Что такое плакирование металла

Обновлено: 05.05.2024

Современные производители труб и трубопроводной арматуры всерьез задумываются о необходимости продления срока службы своей продукции. Чтобы добиться желаемого результата необходимо использовать новые материалы, созданные по инновационным технологиям. Одним из самых популярных способов улучшения качественных характеристик является плакировка. Плакирование металлов – это термомеханическое нанесение на его поверхность тонкого защитного слоя другого металла или сплавов. Таким способом покрываются листы, плиты, проволока, трубная продукция.

Что такое плакирование

Не многие люди, начинающие заниматься металлургией, знают особенности плакирования. Это технологический процесс, который подразумевает под собой нанесения защитного металлического покрытия на основу. Для этого применяется метод горячей прокатки. С его помощью можно не только нанести дополнительное защитное покрытие, но и укрепить верхние слои основной детали. Чаще всего, плакированию подвергаются стали, которые подвержены влиянию коррозии. Обработке подлежат сплавы не устойчивые к воздействию кислот и щелочей.

Плакированная сталь, покрытая металлическим слоем, называется биометаллом. Она защищена от воздействия факторов окружающей среды, а также воздействия органических кислот. В качестве защиты может использоваться титан, никель, нержавеющая сталь, серебро, медь, золото, молибден.

После проведения обработки в характеристиках обрабатываемого изделия наблюдаются такие изменения:

Увеличивается твердость заготовки.
Повышается показатель износоустойчивости.
Материал дополнительно защищается от воздействия влаги, пара и органических кислот.

Однако у этого технологического процесса есть и недостатки:

После нанесения защитного покрытия методом горячей прокатки, цена заготовки значительно увеличивается.
Плакированный слой на сварных швах ржавеет в разы быстрее.

Плакирование — это «удешевленный» способ защиты материалов от коррозии. Заготовка может покрываться с разных сторон разными металлами. Например, с одной стороны закрепляют молибден, а с другой цинк. Таким образом можно увеличить показатель износоустойчивости заготовки с одной стороны и защитить её от разрушительного воздействия кислот с другой.

Технология плакирования металлов. Производство биметаллов.

Плакирование представляет собой нанесение на матрицу базового металла листов иного металла. Плакированными называются металлы, покрытые каким-либо металлическим или неметаллическим материалом. Если плакирующий слой металлический, то такой материал называется биметаллом или двухслойным металлом. Может быть соединено три и более различных металлов и неметаллов, такой материал называется трехслойным или композиционным. Плакирование металлов обеспечивают бездефектное соединение при получении широко применяемых в электротехнической и машиностроительной практике многослойных материалов.

Плакирование (послойное соединение) металлов осуществляется множеством способов:

Пакетная горячая прокатка. Наиболее распространенный в настоящее время термомеханический способ плакирования заключается в том, что на матрицу основного металла накладывают с одной или обеих сторон листы другого металла, затем весь пакет подвергают горячей прокатке. В результате термодиффузии на границе раздела металлов получают прочное многослойное изделие.
Холодной прокатка. Используют при получении двух или трехслойных плакированных полос холодной прокаткой, например Al + Fe + Al или Cu + Fe + Cu;
Комбинированное литье. В
изложницу для слитков закладывают перфорированные разделительные листы, отмечающие положение будущей плоскости соединения между различными металлами, затем их заливают одновременно из двух ковшей через две воронки, контролируя равенство высот зеркала жидкого металла в обеих частях изложницы. Затем биметаллический слиток прокатывают на плакированные листы или фасонные профили;
Комбинация жидкого и твердого металла. Твердую плиту укладывают в заготовку для слитка, а затем заливают вокруг нее жидкий металл. Соединение (схватывание слоев) обеспечивается затем во время прокатки биметаллического слитка.
Сварка взрывом. Методика применяется для создания изделий специального назначения или соединения пар материалов, которые сложно плакировать другими способами. Взрыв позволяет соединить металлы, которые не растворяются друг в друге, при повышенной температуре образуют интерметаллическое соединение и различаются по уровню сопротивления деформации. На поверхность металлического плакирующего листа, расположенного под углом к основе, укладывается взрывчатка с детонатором. Во время взрыва пластины соударяются и возникает струя металла, выходящая из поверхности обеих слоев. Процесс деформации протекает при перепаде давления от нормального атмосферного до 15 МПа (соответствует движению фронтов ударных волн).
Волочение трубы с сердечником. Этот способ применяют для плакирования проволоки.
Наплавка. Этот метод отличается отсутствием разбавления рабочего слоя основным металлом. При плакировании этим способом на поверхность изделия из основного металла кладут лист плакирующего металла. Образовавшийся пакет просовывают между электродами контактно-сварочной машины. Образуется биметаллическое изделие с прочно приваренным плакирующим слоем большой толщины (до 5—8 мм), которое необходимо механически обработать (шлифованием, полированием), так как поверхность получается недостаточно ровной и имеет отпечатки электродов.

Вне зависимости от того, каким методом осуществляется сжатие материалов, процесс плакирования изделия в общем виде состоит из следующих этапов:

Несмотря на большое разнообразие технологических процессов получения плакированных металлов способом совместной пластической деформации, принципиальная схема способа сводится к следующим операциям:

Подготовка поверхности заготовки, включая ее механическую и химическую очистку от внешних загрязнений и окислов.
Фиксация на поверхности заготовки листового, трубчатого или порошкового материала, из которого будет формироваться плакирующий слой. Подготовка пакета листовых металлов либо пакетной ленты для биметалла, триметалла и пр.
Приложение усилия сжатия, которое вызывает взаимную деформацию металлов, достаточную для возникновения между ними атомарных связей.

Плакирование применяют для покрытия как штучных, так и погонных изделий (лента, труба, пруток). При этом используются различные виды специализированного кузнечно-прессового оборудования (штамповочное, экструзионное и прокатное), а также установки для сварки взрывом и лазерные аппараты. Поэтому технологические процессы нанесения плакировки могут быть как циклическими, так и непрерывными. В зависимости от производственных задач при плакировании может обрабатываться до пяти-шести слоев металла (вместе с основными), при этом толщина плакирующих слоев может составлять от десятых до единиц миллиметров.

Важным условием плакирования является сочетаемость металлов основы и плакирующего слоя, которая зависит от однородности их кристаллических решеток. Многослойные плакированные, чаще всего биметаллы и триметаллы при удачно подобранных сочетаниях компонентов являются не только заменителями однородных материалов с аналогичными свойствами, но и обладают более высокими эксплуатационными показателями и значительно более низкой стоимостью, чем аналогичные им по свойствам однородные материалы. Кроме того, плакированные изделия отличаются повышенной прочностью, что приводит к снижению металлоемкости при их использовании в конструкциях машин и механизмов и дает дополнительную техническую и экономическую эффективность.

По теме

Пластины переходные биметаллические алюмомедные

Для чего и где применяется?

Поскольку плакированный металл устойчив к развитию коррозии, его используют для изготовления деталей, соприкасающихся с жидкостями. С помощью плакирования обрабатываются детали, на которые будет приходится повышенное механическое воздействие. Связано это с тем, что после нанесения защитного покрытия, увеличивается показатель износоустойчивости. Таким образом можно защитить механизмы дешёвыми материалами и сэкономить на покупке цельных изделий из дорогостоящих металлов или сплавов.

Этот вид обработки популярен в ювелирном деле в тех случаях, когда на серебряное украшение требуется нанести золото. Оно применяется при чеканке монет. Детали после плакирования используются при создании ядерных реакторов.

Двухслойные стали популярны в судостроении. Если при обшивке каркаса корабля используется сталь или дюралюминий, то дополнительно этот материал покрывается алюминием, нержавеющей сталью или другими металлами с высокими антикоррозийными показателями.

Плакирование металла

О трубах больших диаметров

Трубная промышленность идет в ногу со временем. Сегодня в приоритете – производство стояков, использующихся при транспортировке газа и нефти промышленных масштабов. Большое практическое применение в этом плане имеют плакированные трубы большого диаметра.

Поэтому Газпром поставил перед отечественным производителем задание: запустить в серийное производство плакированные трубы БД. Благодаря реализации такого проекта, отечественные трубники предоставят газовой промышленности новый вид трубных изделий.

Плакированные виды труб БД противодействуют углекислотным коррозионным процессам, которые характерны для нефтегазовых месторождений на Крайнем Севере и шельфе. Они обладают отличными прочностными качествами и способностью выдерживать высокие давления.

Особенности

Лучшим материалом для проведения обработки считается сталь, покрытая слоем алюминия. С помощью специального оборудования мастер наносит защитное покрытие методом распыления на рабочую поверхность. Производится этот процесс с помощью кислородной горелки. Чтобы увеличить эффективность метода нанесения, требуется использовать плазмотрон. Надёжно закрепить защитный слой помогает процесс диффузного отжига. При его проведении заготовка подвергается термической обработке при температуре до 950 градусов по Цельсию. Во время этого процесса атомы железа и алюминия вступают в реакцию и образуют плёнку, которая защищает поверхность от образования ржавчины.

Толщина дополнительного слоя может занимать от 3 до 40% от общей толщины заготовки. Оптимальная толщина для защиты от воздействия от факторов окружающей среды — 0.15 мм.

Плакирование считается дополнительным процессом в металлообработке, который позволяет бюджетным способом защитить металлическую поверхность от коррозийного разрушения. Наносится слой металла как с одной, так и с двух сторон заготовки. Это позволяет увеличивать различные характеристики рабочих поверхностей в независимости друг от друга.

О технологиях изготовления

При изготовлении механических плакированных труб разнородные металлы могут соединяться разными способами.

В связи с этим, различают стыковку:

Металлургического.
Термодеформационного.
Термодиффузного.
Импульсного типа.

Сущность металлургического производства заключается в использовании технологии центробежного литья. Таким способом изготавливаются биметаллические стояки из легированных и углеродистых сортов стали. Диаметр изделий находится в пределах от 250 до 650 мм с толщиной стенок 15,0-50,0 мм.

Для них характерно:

размытая предельная граница;
необходимость в механической обработке поверхностного слоя;
высокое содержание плакирующего металла (до 30,0%).

С использованием термодеформационного способа производятся биметаллические стояки из углеродистых, легированных, а также коррозионностойких сортов стали. Для покрытия пользуются медью, никелем, сплавами из этих и других металлов.

Выпускаемые изделия имеют диаметр 75,0-159,0 мм при толщине стенок 5,0-15,0 мм. Толщина покрывающей оболочки может колебаться от 15 до 30 % от общей толщины стенок.

Для таких деталей характерно:

прочная сварка;
четкая граница раздела отдельных покрывающих оболочек;
высокая производительность;
низкие затраты.

С применением термодиффузионного метода создаются трубные изделия из нержавеющих, легированных и углеродистых марок стали, а также с их разных сочетаний. Чаще других таким способом производятся детали диаметров 2,0 – 102,0 мм при толщине стенок от 0,20 до 12,00 мм. Слой покрытия составляет от 0,03 до 2,00 мм.

Использование импульсного тока с большой плотностью предоставило возможность сжимать свариваемые поверхности, деформировать приконтактные объемы труб при обычных температурных показателях окружающей среды.

Технология отличается:

более низкими температурными параметрами в сравнении с диффузным свариванием;
большой скоростью качественной стыковки, поскольку пластические деформации протекают достаточно интенсивно.

Кроме того, благодаря импульсному способу, свариваемые поверхности практически не окисляются.

На вопрос, с какого года применяются плакированные трубы, можно ответить, что их уже используют с середины 90-ых прошлого века. С каждым годом популярность и востребованность изделий возрастает.

Что такое эшн технологии

Соединение отдельных слоев биметалла разными способами – достаточно прочное, так что любая механическая или пластическая обработка не сможет его расслоить.

К таким надежным методам плакирования труб относят эшн технологию. При таком способе соединения применяют электрошлаковую наплавку (ЭШН) слоя из нержавейки на основу.

Важно! Используя верхнюю подачу расходуемых электродов, перекрывается вся ширина наплавляемых заготовок, а наплавленные слои кристаллизируются под шлаковыми слоями на поверхностях основы.

Плакирование

Плакирование [cladding] — нанесение на поверхность металлических изделий (листов, плит, проволоки, труб и др.) тонкого слоя другого металла или сплава термомеханическим способом; горячей прокаткой (например, плакирование листов и плит), прессованием (плакирование труб) или взрывом (плакирование плит и др.). Плакирование может быть одно- и двухсторонним. Применяется для получения биметалла и триметалла, создания антикоррозионного (Al-) слоя на листах, плитах, трубах, нанесения латунного покрытия на листы стали (вместо электролитического покрытия) и т.д.

Энциклопедический словарь по металлургии. — М.: Интермет Инжиниринг . Главный редактор Н.П. Лякишев . 2000 .

Смотреть что такое "Плакирование" в других словарях:

плакирование — я, ср. plaquer. спец. Действие по знач. гл. плакировать. Плакирование предохраняет металлы от коррозии. БАС 1. Плакирование, соединение серебра и золота с медью в виде тонких листов, для употребления на разные изделия. Спасский Горн. сл. 1841. То … Исторический словарь галлицизмов русского языка

ПЛАКИРОВАНИЕ — (плакировка) (от франц. plaquer накладывать покрывать), нанесение методом горячей прокатки или прессования на поверхность металлических листов, плит, труб, проволоки тонкого слоя другого металла или сплава (напр., латунного покрытия на стальные… … Большой Энциклопедический словарь

ПЛАКИРОВАНИЕ — ПЛАКИРОВАНИЕ, плакирования, мн. нет, ср. (спец.). То же, что плакировка. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ПЛАКИРОВАНИЕ — покрытие листа металла в процессе прокатки тонким слоем какого нибудь другого металла, более устойчивого в отношении коррозии для предохранения от разрушения. См. Альклад. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское… … Морской словарь

плакирование — сущ., кол во синонимов: 2 • нанесение (18) • плакировка (2) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

плакирование — 1. Нанесение на поверхность металлических изделий для защиты их от коррозии тонкого слоя другого металла или сплава термомеханическим способом 2. При земляных работах укладка дёрна на откосы насыпей и выемок для их укрепления [Терминологический… … Справочник технического переводчика

Плакирование — Плакированный металл Плакирование (фр. plaquer накладывать, покрывать), термомеханическое покрытие нанесение на поверхность металлических листов, плит, проволоки, труб тонкого слоя другого м … Википедия

плакирование — плакировка (от франц. plaquer накладывать, покрывать), нанесение методом горячей прокатки или прессования на поверхность металлических листов, плит, труб, проволоки тонкого слоя другого металла или сплава (например, латунного покрытия на… … Энциклопедический словарь

ПЛАКИРОВАНИЕ — [cladding] нанесение на поверхность металлического изделия (в т.ч. труб) тонкого слоя другого металла или сплава термомеханическим способом; горячей прокаткой (листов); прессованием (труб) или взрывом (плит). Плакирование может быть одно и… … Металлургический словарь

плакирование — plakiravimas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. cladding vok. Kaschierung, f; Plattierung, f rus. плакирование, n pranc. gainage, m; plaquage, m … Radioelektronikos terminų žodynas

Плакирова́ние (фр. plaquer — накладывать, покрывать), те́рмомехани́ческое покры́тие — нанесение на поверхность металлических листов, плит, проволоки, труб тонкого слоя другого металла или сплава термомеханическим способом.

Содержание

Процессы плакирования

Осуществляется в процессе горячей прокатки (например, плакирование листов и плит), прессования (плакирование труб), а также методом сварки взрывом. [1] Заключается в совместной горячей прокатке или волочении основного и защитного металлов. Сцепление между металлами осуществляется в результате диффузии под влиянием совместной деформации горячей заготовки. Защищаемый металл (сталь, сплавы титана) покрывают с одной или с обеих сторон медью, томпаком, коррозионно-стойкой сталью, алюминием.

Плакиро́ванную проволоку изготавливают волочением трубы, внутрь которой вставлен сердечник из другого металла.

Цель плакирования состоит в том, чтобы создать на поверхности детали слоя материала с особыми свойствами — высокой твёрдостью, коррозионной и/или износостойкостью и т. д., он применяется при изготовлении деталей/оборудования или при восстановлении их формы после изнашивания. При этом толщина плакирующего слоя может составлять от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров.

Недостатками плакирования являются дороговизна метода и ускоренная коррозия в зоне сварных швов.

Виды плакирования

Плакирование может быть одно- и двусторонним.

Применение

Плакирование используется при изготовлении и ремонте элементов деталей, подверженных воздействию агрессивных сред (грязи, шлаков, пара) в целях экономии дорогостоящих материалов. Применяется для получения биметалла и триметалла, для создания антикоррозийного слоя алюминия на листах, плитах, трубах из алюминиевых сплавов, нанесения латунного покрытия на листы стали (вместо электролитического покрытия) и т. д. Также используется в ювелирном деле, например, накладка в виде золота накладывается на серебро (серебро с золотом).

См. также

является более современной альтернативой плакированию, позволяющей преодолеть проблему сварных швов.

Примечания

↑Лысак В. И., Кузьмин С. В.Сварка взрывом. — М .: Машиностроение-1, 2005. — 543 с. — 500 экз. — ISBN 5-94275-220-6

Металлургия
Металлообработка
Технологии машиностроения
Покрытия

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Плакирование — [cladding] нанесение на поверхность металлических изделий (листов, плит, проволоки, труб и др.) тонкого слоя другого металла или сплава термомеханическим способом; горячей прокаткой (например, плакирование листов и плит), прессованием… … Энциклопедический словарь по металлургии

Технология плакирования металлов

Плакирование металлов — это покрытие деталей тонким слоем другого металла. Краткое описание технологии и методов плакирования. Применение в электротехнике, строительстве, изготовлении художественных изделий и для антикоррозионной защиты.

Плакирование металлов — это покрытие поверхностей деталей равномерным слоем другого металла посредством сильного сжатия и пластической деформации. В основе этой технологии лежит хорошо известный метод холодной сварки, при котором соединение металлических деталей происходит путем создания атомарных связей между их металлическими поверхностями без взаимного проникновения соединяемых материалов друг в друга. Чаще всего плакирование применяют для создания защитных, контактных или декоративных слоев различных металлов на изделиях из конструкционной и нержавеющей стали, а также меди, алюминия и их сплавов.

Медное покрытие на кухонной утвари из нержавейки, омедненные провода и контакты из стали и алюминия, «никелевые» и «латунные» монеты — все это производится с применением технологии плакирования.

Суть и описание процесса плакирования

Подготовка поверхности заготовки, включая ее механическую и химическую очистку от внешних загрязнений и окислов.
Фиксация на поверхности заготовки листового, трубчатого или порошкового материала, из которого будет формироваться плакирующий слой.
Приложение усилия сжатия, которое вызывает взаимную деформацию металлов, достаточную для возникновения между ними атомарных связей.

В зависимости от производственных задач при плакировании может обрабатываться до пяти-шести слоев металла (вместе с основными), при этом толщина плакирующих слоев может составлять от десятых до единиц миллиметров.

Следует также отметить, что важным условием плакирования является сочетаемость металлов основы и плакирующего слоя, которая зависит от однородности их кристаллических решеток.

Методы плакирования

Для создания плакирующего слоя методом сжатия используют хорошо известные технологические методы и традиционное оборудование. Основные среди них:

Прокатка. Длинномерный листовой пакет из нескольких слоев (обычно от двух до четырех) прокатывается через систему вальцов, обеспечивающих необходимое усилие деформирования. Технологические параметры многослойной плакировки зависят от твердости слоев металла и порядка их расположения в пакете.
Экструзия. Применяется для наружной и внутренней плакировки цилиндрических заготовок (труб, проволоки, прутка). В этом случае материал для плакировки представляет собой полую трубку, охватывающую заготовку снаружи. При прохождении через фильеру происходит сжатие и деформация обеих частей, в результате чего образуется плакирующий слой.
Штамповка. Листовой металл для плакировки накладывается на основу и прижимается к ней одновременно со штамповкой рельефного изделия.
Взрывная технология (сварка взрывом). На поверхности соединяемых металлических заготовок устанавливаются накладные заряды взрывчатки, при подрыве которых происходит мгновенное сжатие с большим усилием. Этот метод позволяет соединять слои металла большой толщины.

Для придания металлам пластичности в некоторых случаях их разогревают до заданной температуры с использованием СВЧ-излучателей.

Одна из новейших разработок в области плакирования металлов — это нанесение покрытия на основу с помощью лазерных технологий. В рабочей головке такой установки металлический порошок подается непосредственно в лазерный луч, плавится и в виде направленной струи жидкого металла поступает на поверхность заготовки.

Назначение и сферы применения

Омедненная стальная проволока широко применяется в антеннах с большими пролетами, грозозащитных сетках и разрядниках, а также в качестве присадочного материала в сварочных полуавтоматах MIG/MAG. А покрытые медью алюминиевые провода легко паяются, намного дешевле медных, имеют значительно меньший вес и практически такую же проводимость на высоких частотах (это достигается за счет скин-эффекта). Их массово используют в звуковых катушках наушников и динамиков, а также в высокочастотных коаксиальных кабелях и антеннах.

В качестве декоративного и защитного покрытия плакирование применяют при производстве материалов для стеновых панелей и крыш, кухонной посуды, масляных радиаторов, контактов электротехнических приборов и многого другого. Эту технологию также массово применяют при изготовлении монет. При этом чаще всего используется покрытие стали медно-никелевыми сплавами (как в российской пятирублевой монете) или латунью. В художественном производстве часто используют покрытие металлов сусальным золотом, что также относится к технологии плакирования.

Одним из интересных примеров применения этой технологии является покрытие изделий из алюминиевых сплавов чистым алюминием. А какие оригинальные примеры плакирования знаете вы? Поделитесь, пожалуйста, своей информацией в отзывах к этой статье.

Плакирование — это… Особенности и преимущества технологии

Условия эксплуатации материалов в агрессивных средах неизбежно заставляют пользователей задумываться о специальной защите целевых предметов и конструкций. Это могут быть строительные, производственные, а также бытовые технические и другие объекты, требующие обеспечения стойкости перед враждебными воздействиями. Одним из наиболее эффективных способов решения данной задачи является плакирование. Это один из способов наружного покрытия деталей и конструкций, который в наше время переживает новый виток развития.

Общие сведения о технологии

Основной целью плакирования является создание на поверхности заготовки покрытия, которое могло бы обеспечивать заданные проектом защитные функции. В числе последних можно назвать огнеупорность, биологическую стойкость, морозостойкость и т.д. В некоторых случаях добавляются и новые свойства наподобие изоляционных качеств или повышения электро- и теплопроводности. Что такое плакирование с точки зрения практической реализации?

Это процесс наращивания новых технологических и функциональных слоев на поверхности, который может выполняться разными способами. Речь может идти и о непосредственном покрытии или накладке, но принципиальные отличия имеет именно способ образования слоев. Классические подходы к плакированию предполагают термомеханическое формирование защитной оболочки, но сегодня с появлением новых материалов меняются и методы структурного устройства защитных покрытий.

Особенности плакирования

Образовать на поверхности условного изделия функциональное покрытие позволяет и обычная краска с тем или иным набором свойств. Плакирование же относится к способам внешней защиты, предполагающим вторжение в структуру целевой поверхности. Данный эффект слияния функционального слоя и основного материала как раз достигается термическим воздействием, которое может выражаться в разных формах. По этой причине плакирование поверхностей металла часто сопровождается температурно-временной сваркой с последующей деформацией заготовки.

Еще одной принципиально важной особенностью плакирования является его многослойность. Структура образуется не однородным пластом того или иного защитного материала, а несколькими разнородными пластами, которые имеют разное функциональное направление. Причем часть слоев может иметь общее функциональное назначение (огнеупорность, температурная стойкость, биозащищенность), а другая часть выполняет специальные задачи внутри структуры покрытия, например создает адгезивную основу для сцепки слоев плакирования.

Для чего и где применяется плакирование?

Плакирование – это универсальная технология, позволяющая создать или отремонтировать детали, которые в процессе эксплуатации подвергаются воздействию неблагоприятных сред. Это может быть:

различные загрязнения;
шлак;
пар;
высокие температуры.

Использование такой методики позволяет сэкономить средства на приобретении новых деталей. Способ позволяет получить биметалл (триметалл), который существенно удлиняет срок безремонтной эксплуатации трубопроводных магистралей и конструкций, созданных из этого материала.

Смешанные двух металлов позволяет отказаться от использования изделий из более дорогих материалов. Благодаря этой особенности элементы, выполненные при помощи плакировки стали активно использоваться при строительстве трубопроводных систем, постепенно вытесняя изделия, созданные из более дорогих, но менее устойчивых к неблагоприятным воздействиям материалов.

Технологии плакирования активно используются в ювелирном деле. Они позволяют создавать нестандартные украшения или более доступную продукцию (например, при нанесении золотого покрытия на серебро).

Способ применяют также при производстве монет.

Техника выполнения плакирования

Операция плакирования может выполняться как в отдельном формате, так и в рамках общего технологического процесса производства или обработки детали. В обоих случаях базовый метод реализации технологии предусматривает послойное нанесение сплавов на целевую поверхность. Применительно к металлам эта операция выполняется в ходе горячей прокатки, волочения или прессования. На этапах соединения пластов технология плакирования предусматривает выполнение термической деформации, при которой создаются условия для диффузии горячей заготовки.

Таким способом могут накладываться и сплавляться целые группы металлов, среди которых — сталь, медь, алюминий, коррозионно-стойкие сплавы и т. д. На современном этапе развития технологии также практикуется включение полимерных самостоятельных слоев и модификаторов, улучшающих отдельные свойства нанесенного покрытия.

Применение плакирующей ленты

В целях оптимизации технологического процесса плакирования была разработана концепция укладки готового многослойного покрытия. Его представляет биметаллическая лента, которая содержит в своей структуре несколько разнородных пластов, полученных в результате холодной прокатки. Основу данной заготовки составляют как черные металлы, так и композиционные материалы, в чистом виде применяющиеся машиностроительной, электротехнической, пищевой, химической и другими отраслями промышленности.

В качестве основы для ленты почти всегда используется низкоуглеродистая сталь, благодаря которой осуществляется основной процесс плакирования – это своего рода промежуточная связка, расплав которой соединяет заготовку и функциональное покрытие ленты. К слову, отличия многослойных лент такого типа не ограничиваются подходом к структурному устройству покрытия и охватывают спектр задач новых слоев. На плакирующей оболочке изначально могут размещаться рабочие узлы и детали наподобие токоподводящих контуров, наконечников, биметаллических контактов, ножей-разъединителей, электротехнических зажимов и т.д.

Одним из главных направлений использования метода плакирования является создание изделий из металла с улучшенными электротехническими характеристиками. Плакированная медью сталь имеет лучшую по сравнению с базовым металлом проводимость и способность к пайке, сохраняя при этом все свои прочностные характеристики. Из этого материала изготавливают шины заземления, отводы от медных проводных линий к металлическим конструкциям, шины громоотводов, внутренних проводников коаксиальных кабелей.
Омедненная стальная проволока широко применяется в антеннах с большими пролетами, грозозащитных сетках и разрядниках, а также в качестве присадочного материала в сварочных полуавтоматах MIG/MAG. А покрытые медью алюминиевые провода легко паяются, намного дешевле медных, имеют значительно меньший вес и практически такую же проводимость на высоких частотах (это достигается за счет скин-эффекта). Их массово используют в звуковых катушках наушников и динамиков, а также в высокочастотных коаксиальных кабелях и антеннах.

Лазерная техника плакирования

Перспективное направление технической реализации плакирования с принципами газовой сварки. В качестве термического источника применяется лазерный луч, обеспечивающий состояние расплава заготовки и активного материала. Сырьем для лазерного плакирования обычно выступает порошок, который можно сравнить с флюсом, применяемым в газовой сварке. Это основа расплава, образующая в результате лазерного воздействия тонкий функциональный слой. Что касается газовых смесей, то их подача играет вспомогательную роль для защиты рабочей зоны от негативного воздействия кислорода.

Плакирование порошков

Сыпучие смеси из хрома, вольфрама и никеля могут рассматриваться и в качестве самостоятельной основы для плакирования, необязательно связанной с технологией лазерного расплава. Комбинированные порошковые смеси, специально подобранные под определенный набор функций, наносятся на металл методом химического плакирования. Это транспортная реакция переноса частиц в ионном расплаве на щелочной основе.

Непосредственно процесс покрытия расплавленным порошком выполняется 30-40 мин при температурном режиме порядка 700°С. Сложность данной технологии в условиях производства заключается в необходимости подключения габаритного специализированного оборудования с тиглями и высокотемпературными печами.

Восстановление плакирующего слоя

Как и многие другие виды покрытий, плакирующая основа со временем разрушается, требуя восстановления или ремонта. Частичная коррекция многослойных покрытий выполняется посредством газотермического, электротермического или плазменного напыления. Основу для напыления может представлять тот же флюс из композитных материалов или металлических сплавов. Все большее распространение получают и средства жидкостно-восстановительного плакирования.

Это специальные составы, которые содержат ультрадисперсные или растворимые металлы, их соединения или сплавы. После нанесения под действием определенных температур или химических реакций происходит полимеризация раствора, и через несколько часов обновленное покрытие может вводиться в режим полноценной эксплуатации.

Читайте также: