L'utilizzo della tecnologia di rivestimento al plasma per rinforzare la superficie delle punte da trapano PDC è un metodo efficace per migliorarne la resistenza all'usura, agli urti e alla corrosione.
1. Fase preparatoria
(1) Determinare il materiale di rivestimento
- Materiali di rivestimento comunemente utilizzati:
- Lega a base di cobalto: elevata resistenza all'usura e alla corrosione.
- Lega a base di nichel: resistente all'ossidazione ad alta temperatura e alla corrosione chimica.
- Leghe a base di ferro: economiche e adatte a requisiti di resistenza all'usura medi.
- Leghe rinforzate con particelle ceramiche: ad esempio WC (carburo di tungsteno), TiC (carburo di titanio), ecc. per requisiti di resistenza all'usura molto elevati.
(2) Determinazione dell'area di rivestimento
- Il rivestimento per fusione delle punte da trapano PDC solitamente ha come obiettivo:
- Parte laterale: per migliorare la resistenza all'usura e ridurre l'attrito e la perdita di materiale da taglio.
- La superficie della carcassa: per migliorare la resistenza complessiva alla corrosione e agli urti.
(3) Pretrattamento della superficie
- Pulire la superficie di rivestimento per rimuovere olio, ossidi, vernici e impurità.
- Trattamento di levigatura meccanica o sabbiatura per aumentare la rugosità della superficie e migliorare l'adesione dello strato di rivestimento fuso al substrato.
2. Attuazione del processo di rivestimento
(1) Installazione dell'apparecchiatura di rivestimento al plasma
- Composizione dell'attrezzatura:
Pistola per saldatura al plasma, alimentatore di polvere, macchina per saldatura al plasma automatizzata, ecc.
- Impostare i parametri chiave:
- Corrente e tensione dell'arco: selezionare in base al materiale da rivestire, generalmente nell'intervallo 100-300 A.
- Apporto di calore: regolare per controllare la deformazione del substrato e il tasso di diluizione.
- Velocità di alimentazione della polvere: generalmente compresa tra 10 e 50 g/min per garantire l'uniformità dello strato di rivestimento.
(2) Esecuzione del rivestimento
- Il processo di rivestimento:
1. Inizio dell'arco di plasma, formazione di una pozza di fusione ad alta temperatura.
2. Attraverso il sistema di alimentazione della polvere, il materiale in polvere viene spruzzato nel bagno fuso e legato metallurgicamente al substrato.
3. In base alla forma della punta del trapano, lungo il percorso prestabilito per un rivestimento uniforme, assicurarsi che non vi siano perdite di rivestimento o fusione eccessiva.
- Controllo dell'influenza termica: evitare il surriscaldamento o la deformazione del substrato della punta di trapano PDC regolando i parametri dell'arco al plasma e il metodo di raffreddamento.
(3) Trattamento di raffreddamento
- Raffreddamento naturale o adozione di un metodo di raffreddamento a velocità controllata per evitare crepe causate da stress termico.
3. Fase post-trattamento
(1) Ispezione della qualità del rivestimento
- Ispezione estetica: Verificare che lo strato di rivestimento sia uniforme, privo di crepe e bolle d'aria.
- Test di prestazione: misurazione della durezza, dello spessore (generalmente tra 0,5 e 3 mm), della forza di adesione e di altri indicatori.
- Prove non distruttive: utilizzare test a ultrasuoni o a raggi X per individuare difetti interni.
(2) Finitura
- Se la superficie risulta ruvida dopo la saldatura per fusione, è necessario un trattamento di tornitura o rettifica per soddisfare i requisiti di dimensione e forma delle punte da trapano PDC.
(3) Ottimizzazione delle prestazioni
- Trattamento termico: temprare o rinvenire lo strato di rivestimento fuso, se necessario, per ottimizzarne ulteriormente le proprietà organizzative.
4. Precauzioni
1. Evitare danni da surriscaldamento
- Durante il rivestimento al plasma, l'apporto di calore deve essere rigorosamente controllato per evitare danni termici all'inserto PDC e al substrato.
2. Abbinamento dei materiali
- Il materiale di rivestimento deve essere compatibile con il materiale del substrato della punta PDC per garantire la resistenza dell'adesione e la coerenza delle prestazioni.
3. Controllo ambientale
- Per quanto possibile in un ambiente a bassa umidità o con gas protettivo per evitare l'ossidazione che comprometta la qualità del rivestimento.
Questo processo può essere utilizzato per migliorare le prestazioni delle nuove punte PDC, nonché per riparare le punte usurate.
Data di pubblicazione: 9 gennaio 2025