等离子喷涂技术在汽车发动机制造中的应用


 

作为汽车重要的组件之一,发动机的优劣往往决定了消费者是否会购买一款车的重要因素。一款好的发动机从零件到组装成整机,是要经过无数道工序以及成千上万的零件组成的,而各个零件的精密程度以及材质的优劣就决定了这个发动机未来的使用寿命。发动机是在高压、高温、摩擦等严苛环境下进行工作的,这就让发动机生产企业不得不想尽一切办法来减少运行中对发动机的损害。于是一种被称为等离子涂层的技术出现在我们的视野。

 

  讲这个技术之前我们需要先了解发动机在工作过程中的摩擦损耗带来的问题。在发动机快速运行过程中,不但气缸壁要和活塞产生摩擦,而且高温的环境更使发动机磨损加剧,而摩擦学是专注于移动表面之间相互作用的学科。而减少摩擦可以有效提高机械系统的使用寿命。这就是为什么我们要定时给爱车做保养、更换发动机机油的原因。除了活塞和气缸壁的摩擦外,发动机的汽油喷射器、高压燃油泵、气门机构部件、轴承等部件也是容易受到磨损的。 而等离子喷涂技术正是为这些易磨损部件设置摩擦涂层,以此来减少摩擦磨损。目前主要使用材料包括陶瓷、合金等耐磨材料。在特定工作环境下,喷涂工艺也是相当复杂的。其主要原理是利用离子弧进行,离子弧是具有弧柱细、电流密度大、气体电离度高等特点的压缩电弧,优点是温度高、能量集中、稳定性好等。   生产等离子喷涂的主要设备是喷枪和送粉器,它将经过电离的高温等离子工作气体从喷嘴喷出,形成温度极高速度极快的等离子焰,耐磨材料粉末由送粉器送入火焰中被融化,以高速喷射到基体材料上,从而形成致密、粘结强度高的等离子涂层。由于是在惰性气体的工作环境中进行操作,故而极高的温度下,涂层材料也不会被氧化,所以涂层内基本没有杂质。   虽然这种技术是应用在生产发动机等先进仪器上的技术,但是目前等离子涂层技术已经应用到了发动机的实际生产过中,这样大幅增加发动机的耐磨性,从而有效提升发动机的寿命。

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