Дані, отримані внаслідок як розрахунково-теоретичної оцінки необхідної потужності плазмового струменя, так і застосування комп'ютерної моделі, можуть бути вихідною базою для визначення оптимальних умов напилення прямим експериментом.

У зв'язку з уже згаданою багатофакторністю процесу плазмового напилення ефективним шляхом експериментального встановлення характеру взаємозв'язків між умовами напилення і властивостями одержання покриттів та оптимізації параметрів процесу напилення є застосування методу математичного планування експерименту з використанням факторного експерименту. Реалізація такого підходу складається з таких етапів:

•поділ усіх факторів на дві групи: сталих (які не змінюються в ході експерименту) і незалежних змінних;

•визначення локальної ділянки зміни незалежних змінних (тут можна використати як дані розрахункової оцінки або комп'ютерного моделювання, так і емпіричні дані, раніше отримані при дослідженні процесу напилення цього покриття);

•вибір функцій відгуку (характеристик покриття або процесу);

•вибір типу матриці й складання плану експерименту;

•проведення експерименту;

•статистична перевірка результатів експерименту (перевірка однорідності дисперсій, значущості коефіцієнтів регресії і адекватності моделі);

•складання рівнянь регресії;

•оптимізація процесу методом стрімкого сходження.

Докладний опис цього методу наведений у літературі з математичного планування експерименту. Як приклад розглянемо процес плазмового напилення покриття з порошку ІЧіСгЕ^і-сплаву марки ПГ-СРЗ на установці повітряно-газового плазмового напилення "К.иїв-7".

Виходячи з даних попереднього експерименту і накопиченого практичного досвіду, як сталі фактори можна вибирати електричну потужність плазмотрона (40 кВт) і фракційний склад порошку ПГ-СРЗ (40—120 мкм). Покриття наносилися на циліндричний зразок діаметром 50 мм. Як змінні фактори були використані дистанція напилення, загальна витрата плазмоутворювального газу (суміші повітря з пропан-бутаном), склад плазмоутворювального газу (коефіцієнт витрати повітря) і витрата порошку.

Рівні та інтервали варіювання факторів наведені в табл. 3.39, план і результати експерименту — в табл. 3.40.