Таблиця 3.3 Органічні розчинники

Таблиця 3. 3 Органічні розчинники

Характер забрудненя	Метал деталі	Розчинник	Режим обробки
			темпе-ратура,	тривалість, хв
				зану-рення	витримки в парах розчинника
Робочі та консерваційні мастила	Всі метали, окрім титану	Тетрахлоретилен (токсичний)		не менш 0, 5	0, 5... 5, 0
	Всі метали, окрім Ag, Ti, Al, Cu і її сплавів	Трихлоретилен (токсичний)		не менш 0, 5	0, 5... 5, 0
Полірувальні та шліфувальні пасти	Всі метали, окрім Ti, всі поліровані покриття	Тетрахлоретилен, катіонат-10 мас. конц. 1... 3 кг/		не менш 0, 5	0, 5... 5, 0
	Всі метали, окрім Ti, Cu і її сплавів, всі поліровані покриття, окрім срібних, міді та мідних сплавів	Трихлоретилен, стабілізований, катіонат-10 мас. конц. 1... 3 кг/		не менш 0, 5	0, 5... 5, 0

 

Деталі з пористих матеріалів (наприклад, отриманих методами порошкової металургії) або чавунних відливок, які тривалий час знаходились у мастильному середовищі, після поверхневого обезжирювання можуть підлягати відпалу при температурі 260... 530 °С на протязі 2... З годин у муфельних або шахтних печах для видалення масла з пор.

Крупногабаритні деталі складної форми можуть підлягати газопо-луменевому відпалюванню.

Обезжирювання поверхні рекомендується проводити на спеціальному серійному обладнанню для миття. Операції обезжирювання мають таку послідовність:

- укласти партію деталей у корзину;

- обезжирити деталі;

- підняти кошик над ванною і утримувати його до повного стікання розчину з деталей;

- перекласти деталі з корзини на стіл.

Для інтенсифікації процесу видалення вологи деталі можна обдути стиснутим повітрям під тиском 0, 1... 0, 3 МПа.

У технічно обґрунтованих випадках можна здійснювати обезжирювання за допомогою щіток та протирального матеріалу, випалу газовим пальником або у муфельних печах при температурах 260... 530 °С протягом 2... З годин. Неметалічні матеріали (тканини, гіпс, пластмаси) необхідно просушувати при температурі 50... 70 °С у сушильній шафі протягом 3... 5 годин.

Активація і створення шорсткості напилюваної поверхні. Основними вимогами до параметрів деталі безпосередньо перед напиленням є відсутність забруднення напилюваної поверхні, мінімальна товщина оксидних плівок на поверхні, визначені рівні шорсткості і наклепу приповерхневого шару деталі. Всі способи підготовки поверхні перед нанесенням покриття спрямовані на усунення факторів, які є перепоною зчеплення матеріалу, який наноситься, з поверхнею основи та активація поверхні основного матеріалу.

Головні способи активації хімічних процесів шляхом дії на матеріал основи - це підвищення температури, утворення напруженого стану поверхні (наклепу), збільшення шорсткості поверхні.

Підвищення температури підложки призводить до збільшення внутрішньої енергії атомів і молекул, яка досягає значення, необхідного для здійснення хімічної реакції.

Створення напруженого стану поверхні (наклепу) призводить до акумулювання енергії на поверхні у результаті пластичної деформації і, як наслідок, до підвищення міцності зчеплення.

Підвищення шорсткості поверхні пов'язано з утворенням на ній рельєфного шару в результаті механічного або хімічного руйнування поверхні основи. Внаслідок цього збільшується кількість сполучень з рідкою частинкою, яка напилюється, підвищується робота адгезії, а разом з тим і міцність з'єднання.

За дією на поверхню деталі всі способи її активації можна поділити на механічні, хімічні та термічні.

 До механічних способів можна віднести обробку твердим матеріалом, який може бути компактним (різець, ролик) або дискретним (щітка, зерна абразиву).                             Хімічні способи підготовки поверхні здійснюються в основному дією рідини, яка може поділятися на органічну та неорганічну (кислоти, луги, солі) реагенти.

У термічних способах підготовки поверхні як діюче середовище може бути використаний нагрітий газ (нерухомий та рухомий), іонізований газ (іони, електрони), випромінювання (фотони) від інфрачервоного до ультрафіолетового діапазону (світловий промінь, лазер).

Спосіб активації й утворення шорсткості поверхні залежить від матеріалу та товщини стінки деталі, конструкції виробу, товщини шару покриття, конфігурації поверхні, умов експлуатації.

Підготовку поверхні деталей конструкції або виробу з товщиною стінки менше 0, 5 мм доцільно здійснювати травленням.

При товщині стінки більше 0, 5 мм активацію слід здійснювати струменево-абразивною обробкою. Підготовку деталей циліндричної форми, які працюють при підвищених механічних навантаженнях, особливо при зрізаючих, при твердості поверхні не більше 40 НRС доцільно здійснювати механічною обробкою.

 При підготовці деталей з твердістю поверхні більше 40 НRС механічну обробку можна проводити після попереднього віджигу, якщо він допускається. У разі неможливості проведення попереднього віджигу підготовку основи з твердістю 50 НRС рекомендується здійснювати струменево-абразивною обробкою електрокорундом крупної фракції при підвищеному тиску стиснутого повітря або електроіскровою обробкою.

 

 

Струменево-абразивна обробка. Універсальним способом серед поширених ме-тодів активації поверхні є струменево-абразивна обробка матеріалу основи. Резуль-тат дії потоку часток абразиву на поверхню матеріалу визначається пластичними та акустичними властивостями як перепони, так і часток, а також направленням та енергією удару. Ударна дія твердої частки на поверхню основи супроводжується ге-нерацією хвиль напруги, які утворюють поле динамічних напружень, під дією якого перепона пластично деформується і руйнується, що визначає зміну властивостей поверхні основи. Поведінка перепони під дією удару часток задовільно пояснюється теорією пружнопластичного удару. Укорінювання твердої частки у поверхню ос-нови супроводжується генеруванням пружних та пружно-пластичних хвиль напру-ги. Матеріал перепони руйнується під дією поля розтягуючих напружень, які утво-рюються пружними хвилями, при цьому виникають радіальні та поперечні мікро-тріщини. Максимальні пошкодження з'являються на межі пружної і пластичної зо-ни, поблизу стінок кратеру, в тому числі у валиках витісненого матеріалу та на дея-кій глибині під поверхнею.

Внаслідок наведених вище процесів поверхня основи набуває мікрорельєфу, що характеризується високою щільністю дислокацій та наявністю великої кількості мікротріщин.

При обробці пластичних матеріалів можливе забруднення поверхні матеріалом зруйнованих часток абразиву.

Для забезпечення високих технологічних показників процесу очищення абразивні методи повинні відповідати таким вимогам: геометричні параметри та фізико-механічні властивості абразивних зерен повинні відповідати матеріалу очищеної поверхні та вимогам технологічного процесу щодо якості поверхні. Абразив повинен забезпечувати високу продуктивність процесу при достатньо високій зносостійкості.

При проведенні струменево-абразивної підготовки поверхні основи необхідно враховувати матеріал деталі (твердість, в'язкість), умови її експлуатації. Якщо твердість поверхні до НRС 40, то рекомендується використовувати як абразив електрокорунд марок 12А, 13А, 14А, 15А, зернистістю 63Н та 63П.

При твердості більше ніж НRС 40 шліфзерно 80П, 80Н, 100Н та 100П.

Для активації поверхні з твердістю не більше НRС 40 дозволяється використовувати металічну дріб ДСК (ДКЧ) № 01, 02, 03, 04, 05, 08, 15 зернистістю 0, 5... 1, 5 мм.

Металічний абразив повинен бути обезжирений, без іржи та забруднення. Зберігатися в умовах, які забезпечують захист його від корозії, забруднення мастилом, брудом.

Не рекомендується використовувати металічний абразив при підготовці деталей та конструкцій з міді, мідних сплавів та інших матеріалів з великою в'язкістю при нанесенні жаростійкого та корозійностійкого покриття.

Для забезпечення високої якості підготовки поверхні при струменево-абразивній підготовці необхідно здійснювати періодичну заміну металічного дробу та вилучення розкришених часток електрокорунду. Середній термін використання електрокорунду 10... 30 повторних циклів використання абразиву при незворотніх втратах 3, 0... 5, 0 кг/год, металічного дробу 60... 100 циклів при втратах 1, 0... 3, 0 кг/год.

Оптимальні режими струменево-абразивної підготовки наведені у табл. 3. 4.

Для всіх матеріалів, наведених у таблиці, обробка здійснюється у два етапи при швидкості подачі 4... 6 мм на оберт та розході стиснутого повітря 1, 6... 4 м³/хв, діаметри сопла 8... 14 мм, мінімальний кут падіння струменя З0°.

 

 

Під час підготовки поверхні під напилення рекомендується формувати шорсткість з висотою мікровиступів, що дорівнюють трьом чвертям часток напилюваного матеріалу. Залежно від матеріалу основи це повинно становити 10... 160 мкм. Для запобігання деформаціям виробів з товщиною стінки менше 2 мм необхідно використовувати спеціальні пристосування.

Поверхні деталей, конструкцій, виробів, які не обробляються, повинні бути захищені від дії абразивних часток екранами з металу або іншого абразивно-стійкого матеріалу, наприклад, гуми, фторопласту та ін.

Зона струменево-абразивної обробки повинна бути більше зони напилення покриття на 2... З мм з кожної сторони.

Після струменево-абразивної обробки активована поверхня повинна бути обдута стиснутим повітрям не нижче першої ступені забрудненості за ДСТУ.

До інших способів абразивної підготовки поверхні належить гідро-абразивна обробка, при якій абразив знаходиться у виваженому стані у рідинному середовищі, що запобігає попаданню пилу у робоче приміщення. При обробці цим способом продуктивність зменшується порівняно з дробоструменевою обробкою на 15... 20%.

До абразивної підготовки поверхні належить очистка металевими щітками, при який знімається шар 0, 5... 2 мм та забезпечується висока якість поверхні з шорсткістю 10... 50 мкм.

Зануренням деталі (труби) у псевдорідкий шар абразиву видаляють окалину, іржу та забруднення, одночасно нагріваючи трубу до 200... 300 °С перед нанесенням покриття.

В останні роки у промисловості набуває поширення ультразвуковий спосіб очищення деталей. Механізм дії ультразвукових коливань при очищенні деталей пояснюється руйнуванням плівки забруднення та проникнення бульбочок, які інтенсивно коливаються, у пори та щілинки між твердою поверхнею деталей, які очищуються, та шаром забруднення. Крім того, на межі " рідина - тверде тіло" виникають великі прискорення, які відривають частини бруду від поверхні.

Очищення поверхні перед напиленням газовими розрядами та іонним бомбардуванням здійснюється у вакуумі. Воно дозволяє вилучити забруднення та нагріти деталь з метою активації її поверхні перед нанесенням покриття.

При напиленні покриття на деталі циліндричної форми з напиленим шаром більше 1 мм, які при експлуатації витримують підвищені механічні навантаження, особливо зрізуючі, рекомендується спосіб формування шорсткості шляхом нанесення " рваної" різьби.

Не рекомендується проводити підготовку поверхні шляхом нанесення " рваної" різьби на деталі, які працюють в умовах знакозмінного динамічного навантаження, а також при поверхневій твердості більше ніж НRС 40. Нарізання " рваної" різьби здійснюють на звичайному токарному обладнанні спеціально загостреним різцем, встановленим зі збільшеним вильотом, без охолоджувальної" рідини на режимах, які забезпечують гострокутний профіль.

До хімічної підготовки поверхні належить травлення. Як правило, обробку поверхні травленням здійснюють при товщині основи менше 0, 5 мм. Травлення поверхні основи здійснюють після обезжирювання. Після закінчення травлення розчин змивають водою. Сушіння, якщо воно потрібно, проводять у сушильних шафах при 60... 150 °С після промивання та нейтралізації.

У разі підготовки деталей з поверхневою твердістю більше НRС 50, якщо їх не можна обробити струменево-абразивним способом або механічною обробкою, дозволяється активувати зону напилення електроіскровою обробкою.

Стальну основу деталі обробляють електродами з нікелю або його сплавів. У разі підготовки поверхні виробів з алюмінію використовують алюмінієві електроди. Активацію поверхні здійснюють після обезжирювання на грубих режимах для забезпечення необхідної шорсткості. Підготовка поверхні деталей, конструкцій, виробів рекомендується проводити на серійному спеціалізованому обладнанні, представленому в таблиці 3. 5.

Попереднє підігрівання поверхні. З метою термічної активації обезжиреної шорсткої поверхні деталей безпосередньо перед нанесенням покриття дозволяється здійснити попереднє підігрівання. Попереднє підігрівання в окислюючому середовищі (повітрі) обмежується температурами 50... 180 °С залежно від матеріалу основи (табл. 3. 6). Попереднє підігрівання до більш високих температур дозволяється здійснювати в камерах з контрольованою атмосферою або у динамічному вакуумі.

Один із способів термічної активації поверхні металу - активація поверхні про-менем лазера. У крупногабаритних деталях дозволяється нагрівати основу газовим полум'ям або струменем плазми з апаратів для пилення. Нагрівання обов'язкове у випадках вимушеної перерви технологічного процесу напилення.

Нанесення прошарку. Нанесення прошарку (підшару) проводиться перед нанесенням основного покриття на деталь. Напилення прошарку рекомендується у випадках нанесення покриття, в якому коефіцієнт термічного розширення відрізняється від матеріалу деталі, яка працює в умовах змінного динамічного або теплового навантаження, а також в умовах корозійного середовища.

У таблиці 3. 7 наведені коефіцієнти термічного розширення деяких матеріалів у литому та напиленому стані у різних інтервалах температур.

Для прошарку необхідно використовувати метали та сплави, які характеризуються пластичністю та високою міцністю зчеплення з основою та основним шаром покриття.

При виборі матеріалу прошарку необхідно враховувати граничні температури експлуатації в окислюючому середовищі (табл. 3. 8).

Комбінації матеріалів прошарку, основи та основного шару покриття необхідно вибирати таким чином, щоб уникнути корозії. Прошарок необхідно наносити на попередньо обезжирену активовану шорстку поверхню. Товщина шару повинна бути у межах 0, 05... 0, 15 мм.

Зберігання та контроль якості підготовлених деталей. Деталі, які готуються до нанесення газотермічного покриття, починаючи зі стадії обезжирювання до нанесення останнього, експлуатаційного шару покриття, повинні знаходитись у приміщенні з температурою не нижче плюс 10 °С та відносній вологості не вище 70%, щоб не утворювався конденсат на поверхні.

 

 

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: