Абразивна маса для струйно-абразивної обробки
Номер патенту: 2995
Опубліковано: 26.12.1994
Автори: Назаров Сергій Андрійович, Дмитренко Володимир Никифорович, Гришин Володимир Сергійович, Полінський Олександр Маркович, Проволоцький Олександр Євдокимович, Лапшин Сергій Павлович
Формула / Реферат
Абразивная масса для струйно-абразивной обработки, включающая в качестве агента сополимеры стирола, отличающаяся тем, что зернистость сополимеров стирола принимают равной 0,2-0,45 мм.
Текст
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к струйно-абразивной обработке, и может быть использовано в различных областях машиностроения, приборостроения, металлургии, химической и авиационной промышленности. Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением являются абразивные массы, используемые для снятия заусенцев с поверхности деталей из пластмассы и резины, описанные в (Horowlts I.Enigraten und Abstrahlen von .Massenteilen aus" KOnsioffen und GummI "MeiaHoberflache". 1981. 35, N-1, 1-14). Наилучшими абразивными массами для снятия заусенцев по прототипу являются гранулированные полимерные материалы - поликарбонаты, полистирол, полиамид и нейлон с минимальным размером 0.05-0.1 мм. Полуавтоматические и автоматические установки, применяемые для этих абразивных масс. имеют приспособления для подачи абразива, снятия статического электричества, конвейерную систему для транспортировки и поворота деталей, фильтрующую систему для защиты о т пыли. Абразивные массы по прототипу и установки работающие на них обладают рядом недостатков. Приспособления для снятия -статического электричества исключают эффект электростатической эрозии, тем самым снижают производительность обработки. Кроме того, применение гранулированных полимерных материалов диаметром менее 0,2 мм вызывает экранирование их частиц при контакте со стенками резинового шланга, а также при соударении с обрабатываемой поверхностью, что вызывает резкое уменьшение производительности съема диэлектрических покрытий. А применение этих материалов диаметром более 0,45 мм при 'съеме диэлектрических лакокрасочных покрытий с поверхности металлических листовых заготовок приводит к короблению последних. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования состава массы для струйно-абразивной обработки, в которой ограничивается зернистость сополимера стирола в пределах 0,2-0,45 мм, чем обеспечивается съем без коробления с поверхности металлических листовых заготовок диэлектрических лакокрасочных покрытий и за счет этого повышается производительность обработки и в большей степени используется энергия заряженных частиц. Поставленная задача решается тем, что в массе для струйно-абразивной обработки, содержащей гранулы сополимера стирола, согласно изобретению ограничивается зернистость в пределах 0,2-0,45 мм. При движении к обрабатываемой поверхности частицы сополимера стирола трутся о стенки резинового шланга и получают заряд, который зависит от соотношения между скоростью трения и величиной удельного поверхностного сопротивления (Василенок Ю.И. Защита полимеров от статического электричества, Л. ^'Химия", 1975 г.). Достигая поверхности заготовки, частицы разряжаются, разрушая диэлектрические лакокрасочные покрытия за счет электрической эрозии. Ударное действие частиц таких размеров (0,2-0,45 мм) невелико, поэтому электрическая эрозия является основным видом разрушения. Напряженность электрического поля между шариком и обрабатываемой поверхностью определяется по формуле (Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г, Справочник по элементарной физике. М-. "Физматгиз". 1962): где q - заряд шарика; е - диэлектрическая постоянная; r - расстояние от центра шарика до поверхности контакта. Следовательно, чем меньше шарик, тем меньше необходимый для пробоя диэлектрического лакокрасочного покрытия заряд. При диаметре шариков сополимера стирола 0,2-0,45 мм напряжение сжатия возникающее при механическом ударе уравновешиваются напряжениями растяжения в результате электрических разрядов, и заготовки не подвергаются короблению. Характер контакта шарика сополимера стирола с обрабатываемой поверхностью представляет собой небольшую площадь, размеры которой зависят от диаметра шарика и энергии механического удара. Поэтому электрический пробой многослойных диэлектрических покрытий можно рассматривать как пробой в конденсаторе, происходящий в одной точке. При этом использование шариков сополимера стирола диаметром 0,2-0,45 мм позволяет увеличить производительность, т.к. суммарное накопление зарядов в эти х шариках больше чем в шариках диаметром более 0,45 мм. А т.к. при меньших размерах на единице площади может поместиться большее количество шариков, чем при больших размерах, то возрастает и количество разрядов на единицу площади. Суммарный электрический разряд потока шариков меньшего диаметра больше. Следовательно, на одной и той же обрабатываемой площади применение шариков меньшего диаметра, в сравнении с шариками большего диаметра, вызывает более интенсивный съем диэлектрических покрытий без повреждения поверхности основного металла. При этом, экспериментально установлено, что наибольшая эффективность разрушения покрытий наблюдается при диаметре частиц равном 0,2 мм. При выборе частиц сополимера стирола диаметром менее 0,2 мм количество частиц в единице объема движущейся массы становится настолько большим, что частицы экранируют друг друга от контакта со стенками резинового шланга. Кроме того, экранирующий эффект появляется при соударении с обрабатываемой поверхностью, что вызывает резкое уменьшение производительности процесса съема диэлектрических покрытий. При этом преобладающим будет разрушение диэлектрического лакокрасочного покрытия от электрической эрозии, а на металличеcкой поверхности возникают напряжения растяжения. Максимальный размер частиц (0,45 мм), установленный экспериментально, обусловлен тем, что частицы диаметром более 0,45 мм при соударении отдают не весь заряд из-за кратковременности соударения. Тем самым снижается эффективность использования энергии заряженных частиц. Суммарный заряд единицы объема частиц уменьшается. Это также вызывает снижение производительности процесса обработки. На уменьшение производительности влияет уменьшение количества как механических ударов, так и электрических разрядов из-за того, что меньшее количество шариков соударяется с единицей площади поверхности. Использование частиц диаметром более 0,45 мм вызывает такую мощность единичного разряда, что на поверхности металла образуются электронно-эрозионные лунки, приводящие к увеличению шероховатости поверхности. Кроме того, применение частиц диаметром более 0,45 мм усиливает их ударное воздействие на обрабатываемую поверхность, в которой накапливаются остаточные напряжения вызывающие коробление заготовок. Примеры применения абразивной массы: С целью выявления оптимальных параметров обработки проведен ряд экспериментов по снятию лакокрасочного покрытия с поверхности листовых заготовок из алюминиевого сплава Д16Т. Во всех экспериментах были одинаковы: Размеры пластин, мм 50х50 Толщина покрытий, мм 0,2 Исходная шероховатость Ra, мкм 2,5 Время на обработку, с 40 Давление сжатого воздуха, МПа 0,3 Результаты экспериментов приведены в таблице. Прогибы контрольных образцов 0,1-0,3 мм при выдержке 6-10 часов в результате релаксации напряжений уменьшается до 0,05 мм, что соответствует те хническим требованиям на листовые заготовки. Предложенная абразивная масса найдет широкое применение в различных отраслях народного хозяйства, т.к. позволяет осуществлять снятие диэлектрических покрытий при незначительных энергетических затратах с максимальным использованием электростатической эрозии. Качество обработки при этом повышается, а коробление заготовок столь мало, что восстанавливается через незначительное время. Кроме того, абразивная смесь является экологически чистой, т.к. при ее использовании не образуется пыль. Опытная очистка поверхности обшивки самолета АН-24 в условиях Киевского авиаремонтного завода № 410 предлагаемой абразивной массой обеспечила снятие без коробления диэлектрического лакокрасочного покрытия.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюAbrasive mass for liquid blasting
Автори англійськоюProvolotskyi Oleksandr Yevdokymovych, Polinskyi Oleksandr Markovych, Lapshyn Serhii Pavlovych, Hrishyn Volodymyr Serhiiovych
Назва патенту російськоюАбразивная масса для струйно-абразивной обработки
Автори російськоюПроволоцкий Алесандр Евдокимович, Полинский Александр Маркович, Лапшин Сергей Павлович, Гришин Владимир Сергеевич
МПК / Мітки
МПК: B24C 1/00
Мітки: струйно-абразивної, абразивна, обробки, маса
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-2995-abrazivna-masa-dlya-strujjno-abrazivno-obrobki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Абразивна маса для струйно-абразивної обробки</a>
Попередній патент: Установка для очищення металевої стружки від органічних забруднень
Наступний патент: Спосіб виготовлення сиру “харківський”
Випадковий патент: Спосіб діагностики та лікування психічних розладів