Спосіб одержання покриття на поверхні металевих виробів

Спосіб одержання покриття на поверхні металевих виробів, що включає термообробку поверхні в наступному режимі: витримують 15 хв. при температурі нанесення покриття 125-135°С, далі не менше 25 хв. при температурі 154-156°С і не менше 30 хв. при температурі полімеризації покриття протягом останнього циклу термообробки, який відрізняється тим, що при досягненні температу ри полімеризації протягом останнього циклу термообробки проводять витримку, при цьому термін витримки визначають за співвідношенням: Запропонований винахід відноситься до технології одержання полімерного покриття переважно теплозахисного призначення і може бути використаний у будь яких галузях народного господарства. В науці і техніці широко відома значна номенклатура технологій одержання полімерного покриття, наприклад, струменевий спосіб нанесення покриття, наведений у [книзі "Применение полимерных материалов в качестве покрытия", М., Химия, 1988 - 238с., у розділі "Струйное напыление"], який включає підготовку поверхні виробу, приготування суміші, нанесення суміші на нагріту до температури плавлення суміші поверхню обертового виробу пістолетом або розпилюючим пристроєм і термообробку. До недоліків описаного способу відносять труднощі одержання покриття рівномірної товщини, значні втрати порошкового полімеру, низьку продуктивність при використанні пістолета. Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого способу являється вибраний у якості його прототипу ["Спосіб одержання покриттів на поверхні металевих виробів" по патенту України №37619 від 15.01.2004 року, заява 2000021116 від 25.02.2000р.], що включає термообробку в наступному режимі: витримують 15хв. при температурі нанесення покриття 125-135°С, далі не менше 25хв. при температурі 154-156°С і не менш 30хв. при температурі 184-186°С. Основним недоліком прототипу, не зважаючи на високі експлуатаційні показники (видалення низькомолекулярних продуктів поліконденсації, тощо), є труднощі одержання полімерного покриття бездефектної структури із-за невизначеності деяких технологічних параметрів, наприклад, терміну термообробки при температурі 184-186°С, внаслідок чого може мати місце незавершеність релаксаційних процесів. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу одержання покриття на поверхні металевих виробів, створенням полімерного покриття бездефектної структури, за рахунок зниження рівня залишкових напруг, що дозволить підвищити надійність функціонування виробу. 2 k [c ] , де (11 19) 10 6 , , Дж - емпіричний коефіцієнт, м К який залежить від густини, питомої теплоємності покриття, одержаний за наслідками статистичної обробки термінів витримок покриттів з різними мінеральними наповнювачами; - товщина покриття (м); - коефіцієнт теплопровідності матеріалу покрит k Дж м3 К . (19) UA (11) 77103 (13) C2 тя 3 3 77103 4 Поставлена задача удосконалення способу хунку терміну витримки при виконанні запропоновирішується тим, що у відомому способі одержанваного способу одержання покриття, наводиться ня покриття на поверхні металевих виробів, який приклад розрахунку терміну витримки при темпевключає термообробку в наступному режимі: виратурі 184-186°С. тримують 15 хв. при температурі нанесення покПриклад. При одержанні внутрішнього теплориття 125-135°С, далі не менш 25 хв. при темпезахисного покриття порохових ракетних двигунів ратурі 154-156°С і не менш 30 хв. при температурі відведення відпрацьованих ступенів ракети-носія полімеризації протягом останнього циклу, відпові"Зеніт-3SL", або двигунів гальмування ракети-носія дно до патенту, що заявляється, при досягненні "Циклон-4" розробки ДКБ "Південне", на основі температури полімеризації протягом останнього низькомолекулярного зв'язуючого фенольного циклу, проводять витримку, при цьому термін випорошкового марки СФП-202 Л1 ТУ У 6-0020-9355тримки визначають за співвідношенням: 066-99 і наповнювача - карбіду кремнію (SiC) ТУ У 3.02-0222226-059-94 марки 54 С з характеристи2 k [c ] , ками: де k (11 19) 10 6 , , Дж м 3 К єнт, який залежить від густини, питомої теплоємності матеріалу покриття, одержаний за наслідками статистичної обробки продовження витримок покриттів з різними мінеральними наповнювачами; S - товщина покриття (м); - коефіцієнт теплопровідності матеріалу покриття Дж м3 1400 1500 - емпіричний коефіці . ності; Ср 0,3 Cp 2 2 кГ кДж м2 м3 кГ К Дж м с К с Для доказу причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознак способу, що заявляється, та технічним результатом, заявник наводить наступне. При визначенні терміну термообробки за наведеним вище співвідношенням, враховувалось, що термін витримки термообробки покриття визначається, окрім видалення низькомолекулярних продуктів поліконденсації, ще й виключенням причин утворення мікротріщин за рахунок зменшення перепаду температур як по товщині покриття, так і на межі виріб-покриття. Це удосконалює спосіб одержання покриття через завершення усіх релаксаційних процесів і отримання бездефектної структури полімерної композиції, що істотно підвищує функціональні можливості способу. Для доказу можливості промислового використання і пояснення можливості конкретного розра Комп’ютерна верстка Н. Лисенко - густина покриття; kДД - питома теплоємність; кГ К h=(0,0005-0,0015)м - товщина покриття; Термін витримки при температурі 184-186°С визначається за співвідношенням: К Співвідношення для визначення терміну витримки визначались по закону розмірностей з урахуванням того, що розмірність часу входить лише у коефіцієнт теплопровідності. Тому продовження витримки прямо пропорційне густині покриття, питомій теплоємності, товщині покриття та обратно пропорційне коефіцієнту теплопровідності, тобто кГ м3 Дж - коефіцієнт теплопровід1 49 10 3 , м с К k 15 10 6 , 0,0015 2 1 49 10 3 , 1520 c 25 хв. , де k 15 10 6 , Дж м3 К Таким чином термін витримки складає 25 хвилин. В запропонованому способі термін витримки при температурі полімеризації протягом останнього циклу, впродовж часу призводить до зменшення неоднорідності температурного поля, а це, в свою чергу, до зниження рівня залишкових внутрішніх напруг. Визначений термін витримки при температурі полімеризації протягом останнього циклу забезпечує такий ступень затвердіння (поліконденсації) покриття, при якому внутрішні напруги в не призводять до появи мікротріщин. Застосування вказаного способу одержання покриття дозволяє: - знизити рівень залишкових внутрішніх напруг на 25% і за рахунок цього створити полімерне покриття бездефектної структури; - зменшити непродуктивні витрати енергоресурсів (знизити енергоємність технологічного процесу) на 10-12% за рахунок оптимізації терміну витримки. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601