Спосіб одержання покриття на металевому виробі

Способ получения покрытия на металлическом изделии, включающий погружение нагретого изделия в полимерный порошок, извлечение изделия и последующую термообработку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чго в качестве полимерного порошка используют сополимер тетрафторэтилена с гексафторпропиленом и порошок предварительно напыляют на полированную керамическую подложку, а после погружения изделия его прижимают к подложке с усилием 1-2 кг/см и после извлечения изделия его отверстия продувают воздухом. Способ относится к электронной технике и может быть использован в технологии изготовления электретных микрофонов Известен способ изготовления тонкопленочного электретного элемента [1], по которому производят адгезионное соединение пленки тефлона Ф4МБ с предварительно нагретым электродом под давлением 0,2 атм нагретой воздушной струи при температуре начала деструкции тефлона 350-360°С. Этот способ также не нашел применения из-за сложности технологического процесса и затекании материала пленки на обратную сторону электродов под действием воздушной струи. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ наплавлення порошковых красок на металлическую пластину [2] Сущность способа заключается в том, что металличес кую пластину, предварительно нагретую на несколько градусов выше температуры плавления порошковой краски, помещают в ванночку с псевдоожиженным слоем порошка (поливинилбутиралем П-ВЛ212), выдерживают в нем 30 с, затем извлекают и обрабатывают при температуре 230-250°С в течение 5 мин. Погружение нагретой пластины в порошок приводит к тому, что частицы порошка, соприкасаясь с горячей пластиной, плавятся и слипаются, образуя на поверхности монолитное покрытие Последующую термообработку осуществляют с целью оплавления и улучшения прочности покрытия. Повторное нанесение и оплавление порошка способствует увеличению толщины покрытия (до 250-350 мкм) Недостаток известного способа состоит в том, что получается неровная поверхность и недостаточно высокая адгезия покрытия Слабая адгезия объясняется образованием воздушных пузырей между поверхностью изделия и покрытием (процесс направления производится в псевдоожиженном слое порошка, т.е. когда частицы порошка находятся во взвешенном состоянии в потоке газа) Остатки воздуха сохраняются и при последующем оплавлении покрытия Неровность 00 О 6428 покрытия обусловлена рыхлостью верхнего приплавленного слоя из-за плохого сцепления частиц порошка с более низкими слоями покрытия, непосредственно контактирующими с поверхностью изделия и формирую- 5 щихся при более высокой температуре. Недостаток известного способа заключается также в том, что наплавление покрытия в псевдоожиженном слое порошка приводит к его формированию на всей поверхности из- 10 делия, в то время как для перфорированных электродов требуется наплавление покрытия только на одной (рабочей) поверхности. Целью предлагаемого способа является повышение качества покрытия и упрощение 15 технологического процесса нанесения покрытия на перфорированный электрод Поставленная цель достигается тем, что в способе получения покрытия на металлическом изделии, включающем погружение 20 нагретого изделия в полимерный порошок, извлечение изделия и последующую термообработку, в качестве полимерного порошка используют сополимер тетрафторэтилена с гексафторпропиленом и порошок предвари- 25 тельно напыляют на полированную керамическую или фольгированную алюминием плоскую подложку, а после погружения изделия его прижимают к подложке с усилием 1-2 кГ/см и после извлечения изделия его 30 отверстия продувают воздухом. В предлагаемом нами способе в отличие от прототипа используют порошок сополимера тетрафторэтилена с гексапропиленом, который пригоден для формирования высо- 35 кокачественного электрета. Порошок предварительно напыляют на полированную керамическую или фольгированную алюминием плоскую подложку. Применение полированной или фольгированной подложки 40 обусловлено необходимостью уменьшить сцепление уплотненного слоя порошка с подложкой и тем самым исключить прилипание электрода к подложке. Наряду с этим обеспечивается выравнивание рельефа по- 45 верхности наплавленного слоя полимера, что имеет существенное значение для микрофонов, где величина зазора между электродом и мембраной составляет всего несколько микрон. С этой целью прижимают 50 электрод к подложке усилием 1-2 кГ/см2, что приводит к уплотнению слоя порошка между электродом и подложкой, устранению из него воздушных пузырей и усилению адгезии покрытия к рабочей поверхности электрода. 55 Продувку воздухом осуществляют перед оплавлением с целью удаления порошка из отверстий и с обратной (нерабочей) стороны электродов. Способ отличается от аналогов и прототипа более простой технологией и 4 качественным покрытием, высокой производительностью и возможностью автоматизации технологических операций. Способ был опробован в технологии изготовления массивных электретов путем наплавления порошка тефлона Ф4МБ-П (ТУ 301-05-73-90) на металлические перфорированные электроды 019 мм, 0 11 мм, предназначенные для микрофонов МКЭ-82, МКЭ-84, МКЭ-3, выпускаемых на предприятии ПО "Октава" г. Тулы, а также микрофонов МКЖ-11-0,1, разработанных на предприятии "Мегом" г. Витебска. Процесс изготовления массивных электретов заключается в следующем. На полированную керамическую пластину марки 22хС толщиной 1 мм или металлическую пластину, покрытую алюминиевой фольгой толщиной 15-50 мкм, напыляли порошок тефлона через мелкую металлическую сетку равномерным слоем толщиной 0,5-2 мм. Электроды с отверстиями 00,8-1 мм, предварительно нагретые до температуры 280-300°С, накладывали на слой порошка и придавливали пинцетом с усилием 1-2 кГ/см . Выдержали их под давлением в течение 5-10 с, до охлаждения, извлекали из порошка и продували сжатым воздухом (0,20,5 атм) в течение 1-2 с с целью удаления порошка из отверстий и с обратной поверхности электродов. Толщина покрытия составляла 0,2-0,3 мм. Затем производили оплавление покрытия в течение 10-15 с, в результате которого его толщина уменьшалась по 20-30 мкм. Покрытия имели равномерную толщину, ровную и гладкую поверхность, в них отсутствовали воздушные пузыри и дефекты, адгезия усиливалась примерно в 5 раз относительно покрытий, изготовленных согласно прототипу (адгезию измеряли по величине усилия, достаточного для отслаивания покрытия) Косвенно адгезию оценивали по времени отслаивания покрытия вследствие длительного воздействия влажной атмосферы в эксикаторе с водой, где создавалась 100% относительная влажность. Существенное значение для качества и адгезии покрытия имела величина усилия, с которой придавливали электрод к подложке. При слабом давлении менее 1 кГ/см поверхность тефлона оказывалась рыхлой и неравномерной. При давлении более 2 к Г/см2 качество поверхности улучшалось, усиливалась адгезия, однако отверстия частично или полностью закрывались оплавленным тефлоном. Поэтому для перфорированных электродов оптимальным давлением оказалась величина 1-2 кГ/см2, в отверстиях и на об 5 6428 ратной стороне электродов наплывы тефлона отсутствовали. В процессе отработки технологии было установлено также, что качество покрытия (равномерность толщины, гладкость поверх- 5 ности, величина адгезии) значительно улучшалось при многослойном наплавлений (2-3 тонких слоя). При этом существенно улучшалась стабильность заряда электрета. Испытания пок азали, что изготовленные 10 массивные электреты отличались более высокой стабильностью заряда, чем пленочные электреты из тефлона, используемые на предприятиях ПО "Октава" и завода "Мегом". В настоящее время проводятся мероп- 15 Упорядник Г Рябченко Замовлення 627 риятия по внедрению предложенного способа на упомянутых предприятиях. Таким образом, разработанное техническое решение, отличаясь новизной и существенными отличиями, позволяет достигнуть положительного эффекта, а именно путем усовершенствования и упрощения технологического процесса значительно улучшить качество перфорированных массивных электретов. Наряду с этим способ позволяет легко автоматизировать технологические операции и соответственно повысить производительность труда на предприятиях электронной промышленности. Техред М.Моргентал Коректор А.Козориз Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраТни, 254655, ГСП, КиТв-53. Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101