Спосіб виготовлення деталей з антифрикційними властивостями

Реферат: UA 117835 U UA 117835 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до машинобудування і може бути використана для виготовлення деталей з зносостійким і антифрикційним покриттям на робочих поверхнях вузлів тертя. Однією з причин виходу з ладу деталей і агрегатів є знос. При цьому близько 75 % випадків виходу з ладу окремих вузлів обумовлено зносом саме пар тертя. Якщо врахувати, що наприклад система управління літаком, шасі, гідросистема і так далі - це системи, що працюють внаслідок переміщення їх елементів, то стає зрозумілим важливість забезпечення їх надійного функціонування. Підвищений знос деталей у вузлі тертя в одних випадках порушує герметичність робочого простору, в інших - нормальний режим змащення, по-третє - призводить до втрати кінематичної точності механізму, що погіршує управління повітряним судном і знижує безпеку польоту. Знос і пошкодження поверхонь знижують опір втоми деталей і можуть бути причиною їх руйнування навіть при незначних концентраторах напружень і занадто низьких номінальних навантаженнях. Підвищений знос порушує нормальну взаємодію деталей у вузлах, може викликати значні додаткові навантаження, удари в з'єднаннях і вібрації, стати причиною раптових руйнувань. Заїдання і заклинювання деталей може привести до аварійної ситуації. У зв'язку з цим матеріали для роботи в умовах тертя відносяться до найважливіших не тільки в літако- і ракетобудуванні, а й взагалі в машинобудуванні [1]. Відомий спосіб виготовлення деталі з зносостійким і антифрикційним покриттям, що включає отримання несучої основи у вигляді стрижня шляхом пресування і спікання його зі складу, що містить порошок міді, порошок політетрафторетилену, хлориду амонію. Нанесення на робочу поверхню деталі складу, що містить хлориду міді в гліцерині. Приведення стрижня під фрикційний контакт з робочою поверхнею деталі зі швидкістю ковзання 0,06-0,09 м/с при поздовжньої подачі 50-80 мкм/об., тиску 30-50 МПа і числі проходів 4-6. Пасивацію отриманого покриття з подальшим нанесенням на нього мастильної композиції на основі мильного пластичного мастила, що містить порошки міді і політетрафторетилену [2]. Недоліком даного способу є недовговічність виготовленої деталі і слабка несуча здатність самої деталі. Задачею є удосконалення способу виготовлення деталей з антифрикційними властивостями шляхом створення багатошарової структури деталі, що дозволить забезпечити довговічність і підвищити несучу здатність деталі поєднану з високою антифрикційністю її поверхневого шару. Поставлена задача вирішена в способі виготовлення деталей з антифрикційними властивостями, що включає отримання несучої основи, відповідно до заявленого технічного рішення в даній корисній моделі, несучу основу отримують необхідної форми для конкретної деталі з олов'янистої бронзи, після чого припікають до неї шар товщиною 0,4-0,6 мм з бронзового порошку, з наступними просоченням спеченої заготовки фторопластографітовою пастою або суспензією і її спіканням. Заготовки несучої основи деталей виготовляли з бронзи марки Бр0ф7-0,2 шляхом їх механічної обробки згідно з кресленням. Процес припікання (нагрів, витримку при температурі спікання 840±10 °С протягом 1 год.; і охолодження до температури 80-90 °С) здійснюють в середовищі водню. Просочені фторопластографітовою пастою заготовки спікають (нагрів, витримку при температурі спікання - 365±5°С протягом 45-60 хв. і охолодження до температури 80-90 °С), здійснюють в середовищі водню. Заявлений спосіб реалізують наступним чином. Заготовки несучої основи деталей виготовляють, наприклад, з прутків бронзи марки Бр0ф7-0,2 (ГОСТ 10025-78) шляхом їх механічної обробки згідно з кресленнями з урахуванням товщини пористого антифрикційного шару. Для антифрикційного шару готують з бронзового порошку за ТУ 086-001-83Е Припікання бронзового порошку до заготовок несучої основи, конфігурація і товщина пористого антифрикційного шару має дорівнювати 0,4-0,6 мм, здійснюють за допомогою збірної оснастки. Перед складанням оснастки для заготівки несучої основи виконують травлення поверхні заготовки в розчині наступного складу: вода 500 г хромовий ангідрид 50 г сірчана кислота 10 мл Потім заготовки промивають в проточній воді, знежирюють спиртом (ГОСТ 5962-67) або ацетоном (ГОСТ 2768-84) і просушують на повітрі. Засипку бронзового порошку в порожнину оснащення, призначену для формування пористого шару, виконують на вібростолі протягом 3-5 хв. до повного заповнення порожнини порошком. Припікання бронзового порошку до поверхні заготовки несучої основи виконують наступним чином: - зібране оснащення (з заготовками несучої основи і засипаним бронзовим порошком) розміщають в «човники» і встановлюють в муфель для спікання; 1 UA 117835 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - виконують продування муфеля азотом і включають подачу водню, а водень перед використанням повинен бути зневоднений за допомогою силікагелю; - підготовлений до спікання муфель встановлюють в піч, час нагріву муфеля до температури спікання становить 2,5-3,0 ч; - нагрів, витримку при температурі спікання і охолодження до температури 80-90 °С здійснюють в середовищі водню, опікають при температурі (840±10) °С протягом 1 год; - після спікання охолоджують муфель до температури 80-90 °С, відключають водень, муфель продувають азотом, виймають і розбирають оснастку з спеченою заготовкою. Швидкість охолодження муфеля до температури 200 °С становить 1,5-4,0 °С/хв., далі довільно. Готують фторопластографітову композицію у вигляді пасти або суспензії, а саме: - фторопластографітову пасту застосовують для виготовлення антифрикційного шару на внутрішніх поверхнях тертя складної конфігурації; - фторопластографітову суспензію застосовують для виготовлення антифрикційного шару на зовнішніх і внутрішніх поверхнях тертя простої конфігурації (втулки, повзуни, ролики ходові, опори, шайби, вкладиші і т.д.). Фторопластографітову композицію (пасту або суспензію) виготовляють з водної суспензії фторопласта 4Д за ТУ 6-05-1246-81 і графіту марки ГК-1, ГК-2 за ГОСТ 4404-78 з розрахунку 1,0 кг водної суспензії фторопласта (в розрахунку на сухий залишок фторопласта 60 %) і 0,6 кг графіту (співвідношення сухого залишку фторопласта і графіту має становити 1:1). Для виготовлення фторопластографітової суспензії в водну суспензію фторопласта 4Д додають малі порції порошку графіту при постійному перемішуванні. В отриману суміш додають воду до отримання фторопластографітової суспензії сметаноподібної консистенції. Для виготовлення фторопластографітової пасти і рівномірного розподілу часток графіту між частинками фторопласта попередньо до однієї вагової частини графіту додають дві вагові частини спирту або ацетону і ретельно перемішують. Отриману спиртову або ацетонову суспензію графіту перемішують з водною суспензією фторопласта 4Д за допомогою шпателя протягом 10-20 хв. До просочення фторопластографітової композицією (пастою або суспензією) допускаються спечені заготовки деталей, які не мають на поверхні пористого шару слідів забруднень і жиру. Очищують пористий шар, який підлягає просоченню, жорсткими щітками і промивають спиртом або ацетоном, потім просушують протягом 5-10 хв. Забороняється торкатися руками до поверхонь, підготовлених до нанесення. Просочення спечених заготовок фторопластографітовою пастою виконують наступним чином: - наносять пасту шпателем на поверхню з пористим шаром; - виконують вдавлення пасти в пори спеченого шару за допомогою оснастки для калібрування, спроектованої і виготовленої на підставі відповідних вимог, при цьому поверхня бронзового шару повинна бути рівномірно покрита шаром фторопластографітової пасти; - виконують сушку просочених заготовок деталей при температурі 90-96 °С протягом 0,5 год. Просочення спечених заготовок фторопластографітовою суспензією виконують наступним чином: - наносять суспензію пензлем на поверхню з пористим шаром деталі; - виконують сушку нанесеного шару суспензії при температурі 90-96 °С протягом 5-10 хв., при цьому процес нанесення і сушіння фторопластографітової суспензії виконували кілька разів до отримання рівномірного покриття нею пористого бронзового шару; - після остаточної сушки нанесених шарів фторопластографітової суспензії відкалібровують просочений пористий шар за допомогою оснастки для калібрування, спроектованої і виготовленої за відповідними вимогами. Спікання фторопластографітового шару виконують наступним чином: - заготовки деталі, просочені фторопластографітовою композицією (пастою або суспензією) поміщають в човники і встановлюють в муфель для спікання; - виконують продування муфеля азотом і включають подачу водню, водень перед використанням повинен бути зневоднений за допомогою силікагелю; - підготовлений до спікання муфель встановлюють в піч; - нагрів, витримку при температурі спікання і охолодження до температури 80-90 °С здійснюють в середовищі водню. Просочені заготовки деталей спікають при температурі (365±5) °С протягом 45-60 хв.; 2 UA 117835 U 5 10 - після спікання муфель до температури 80-90 °С, відключають водень, муфель продувають азотом, виймають і розбирають оснастку з заготовкою деталі зі спеченим фторопластографітовим шаром. Після термообробки відкалібровують робочі поверхні деталі з метою додання їй остаточних розмірів. Калібрування проводять за допомогою спеціального оснащення, спроектованого і виготовленого за відповідними вимогами. Джерела інформації: 1. Конструкционные материалы в самолетостроении / А.Г. Моляр, А.А. Коцюба, А.С. Бычков, О.Ю. Нечипоренко - К.: КВИЦ, 2015. - 400 с. 2. RU № 2549812. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 1. Спосіб виготовлення деталей з антифрикційними властивостями, що включає отримання несучої основи, який відрізняється тим, що несучу основу отримують необхідної форми для конкретної деталі з олов’янистої бронзи, після чого припікають до неї шар товщиною 0,4-0,6 мм з бронзового порошку, з наступними просоченням спеченої заготовки фторопластографітовою пастою або суспензією і її спіканням. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що заготовки несучої основи деталей виготовляють з бронзи марки Бр0ф7-0,2 шляхом їх механічної обробки, згідно з кресленням. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що процес припікання (нагрів, витримку при температурі спікання 840±10 °С протягом 1 год; і охолодження до температури 80-90 °С) здійснюють в середовищі водню. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що просочені фторопластографітовою пастою заготовки спікають, а нагрів, витримку при температурі спікання - 365±5 °С протягом 45-60 хв. і охолодження до температури 80-90 °С здійснюють в середовищі водню. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3