Ельборова стрічка для полірування поверхонь деталей зі зносостійких композитів на основі алюмінію для поліграфічної техніки

Реферат: Ельборова стрічка для полірування поверхонь деталей зі зносостійких композитів на основі алюмінію для поліграфічної техніки містить поліетилентерефталатову основу та ельборовий шар з дрібнозернистих мікропорошків ельбору (ЛО), розподілених у поверхневому шарі стрічки у сполучній речовині. Сполучна речовина робочого шару стрічки складається з суміші полівінілбутиралю та резольної фенолоформальдегідної смоли у співвідношенні 1:1 по вазі. Як наповнювач застосовують мікропорошки з ельбору звичайної міцності (ЛО) зернистістю 0,5-3 мкм при 100 % концентрації ельбору. При цьому товщина поліетилентерефталатової основи стрічки повинна знаходитися у межах 10-20 мкм, а товщина ельборового шару - 1-5 мкм. UA 96774 U (54) ЕЛЬБОРОВА СТРІЧКА ДЛЯ ПОЛІРУВАННЯ ПОВЕРХОНЬ ДЕТАЛЕЙ ЗІ ЗНОСОСТІЙКИХ КОМПОЗИТІВ НА ОСНОВІ АЛЮМІНІЮ ДЛЯ ПОЛІГРАФІЧНОЇ ТЕХНІКИ UA 96774 U UA 96774 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі технології машинобудування, зокрема до інструментів і способів оздоблювальних методів обробки поверхонь деталей тертя з високолегованих композитних матеріалів на основі алюмінію, що належать до класу високозносостійких сплавів зі спеціальними властивостями, наприклад деталей авіаційної техніки, машин легкої та харчової галузей промисловості та деталей тертя (направляючі, сегменти, подавальні ролики систем транспортування продукції, елементи циліндричної форми конвеєрно-накопичувальних систем, деталі контактування агрегатів переорієнтації та переадресування готових виробів) різальних поліграфічних машин, що працюють в умовах тертя при складних режимах експлуатації (температура розігріву при терті до 150 °C, тиск 2-5 МПа або швидкостях ковзання до 1 м/с). Відомий інструмент для оздоблювальної обробки високолегованих матеріалів класу Ю-16, 16ЮИХ, "Alfo" системи "алюміній-іридій-залізо-хром", в якому використовують дрібнозернисті абразивні стрічки (полотна) на паперовій чи тканинній основі з необхідним притискуванням деталі оброблення до поверхні гнучкої стрічки (полотна). Недоліком цього інструменту є те, що при обробці поверхонь деталей зі сплавів на основі алюмінію під час зрізання тонких стружок з невеликим їх перерізом az, (а саме такими є композитні сплави на основі алюмінію АК12М2МгН, АК12ММгН, АК8М3r, АК12ММгН+ (9-12 % MoS2) відбувається миттєве окиснення зрізаних мікростружок з налипанням на ріжучу поверхню абразивного зерна стрічки, що веде до суттєвої зміни геометрії ріжучого зерна, а саме збільшується радіус заокруглення та головний кут різання при вершині. Це змінює умови процесу зрізання стружки - зростають сили різання у зоні обробки, відбувається перерозподіл у взаємодії силового та температурного полів у поверхневому шарі оброблення, що не забезпечує необхідних умов для отримання мінімальних значень шорсткості (за параметром Ra) та наклепу (ступінь наклепу К, глибина його проникнення h у тіло деталі). Крім того, швидко засалюється ріжуча поверхня абразивної стрічки (полотна), що також обумовлює погіршення якості поверхні при обробленні і не забезпечує вимоги отримання шорсткості поверхні за параметром Ra у межах 0,040-0,090 мкм. Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованої моделі є абразивна стрічка на лавсановій основі для прецизійної фінішної обробки сплавів пермалоєвого класу-системи "нікель - залізо - титан - хром" [2]. Недоліком цього інструменту є те, що він забезпечує якісну обробку поверхонь деталей зі сплавів на основі нікелю і не в змозі здійснити обробку високолегованих зносостійких композитів, що створені на базі використання шламових відходів з силумінів. Проте технічні можливості та техніко-економічні показники застосування при обробці абразивних лавсанових стрічок можуть стати прототипом для моделі, що пропонується. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення якості оброблення поліруванням деталей тертя з високолегованих композитних матеріалів на основі алюмінію шляхом створення нового типу полірувальних абразивних стрічок на гнучкій еластичній основі, наприклад з лавсану з закріпленням на робочій (ріжучій) стороні стрічки ельборового шару з дрібнозернистих мікропорошків надтвердого синтетичного матеріалу з кубічного нітриду бору марки ельбор звичайної міцності (ЛО). Завдяки цьому при поліруванні поверхонь деталей тертя вузлів поліграфічних машин стрічка ріжучими зернами ельборового шару, міцно притискаючись до поверхні оброблення і здійснюючи по ній переміщення з певними швидкостями, зрізує надтонкі стружки, що обумовлює зниження складових сил різання у зоні обробки, їх перерозподіл та зменшення теплових параметрів різання і, відповідно, дозволяє у комплексі отримати мінімальні значення параметрів шорсткості Ra, глибини h та ступеня наклепу К. Поставлена задача вирішується тим, що у запропонованій моделі ельборова стрічка для полірування поверхонь деталей зі зносостійких композитів на основі алюмінію для поліграфічної техніки має етилентерефталатову основу та ельборовий шар з дрібнозернистих мікропорошків ельбору ЛО, розподілених у поверхневому шарі стрічки у сполучній речовині, яка складається з суміші полівінілбутиралю та резольної фенолоформальдегідної смоли у співвідношенні 1:1 по вазі, а як наповнювач застосовують мікропорошки з ельбору звичайної міцності (ЛО) зернистістю 0,5-3 мкм при 100 % концентрації алмазів, при цьому товщина поліетилентерефталатової основи стрічки повинна знаходитись у межах 10-20 мкм, а товщина ельборового шару - 1-5 мкм. На кресленні показано варіант запропонованої нової моделі стрічки, яка має гнучку основу 1 з поліетилентерефталату товщиною 10-20 мкм. На основі 1 міцно закріплено (завдяки адгезійним властивостям) ельборовий робочий шар, що складається зі сполучної речовини 2, в якій рівномірно розподілені дрібнозернисті (0,3-3 мкм) мікропорошки 3 з ельбору звичайної міцності (ЛО) при 100 % концентрації ельбору. Сполучна речовина 2 ріжучого ельборового шару складається з суміші полівінілбутиралю та резольної фенолоформальдегідної смоли у 1 UA 96774 U 5 10 15 20 25 співвідношенні 1:1 по вазі, при цьому товщина поліетилентерефталатової основи стрічки повинна знаходитися у межах 10-20 мкм, а товщина ельборового шару 1-5 мкм. Корисна модель ельборової стрічки для полірування поверхонь деталей зі зносостійких композитів на основі алюмінію для поліграфічної техніки реалізується наступним чином. У багатоцільових машинах "GEVERT 15-01А" (Бельгія) фільєрного типу для нанесення на поверхню гнучкої основи з поліетилентерефталату рідинної сполучної суміші з полівінілбутиралю, резольної фенолформальдегідної смоли у співвідношенні 1:1 по вазі та наповнювача з дрібнозернистих (0,3-3 мкм) мікропорошків ельбору звичайної міцності (ЛО) при 100 % концентрації ельбору на катушках ємкістю 100-200 м встановлюють основну стрічки. Конструкція машини для поливу суміші та специфічні властивості фільвер дозволяють виконувати нанесення ріжучого дрібнозернистого ельборового шару на один бік плоскої поверхні основи стрічки при її безперервному транспортуванні з нормованою швидкістю (залежить від товщини основи та ельборового ріжучого шару, зернистості ельборових мікропорошків, їх концентрації та ін.), забезпечуючи точність нанесення ельборового шару на основу стрічки у межах 0,01-0,015 мкм та рівнотовщинність шару на довжині стрічки 1,5-2,0 м не гірше 0,05-0,07 мкм. Технологічним процесом передбачено програмне забезпечення полімеризації суміші, відповідні температурні регламенти, автоматичний контроль отриманих лінійних та геометричних параметрів стрічки та автоматичне пакування готової продукції на катушки з наступним завантаженням її автооператорами у тару для подальшого транспортування підприємствам-споживачем. Зазначені контурні риси технологічного процесу отримання ельборової стрічки для полірування поверхонь деталей зі зносостійких композитів на основі алюмінію для поліграфічної техніки повністю задовольняють вимоги виробників друкарських машин і забезпечують отримання необхідних параметрів шорсткості Ra, глибини h та ступеня наклепу К при виготовленні деталей. При використанні традиційних абразивних полірувальних стрічок параметри якості поверхонь обробки суттєво знижуються при поліруванні різних за складом композитних матеріалів на основі алюмінію (табл. 1, 2). Таблиця 1 Параметри якості поверхонь поліруванням деталей зі зносостійкого композиту АК12М2МгН при обробці ельборовими полірувальними стрічками Полірування абразивною стрічкою найближчого до аналога [2] Параметр Глибина Ступінь шорсткості, Ra, наклепу h, наклепу, К мкм мкм 0,12-0,20 1,27-1,31 2,0-2,5 Полірування ельборовою стрічкою згідно запропонованої моделі Параметр Ступінь Глибина шорсткості, Ra, наклепу, К наклепу h, мкм мкм 0,04-0,09 1,21-1,23 1,55-1,90 30 Таблиця 2 Параметри якості поверхонь поліруванням деталей зі зносостійкого композиту АК8М3r при обробці ельборовими полірувальними стрічками Полірування абразивною стрічкою найближчого до аналога [2] Параметр Глибина Ступінь шорсткості, Ra, наклепу h, наклепу, К мкм мкм 0,15-0,25 1,30-1,35 2,5-2,8 35 Полірування ельборовою стрічкою згідно з запропонованою моделлю Параметр Ступінь Глибина шорсткості, Ra, наклепу, К наклепу h, мкм мкм 0,05-0,10 1,24-1,27 1,8-2,0 Ельборова стрічка для полірування поверхні деталі зі зносостійких композитів на основі алюмінію може використовуватись при обробці спеціальних деталей аерокосмічних систем, деталей тертя машин легкої та харчової промисловості та зносостійких деталей різальних поліграфічних машин та фальцапаратів. Джерела інформації: 1. Гавриш А.П. Финишная алмазно-абразивная обработка магнитных материалов / А.П. Гавриш. - К.: Вища школа, 1983-172 с. 2 UA 96774 U 2. Лента для обработки рабочей поверхности магнитной головки. А.с. 407385 СССР, МПК G11B5/42 / А.П. Гавриш, В.И. Овсянкин, Б.Г. Ковенский. - № 1670489/18-10; Заявл. 21.06.71; Опубл. 21.11.73, Бюл. № 46. - 2 с. 5 10 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Ельборова стрічка для полірування поверхонь деталей зі зносостійких композитів на основі алюмінію для поліграфічної техніки, що містить поліетилентерефталатову основу та ельборовий шар з дрібнозернистих мікропорошків ельбору (ЛО), розподілених у поверхневому шарі стрічки у сполучній речовині, яка відрізняється тим, що з метою покращення якості обробки, сполучна речовина робочого шару стрічки складається з суміші полівінілбутиралю та резольної фенолоформальдегідної смоли у співвідношенні 1:1 по вазі, а як наповнювач застосовують мікропорошки з ельбору звичайної міцності (ЛО) зернистістю 0,5-3 мкм при 100 % концентрації ельбору, при цьому товщина поліетилентерефталатової основи стрічки повинна знаходитися у межах 10-20 мкм, а товщина ельборового шару - 1-5 мкм. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3