Алмазно-абразивна стрічка для полірування поверхонь деталей зі зносостійких композитів на основі алюмінію для поліграфічної техніки

Реферат: Алмазно-абразивна стрічка для полірування поверхонь деталей зі зносостійких композитів на основі алюмінію для поліграфічної техніки поліетилентерефталатову основу та алмазноабразивний шар з дрібнозернистих алмазних мікропорошків, розподілених у поверхневому шарі стрічки у поєднуючій речовині. З метою покращення якості обробки поєднуюча речовина робочого шару стрічки складається з суміші полівінілбутиралю та резольної фенолоформальдегідної смоли у співвідношенні 1:1 за вагою. Як наповнювач застосовують мікропорошки з синтетичного алмазу зернистістю 0,5-3 мкм при 100 %-й концентрації алмазів з товщиною поліетилентерефталатової основи стрічки у межах 10-20 мкм і алмазного шару в межах 1,5-5 мкм. UA 97044 U (12) UA 97044 U UA 97044 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі технології машинобудування, зокрема до інструментів та способів оздоблювальних методів обробки поверхонь обертання деталей з високолегованих композитів 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, подаючі ролики систем транспортування продукції, елементи циліндричної форми конвеєрно-накопичувальних систем, деталі кантування 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) [1]. Недоліком цього інструменту є те, що при обробці поверхонь деталей зі сплавів на основі алюмінію під час зрізання тонких стружок з невеликим їх перерізом, (а саме такими є композитні сплави на основі алюмінію АК12М2МгН, АК12ММгН, АК8МЗч, АК12ММгH + (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 оброблення, 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 цього швидко засалюється ріжуча поверхня абразивної стрічки (полотна), що також обумовлює зниження якості поверхні при обробленні і не забезпечує вимоги отримання шорсткості поверхні за параметром Ra у межах 0,050-0,100 мкм. Найбільш близьким по технічній суті до запропонованої моделі є абразивна стрічка на лавсановій основі для прецизійної фінішної обробки сплавів пермалоєвого класу - системи "нікель-залізо-тітан-хром" [2]. Недоліком цього інструменту є те, що він забезпечує якісну обробку поверхонь деталей зі сплавів на основі нікелю і не здатний здійснити оброблення 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 алмазно-абразивного шару з дрібнозернистих мікропорошків. Завдяки цьому при поліруванні поверхонь деталей тертя вузлів поліграфічних машин стрічка ріжучими зернами алмазно-абразивного шару, міцно притискуючись 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 ступеню наклепу поверхні К. Поставлена задача вирішується тим, що у запропонованому способі алмазно-абразивна стрічка для полірування поверхонь деталей зі зносостійких композитів на основі алюмінію для поліграфічної техніки має поліетилентерефталатову основу та алмазно-абразивний шар з дрібнозернистих алмазних мікропорошків, розподілених у поверхневому шарі стрічки у поєднуючій речовині, яка складається з суміші полівінілбутиралю та резольної фенолоформальдегідної смоли у співвідношенні 1:1 за вагою, а як наповнювач застосовують мікропорошки з синтетичного алмазу (АС) зернистістю 0,5-3 мкм при 100 % - й концентрації алмазів з товщиною поліетилентерефталатової основи стрічки у межах 10-20 мкм і алмазного шару в межах 1,5-5 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) алмазно-абразивний робочий шар, що складається з поєднуючої речовини 2, в якій рівномірно розподілені дрібнозернисті (0,3-3 мкм) мікропорошки 3 з синтетичного алмазу (АС) при 100 % - й концентрації алмазів. Поєднуюча речовина 2 алмазноабразивного шару складається з суміші полівінілбутиралю та резольної феполоформальдегідної смоли у співвідношенні 1:1 за вагою, при цьому товщина 1 UA 97044 U 5 10 15 20 25 поліетилентерефталатової основи стрічки повинна знаходитись у межах 1-20 мкм, а товщина алмазного шару 1-5 мкм. Корисна модель запропонованої алмазно-абразивної стрічки для полірування поверхонь деталей зі зносостійких композитів на основі алюмінію для поліграфічної техніки реалізується наступним чином. У багатоцільових машинах фільєрного типу "Gevert 15-01 А" (Бельгія) для нанесення на поверхню гнучкої основи з поліетилентерефталату рідинної поєднуючої суміші з полівінілбутиралю, резольної фенолоформальдегідної смоли у співвідношенні 1:1 за вагою та наповнювача з мікропорошків з синтетичного алмазу (АС) зернистістю 0,3-3 мкм при 100 % - й концентрації алмазів на котушках ємкість 100-200 м встановлюють основу стрічки. Конструкція машини для поливу суміші та специфічні особливості фільєр дозволяють виконувати нанесення алмазно-абразивного шару на один бік плоскої поверхні основи стрічки при її безперервному транспортуванні з нормованою швидкістю (залежить від товщини основи та алмазного шару, зернистості алмазних мікропорошків, концентрації синтетичних алмазів та ін.), забезпечуючи точність нанесення алмазного шару на основу стрічки у межах 0,01-0,015 мкм та рівномірність шару на довжині стрічки 1,5-2,0 м не нижче 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 котушки з наступним завантаженням її автооператорами у тару для подальшого транспортування підприємствам-споживачам. Зазначені контурні риси технологічного процесу отримання алмазно-абразивної стрічки для полірування поверхонь деталей зі зносостійких композитів на основі алюмінію для поліграфічної техніки повністю задовольняють вимоги виробників друкарських машин і забезпечують отримання необхідних параметрі шорсткості Ra, глибини h та ступеню наклепу поверхні К при виготовленні деталей. При використанні традиційних абразивних полірувальних стрічок параметри якості поверхонь оброблення суттєво знижуються при поліруванні різних за складом композитних матеріалів на основі алюмінію (табл. 1, 2). Таблиця 1 Параметри якості поверхонь полірування деталей зі зносостійкого композиту АК12М2МгН при обробці алмазно-абразивними полірувальними стрічками Полірування абразивною стрічкою найближчою Полірування алмазно-абразивною стрічкою до аналога [2] згідно запропонованого способу Параметр Параметр Глибина Ступінь наклепу Глибина Ступінь наклепу шорсткості Ra, шорсткості Ra, наклепу h, мкм К наклепу h, мкм К мкм мкм 0,12-0,20 2,0-2,5 1,27-1,31 0,05-0,10 1,5-1,8 1,20-1,22 30 Таблиця 2 Параметри якості поверхонь полірування деталей зі зносостійкого композиту АК8МЗч при обробці алмазно-абразивними стрічками Полірування абразивною стрічкою найближчою Полірування алмазно-абразивною стрічкою до аналога [2] згідно запропонованого способу Параметр Параметр Глибина Ступінь наклепу Глибина Ступінь наклепу шорсткості Ra, шорсткості Ra, наклепу h, мкм К наклепу h, мкм К мкм мкм 0,15-0,25 2,5-2,8 1,30-1,35 0,06-0,12 1,8-2,0 1,25-1,28 35 Алмазно-абразивна стрічка для полірування поверхні деталей зі зносостійких композитів на основі алюмінію для друкарської техніки може використовуватись при обробці спеціальних деталей аерокосмічних систем, деталей тертя машин легкої та харчової промисловості і зносостійких деталей різальних поліграфічних машин та фальцапаратів. 2 UA 97044 U 5 Джерела інформації: 1. Гавриш А.П. Финишная алмазно-абразивная обработка магнитных материалов / А.П. Гавриш. - К.: Изд.-во "Вища школа", 1983. - 172 с. 2. Авторское свидетельство СССР № 407385, М. Кл. G11B 5/42. Лента для обработки рабочей поверхности магнитной головки / Гавриш. А.П., Овсянкин В.И., Ковенский Б.Г. - 1973. опубл. Бюл. № 46. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Алмазно-абразивна стрічка для полірування поверхонь деталей зі зносостійких композитів на основі алюмінію для поліграфічної техніки, що має поліетилентерефталатову основу та алмазно-абразивний шар з дрібнозернистих алмазних мікропорошків, розподілених у поверхневому шарі стрічки у поєднуючій речовині, яка відрізняється тим, що з метою покращення якості обробки поєднуюча речовина робочого шару стрічки складається з суміші полівінілбутиралю та резольної фенолоформальдегідної смоли у співвідношенні 1:1 за вагою, а як наповнювач застосовують мікропорошки з синтетичного алмазу зернистістю 0,5-3 мкм при 100 %-й концентрації алмазів з товщиною поліетилентерефталатової основи стрічки у межах 10-20 мкм і алмазного шару в межах 1,5-5 мкм. Комп’ютерна верстка М. Мацело 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