CC BY
12Технология и мехатроника в машиностроении
УДК 621.9.015
МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА НАНЕСЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ
Е. А. Лунин, Н. В. Захарова, Е. А. Карелина
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: Jack_X92@mail.ru
Рассматриваются методы и режимы нанесения антифрикционного покрытия на поверхность червяка, а также приборы контроля толщины покрытия, адгезии, шероховатости поверхности.
Ключевые слова: антифрикционное покрытие, метод, адгезия, шероховатость.
METHODS AND CONTROL DEVICES EVALUATION OF THE QUALITY OF APPLICATION
OF ANTIFRICTION COATING
E. A. Lunin, N. V. Zakharova, E. A. Karelina
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: Jack_X92@mail.ru
The paper considers the methods and modes of application of anti-friction coating on the surface of the worm, as well as devices to control the thickness of the coating, adhesion, surface roughness.
Keywords: antifriction coating, method, adhesion, roughness.
Для снижения трения в подвижных узлах любого оборудования требуется их своевременное смазывание. Выбор вида и способа смазки производится с учетом конструкции и условий эксплуатации пары трения. На сегодняшний день многие отдают предпочтение антифрикционным покрытиям по некоторым причинам. Такой смазочный материал снижает вероятность износа механизмов, при этом повышается надёжность и ресурс эксплуатации деталей и отдельных узлов.
Для нанесения АФП мы используем существующую полезную модель, согласно которой покрытие состоит из трех слоев, нижний из которых, прилегающий к металлической подложке, выполнен из молибдена, верхний слой состоит из твердой смазки, дополнительно содержащей окись кадмия, а промежуточный слой содержит связующее при следующем соотношении толщин слоев: (10-20) : (1-3) : (15-50) мкм [1].
Промежуточный и верхний слой антифрикционного покрытия будут наноситься методом распыления с использованием сжатого воздуха или электростатического процесса в специальных камерах или в обычных помещениях с хорошей вентиляцией. Окраску небольших участков целесообразно проводить с использованием аэрографа с круговым сечением факела и диаметром сопла 0,8 мм при давлении от 2 до 5 бар. Расстояние между поверхностью и аэрографом должно быть таким, чтобы продукт попадал на поверхность, не высыхая, но и не образовывая брызг или капель. Толщина защитной пленки покрытия регулируется количеством наносимых слоев покрытия. Каждый последующий слой можно наносить лишь после
полного высыхания предыдущего слоя. При распылении нужно использовать сжатый сухой воздух, не содержащий масла. Для равномерного нанесения покрытия в процессе длительной работы или после перерывов покрытие необходимо периодически перемешивать. До окончания высыхания покрытия с обработанными деталями следует обращаться с большой осторожностью [2].
Для сушки АФП будем использовать естественную сушку, которая используется в случаях, когда нет необходимости в быстром высыхании нанесенного лакокрасочного материала. Для данного вида сушки не нужно использовать никаких дополнительных установок, приспособлений и т. п. Это самый недорогой метод. Нужна только производственная площадь (на открытом воздухе либо в помещении), где будет находиться окрашенная деталь до полного отверждения лакокрасочного материала. Время отверждения для каждого слоя АФП должно составлять не менее 2 часов.
Нижний слой АФП будет наноситься методом электроискрового легирования (ЭИЛ). При ЭИЛ осуществляется воздействие на металлические поверхности в газовой среде короткими (до 1000 мкс) электрическими разрядами энергией от сотых долей до десятка и более джоулей и частотой обычно не более 1000 Гц [3].
Для измерения толщины покрытия мы будем использовать толщиномер покрытий ТТ210, данный прибор имеет относительно небольшую погрешность, экономически более выгоден и позволяет проводить измерения двумя методами.
Решетневскуе чтения. 2018
Технические характеристики толщиномера покрытий TT 210:
принцип работы толщиномера - индукционный/ вихретоковый;
диапазон измерений - 0-1250 мкм; минимальная дискретность индикации - 0,1 мкм (толщина покрытия <100 мкм);
предел основной погрешности - F: ±(3 %Н + 1 мкм) (Н = номинальное значение), N: ±(3 %Н + 1,5 мкм);
статистическая обработка результатов - среднее/ максимальное/ минимальное значение, количество измерений и среднеквадратическая погрешность;
электрическое питание - элементы питания типа AA 1.5В (2 шт.) [4].
Для измерения адгезии покрытия мы будем использовать адгезиметр ОР. Адгезиметр ОР предназначен для измерения адгезии покрытий методом прямого отрыва покрытия от основания, на которое оно нанесено. Технические характеристики: диапазон усилия отрыва - от 5 до 100 кг; цена деления вертикальной шкалы отсчетного устройства - 10 кг;
цена деления круговой шкалы отсчетного устройства - 1 кг;
диаметр основания цилиндра № 1 - 11,3 ± 0,05 мм; диаметр основания цилиндра № 2 - 16,0 ± 0,05 мм; предел допускаемой абсолютной погрешности, кг, ±(1 + 0,01F), где F - измеряемая величина, кг; сила отрыва - 100 кг [5].
Для измерения шероховатости будем использовать измеритель шероховатости поверхности PCE-RT1200, который позволит нам работать с любыми типами поверхности. Прибор позволяет работать по 4 основным параметрам, выполнять серию измерений и немедленно передавать результаты на компьютер. Это позволяет использовать прибор для входящего контроля узлов и материалов. Прибор поставляется с завода откалиброванным и готовым к эксплуатации. По измеряемой поверхности перемещается измерительный щуп, который заканчивается твёрдым наконечником. Амплитуда вибраций щупа усиливается, и, преобразуясь в электрический сигнал, замеряет показатель шероховатости [6].
Библиографические ссылки
1. Роспатент [Электронный ресурс]. URL: http:// www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet?DB=RUPAT&Doc
Number=2211260&TypeFile=html (дата обращения: 05.09.2018).
2. Сайт АТФ. Способы нанесения антифрикционных покрытий [Электронный ресурс].: URL: http://atf. ru/articles/obzory/sposoby_naneseniya_antifriktsionnykh _pokrytiy/ (дата обращения: 05.09.2018).
3. Лазаренко Н. И. Электроискровое легирование металлических поверхностей. М. : Машиностроение, 1976. 44 с.
4. ООО «ЛАНФОР РУС». Универсальный толщиномер покрытий ТТ 210 для измерения на магнитном и немагнитном основании. Руководство по эксплуатации [Электронный ресурс]. URL: https://lanfor.ru/ files/0009967.pdf (дата обращения: 05.09.2018).
5. Отраслевой каталог измерительного и вспомогательного оборудования [Электронный ресурс]. URL: http://www.td-izmerenie.ru/lak/test/adhesion/ or.html (дата обращения: 05.09.2018).
6. Сайт ГЕО-НТД. Оборудование для измерений, контроля и испытаний. Профилометр PCE-RT 1200 [Электронный ресурс]. URL: https://www.geo-ndt.ru/ pribor-1722-profilometr-pce-rt-1200.html (дата обращения: 05.09.2018).
References
1. Rospatent. Available at: http://www1.fips.ru/ fips_ servl/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2211260& TypeFile=html (accessed: 05.09.2018).
2. The ATP website. Methods of application of antifriction coatings. Available at: http://atf.ru/articles/ obzory/sposoby_naneseniya_antifriktsionnykh_pokrytiy/ (accessed: 05.09.2018).
3. Lazarenko N. So. Electrospark alloying of metal surfaces: mechanical engineering. Moscow, 1976. 44 p.
4. OOO "LANFOR RUS". Universal thickness gauge of coatings TT 210 for measurement on magnetic and non-magnetic base. The owner's manual. [Available at: https://lanfor.ru/files/0009967.pdf (accessed: 05.09.2018).
5. Industry catalogue of measuring and auxiliary equipment. Available at: http://www.td-izmerenie.ru/lak/ test/adhesion/or.html (accessed: 05.09.2018).
6. The website GEO-NTD. Equipment for measurement, control, and testing. Profilometer PCE-RT 1200. Available at: https://www.geo-ndt.ru/pribor-1722-profilo-metr-pce-rt-1200.html (accessed: 05.09.2018).
© Лунин Е. А., Захарова Н. В., Карелина Е. А., 2018
