СПОСОБЫ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ЧЕРВЯЧНОЙ ПАРЫ, РАБОТАЮЩИХ БЕЗ ЖИДКОЙ СМАЗКИ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Секция «Метрология, стандартизация и сертификация»

УДК 621.81

СПОСОБЫ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ЧЕРВЯЧНОЙ ПАРЫ, РАБОТАЮЩИХ БЕЗ ЖИДКОЙ СМАЗКИ

Т. А. Мацур Научный руководитель - И. В. Трифанов

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: matsur.tereza@yandex.ru

Актуальным является нанесение антифрикционных покрытий на детали червячной пары, обеспечивающих их работу в условиях космоса и низких температурах окружающей среды. Представлен анализ свойств и методов нанесения покрытия ВАП-2 на поверхность деталей червячной пары.

Ключевые слова: антифрикционные покрытия, адгезия, дисульфид молибдена, вязкость.

METHODS OF APPLICATION OF COATINGS ON THE SURFACE OF PARTS OF THE WORM COUPLE WORKING WITHOUT LIQUID LUBRICANTS

T. A. Matsur Scientific Supervisor - I. V. Trifanov

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: matsur.tereza@yandex.ru

Actual is the application of antifriction coatings on the parts of the worm pair, which ensure their operation in space conditions and low ambient temperatures. The analysis of properties and methods of coating of VAP-2 on the surface of the worm-gear parts is presented.

Keywords: antifriction coatings, adhesion, molybdenum disulphide, viscosity.

Известно антифрикционное покрытие ВАП-2, разработанное институтом ВНИАМ, содержащее твердые смазочные материалы - дисульфид молибдена, графит, нитрид бора и связующее на основе эпоксидной смолы, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: дисульфид молибдена - 25-58, графит - 25-58, нитрид бора - 7-16, связующее - 30-70, при этом покрытие наносится на металлическую поверхность тонкой пленкой из смеси твердых смазочных материалов и связующего [1].

Данное антифрикционное покрытие используется в узлах механизмов машин, эксплуатирующихся в режимах сухого трения при нагрузках до 10 кг/см2. Сухая смазка на основе дисульфида молибдена и графита с титановыми связующими используется для повышения нагрузок и работы в высоком вакууме. Покрытие ВАП-2 наносится толщиной 15-20 мкм. Покрытие работает при температуре от -180 до +450 °С, обеспечивает коэффициент трения f = 0,03-0,08. Покрытие ВАП-2 (института ВНИАМ) применяется для деталей трения из бронз и сталей связующего [2].

Антифрикционное покрытие ВАП-2 состоит из трех слоев: внутреннего, промежуточного и верхнего, причем внутренний слой выполнен из композиции, содержащей полиимидный лак -90 мас.ч. и алюмохромофосфатную связку - 10 мас. ч., промежуточный слой выполнен из чистого полиимидного лака - 100 мас. ч. и верхний слой выполнен из композиции, содержащей поли-имидный лак - 90 мас. ч., графит коллоидный - 8 мас. ч. и лецитин - 2 мас. ч., толщина внутреннего слоя находится в пределах от 8 до 10 мкм, толщина промежуточного слоя находится в пределах от 16 до 20 мкм, толщина верхнего слоя находится в пределах от 24 до 30 мкм, а требуемая

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 2

толщина покрытия достигается шлифованием верхнего слоя. В результате использования антифрикционного покрытия ВАП-2 повышается долговечность узлов трения, в том числе шестеренных насосов, эксплуатируемых в химически активных средах. В антифрикционном покрытии ВАП-2 каждый слой и его компоненты имеют свое функциональное назначение. Прежде всего, использование полиимидного лака ПАК в качестве матрицы слоев покрытия позволяет покрытию работать в узлах трения, эксплуатируемых в химически активных средах при температурах до 300 °С.

Высокие физико-механические характеристики полиимидов в сравнении с другими полимерами, в том числе твердость и предел прочности при растяжении, позволяют вести механическое шлифование и полирование полиимидных покрытий. Это, в свою очередь, позволяет изготавливать промышленные партии деталей прецизионных механизмов. Высокие смачивающие свойства полиимидного лака и связанная с этим равномерная толщина наносимого слоя позволяют проводить процесс нанесения покрытия путем использования обычных методов, например окунанием или кистью.

Известен антифрикционный самосмазывающийся материал, используемый для покрытий, в котором в качестве связующего используется эпоксидная смола, а наполнителями являются полиамидная и кремнеземная ткань, дисульфид молибдена, бронзовый порошок и политетрафторэтилен [3].

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение трибологических характеристик покрытия и придания ему свойств ингибитора коррозии, сопряженной с покрытием металлической пары трения, при его высокой твердости, прочности и адгезии к металлической подложке. Техническим результатом является повышение долговечности антифрикционного покрытия, соответственно, узла трения механизма в целом.

Таким образом, предлагаемое антифрикционное покрытие ВАП-2 имеет высокий уровень свойств и обеспечивает надежность и долговечность работы узлов трения механизмов, эксплуатируемых в агрессивных средах, что известно из описания и рассматриваемых патентов: ЯИ 2473711С2 «Состав твердосмазочного антифрикционного покрытия», ЯИ 2345110С1 «Антифрикционное покрытие» покрытие ВАП-2.

Библиографические ссылки

1. Московиц М. Селективное электроосаждение покрытий натиранием // Гальванотехника и обработка поверхности. 1993. № 3. С. 40-45.

2. Вячеславов П. М., Шмелёва Н. М. Контроль электролитов и покрытий. 5-е изд., перераб. и доп. Л. : Машиностроение, 1985. 98 с.

3. Патент ЯИ №2155198, кл. Б16С 33/20, 27.08.2000.

© Мацур Т. А., Трифанов И. В., 2018