Способ нанесения покрытия на поверхности трения

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологии нанесения твердосмазочных покрытий с применением ультразвука. Способ нанесения покрытия на поверхности трения состоит в том, что покрытие наносят путем натирания в псевдокипящем слое порошковой твердой смазки, причем частицам смазки сообщают колебания ультразвуковой частоты, ориентированные относительно натираемой поверхности в радиальном и тангенциальном направлениях. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологии нанесения твердосмазочных покрытий типа графита или дисульфида молибдена на поверхности трения цилиндрических деталей типа вала, и может быть использовано во всех случаях, когда требуется нанести покрытия в виде сухого порошка на поверхности, подвергающиеся изнашиванию.

Известен способ нанесения твердой смазки на металлические поверхности трения путем натирания их порошком дисульфида молибдена, диселенида молибдена, графита и др. причем на натираемую поверхность может быть нанесен подслой легкоплавкого металла.

Известен способ нанесения твердой смазки на металлические поверхности путем окунания последних в суспензию или намазывания на них пасты с последующим высушиванием и смыванием излишков смазывающей смеси.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения антифрикционных покрытий путем натирания металлической поверхности дисульфидом молибдена, осуществляемый в атмосфере аммиака.

Однако известные способы не обеспечивают высокой долговечности покрытия в силу плохой адгезии с обрабатываемыми поверхностями, или требуют специального дорогостоящего оборудования вакуумных камер.

Задачей изобретения является повышение долговечности покрытия за счет улучшения адгезии с обрабатываемой поверхностью.

Поставленная задача достигается тем, что натирание поверхности осуществляют в псевдокипящем слое порошковой твердой смазки, а частицам смазки сообщают колебания ультразвуковой частоты, сориентированные по отношению к натираемой поверхности в радиальном и тангенциальном направлениях.

На фиг. 1 и 2 изображены схемы устройства для осуществления заявляемого способа.

Обрабатываемая деталь 1 (цилиндрическая поверхность вала) контактирует в процессе осуществления способа с инструментом упругой металлической полосой 2, поверхность которой в зоне контакта с обрабатываемой деталью жестко соединена с накладкой 3 из износостойкого материала (например фторопласта).

Металлическая полоса закреплена на торце концентратора 4, который в свою очередь связан с ультразвуковым преобразователем 5, питающимся от ультразвукового генератора (УЗГ-10, на схеме не показан). Твердая смазка в виде порошка подается в зону забора и, захватываясь при вращении детали 1, перемещается в рабочую зону.

Так как упругая лента 2 жестко связана с ультразвуковым концентратом 4, то при его работе она растягивается и сжимается на величину амплитуды колебаний торца концентратора (30 50 мкм) с ультразвуковой частотой. В результате частицы смазки 6, контактирующие с лентой 2, получают импульсы колебаний двух видов S₁ и S₂, ориентированных по отношению к обрабатываемой поверхности радиально S₁ и тангенциально S₂. Появление импульсов S₂ вызвано удлинением и укорачиванием ленты, а импульсов S₁ тем, что при удлинении и укорачивании лента с меньшей и большей силой сжимает накладку 3, тем самым лента 2 то приближается, то отдаляется от обрабатываемой поверхности 1. Импульсы следуют с ультразвуковой частотой, активизируя частицы смазки. Создается псевдокипящий слой, в котором частицы смазки под влиянием импульсов S₁ эффективно проникают во все микронеровности поверхности детали. В этом состоит первый этап нанесения покрытия.

Второй этап этап втирания, наступает, когда поверхность детали входит в контакт с материалом накладки 3. Частицы смазки, захваченные движением вращения детали, втягиваются в клиновой зазор и распределяются по обрабатываемой поверхности. При этом происходит эффективное дозаполнение микронеровностей поверхности детали, которое не было обеспечено первым этапом обработки, так как импульсы S₂ существенно активизируют процесс втирания, в то время как импульсы S₁ препятствуют явлению сводообразования смазки над микронеровностями. Накладка 3 вместе с лентой 2 совершают осциллирующие движения ультразвуковой частоты, что делает процесс натирания особенно эффективным, обеспечивая качественную адгезию и, как следствие этого, повышение долговечности покрытия.

Формула изобретения

Способ нанесения покрытия на поверхности цилиндрических деталей путем натирания поверхности, отличающийся тем, что натирание осуществляют в псевдокипящем слое порошковой твердой смазки, причем частицам смазки сообщают колебания ультразвуковой частоты, ориентированные относительно натираемой поверхности в радиальном и тангенциальном направлениях.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2