Способ центробежной наплавки полимерного слоя внутри металлической втулки


 


Владельцы патента RU 2443554:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения (RU)

Изобретение относится к области изготовления изделий из полимерных материалов путем термоформования. Техническим результатом заявленного способа является повышение термостойкости и долговечности полимерного слоя в процессе работы. Технический результат достигается способом центробежной наплавки полимерного слоя внутри металлической втулки. Способ включает разогрев втулки токами Фуко путем вращения вокруг вертикальной оси в электромагнитном поле с предварительным ограничением ее полости с нижнего торца и частичным ограничением с верхнего металлическим диском с мерным центральным отверстием. Затем помещают в образованную полость заданную долю гранул полимера, выдерживают его до расплава, образующегося за счет температуры стенок, ликвидируют электромагнитное поле и вращают. При этом в период выдержки в него добавляют двумя-тремя порциями частицы антифрикционного термопроводящего материала, имеющие размеры менее миллиметра, например металла, предварительно подогретого до 100-180 градусов Цельсия. Общий объем порций термопроводящего материала принимают равным 70-50% от наплавляемого слоя, а моменты добавления порций и остановки определяют по прекращению разбалансной вибрации.

 

Изобретение относится к области изготовления изделий из полимерных материалов путем термоформования.

Известно устройство (по авт. свид. №1199633, В29С 41/04) изготовления изделий из термопластов.

Наиболее близким по содержанию принято «Устройство для центробежной наплавки полиамидов с разогревом в электромагнитном поле» (патент России на полезную модель №75984, В29С 41/04), в котором изложены принцип и конструкция электромагнитного и центробежного воздействий на полимерный материал для наплавки его слоя в металлической втулке.

Недостаток заключается в малой долговечности полимерного слоя при интенсивной эксплуатации подшипников скольжения.

Задача способа состоит в повышении термостойкости полимерного слоя.

Сутью предлагаемого способа является распределение по наплавляемому слою полимера (термопласта) частиц антифрикционного термопроводящего материала, что выполняют при воздействии центробежных сил на их смесь в расплавленном состоянии.

Технический эффект выражается в повышении долговечности подшипников скольжения путем увеличения теплопередачи и выравнивания температур между рабочей поверхностью полимера и армирующей оболочкой, которой является втулка.

Подготовительный этап предлагаемого способа состоит из следующих действий.

Втулку, на которую следует наплавить внутренний полимерный слой, устанавливают торцом на горизонтальную планшайбу и центрируют. Планшайба имеет регулируемый привод вращения вокруг вертикальной оси и помещена вблизи полюсов электромагнита. На внешний торец втулки закрепляют диск, имеющий внешний диаметр, равный наружному диаметру втулки с центральным мерным отверстием, размер которого соответствует заданной величине, равной посадочному диаметру вала. Таким образом, выполняют полное и частичное ограничение полости втулки с разных ее торцов и по периферии.

По разнице внутренних диаметров втулки и отверстия в диске определяют объем наплавляемого слоя и отмеряют необходимые доли полимера (термопласта) в гранулах (30-50%) и измельченного антифрикционного термопроводящего материала, например металла (50-70%), по объему, то есть остальной части пространства.

Основной этап способа начинается с момента включения электромагнита и регулируемого привода вращения планшайбы. Втулка с планшайбой, вращаясь в наведенном электромагнитном поле, разогревается токами Фуко. В ограниченную полость втулки засыпают отмеренную долю гранул полимера. Полимер расплавляется путем теплопередачи от разогретой втулки. Одновременно с разогревом втулки подогревают до 100-180 градусов Цельсия необходимую долю частиц антифрикционного термопроводящего материала, в частности металла. В зависимости от толщины наплавляемого слоя размер частиц материала выбирают пропорционально менее миллиметра.

Расплавленный полимер (термопласт) после некоторой выдержки при вращении равномерно распределяется по стенкам втулки под действием центробежной силы. Предварительно подогретый материал разделяют на две-три порции и по очереди добавляют через отверстие в диске в расплав полимера. Каждая доля добавляемого материала несколько изменяет балансировку смеси в полости втулки. Восстановление балансировки происходит под действием центробежной силы тем быстрее, чем меньше порция, больше время и скорость вращения, больше удельный вес термопроводящего материала и меньше вязкость расплава полимера. Самовосстановление балансировки характеризуется прекращением вынужденной вибрации. Относительно большой удельный вес частиц термопроводящего материала по сравнению с полимером смещает их к внутренним стенкам втулки. На заключительном этапе добавляют очередные порции материала, что уплотняет предыдущие слои и увеличивает общую их толщину, вытесняя к центру полости полимер, и часть его самопроизвольно удаляется из нее через отверстие в диске.

Прекращение вынужденной разбалансной вибрации после добавления последней доли материала указывает на завершение наплавки с армированием распределенными частицами материала. Действие электромагнитного поля и вращение могут быть исключены последовательно.

Плотное распределение частиц антифрикционного термопроводящего материала, в частности металла, в слое наплавленного полимера в дальнейшем при эксплуатации увеличивает скорость отвода тепла из зоны трения подшипника, что повышает его долговечность в процессе работы.

Способ центробежной наплавки полимерного слоя внутри металлической втулки, содержащий разогрев ее токами Фуко путем вращения вокруг вертикальной оси в электромагнитном поле с предварительным полным ограничением ее полости с нижнего торца и частичным ограничением с верхнего - металлическим диском с мерным центральным отверстием, помещение в образованную полость заданной доли гранул полимера, выдержки его до расплава, образующегося за счет температуры стенок, и ликвидацию электромагнитного поля и затем вращения, отличающийся тем, что в период упомянутой выдержки в него добавляют двумя-тремя порциями частицы антифрикционного термопроводящего материала, имеющие размеры менее миллиметра, например металла, предварительно подогретого до 100-180°С, общий объем порций которого принимают равным 70-50% от наплавляемого слоя, и моменты добавления порций и остановки определяют по прекращению разбалансной вибрации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полимерным материалам для ротационного формования. .

Изобретение относится к способу переработки полимерных композиционных материалов и может быть использовано для изготовления изделий из связующего на основе эпоксидной смолы, например рабочих колес машин типа центробежного нагнетателя воздуха.

Изобретение относится к способу формирования изделий из полимерных композиционных материалов центробежным способом и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения.

Изобретение относится к области изготовления полимерных пластмассовых труб центробежным методом. .

Изобретение относится к изготовленной центробежным методом многослойной полимерной трубе. .

Изобретение относится к технологии формирования полимерных изделий центробежным способом и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения. .

Изобретение относится к технологии формования полимерных изделий центробежным способом и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения. .

Изобретение относится к области изготовления пластмассовых труб методом центробежного литья и предназначено для изготовления труб с волокнистым и песчаным наполнителями.

Изобретение относится к способам и устройствам для центробежного формования изделий из полимерных композиций и может найти применение в машиностроении, в промышленности пластических масс и других отраслях промышленного производства.

Изобретение относится к способу формирования изделий из полимерных композиционных материалов центробежным способом и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения

Изобретение относится к технологии переработки полимерных композиционных материалов и может быть использовано для изготовления изделий из связующего на основе эпоксидной смолы

Изобретение относится к способу формирования изделий из полимерных композиционных материалов центробежным способом и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения. Способ заключается в том, что подшипник формуют послойно и в зависимости от слоя в металлическую втулку, предварительно обработанную антиадгезионным составом, поочередно загружают полимерную композицию на основе эпоксидного связующего и наполнителей, требуемых для данного слоя. Затем, выбрав режим формования, позволяющий равномерно распределить наполнитель по слою, формируют каждый слой подшипника. Антифрикционный слой формуется с применением бронзовой сетки. Толщина сетки должна быть не более 0,5 мм, а величина ячейки сетки должна находиться в пределах от 0,1 мм до 0,3 мм. В состав связующего для антифрикционного слоя входит только высокотемпературная эпоксидодиановая смола и фторопластовый наполнитель. Технический результат: повышение долговечности и надежности подшипника скольжения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к химии, к полимерным материалам. Описан способ получения полимерных изделий на основе полидициклопентадиена центробежным формованием, включающий смешивание дициклопентадиена с рутенийсодержащим катализатором и модифицирующими добавками, помещение смеси в форму, вращение формы, в процессе которого ее нагревают до температуры 40-110°C и выдерживают при данной температуре в течение 5-60 мин., а затем выгружают изделие из формы и нагревают до температуры 150-300°C, выдерживая при данной температуре в течение 5-120 мин. Технический результат - снижение расхода катализатора, обеспечение возможности управления процессом полимеризации. 32 пр.

Изобретение относится к устройствам для переработки полимерных композиционных материалов и может быть использовано для изготовления изделий из связующего на основе эпоксидной смолы, например рабочих колес машин типа центробежного нагнетателя воздуха. Устройство для формования изделий из эпоксидной смолы включает зону предварительной обработки связующего наносекундными электромагнитными импульсами с диэлектрической емкостью, зону электромагнитного перемешивания путем виброколебания, зону формования, отверждения и зону механической обработки заготовки. Зона электромагнитного перемешивания имеет направляющие в виде роликов, которые расположены в верхней части диэлектрической емкости по ее периметру с возможностью фиксации диэлектрической емкости в вертикальном положении от произвольных колебаний. Изобретение обеспечивает повышение физико-механических свойств изделий. 1 ил.

Изобретение относится к термоплавкой композиции на основе термопластичного эластомера. Предложена термоплавкая композиция в форме гранул и/или порошка с размером частиц не более 1400 мкм, содержащая 40-70 мас.% селективно гидрогенированного блок-сополимера (ГБПС); 8,5-15 мас. % гомополимера пропилена и/или сополимера на основе пропилена; 1-30 мас.% гомополимера бутилена, сополимера на основе бутилена или комбинации гомополимера бутилена и сополимера на основе бутилена и 7,7-20 мас. % пластифицирующего масла, выбранного из нафтеновых и парафиновых масел, в которой ГБПС (i) представляет собой линейный или разветвленный гидрогенированный блок-сополимер, имеющий общую конфигурацию A-B-A, (A-B)n, (A-B-А)n, (A-В-A)nХ, (A-B)nX, либо смесь этих конфигураций, где n - целое число от 2 до примерно 30, X - остаток сшивающего агента, где а) перед гидрогенированием каждый блок A представляет собой полимерный блок моноалкениларена, а каждый блок B - блок сополимера с регулируемым распределением, содержащий по меньшей мере один сопряженный диен и по меньшей мере один моноалкениларен; б) после гидрогенирования восстановлено 0-10% двойных связей арена и по меньшей мере 90% двойных связей сопряженного диена; в) среднечисленная молекулярная масса каждого блока A составляет 5,0 - 7,5 кг/моль, общая кажущаяся среднечисленная молекулярная масса линейного ГБПС составляет 70 - 150 кг/моль, общая кажущаяся среднечисленная молекулярная масса разветвленного ГБПС составляет 35 - 75 кг/моль на ветвь; г) каждый блок В содержит концевые области, связанные с блоками A и обогащенные звеньями сопряженного диена, а также одну или более областей, не связанных с блоками A и обогащенных звеньями моноалкениларена; д) общее содержание моноалкениларена в гидрогенированном блок-сополимере составляет 20 - 45 мас.%; е) содержание моноалкениларена в каждом блоке B составляет 10 - 40 мас.%; ж) каждый блок B имеет показатель блочности по стиролу менее 10% и з) содержание винила в каждом блоке B составляет по меньшей мере 40 мас.%. Технический результат - предложенная композиция может применяться на стандартном оборудовании при более низких температурах и меньшем количестве циклов обработки. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил., 6 табл., 11 пр.
Наверх