Способ локального удаления диэлектрических покрытий

Авторы патента:

Смоленцев Евгений Владиславович (RU)

Смоленцев Владислав Павлович (RU)

Мандрыкин Андрей Владимирович (RU)

Петренко Владимир Романович (RU)

B23H9/00 - Обработка специальных металлических объектов или для получения специального эффекта или результата на металлических объектах (термообработка тлеющим разрядом C21D 1/38)

Владельцы патента RU 2515604:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для локального удаления диэлектрических покрытий с металлических деталей, например для обеспечения сварочных, паяльных, клеевых работ, измерения твердости основы, толщины покрытия. Способ включает обработку детали электрическими импульсами, которую выполняют вращаемым электродом-щеткой в два этапа. На первом этапе электрод-щетку подключают к источнику низковольтного тока по схеме обратной полярности, при этом скорость подачи электрода-щетки регулируют путем поддержания силы тока между электродом-щеткой и металлической деталью начальной величины. На втором этапе оставшуюся часть диэлектрического покрытия удаляют при подключении электрода-щетки по схеме прямой полярности, при этом скорость подачи электрода-щетки регулируют путем поддержания величины силы тока, соответствующей величине тока, протекающего в начале стабилизации его величины. Способ позволяет ускорить процесс локального удаления диэлектрических покрытий любой марки и толщины слоя при сохранении качества поверхностного слоя металлической детали в месте удаления покрытий. 2 ил., 2 пр.

Известен способ [Смоленцев В.П. Электрохимическое маркирование деталей /В.П. Смоленцев, Г.П. Смоленцев, З.Б. Садыков // М.: Машиностроение, 1983. - 72 с., стр.34] локального удаления светочувствительного диэлектрического слоя эмульсии с металлических деталей струей воды. К недостаткам способа относятся ограниченные технологические возможности по удалению покрытий только из светочувствительной массы, большая длительность операции.

Известен способ [авт. св. СССР 973271. Способ маркирования деталей из токопроводящих материалов. Авт. В.П. Смоленцев и др. Бюл. Изобр. №42, 1982] локального удаления покрытий с высоким удельным сопротивлением путем серии высоковольтных разрядов. К недостаткам способа относятся ограничение толщины покрытия величиной возможного пробойного напряжения, нарушение качества материала металлической детали в зоне разрядов, высокая трудоемкость сплошной зачистки локальных участков.

Изобретение направлено на расширение технологических возможностей по локальному удалению диэлектрических покрытий любой марки и толщины слоя, ускорение процесса удаления покрытий, сохранение качества поверхностного слоя металлической детали в месте удаления покрытий.

Это достигается тем, что обработку выполняют вращаемым электродом-щеткой в два этапа, на первом из которых электрод-щетку подключают к источнику низковольтного тока по схеме обратной полярности, при этом скорость подачи электрода-щетки регулируют путем поддержания силы тока между электродом-щеткой и металлической деталью начальной величины, а на втором этапе оставшуюся часть диэлектрического покрытия удаляют при подключении электрода-щетки по схеме прямой полярности, при этом скорость подачи электрода-щетки регулируют путем поддержания величины силы тока, соответствующей величине тока, протекающего в начале стабилизации его величины.

На фигуре 1 приведена схема осуществления предлагаемого способа, на фигуре 2 показана динамика изменения силы технологического тока.

Электрод-щетка 1 (фиг.1), содержащая проволоку в виде пучков 2, соединена с измерителем силы тока 3, поступающего от низковольтного источника 4 постоянного тока к электроду-щетке 1 и металлической детали 5, содержащей диэлектрическое покрытие 6.

На фиг.2 показано изменение силы тока J, фиксируемой измерителем 3. При этом в период τ₁ удаления слоя диэлектрического покрытия 6 электродом-щеткой 1 до вскрытия покрытия 6 ток отсутствует, далее в период времени τ₂ ток нарастает и стабилизируется в конце периода τ₂ при удалении электродом-щеткой 1 практически всего покрытия 6 в зоне обработки электродом-щеткой 6.

Способ осуществляют следующим образом:

В месте локального удаления покрытия 6 устанавливают (фиг.1) электрод-щетку 1 с прижимом пучков 2 проволоки на величину не менее толщины покрытия 6. Подсоединяют электрод-щетку 6 и пучки 2 к низковольтному источнику 4 так, чтобы положительный полюс (анод) соединялся с пучками 2. Отрицательный полюс (катод) источника 4 соединяют с металлической деталью 5 по схеме обратной полярности. Включают вращение электрода-щетки 1 (показано стрелкой на фиг.1). В цепь включают измеритель силы тока 3 с дифференциальным отключателем процесса обработки после стабилизации силы тока (фиг.2), в конце времени τ₂ удаление покрытия 6. При этом до вскрытия покрытия 6 (время обработки τ₁ на фиг.2) ток от источника 4 отсутствует.

В случае необходимости увеличения величины локального участка металла электрод-щетку 1 перемещают на величину удаленного слоя покрытия 6, и процесс повторяют.

Пример 1 осуществления способа: требуется зачистить под пайку участок 6×8 мм на медной детали, покрытой пентафталевой эмалью с толщиной 0,12 мм. Применяется электрод-щетка 1 диаметром 200 мм с пучками 2 из латунной проволоки диаметром 0,3 мм. Напряжение источника 4 составляет 6 В. Окружная скорость электрода-щетки 1 20 м/с. Прижим пучков 2 к детали 0,5 мм. Через время t₁ (фигура 2), равное 3 с, на измерителе 3 появляется ток, который через 2,5 с достигает силы 4,2 А и стабилизируется в пределах +5%, что позволяет через 3,2 с закончить процесс вскрытия. Это в 2-2,5 раза быстрее по сравнению с механической зачисткой, а применение обратной полярности и мягкой латунной проволоки малого диаметра не повреждает поверхность металлической детали 5 и не вносит местных напряжений, которые могут быть концентратором напряжений детали.

Пример 2 осуществления способа: требуется зачистить под маркирование лакокрасочное покрытие толщиной 0,2 мм. Размеры места маркирования 10×30 мм. Применяется электрод-щетка 1 диаметром 200 мм, с шириной 10 мм с пучками 2 из латунной проволоки диаметром 0,15 мм. Напряжение источника 4 составляет 4 В. Окружная скорость электрода-щетки 1 25 м/с. Прижим пучков 2 к детали 0,2 мм. Через время t₁ (фигура 2), равное 3,5 с, на измерителе 3 появляется ток, который через 5 с достигает силы 3,7 А и стабилизируется в пределах+5%, что позволяет через 4 с закончить процесс вскрытия. Это в 2 раза быстрее по сравнению с механической зачисткой, а применение обратной полярности и мягкой латунной проволоки малого диаметра не повреждает поверхность металлической детали 5 и не вносит местных напряжений, которые могут быть концентратором напряжений детали.

Способ локального удаления диэлектрического покрытия с металлической детали, включающий подключение детали и электрод-инструмента к источнику постоянного тока и осуществление обработки электрическими импульсами, отличающийся тем, что обработку выполняют вращаемым электродом-щеткой в два этапа, на первом из которых электрод-щетку подключают к источнику низковольтного тока по схеме обратной полярности, при этом скорость подачи электрода-щетки регулируют путем поддержания силы тока между электродом-щеткой и металлической деталью начальной величины, а на втором этапе оставшуюся часть диэлектрического покрытия удаляют при подключении электрода-щетки по схеме прямой полярности, при этом скорость подачи электрода-щетки регулируют путем поддержания величины силы тока, соответствующей величине тока, протекающего в начале стабилизации его величины.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам восстановления высевающего диска для пневматического высевающего аппарата, и может быть использовано при ремонте сеялки.

Способ изготовления неподвижного соединения типа вал-ступица стальных деталей (варианты) // 2501986

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению роторов турбин, компрессоров и насосов, валов с зубчатыми колесами редукторов, осей и валов сельскохозяйственных машин и др.

Заготовка, поверхность которой предварительно обработана перед напылением, способ предварительной обработки поверхности заготовки перед напылением и устройство предварительной обработки поверхности заготовки перед напылением // 2500832

Группа изобретений относится к обработке поверхностей заготовок перед термическим напылением. Технический результат - улучшение адгезии покрытия к поверхности.

Способ закрытия отверстий // 2496914

Изобретение относится к области нанесения покрытия с использованием электрического разряда, в частности к формированию покрытия, закрывающего отверстие объекта.

Способ получения теплозащитного покрытия на детали газовой турбины из никелевого или кобальтового сплава // 2496911

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам получения теплозащитных покрытий на деталях турбин из никелевых или кобальтовых сплавов, в частности газовых турбин авиадвигателей и энергетических установок.

Способ повышения стойкости стальных трубопроводов к коррозии цементацией // 2488649

Изобретение относится к способам повышения стойкости металла к коррозии и может быть использовано в подземном трубопроводном транспорте. .

Способ упрочнения осевого инструмента // 2486038

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления и упрочнения инструмента для чистовой обработки осесимметричных деталей, например мелкомодульных твердосплавных долбяков.

Способ стабилизации межэлектродного промежутка при электроэрозионном профилировании шлифовальных кругов с помощью автоматического экстремального регулятора подачи электрода // 2486037

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и может быть использовано для стабилизации межэлектродного промежутка на оптимальной величине при электроэрозионной обработке.

Способ определения энергетической эффективности процессов обработки материалов электроискровым легированием // 2482943

Изобретение относится к импульсной обработке материалов, в частности к определению энергетической эффективности обработки на установке электроискрового легирования.

Способ изготовления электрода-инструмента при объемной электрохимической обработке (эхо) // 2481928

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки. .

Способ электроэрозионного легирования поверхностей стальных деталей // 2524471

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроэрозионному легированию поверхностей стальных деталей. В способе сначала на поверхность стальных деталей наносят слой антифрикционного покрытия из меди на режимах, при которых ток короткого замыкания Jкз=0,5-0,6 A, напряжение холостого хода Uхх=56,1 В, емкость накопительного конденсатора С=20 мкФ, а затем слой покрытия из износостойкого высокотвердого металла или его карбида, выбираемого из группы Ti, V, W, на режимах, при которых ток короткого замыкания Jкз=2,0-2,2 А, напряжение холостого хода Uхх=68,7 В, емкость накопительного конденсатора С=300 мкФ. Изобретение обеспечивает повышение твердости, износостойкости и уменьшение шероховатости поверхности стальных деталей. 5 табл., 4 ил.

Инструмент и способ калибровки отверстий малого сечения в форсунках // 2537409

Изобретение относится к калибровке отверстий малого сечения в форсунках. Предложен инструмент в виде токопроводящей проволоки с нанесенными нетокопроводящими износостойкими твердыми узкими поясками, наружный диаметр которых уменьшается по длине проволоки пропорционально толщине наносимого покрытия, причем наружный диаметр последнего пояска равен наружному диаметру отверстия после калибровки, а шаг между поясками составляет не более половины длины калибруемого отверстия. В способе на поверхность калибруемого отверстия наносят покрытие при его гальваномеханической обработке упомянутым токопроводящим инструментом, который вводят в заполняемое рабочей жидкостью отверстие с обеспечением контакта с поверхностью отверстия не менее двух поясков проволоки. Далее включают постоянный ток обратной полярности и перемещают инструмент с силой, изменяемой пропорционально толщине слоя, наносимого на поверхность отверстия, и ограниченной пределом прочности токопроводящего инструмента на разрыв. Изобретения позволяют осуществить калибровку отверстия с уменьшением размера путем нанесения на поверхность отверстия качественного покрытия, в том числе и за счет исключения возможности появления коротких замыканий между инструментом и отверстием. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Способ упрочнения каналов детали // 2537411

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для отделочно-упрочняющей обработки внутренних поверхностей каналов детали. Обеспечивают вибрацию с частотой 20-30 Гц корпуса контейнера, содержащего токопроводящие стальные шарики для возвратно-поступательного движения последней через каналы детали. Подают низковольтное напряжение на корпус и на обрабатываемую деталь, которую изолируют от корпуса. В контейнер подают слабопроводящую жидкость в виде технической воды для передачи между шариками низковольтного напряжения в 4-8 В. В результате обеспечивается равномерная степень наклепа и устраняются микротрещины на обрабатываемой поверхности детали. 1 ил., 1 пр.

Способ удаления диэлектрических покрытий с металлической основы // 2537438

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при удалении диэлектрических покрытий с металлических изделий путем их обработки вращаемым непрофилированным электродом-щеткой. В способе электрод-щетку с ворсом в виде радиальных проволок перед обработкой устанавливают с прижимом к металлической основе, величина которого больше, чем толщина диэлектрического покрытия, и подключают к отрицательному полюсу источника постоянного тока, а металлическую основу - к положительному полюсу, затем на электрод-щетку подают постоянный ток с напряжением ниже критического значения и в токопроводящей рабочей среде обрабатывают диэлектрическое покрытие до появления стабильного тока в цепи непрофилированный электрод-щетка - металлическая основа, после чего электрод-щетку перемещают по контуру обрабатываемой поверхности с регулированием скорости перемещения с поддержанием стабильной величины тока в упомянутой цепи в течение цикла обработки. Способ позволяет осуществить удаление диэлектрического покрытия без повреждения металлической основы со всей ее поверхности или с отдельных участков при сохранении точности и качества поверхностного слоя в зоне обработки и без ухудшения экологических условий процесса. 2 ил., 1 пр.

Способ электроискрового нанесения покрытия // 2538849

Изобретение относится к машиностроению, а именно к нанесению покрытий. Способ электроискрового нанесения покрытия на деталь включает контактную обработку поверхности детали, подключенной к отрицательному полюсу источника тока, вращающимся электродом, подключенным к положительному полюсу источника тока. Контактную обработку осуществляют дисковым электродом с наклонными поперечными пазами, выполненными по винтовой линии, при этом в процессе нанесения покрытия осуществляют непрерывное удаление абразивным инструментом дефектного слоя с рабочей поверхности дискового электрода и обработку щетками дискового электрода и нанесенного слоя покрытия. Изобретение позволяет осуществить непрерывное удаление дефектного слоя с рабочей поверхности дискового электрода и обрабатываемой поверхности детали и повысить качество нанесенного слоя покрытия. 2 ил.

Способ электрохимической обработки отверстий форсунки // 2543572

Изобретение относится к электрохимической обработке и может быть использовано при электрохимической доводке форсунок из токопроводящих материалов, преимущественно форсунок для жидкостных ракетных двигателей. Способ включает подачу токопроводящей жидкости через полый инструмент-катод и обрабатываемые отверстия, при этом первоначально подачу токопроводящей жидкости ведут без подключения тока к инструменту-катоду и регистрируют ее расход через каждое обрабатываемое отверстие, после чего определяют отверстие с минимальным расходом и заглушают все отверстия, кроме упомянутого. Далее включают ток и осуществляют прокачку токопроводящей жидкости через упомянутое отверстие до достижения расхода, равного ближайшему/или следующего за ним минимальному значению расхода через аналогичное отверстие, после чего отключают ток, снимают заглушки. Затем повторно регистрируют расход токопроводящей жидкости через каждое обрабатываемое отверстие и определяют неравномерность распределения жидкости по отверстиям, и, при необходимости, обработку повторяют до достижения требуемого распределения жидкости по отверстиям. Изобретение обеспечивает получение требуемой равномерности распределения жидкости по отверстиям форсунки без снижения перепада давления в ней. 1 ил.

Способ нанесения упрочняющего покрытия // 2545858

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для создания износостойких покрытий на рабочих поверхностях осевых режущих инструментов за счет увеличения стойкости инструментов и ресурса работы инструментов, который достигается многократностью переточек. Осуществляют наплавку на задние поверхности осевых режущих инструментов слоя твердого сплава методом электроискрового легирования, при котором создают слой из карбида титана или вольфрама, или борида титана или вольфрама с кобальтовой или никелевой связкой толщиной 80-90 мкм. Проводят заточку задних поверхностей инструмента с припуском на обработку 20-30 мкм и шероховатостью Ra 0,8 мкм и дополнительно наносят методом финишного плазменного упрочнения алмазоподобное покрытие на основе оксикарбонитрида кремния толщиной 1,5-2 мкм твердостью 53-54 ГПа. Обеспечивается увеличение стойкости инструмента и ресурса его работы. 1 табл., 12 пр.

Многоэлектродная оснастка с независимой подвеской электродов и инерционным вибровозбудителем // 2545983

Изобретение относится к электроискровому легированию металлической поверхности со сложной геометрией. Предложена многоэлектродная технологическая оснастка для электроискрового легирования, содержащая многоэлектродную кассету, выполненную с возможностью монтирования в суппорте станка с регулировкой угла ее наклона. Корпус кассеты выполнен из диэлектрического материала и объединяет два или более электрододержателя для стержневых электродов, при этом на электрододержателях закреплены индивидуальные инерционные вибровозбудители, обеспечивающие независимое перемещение каждого стержневого электрода в перпендикулярном относительно обрабатываемой поверхности направлении, а между нижней частью корпуса кассеты и патронами упомянутых электрододержателей установлены пружины. Изобретение позволяет повысить эффективность электроискрового легирования поверхностей со сложной геометрией и качество получаемого покрытия за счет обеспечения стабильного контакта электрода с обрабатываемой поверхностью и исключения влияния возможного неравномерного расходования электродов при механическом отслеживании рельефа обрабатываемой поверхности каждым электродом индивидуально при разных углах наклона кассеты. 3 ил.

Способ электрохимической обработки отверстий форсунки из токопроводящего материала // 2550439

Изобретение относится к электрохимической обработке и может быть использовано для электрохимической доводки форсунок из токопроводящих материалов преимущественно для жидкостных ракетных двигателей. Способ включает доводку геометрических размеров отверстий электрохимической обработкой с использованием полого инструмента-катода. Первоначально, без подключения тока через инструмент-катод и отверстия, подают токопроводящую жидкость, регистрируют ее расход через каждое из обрабатываемых отверстий, затем определяют отверстие с минимальным расходом и заглушают все отверстия, кроме упомянутого, после чего включают ток и осуществляют прокачку токопроводящей жидкости через указанное отверстие до достижения расхода, равного ближайшему/или следующего за ним минимальному значению расхода через аналогичное отверстие, после чего отключают ток. Далее снимают заглушки, регистрируют расход токопроводящей жидкости через каждое обрабатываемое отверстие и определяют распределение жидкости по отверстиям форсунки. Способ позволяет получить форсунки, обеспечивающие заданный расход компонента через их отверстия. 1 ил.

Способ восстановления коренных опор блоков двигателей // 2552613

Изобретение относится к области ремонта деталей машин и может быть использовано на ремонтно-технических предприятиях, машинно-технологических станциях, в мастерских хозяйства для восстановления постелей коренных опор блоков двигателей внутреннего сгорания. В способе осуществляют нанесение на поверхность изношенных коренных опор покрытия электроискровой наплавкой и расточку, а на изношенных коренных опорах формируют комбинированное покрытие из двух слоев. Первый электроискровой слой наносят невращающимся нихромовым электродом сечением 12-20 мм2 в ручном режиме с энергией импульса 4,3-10 Дж, длительностью импульса 1000-2000 мкс, амплитудным значением тока импульса 240-280 А и количеством рабочих импульсов в секунду 50-100. Второй слой образуют холодным газодинамическим напылением алюминийсодержащего порошка с последующей расточкой полученного комбинированного покрытия и хонингованием всех коренных опор до получения требуемых геометрической точности размеров. Изобретение позволяет повысить производительность процесса путем изменения режимов электроискровой наплавки и сокращения времени технологического процесса. 1 табл.