Способ получения покрытий

 

Саивз Советск ни

Соцнаиистнчеекнк республик

ИСАНИЕ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (5l)N. Кд.

8 29 С 13/00

8 05 D 1/34 (22 Заявлено 06.03,79 (21) 2733015/23-05 с присоединением заявки J% (28) Приоритет (Ьвударвтавииьй квинтет

СССР ае двшв вввбрвтвиий и атвритиН

Опубликовано 24. 04. 81. Бюллетень J4 15 (53) УДК 678 .026(088.8) Дата опубликования описания 10,05 .81 (72) Авторы изобретения

N.В.Воробьев, Н.В,Воробьева и Н.Ф

ВИ яяп; у p (71) Заявитель

Тамбовский институт, химического машиностроения (54} СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к изготовлению антифрикционнык полимерных покрытий внешних поверхностей цилинд рических деталей, работающих в условиях силового контакта.

Известен способ изготовления ме-. таллополимерных неразъемных коЛьцевых- соединений для узлов трениг путем прессования полимеров на металлических поверхностях деталей И .

Недостатком этого способа является низкая производительность и пониженная контактная прочность покрытия, трудность полученйя тонкослойного покрытия.

Наиболее близким к предложенному

15 по технической сущности является способ получения полимерного покрытия путем поступательного перемещения вра щающейся детали через зону нанесения покрытия литьем под давлением с последующим калиброванием образующегося .облицовочного слоя по мере его охлаждения на воэдухе (2).

Недостатком этого способа является длительность процесса в результате чего снижается производительность, а также уменьшается прочность покрытия из-за невозможности сохранения ориентированных полимерных структур, полученных при деформации расплава за счет вращения.

Цель изобретения — повышение производительности процесса и нагрузочЪ ной способности покрытия.

Укаэанная цель достигается тем, что в способе получения покрытий литьем под давлением расплава термопластичного полимерного материала на вращающуюся цилиндрическую деталь с последующим охлаждением, осуществляют вращение детали с нанесенным расплавом в течение 0,5-2 мин при скорости вращения поверхности 0,5-3 м/с а охлаждение проводят в среде с температурой в 5-7 раэ ниже температуры стеклования полимерного материала.

30

200 <0

Расплав деформируют за счет вращения ролика в течение 1 мин, a saтем путем поступательного движения деталь с покрытием погружают в соо суд с проточной водой при 15 С, где и происходит быстрое охлаждение, Свой. ства полученного покрытия толщиной

0,5 мм представлены в таблице.

Пример 2. Полимерное покрытие на основе капролона "В" наносят литьем под давлением на вращающийся ролик диаметром 50 мм и высотой 12мм при следующих параметрах:

Температура в зоне впрыска oC 265

3 8231

В качестве термопластичного поли- мера целесообразно использовать полиамиды, поликарбонаты, пентапласты и другие антифрикционные и противоизносные материалы, а также,.композиционные материалы на их основе, содержащие 5-10 мас.Ж, наполнителя.

В качестве наполнителя целесообразно McDQJIhsoBGTb> например, графит, фторопласт порошкообразный.

В результате наличия стадии ориентации в течение 0,5-2 мин получают ориентированный полимерный слой с повышенной адгезионной прочностью на ! границе с металлом покрываемой дета- 15 ли за счет использования направленной деформации в сочетании с эффектомВайсенберга. Охлаждение полученного покрытия ведут со скоростью не менее

2сС в секунду, применяя, например, 0 погружение в воду или другой метод охлаждения, Наличие стадии быстрого охлаждения позволяет сохранить полученную степень ориентации и, следовательно, получать полимерные покрытия 25 с повышенной нагрузочкой способностью.

П р и и е р 1. Материал, содержащий 90 мас.Ж капролона "В" МРТУ

6-05-988-66) и 10 мас.7: графита, смешивают в шнековом смесителе при о

250 С и наносят, литьем под давлением на вращающуюся цилиндрическую деталь типа ролика диаметром 40 мм .и высотой 10 мм при следующем режи- 35 ме:

Температура расплава при впрыске, С 250

Температура в зоне ориентирования, С

Скорость вращения поверхности покрываемой детали, м/с 2

53 4

Температура в зоне деформирования, С о

Скорость вращения поверхности вращаемой детали, м/с 0,5

Расплав деформируют в течение

0,5 мин, а затем охлаждают, помещая

Ю в проточную воду при 10 С. Свойства полученного покрытия толщиной 0,8 мм представлены в таблице.

Пример 3. Полимерное покрытие на основе -поликарбоната марки

"Дифлон" наносят литьем под давлением на вращающийся ролик диаметром 30 мм и высотой 20 мм при следующем режиме:

Температура в зоне впрыска, С 280

Температура в зоне деформирования, "С

Линейная скорость вращения

:поверхности, м/с 3

Расплав подвергают деформации в течение 1,5 мин, а затем охлаждают, помещая ролик с нанесенным покрытием в воду при 10 С, Пример 4. Материал состава., масс.Е:

Поликарбонат. "Дифлон" 85

Графит 15 наносят на ролик диаметром 40 мм при следующих режимах: . емпература в зоне впрыска, С 280

Температура в зоне ориен>тирования, С 200

Линейная скорость вращения поверхности ролика, м/с 2

Отверждение в ванне с водой проводят при 20 С (в 7 раз ниже Т

140 С)

Пример 5. Полиамид 68 наносят на вращающийся ролик диаметром

30 мм при скорости вращения поверхности 3 м/с при следующем режиме:

Температура в зоне впрыска, ОС 260

Температура в зоне ориентирования, С 220

Отверждение покрытия осуществляют в ванне с кремнийорганической жидкость:о ПЭС-5, начальная температура которой 20 С, О

П р и м e р б. Полиамид 12, содержащий 5 мас.7: фторопласта 4 наносят на вращающийся ролик при следующих режимах:

Температура в зоне впрыс,ОС 200

823153 6

50 кГ и скорости вращения опережающего ролика 250 об/мин. Количество циклов работы 10 -10 . Нагрузочную спо7 8 собность рассчитывают по формуле Гер3 ца для цилиндров с параллельно расположенными осями с учетам свойств контактирующих поверхностей, В таблице представлены значения нагрузочной способности покрытий полученных раз- . личными способами, 230

200

2

4.

100

73

Формула изобретения.

Составитель В.Балгин

Редактор C,Ïàòðóøåâà Техреду.Бабинец, Корректор Л.Иван

Заказ 1966/19 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.- 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4

Температура в зоне ориен.,тирования, С о

Скорость вращения, м/с 0,5

Охлаждение в ванне с водой проводят при начальной температуре 10 С.

Покрытия роликов по примерам 1-6 испытывают в режиме качения со скольжением (10 %) на модернизированной машине МИ-lм при нормальном усилии

Таким образом, в предложенном способе нагрузочная способность покрытия возрастает в 2-2,5 раза. Производительность процесса нанесения упрочненного покрытия возрастает в 1,5-2 раза за счет ускорения процесса отверждения термопластичного полимера при быстром охлаждении, Способ получения покрытий литьем под давлением расплава термопластичного полимерного материала на вращающуюся цилиндрическую деталь с последующим охлаждением, î " л и ч а1 ю шийся . тем чтор с целью павы шения производительности процесса и иагрузочной способности получаемого ! покрытия, осуществляют вращение детали с нанесенным расплавом в тече-. ние 0„5-2 мин при скорости вращения поверхности детали 0,5-3 м/с, а охлаждение проводят в среде с температурой в 5-7 раз ниже температуры стеклования полимерного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 432000, кл..В 29 D 3/00, !972.

2. Авторское свидетельство СССР

У 324165, кл. В 29 С 13/00, !968 (прототип).