Способ нанесения полимерного покрытия на детали Советский патент 1983 года по МПК B29F1/10 

4ib М 4:

Изобретение относится к технологии литья под давлением, в частности, в нанесении покрытия на изделие методом литья под давлением, и может найти применение при изго товлении деталей, работающих в уелоВИЯХ трения.

Известен способ нанесения полимерного покрытия на .детали, которйй предусматривает получение тонкослойных покрытий из полимерных материа,лов вихревого или газопламенного напыления порошкообразных полиме1$ных 1махериалов, в качестве которых чаще всего применяют капрон или капролон 1.

Недостатком такого способа явля.ется значительное тепловое расширение и набухание металлополимерного сопряжения при влагопоглощении.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ найесения полимерных .покрытий на детали путем заполнения жидкой полимерной композицией с порошкообразным напалнителем полости,. образованной между поверхностью детали и оправкой, покрытой разделительным слоем 23.

Однако при таком способе нанесения полимерного покрытия на его рабочей стороне образуется пленка, состоящая из чистого полимерного материала. Толщина пленки зависит от природы полимер-свяэур)щего материала активности на юлнителя, его концентрации и распределения в полимерной матрице; Величина полимерного материала на поверхности покрытия способствует образованию мостиков сцепления контактирукщих поверхностей с последующим глубинным выровом материала покрытия или сопряженной металлической детали. При работе металлополимерной пары в условиях ограничен ной смазки и высоких удельных нагрузок задиры трущихся поверхностей и и износ особенно 11нтенсивны, что уменьшает износостойкость изделия.

Цель изобретения - повышение .изностойкости изделия за счет увеличения прочности наружного слоя покрытия. Указанная цель достигается тем, что при нанесении полимерного покрытия на детали путем заполнения.жидко полимерной композицией с порошкообразным наполнителем полости, образеванной между поверхностью детали и оправкой, покрытой разделительным слоем, перед заполнением полости полимерной композицией на разделительный слой оправки наносят слой порошкообразного наполнителя, входящего в состав полимерной композиции. ,.

Способ осуществляют следующим образом.

Приготавливают полимерную композицию с соответствующим дисперсным наполнителем, пластификатором и отвердителем. На оправку предварительно наносят разделительный слой,состоящий из 4%-ного раствора полиизобутилена в авиационном бензине, и просушивают его. Затем оправку опудривают порошкообразным наполнителем, входящим в состав полимерной композиции. Затем производят сборку детал с оправкой и осуществляют заливку приготовленной композиции в полость, образованную между поверхностью детали и оправкой. По истечении времени полимеризации полимерной композиции оправку выпрессовывают. За сче адгезионного взаимодействия между полимерной композицией и частицами наполнителя, нанесенными на оправку, на поверхности полимерного покрытия, образуется прослойка, состоящая из монослоя частиц наполнителя, перенесенных с опудренной оправки.

При приработке трущихся деталей, когда наблюдается большая скорость износа, на контактных поверхностях действуют большие локальные давления и высокие тангенциальные усилия трения. Монослой из частиц наполнителя будет воспринимать на себя вс нагрузки, облегчги тем самым приработку поверхностей трения и псгвышая ресурс работы деталей с полимерными покрытиями.

Восстановлению и испытанию на износ подвергались сектора, вырезанные из втулок и облицованные покрытие на основе эпоксидной смолы. Восстановление производилось с использованием последовательно трех эпоксидных композиций, в которых для пластифицирования использовался дибутилфаталат в количестве 10 мае.ч. на 100 частей эпоксидной смолы. В качестве отвердителя был принят полиэтиленполиамин количество которого составило 9ч. от. массы эпоксидной смолы. Наполнителями каждой композиции служили углистая глина, маршалит и каолинит, 5ти же материалы были использованы каждый в своем случае для опудривания оправок. Дисперсность принятых наполнителей варьировалась в пре- делах 50-100 мкм, а их количество в смоляной фазе принималось равным 80 ч. .от массы эпоксидной смолы. Заливка приготовленных полимерных композиций в полость между пов ерхностью детали и оправкой проводилась под давлением 0,4-0,6 МПа, а отверждение ПРОИСХОДИЛО при 393 К в течение 16,2i . Толщина покрытия составляла 80р мкм. Износостойкость образцов проверялась на машине трения, обеспечивающей возвратно-поступательное перемещение трущихся деталей без

смазки. Удельная нагрузка составляла МПа с числом двойных ходов три в одну секунду. В качестве контропвных служили диски, изготовленные из алюминиевого сплава. .Дпитель- ность испытаний составила 1810 с.

Результат эксперимента приведены в таблице:.

Анализ результатов испытаний по|казывает, что покрытия с наружшлм монослоем частиц лаполнителя изнашиваются значительно меньше, чем по- крытия без 1ФОСЛОЙКИ Кроме того.

.|износ алюминиевых дисков, работающих--. в сопряжении с. полврытиями, оказывается меньше у тех дисков, которые взаи:мо|действовали с покрытиями, имею;щими наружный монослой из наполнителя.