Способ нанесения композиционных алмазосодержащих покрытий Советский патент 1989 года по МПК C25D15/00 

меры 50СН35 мм, рабочую поверхность в виде сложнопрофильной чаши с тремя рабочими зонами и центральным отверстием диаметром 120 мм.

Изделие Ротор, состоящее из двух рабочих органов, обращенных вогнутостями чаш друг к другу, системы подачи исходного материала, отбора готовой продукции и системы приводов, предназначено для физико- механического фракционирования волокнистого материала„ Скорость вращения рабочих органов изделия Ротор 3000-3500 об/мин,

В процессе работы изделия Ротор максимальная нагрузка создается в центральной зоне рабочего органа и по мере измельчения материала величина нагрузки на рабочую поверхность уменьшается за счет перемещения массы под действием центробежной силы от центра к периферии. При этом площадь контакта материала с рабочей поверхностью увеличивается, что способствует равномерному распределению нагрузки на рабочую поверхность

Указанная схема работы изделия Ротор обеспечивает стабильный выход качественной продукции, Тое„ стабильное получение (во времени) материала фракцией - 0,03 мм Инструмент после подготовки рабочей поверхности (электрохимического обезжиривания, декапирования и осветления с чередующимися промывками в холодной и теплой воде) уста- иашшвают Б горизонтальном положении в двухсекционной гальванической ванне на специальную подставку, выполненную, например, из текстолита п снабженную перфорированным кольцевым трубчатым контуром. При этом контур закрепляют в подставке с возможностью регулирования его по высоте относительно рабочей поверхности и соединяют с насосом для подачи суспензии в горизонтальном направлении.

После установки анода в ванну заливают никелевый электролит известного состава, например сернокислый никелевый электролит, при следующем соотношении компонентов, г/л; Сульфат никеля 20-150 Хлорид никеля 65-90 Сульфат натрия 60-80 Борная кислота 3-5

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Хинолин0,005-0,1

Выбор данного электролита обусловлен получением никелевых осадков с минимальными внутренними напряжениями при повышенных плотностях тока.

Контур устанавливают на расстоянии 60 мм от центральной зоны рабочей поверхности инструмента и фиксируют в заданном положении. Затем включают насос и подают в контур суспензию, содержащую в равных весовых количествах взвесь смеси алмазных микропорошков марки АСМ фракций 28/20, 14/10 и 7/5 мкм концентрацией 30-40 г/л в никелевом электролите описанного состава. Одновременно с подачей суспензии к детали и аноду подключают электропитание„ При этом скорость перемещения суспензии в электролите равна 0,35 м/мин.

Алмазные зерна под действием ламинарного потока жидкости равномерно распространяется от центра к периферии детали в слое электролита и под действием силы тяжести избирательно (по фракциям) седиментируют на рабочую поверхность одновременно за- ращиваясь никелем.

Алмазно-никелевое покрытие осаждают при плотности -тока 10-30 А/дм , 45-65 С, кислотности электролита рН 4,6 - 3,2 в течение 60 мин.

Дифференцированное осаждение алмазов из смеси фракции в направлении уменьшения размера фракции (от центра к периферии рабочей поверхности детали) позволяет получить инструмент с различной абразивоспособ- ностъю его рабочей поверхности.

Пример 2, Исходные данные, все технологические операции, состав электролита, смесь фракций и их весовое соотношение, концентрация суспензии и режимы процесса как в примере 1 за исключением того, что скорость перемещения суспензии в электролите 0,2 м/мин, уровень (установка контура) от рабочей поверхности 70 мм.

Разброс чистоты фракции при распределении алмазов по зонам рабочей поверхности из смеси фракций находится в пределах 5-10% от площади поверхности рабочей зоньи

Пример 3. Аналогично примеру 1 за исключением того, что ско- пость перемещения суспензии в элек

5

тролите 0,5 м/мин; уровень (установ контура) от рабочей поверхности 50 м

Разброс чистоты фракции не превышает 8% от площади поверхности рабочей зоны,

Укачанные в примерах 1-3 скорост перемещения суспензии в электролите в пределах 0,2-0,5 м/мин и уровень жидкости над обрабатываемой поверхностью, равный 50-70 мм, определяют экспериментальным путем и являются оптимальными для получения рабочего инструмента изделия Ротор с переменной абразивоспособностью его поверхности при использовании конкретной смеси фракций алмазных микропорошков путем их дифференцированного распределения по рабочим зонам с разбросом чистоты фракции в предела 5-10% от площади поверхности рабочей зоны.

Изменение скорости перемещения суспензии и уровня подачи суспензии от рабочей поверхности в большую ил меньшую сторону от оптимальных параметров приводит к нарушению дифферецированного распределения алмазов по рабочей поверхности.

Такое выполнение рабочего инструмента изделия Ротор1 позволяет в 1,5-2,0 раза увеличить стабильный выход обрабатываемого материала (по величине фракций) по сравнению с рабочим органом, изготовленным по известному способу, т.е. при осаждении описанной смеси фракций алмазных микропорошков одновременно на всю рабочую поверхность без их дифференцированного распределения

Преимущества предлагаемого способа заключаются р увеличении в 1,5- 2,0 раза стабильности выхода обрабатываемого материала за счет выполнения рабочей поверхности с различной абразивоспособностью, упрощении технологии получения инструмента с .различной абразивоспособностью его

рабочей поверхности пз тем дифференцированного распределения алмазов по рабочим зонам, что лозвопяот изготавливав инструмент ,гпя обработки не- метаплнческих материалов прт; сочетании зон рубой и тонкой абралшо-- спо ности в o/-hOM инструменте при мчьимальных затратах труда, созда- нич удобств в работе при изготовлении слокнопрофильного инструмента с различной абразивоспособностью его рабочей поверхности, так как отпадает процесс осаждения алмазов по ра- бочим зонам осуществлять в разных ваннах или применять защитные экраны и тг-фаретьк

Подбор оптимальных параметров скорости перемещения суспензии в лектролите и уровня подачи суспензии позволяет расширить технологические возможности предлагаемого способа как по диапазону используемых фракций абразивных материалов, так и по номенклатуре инструментов с учетом их конструктивных особенно стен

Формула изобретения

5

0

5

Способ нанесения композиционных алмазосодержащих покрытий преимущественно на поверхность пнс румен- та, включающий электрохимическое осаждение покрытия из электролита, содержащего алмазные порошки, на горизонтально расположенную поверхность инструмента, о т л и чающий с я тем, что, с целью получения покрытия с -различной абразивной способностью по поверхности, алмазные порошки подают в электролит в виде ламинарного потока суспензии, содержащей порошки различных фракций, направленного над поверхностью инструмента горизонтально в сторону его меньшей абразивоспособности.

Изобретение относится к способам нанесения композиционных покрытий и может быть использовано для изготовления алмазосодержащих инструментов с избирательной работоспособностью. Целью изобретения является получения покрытия с различной абразивной способностью по поверхности. Способ нанесения композиционного алмазосодержащего покрытия преимущественно на поверхность инструмента включает электрохимическое осаждение покрытия на горизонтально расположенную поверхность инструмента при подаче алмазных порошков в электролит в виде ламинарного потока суспензии, содержащей порошки различных фракций, направленного над поверхностью инструмента горизонтально в сторону его меньшей абразивоспособности. Способ позволяет упростить технологию изготовления инструмента с различной абразивоспособностью по поверхности, за счет получения зон грубой и тонкой обработки в течение одной операции осаждения композиционного покрытия. Разброс чистоты фракции при распределении алмазов по зонам рабочей поверхности из смеси фракций находится в пределах 5-10%.