СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ Советский патент 1971 года по МПК B29C41/20 B29C41/46 

Известен способ нанесения покрытий на металлические детали путем очистки поверхности заготовки механической обработкой, например резанием, нагрева заготовки, напыления на нее порошкообразного полимера и охлаждения изделия. Однако известный технологический процесс трудоемок, требует больших энергозатрат, производственных плошадей и сложного оборудования и не обеспечивает желаемого качества покрытия. При осуществлении известного способа механическая обработка заготовки сопровождается рассеиванием выделяющегося тепла в окружающую среду.

Чистая поверхность детали адсорбирует из окружающей среды молекулы и покрывается пленкой, а часто и коррозирует. Для ликвидации коррозии, пленки, жира и т. д. перед последующим нанесением покрытия приходится их удалять трудоемкими и дорогостоящими способами, причем время от очистки до непосредственного нанесения антифрикционного покрытия сравнительно велико (так как требуется нагревать деталь и т. д.), и вновь возникают адсорбционные пленки, в результате чего покрытия получаются с низкой адгезией.

При осуществлении предложенного способа напыление порошка осуществляют за время, в течение которого поверхность заготовки сохраняет запас тепла и экзоэлектронной эмиссии, полученной при ее механической обработке.

Сущность способа основывается на использовании трех факторов в процессе механической обработки деталей машин.

1.Эффект нагрева изделия при резании металла.

2.Эффект образования высокой поверхностной энергии при снятии металла резанием.

3. Обеспечение высокой чистоты поверхности детали перед покрытием.

Осуществление способа может быть продемонстрировано на примере изготовления подшипника скольжения.

При изготовлении любого подшипника скольжения предусматривается обязательная операция - обработка на токарном станке заготовки точно по заданному размеру.

Эта операция в большинстве случаев осушествляется на токарном станке резцом. Известно, что в зависимости от режимов резания, размеров подшипника, геометрии режущего инструмента и т. д. при обработке может выделяться различное количество тепла и поверхность подшипника может нагреваться до различных значений температур.

В то же время при снятии слоя металла поверхность детали небольшое время (до адабсолютно чистая и обладает высокой поверхностной энергией.

Таким образом создаются условия, близкие к идеальным для нанесения любого антифрикционного покрытия. Если на такую поверхность через специальное сопло, расположенное рядом с резцом, наносить порошкообразный термопластический антифрикционный полимер, например полиамид, то он, контактируясь с нагретой поверхностью, будет оплавляться, образуя тонкослойное полимерное покрытие.

Если температура плавления антифрикционного полимера слишком высока, возможен дополнительный подогрев покрываемой поверхности любым источником тепла (индукционные, лучевые и другие нагреватели).

Однако для многих полимеров, например, направленное -изменение режима резания, профиля резца может обеспечить нагрев покрываемой поверхности до необходимой темпер атур,1)1. Нанее енИе , покрытия на чистую с высокой поверхностной энергией поверхность сразу после прохода резца обеспечивает высокую адгезию.

Особенностью способа является то, что деталь вращается с довольно высоким числом оборотов. Это обеспечивает равномерное растекание полимера, способствующее формированию плотного покрытия с высокой чистотой поверхности покрытия.

Предмет изобретения

Способ нанесения полимерных покрытий на металлические детали путем очистки поверхности заготовки механической обработкой,

например резанием, нагрева заготовки до температуры плавления полимера, напыления на нее порошкообразного полимера и охлаждения изделия, отличающийся тем, что, с целью сокращения трудоемкости процесса и повыщения качества покрытия, напыление порошка осуществляют за время, в течение которого поверхность заготовки сохраняет запас тепла и экзоэлектронной эмиссии, полученный при ее механической обработке.