3.5 Механічна обробка деталі
Напилені покриття мають підвищену шорсткість поверхні і деяку нерівномірність по товщині. Тому більшість виробів з напиленими покриттями піддають остаточній механічній обробці. При цьому мають на меті таке: придання виробу остаточних розмірів і доведення поверхні покриття до необхідного класу чистоти. Механічна обробка напилених покриттів є відповідальною і важкою операцією, оскільки внаслідок неправильного її проведення покриття може прийти в непридатність. Тому при виборі методу напилення, матеріалу покриття і технології необхідно враховувати характер подальшої механічної обробки. Висота нерівностей напиленої поверхні в основному визначається зернистістю напилюваного порошку: дрібний порошок дає менш шорсткувату поверхню, великий -більш грубу.
Основними видами механічної обробки напилених покриттів є різання, шліфування, фрезерування і полірування.
Обробку різанням можна проводити для металевих покриттів, що мають високу міцність зчеплення і достатню товщину. Це можуть бути як м'які, так і тверді покриття. Обробку таких матеріалів можна вести різцями з швидкорізальної сталі, твердосплавними, а також мінералокерамічними і з надтвердих матеріалів (ельбор, гексаніт, алмаз). Однак при точінні тонких покриттів (приблизно 0,3 -0,5мм) може статися їхнє розтріскування, відшаровування і руйнування. Швидкість різання вибирають експериментальне для різних покриттів, і вона становить 15 - 100м/хв при подачі 0,05 -0,15мм/об.
Тверді і зносостійкі напилені покриття, в тому числі композиційні, звичайне обробляють шліфуванням. Можна проводити як мокре, так і сухе шліфування напилених виробів.
Отримане покриття на випускному клапані будемо обробляти на шліфувальному верстаті.
При шліфуванні покриття використовуватимемо охолоджування (мокре шліфування). Для того, щоб після шліфування отримати хорошу поверхню, виключити утворення тріщин і викришувань, необхідно правильно вибрати круг і режим шліфування,
Після закінчення шліфування поверхня покриття, отриманого газополуменевим напилюванням, повинна мати матовий блиск і містити дрібні пори. Дужі блискуча поверхня, на якій відсутні пори, вказує на неправильне шліфування та ймовірне її засалювання.
Для шліфування покриття, отриманого напилюванням порошкової суміші СНГН-55 з послідуючим оплавленням, можна використати круги з карбіду кремнію зеленого (64С) на бакелітовій або керамічній зв'язці (наприклад, 64С25СМ16К). Допустимо шліфування абразивними кругами з сілого (24А) І хромистого (34А) електрокорундів. Швидкість шліфувального круга вибирають в межах 15 -40м/с при глибині різання до 0,015 -С,030мм.
Необхідно також враховувати, що при шліфуванні напилених покриттів цими кругами вони швидко засалюються, тому їх необхідно частіше правити.
Шліфування повинно проводитися з подачею охолоджувальної рідини. Найкращим варіантом охолоджувача є вода з добавкою 5% емульсора Э -2 при витраті 0,6 -0,85м/хв.
Іноді з метою підвищення економічності процесу, використовують комбіновану технологію, при якій чорнове шліфування проводять алмазними кругами, а чистове - кругами з карбіду кремнію.
3.6 Контроль якості поверхні
Контроль якості продукції є необхідним елементом технології, що забезпечує її надійність в умовах промислового виробництва. При виробництві напилених виробів проводять контроль параметрів процесу та кінцевий контроль покриттів.
Правильно обрані параметри процесу і підтримка їх стабільними при повному циклі напилювання виробу в значній мірі гарантують отримання заданих властивостей. У зв'язку з цим головну увагу при напилюванні виробів потрібно уділяти контролю параметрів режиму напилювання.
Остаточний контроль напилених виробів складається з наступних операцій: визначення товщини покриття; зовнішній огляд напиленого виробу; вияв прихованих дефектів; оцінка адгезійної міцності.
Існуючі методи контролю якості плазмових покриттів розподіляються на не руйнуючі та руйнуючі.
До числа не руйнуючих відносяться контроль зовнішнього виду; вимір товщини; шорсткості поверхні покриття; визначення зносостійкості методом дряпання, скрізної пористості на основі з залізних, мідних, або нікелевих сплавів, а також деякі засоби оцінки міцності зчеплення.
Визначення пористості покриттів
Однією з важливих характеристик напилених покриттів є пористість. З одного боку, це - непрямий показник умов напилювання, пористість також може служити параметром оптимізації процесу напилювання, а з Іншого боку - зона безпосередньо впливає на ефективність захисних властивостей покриття, його теплопровідність, механічні та інші характеристики.
Загальноприйнятою методикою визначення пористості є методика гідростатичного зважування (ГОСТ 18898-73). Знизити помилку цієї методики можна, використовуючи модифікований метод гідростатичного зважування. Метод дозволяє виявити загальну пористість у відділених від підкладки покриттях. Відкриту пористість визначають вимірюванням проникності покриттів, відділених від підкладки. Проникність характери- зується швидкістю проходження газу через шар відповідного розміру при певній різниці тиску на сторонах зразка. Застосовується також метод просочення водою зразків - свідків у вакуумі.
Пористість напилених покриттів можна також визначати металографічним методом, тобто шляховим виготовленням і розгляду мікро шліфів під мікроскопом.
Визначення товщини покриття
Товщину покриття визначають вимірювальними інструментами, ваговими засобами, спеціальними товщиномірами та іншими прийомами.
При вимірюванні товщини покриття вимірювальними інструментами необхідне знання початкових розмірів напилюваного виробу. Зазвичай товщину покриття на деталях простої форми і невеликих розмірів вимірюють штангенциркулями. Після механічної обробки, як правило, для визначення товщини покриттів використовують мікроміри. При вимірюванні товщини покриттів на складних поверхнях невеликих виробів використовують вагові методи. Для цього повинна бути відома початкова маса виробу і розміри напилюваної поверхні. Ваговий метод дозволяє визначати середню товщину покриття. Найбільш простим є визначення товщини покриттів спеціальними приладами—товщиномірами. Як правило, такі прилади настроюють на один або декілька видів матеріалів покриттів. Товщиноміри не використовують у випадках, коли потрібна висока точність вимірювання. Погрішність вимірювання цих приладів складає в середньому 10%. Для точних вимірювань необхідно використати штангенциркулі і мікроміри.
Зовнішній огляд покриття
При зовнішньому огляді покриття контролюється загальний стан поверхні напилення, порівнюється з еталоном наявність зовнішніх дефектів: тріщин, сколювань, спучувань і т.д. Для більш ретельного огляду застосовують лупи із збільшенням до 10 і більше разів.
Мікро тріщини, локальні відшаровування, макро- і мікронесуцільності з великими труднощами або зовсім не піддаються не руйнуючому контролю. У ряді випадків деякі дефекти вдається виявити, застосовуючи ультразвукове опромінення. До числа руйнувальних методів виявлення дефектів можна віднести виготовлення мікро шліфів.
Оцінка адгезійної міцності
Одним з основних показників якості покриттів є міцність зчеплення їх з підкладкою.
Для визначення міцності зчеплення на зразках - свідках у багатьох випадках застосовують методику іспитів на відрив покриття від підкладки. Найбільш розповсюджені іспити міцності клейового сполучення і складової підкладки. Основними недоліками цієї методики є граничність верхньої межі вимірювань міцністю клейового сполучення, а також у проникливості клею у пори покриття та зміні з результаті цього міцністних характеристик.
При використанні штифтової методики матеріал покриття при розтяганні штифта підкоряється дії як відривних, так і зрізуючих навантажень. У випадку застосування штифта з торцем у вигляді кола діаметром dш відношення міцності на відрив до міцності на зріз повинно бути менш ніж 4∆/dш . З практики відомо, що ∆/d ≥ 0,091 — 0,096.
Адгезійна міцність характеризується зв'язком між покриттям і основою і визначається сукупною дією сил фізичної, хімічної і механічної взаємодії матеріалу покриття з матеріалом підкладки. Міцність зчеплення покриттів з підкладкою може коливатися в широких межах залежно від способу підготовки поверхні підкладки, товщини шару, температури підкладки і ряду інших чинників.
4. Економічний розділ
4.1 Розрахунок обсягу робіт
Вибір програми відновлення розподільчого валу двигуна ЗІЛ-130: на період 2010 р. підприємством заплановано провести відновлення 2144 шт. розподільних валів двигуна ЗІЛ - 130. З урахуванням того, що парк машин у нашому регіоні зростає, та ремонт на інших підприємствах скорочується, можна зупиниться на програмі відновлення колінчастих валів - 178 шт. на місяць.
0 комментариев