Курсовая работа: Проектування дільниці по відновленню кулачків розподільчого валу автомобіля ЗІЛ–130
1. фізичні чи механічні забруднення. До них відносяться пил, ворсинки, абразивні частинки та ін. Забруднення хімічно не пов’язані з поверхнею.
2. органічні забруднення у вигляді адсорбованих тонких і товстих плівок - різноманітні мастила, віск, парафін.
3. забруднення, розчинені у воді: солі, кислоти, луги та ін.
4. хімічно пов’язані забруднення. До них відносять: оксидні, нітридні, сульфідні та інші сполуки.
5. газоподібні забруднення, адсорбовані поверхнею. Попередні оцінки показують існування на поверхні виробу біля 3 -5мкг/мм2 органічних забруднень, і товщина оксидної плівки 3 -З0нм.
Особливо погано впливають органічні забруднення. Суттєвий їх вплив проявляється вже при вмісті 1мкг/мм2 .
Стійкі оксидні плівки товщиною менш 0,5мк суттєво не впливають на контактну температуру. Разом з тим енергія активації оксидних плівок вища за енергію активації відповідних металів. На адгезійну міцність покриття впливають плівки товщиною більше 10 -15нм.
Підготування поверхні перед напилюванням має слідуючу мету: видалення жирових та інших видів забруднень; видалення оксидних плівок при підготовці металевих, металідних або металоїдних поверхонь.
Поряд з цим необхідно активувати напилювану поверхню, тобто вивести її зі стану термодинамічної рівноваги. Для цього необхідне розірвати зв'язки між поверхневими і сторонніми атомами твердого тіла, підвищити енергію поверхневих атомів до різня забезпечення їхньої хімічної взаємодії з напилюваними частинками. При напилюванні покриттів на активовану поверхню необхідно враховувати можливість швидкої втрати придбаних властивостей. Хімічна адсорбція атмосферних газів відновлює звільнені міжатомні зв'язки.
Активація напилюваної поверхні значно підсилюється при утворенні в поверхневому шарі структурних дефектів. При цьому не тільки зростає енергія атомів, але і збільшується швидкість їхньої дифузії в процесі хімічної взаємодії.
Підготовку поверхні треба проводити з таким розрахунки, щоб поряд з очищенням здійснювався і процес її активації. Вибір способу підготовки залежить від матеріалу напилюваного виробу і його конструкції Необхідно враховувати у виробі наявність тонкостінних елементів, У цьому випадку активні зрушені деформації в поверхневих шарах приведуть до викривлення геометрії виробу.
Знежирення напилюваних виробів
Знежирення має на меті видалення різного роду жирових забруднень. Разом з попереднім і наступним промиваннями видаляється більшість різних забруднень, хімічно не зв'язаних з поверхнею виробу. Знежиренню піддають практично всі напилюванні вироби. Обробку ведуть у ваннах чи застосовують місцеве знежирення, за допомогою протирання дрантям чи бавовняними серветками.
Рекомендуються багато складів ванн і режимів обробки. Зокрема:
1)35 -40г/л тринатрійфосфату;
2) 40 -45г/л кальцинованої соди.
Температура ванни 75 -85°С; час знежирення 20 -25хв. Потім промивають гарячою І холодною проточною водою з наступним сушінням стисненим повітрям, підігрітим до температури 50°С.
Широке поширення одержало знежирення у ваннах з органічними розчинниками, наприклад, "Ломбид - 315" та ін. Для місцевого знежирення застосовують більш сильні розчинники: бензин, уайт - спірит, ацетон тощо.
Очищення напилюваних поверхонь від хімічних сполук
Застосовують різні способи очищення: абразивне - струминне; травлення; впливом ультразвуку; тліючими і дуговими розрядами; НВЧ- полем та
1) Абразивно - струминне очищення. Належить до найбільш розповсюдженого методу підготовки поверхні при газотермічних способах напилення. Обробку поверхні проводять струменем стиснутого повітря з абразивними частинками в захисних камерах. Процес здійснюють як виучку, так і механізовано. Як абразивні частинки використовують електрокорунд, карбід кремнію, дріб чавуну (ДЧК) і сталеву (ДСК) та ін. Стиснене повітря має бути добре очищене. Розмір абразивних частинок складає 0,3 -1,5мм. Тиск повітря вибирають у межах 0,4 -0,7МІІа; дистанцію обробки - у межах 0,08 –0,15м; кут зустрічі 60 -90°; витрата абразивних частинок 300 —500кг/год. Контроль поверхні здійснюють по еталонних зразках. На адгезійну міцність особливо впливає марка дробу і розмір частинок.
Вилежування після обробки має бути мінімальним. Час релаксації для кожного матеріалу різний. Тому в ряді виробничих інструкцій термін вилежування складає не більм 2 -5год.
Абразивно -струменева обробка вносить істотні зміни в поверхневі шари напилюваної деталі. Відбувається насичення їх структурними дефектами. Поверхня набуває аномальних фізико - хімічних властивостей. При цьому різко зростає швидкість дифузії поверхневих атомів і їхня енергія.
2) Травлення, хімічне й електричне полірування. При цих способах підготовки розкриваються енергетичне стабільні елементи поверхні у вигляді терас, граней та ін. Додаткові порушення кристалічних ґраток незначні чи взагалі відсутні. Усе це не сприяє активації поверхні при її очищенні.
Склади ванн і режими вибирають виходячи з властивостей матеріалу напилюваного виробу, Ці способи в основному застосовують при підготовці виробів малого розміру та наявності тонкостінних елементів.
3) Очищення поверхні електричними газовими розрядами. Особливо широко таке очищення застосовують при вакуумних конденсаційних методах напилення. У більшості установок цього типу передбачені пристрої для попереднього очищення поверхні напилювання тліючим високовольтним розрядом.
В останній час отримують велике розповсюдження способи плазмового напилювання з герметичних камерах при нормальному і зниженому тиску плазмоутворюючого газу. Завдяки цьому з'являється можливість остаточного очищення поверхні виробів газовими електричними розрядами. Очищення тліючим розрядом проводять при невисокому розрідженні (100 - 0,1 Па) із застосуванням важких бомбардуючих іонів аргону. Прискорені іони здатні зміщати атоми в кристалічних ґратках чи вибивати їх. Для цього потрібна енергія іонів, що перевищує граничні значення. Величина її залежить від теплофізичних властивостей матеріалу виробу, що очищується:
ЕПа>Н,
де ЕП -порогова енергія бомбардуючих іонів; а -коефіцієнт, що визначає максимальну енергію, яку іон може передати атому; Н -теплота возгонки матеріалу.