Способ нанесения композиционных алмазосодержащих покрытий

 

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%.

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 25 П 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ABTOPCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4260367/23-02 (22) 11.06.87 (46) 23.05.89. Бюл. У )9 (71) Научно-производственное объединение по механизации и автоматизации производства машин для хлопководства лТехнолог (72) Л.С.Маркман (53) 621 ° 357.7:669.248(088.8) (56) Сайфуллин F.Ñ. Композиционные покрытия и материалы. — M.: Химия, 1977, с. 122.

Бакуля В.Н, Основы проектирования и технология изготовления абразивного инструмента. — N.: Машиностроение, 1975, с. 235. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ

АЛМАЗОСОДЕРЖАЩИХ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к способам нанесения композиционных покрытий и может быть использовано для изготовления алмазосодержащих инструментов с избирательной работоспособностью. Целью изобретения является

Изобретение относится к способам нанесения композиционных покрытий и может быть использовано для изго.товления алмазосодержащих инструментов с избирательной работоспособностью.

Целью изобретения является получение покрытия с различной абразивной способностью по поверхности.

Способ нанесения композиционного алмазосодержащего покрытия преимущественно на поверхность инструмен„„SU„„1481272 А1 получение 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 †1. та включает электрохимическое осаж.дение покрытия на горизонтально расположенную поверхность инструмента

I при подаче алмазных порошков в электролит в виде ламинарного потока суспензии, содержащей порошки различных фракций, и направленного над поверхностью инструмента горизонтально в сторону его меньшей абразиво способности.

Пример 1. Инструмент изделия "Ротор", имеющий габаритные раз.1481272 меры 500 35 мм, рабочую поверхность н ниде сложнопрофильной чаши с тремя рабочими зонами и центральным отверстием диаметром 1?0 «М.

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 физикомеханического 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, т.е. стабильное получение (но времени) материала фракцией 0,01 — 0,03 мм, Инструмент после подготовки рабочей поверхности (электрохимического обезжиринания, декапиронания и оснетления с чередующимися промывками н холодной и теплой воде) устанавливают н горизонтальном положении н днухсекциолной гальванической ванне на специальную подставку, выполненную, например, из текстолита и снаб,кенную перфорировaííûì коль! ценым труочатым контуром, При этом контур закрепляют н подставке с возможностью регулирования его по высоте относительно рабочей поверхности и соединяют с E асосом для подачи суспензин и горизонтальном напранлении.

После установки анода в нанну заливают никелевыи элек Гролит из вестного со става, например сернокпслый никелевый электролит, при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сульфат никеля 20-150

Хло1.ид никеля 65-90

Сульфат натрия 60-80

1»орная кислота 3 — 5

Хинолин 0 005-0,1

Выбор данного электролита обусловлен получением никелевых осадков с минимальными внутренними напряже5 ниями 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 ACM 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

25 распространяется от центра к периферии детали в слое электролита и под действием силы тяжести избирательно (по фракциям) седиментируют на рабочую поверхность,, одновременно за30 ращиваясь никелем.

Алмазно-никелевое покрытие осаждают при плотности тока 10-30 А/дм

2 о

45-65 С, кислотности электролита рН = 4„6 — 3,2 н 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 абразивоспособностью его рабочей поверхности.

П р и и е р 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 pac— пределении алмазов по зонам рабочей поверхности из смеси фракций нахо55 дится в пределах 5-10 от глощади поверхности рабочей зоны.

Пример 3. Аналогично примеру 1 за исключением того, что сконость перемещения суспензии в элек—

1481272

Подбор оптимальных параметров скорости перемещения суспензии В .электролите 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 особенностей. ф о р м у л а и з о б р е т е и я

Составитель Ю. Ипатов

Техред Л.Сердюкова Корректор >1 ° Максимншинец

Редактор Н. Гунько

Заказ 2б39/25

Тираж 606

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГI

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 тролите 0,5 м/мин; уровень (установка контура) от рабочей поверхности 50 мм.

Разброс чистоты фракции не превышает 8Е от площади поверхности рабочей зоны.

Указанные в примерах 1-3 скорость перемещения суспензии в электролите в пределах 0,2-0,5 м/мин и уровень жидкости нац 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 чистоть. фракции в пределах

5-10Х от площади поверхности рабочей зоны.

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

Такое выполнение рабочего инструмента изделия "Ротор 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 н увеличении в 1,52,0 раза стабильности выхода обрабатываемого материала за счет выполнения рабочей поверхности с различной абразивоспособностью, упрощении технологии получения инструмента с различной абразивоспособностью его рабочей поверхности п тем дифференцированного распределения алмазов по рабочим зонам, что o воляет изготав.пинать инструмент „ля обработки пеметаллических материалов при сочетании зон грубой и тонкой абразиво-спос;:ности в одном инструменте при мин "Eaльных затратах труда, созда10 ния удобств в работе при изготовлении сложнопрофильного инструмента с различной абразивоспссобностью его рабочей поверхности, так как отпадает процесс осаждения алмазов по рабочим зонам осуществлять н разных ваннах или применять защитные экраны и трафареты.

Способ нанесения композиционных алмазосодержащих покрытий преимущественно на поверхность инс-.румента, включающий электрохимическое

35 осаждение покрытия из электролита, содержащего алмазные порошки, на горизонтально расположенную поверхность инструмента, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью получения покрытия с -различной абразивной способностью по поверхности, алмазные порошки подают в электролит в виде ламинарного потока суспензии, 45 содержащей порошки различных фракц м, направленного над поверхностью инструмента горизонтально в сторону его меньшей абразивоспособности.