Способ очистки металлических поверхностей

 

Использование: при очистке поверхностей металлических изделий различного технологического назначения технической дробью, например перед окраской. Целью изобретения является повышение эффективности процесса очистки. Сущность: в качестве рабочих тел при очистке поверхности металлических изделий применяют зубные боры, обладающие по сравнению со стальной технической дробью повышенной режущей способностью. 3 табл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 24 С 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4820194/OS (22) 27.04.90 (46) 30.04.93. Бюл, N- 16 (71) Центральный научно-исследовательский институт "Центр" (72) А.Г.Сучков (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1404309, кл. В 24 С 1/00. 1986. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

noBEpXHOCTEЙ

Изобретение относится к области обработки поверхности металлических изделий технической дробью и может быть использовано в машиностроении и судостроении, а также и в других отраслях народного хозяйства.

В соответствии с ГОСТ 9389-75 (нПроволокэ стальная углеродистая пружинная.

Технические условия", Из-во стандартов, 1985 r,, с.12) рубленная дробь изготавливается из углеродистой холоднонатянутой проволоки, имеющей диаметр в пределах

0,14 — S,Î мм, а сама проволока может быть изготовлена иэ углеродистой качественной конструкционной стали 30-ти разных марок (ГОСТ 1050-74), из углеродистой инструментальной стали 16-ти марок (ГОСТ 14959-79), э также иэ стали марок KT-2, 3К-7 и др. сталей специальной выплавки, Химический состав и твердость этих сталей в обобщенном виде (для каждой группы стали) представлены в табл.1.

Однако использование стальной рубленной дроби из-за свойственных ей мягкости и вязкости предопределяет значительный расход

„„Я2„„1812085 А1 (57) Использование; при очистке поверхностей металлических изделий различного технологического назначения технической дробью, например перед окраской. Целью изобретения является повышение эффективности процесса очистки. Сущность; в качестве рабочих тел при очистке поверхности металлических изделий применяют зубные боры, обладающие по сравнению со стальной технической дробью повышенной режущей способностью, 3 табл, времени на очистку поверхности изделия в результате чего известный способ характеризуется как не обеспечивающий максимально возможной эффективности при обработке изделия.

Цель изобретения — повышение эффективности обработки.

Это достигается повышением прочно- О стных характеристик дроби и созданием нового механизма ее воздействия на ЬЭ обрабатываемую поверхность. О

Это обеспечивается тем, что в качестве Q© технической дроби при обработке поверх- (Я ности металлических изделий используют зубные боры.

В настоящее время боры зубные (ГОСТ

22090-76 "Боры зубные. Технические условия", Иэ-во стандартов, 1981 r., с.18), предназначенные для обработки зубных тканей и пломб и применяемые с прямыми, угловыми и турбинными наконечниками, после выхода из строя (режущие кромки затупились или, что бывает чаще, забились обрабатываемым материалом), из-за отсутствия рациональных способов восстановления их

1812085 режущих свойств, выбрасываются вместе с отходами стоматологических клиник и кабинетов (далее медицинские учреждения), Однако, годовой объем производства зубных боров. составляющий более 53,0 млн;шт., физико-механические свойства и габаритные размеры, а также и возможность их сбора, как в медицинских учреждениях, так и централизованно по медицинским учреждениям какого-либо города и страны, и предопределяет целесообразность и возможность из вторичного использования, в данном случае в качестве технической дроби при обработке поверхности металлических изделий. 15

Зубной бор. изготавливаемый из металла и представляющий собой инструмент стержневого типа, получающий вращение,,например, от бормашины через зубоврачебный наконечник, состоит из: рабочей части, предназначенной для непосредственной обработки ткани зуба; хвостовика предназначенного для крепления бора в наконечнике, которые подразделяются на прямые. угловые и турбинные и из конусной шейки, объединяющий в единое целое рабочую часть бора и его хвостовик.

Зубные боры по, материалу рабочей части подразделяются на стальные и твердосплавные. 30

Диаметр рабочей части бора, имеющий длину 0,9 — 7,2 мм, колеблется в пределах от

0,8до 3,1 мм, диаметр хвостовика равен 2,35 мм, а общая длина боров в их основной массе соста вл я ет 17-20 м м. 35

Следовательно по своим геометрическим размерам зубные боры удовлетворяют требованиям, предьявляемым к стальной технической дроби рубленной иэ проволоки. 40

Стальные зубные боры, согласно ГОСТ

22090-76, изготавливают (см. табл.2) из стали марки XB 5, относящейся к легированным инструментальным сталям (ГОСТ

5950-73). Твердость рабочей части стальных 45 боров составляет HRC 60-65.

Твердоплавные же зубные боры, согласно ГОСТ 22090-76. изготавливают из двух разных металлов. Причем рабочая часть такого бора. шейка или часть шейки изготавливается из сплава ВК6М (ГОСТ

3882-74), обладающего твердостью не менее HRC 90, а хвостовик или хвостовик и часть. шейки (см. табл.2) -- из нержавеющей стали марки 20м13 (ГОСТ 5632-72) или из 55 стали 30 или 35 (ГОСТ 14959-79).

Анализ данных, представленных в таблицах 1 и 2, т.е, сопоставительный анализ физико-механических свойств и химического состава зубных боров и стальной рубленной иэ проволоки дроби, превосходящей по своим характеристикам все остальные типы технической дроби, показывает, что боры зубные, вследствие своего химического состава и повышенного содержания ряда элементов, имеют прочностные характеристики не уступающие, а превосходящие прочностные характеристики стальной рубленной дроби. Это и подтверждает теоретические возможности использования зубных боров в качестве технической дроби, обеспечивающей повышение производительности процесса, в сравнении с технической дробью известных типов.

С целью определения эффективности использования предлагаемой дроби был проведен ряд сравнительных экспериментов по очистке стальных уголков (сталь 20) размером 50х50х50 мм, отрезанных от заготовки, кбторая в значительной степени была подвержена коррозии.

При проведении экспериментов (подготовка поверхности изделия к окраске), условия осуществления которых были идентичны для исследуемых типов технической дроби, в качестве известной дроби была использована дробь из проволоки диаметром в 2,3 мм (сталь углеродистая конструкционная), а в качестве предлагаемой дроби — смесь зубных боров десяти разных типов, предварительно доведенных до той степени. когда их применение по прямому назначению уже невозможно (рабочая часть эатуплена). Очистка поверхности образцов производилась двумя способами (галтование в барабане на 307, заполненном кварцевым песком; дробеструйная обработка) с использованием в каждой из них не менее 5 образцов и двух килограммов дроби, Результаты этих экспериментов представлены в табл.3.

Сопоставительный анализ, проведенный на базе полученных экспериментальных данных. показывает, что использование зубных боров в качестве технической дроби, позволяет при одной и той же продолжительности процесса очистки. как для известной так и для предлагаемой технической. дроби, достичь более высокой степени очистки, т.е. позволяет повысить производительность процесса, в частности такого, как подготовка поверхности изделий к окраске, что, в свою очередь, позволяет говорить о повышении эффективности обработки поверхности металлических изделий.

Кроме того, с зубными борами был проведен еще ряд специфических экспериментов, а именно по очистке образцов вышеуказанных размеров при использовании: только рабочей части зубных боров:

1812085

Таблица 1

Химический состав и твердость сталей, применяемых для изготовления рубленной дроби

Химический элемент

Г ппа, ма ка стали

КТ вЂ” 2 ЭК вЂ” 7 углеродистая, углеродистая рессорнопрукачественная инструмента- жинная конструкцио- льная нная

Химический состав, 0,68 — 0,77

0,17 — 0,37

0,50-0,80

0,05

0,86 — 0,91

0,17 — 0,37

0,20 — 0,40

0,05

0,05-0,90

0,03 — 0,37

0.25-1

0,10 — 0

О. 65-1.25

0,15 — 0,35

О. 15-0,60

0,46-0.90

0,17 — 2,80

0,40 — 1,20

0,20 — 1,20

0,80 — 1,20

0,10 — 0,20

Углерод

Кремний

Марганец

Хром.

Вольфрам

Вана ий только хвостовиков зубных боров и смеси рабочих частей и хвостовиков зубных боров, составленной в различном их процентном соотношении. Эти эксперименты позволили получить данные, с помощью которых может быть объяснена физическая сущность достижения положительного эффек. та, т.е. сущность механизма воздействия зубных боров на обрабатываемую поверхность металлического изделия в частности при ее очистке.

Основываясь на результатах этих экспериментов можно сделать вывод о том, что достижение положительного эффекта обеспечивается наличием трех взаимосвязанных между собой факторов.

Первый из них обусловлен тем, что зубные боры. изготовлены из более качественной стали нежели стальная проволока. удовлетворяющая требованиям ГОСТ 938975 и ГОСТ 1050-74. т.е. проволока из которой изготавливают стальную техническую дробь, рубленную из проволоки, Второй из этих факторов обусловлен тем, что шейки зубных боров, во время эксплуатации последних в качестве технической дроби, ломаются, в результате чего и образуется специфическая смесь "дробинок", одна часть которых на своей поверхности имеет режущие кромки(рабочая часть зубного бора). а другая (хвостовик зубного бора, который сначала несколько гнется, а затем и ломается) — нет. При этом очень важным и превуалирующим в наличии данного (второго) фактора является то обстоятельство, что в образующейся смеси объем

"дробинок" на поверхности которых есть режущие кромки, составляет 3-18 Д. Изменение данного соотношения в интервале 0100;(, показано, что в пределах 0 — 3 Д положительный эффект (повышение производительности.процесса) достигается, но его величина, ровно как и при использовании только хвостовиков зубных боров, не является столь заметной как этого хотелось

5 бы, в то время как при объеме в 18-20% и более интенсивный рост повышения производительности процесса приостанавливается, а механический износ используемого при этом оборудования начинает резко уве-

10 личиваться, Последний из трех факторов заключается в том, что при использовании вышеохарактеризованной смеси "дробинки", имеющие режущие кромки, воздействуя или

15 на гладкую поверхность "дробинок", образующихся из хвостовиков зубных боров, делают ее "рельефной", что также интенсифицирует процесс обработки, Сопоставительный анализ механизмов

20 воздействий известной технической дроби и зубных боров на поверхность металлического изделия показывает, что последний из них имеет существенные отличия от первого. Это в свою очередь, позволяет констати25 ровать тЬт факт, что при использовании зубных боров в качестве технической дроби реализуется новый способ обработки поверхности металлических изделий. который от известных способов отличается тем, что .

30 обработку ведут смесью "дробинок", часть из которых на своей поверхности имеет режущие кромки и тем, что объем данной части

"дробинок" составляет 3 — 187ь от их общего объема, 35 Формула изобретения

Способ очистки металлических поверхностей, при котором на поверхность изделия подают струю рабочих тел, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

40 эффективност обработки, в качестве рабочих тел выбирают зубные боры.

1812085

Продолжение табл, 1

Таблица 2

Химический состав и твердость сталей, применяемых для изготовления стальных зубных боров и хВосТоВМК08 твердосплавных зубных боров

Таблица 3

Очистка поверх- Характеристика очищенной поверхности ности

Степень очистки

Техническая

Дробеструйная

Удалена ржавчина и отслаивающаяся окалина. Плотно сцепленной ока-. линой покрыто 10-15 Я, поверхности образца

При наложении на образец прозрачного квадрата размером 25х25 мм и его перемещении на любом участке образца плотно сцепленной окалиной занято 25-30 7 поверхности обаз а

Известная

Галтование

Степень очистки (по ГОСТ 9.402 — 80) поверхности исследуемых образцов

i 812085

Продолжение табл. 3

Предлагаемая

Дробеструйная

Удалена ржавчина и отслэивающаяся окалина. Плотно сцепленной окалиной покрыто не более чем 5 7 поверхности образца

При наложении нэ образец прозрачного квадрата размером 25х25 мм и

его перемещении на любом участке образца плотно сцепленной окалиной занято 15-18 ве хности

Галтование

Составитель A,Ñó÷êoâ

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М. Мэксимишинец

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1553 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5