Способ изготовления и обработки криволинейного отражателя из упругого материала

 

Способ изготовления и обработки криволинейного отражателя из упругого материала, соединенного с держателем, заключается в изготовлении отражателя из ленты толщиной 0,20 - 0,55 мм сплава 36 НХТЮ импульсной штамповкой с последующей гибкой и электролитическим полированием рабочей поверхности в течение 1 - 2,5 мин и старении в вакууме при температуре 760 - 790^oС в течение 1,5 - 15 мин с одновременной плазменной обработкой в электролите или в вакууме. В процессе обработки на установках плазменного вакуумного напыления на рабочую часть наносят слой нитрида титана или циркония толщиной 2 - 8 мкм. Способ обеспечивает повышение класса чистот и оптических коэффициентов степени черноты и отражательной способности инструмента. 1 с. и 16 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к металлургии в частности к комплексной термической обработке прецизионных деталей космической техники и может найти применение также в машиностроении и медицинской технике.

Цель изобретения повышение класса чистоты и оптических коэффициентов при сохранении высокой коррозионной стойкости и сокращении трудоемкости изготовления и обработки.

Сущность предложенного технического решения в изготовлении отражателя из ленты толщиной 0,2-0,55 мм сплава 36НХТЮ импульсной штамповкой с последующей гибкой и электролитическим полированием рабочей поверхности в течение 1-2,5 мин и последующем старении в вакууме при температуре 760-790^оС в течение 1,5-15 мин или с одновременной плазменной обработкой. Практически способ осуществлен при изготовлении юстировочных и медицинских зеркал с использованием ленты сплава с высокими упругими свойствами 36НХТЮ по ГОСТ 14177-85, имеющего в исходном состоянии оптические коэффициенты Е 0,21-0,22 и А 0,59-0,60. Импульсную штамповку проводили на установке магнитно-импульсной УИМКШ-2, гибку на гидравлическом прессе ПГ-30. Плазменное напыление проводили на установке ИМПМ-КГУ, электролитическое травление в плазме на установке УХТО-5М-1. Вакуумную обработку проводили в печах СГВ-2.4./15.

П р и м е р 1. Отражатели юстировочные космических объектов изготавливали из ленты толщиной 0,2 мм сплава 36НХТЮ поставки С.-Петербургского прокатного завода. Вначале вели магнитно-импульсную штамповку, затем электрополировали в течение 1 мин при анодном электролитном нагреве с получением класса шероховатости P_А 1,25 мкм. После доводки до класса Р_а 0,3 мкм проводили старение в вакууме 10^-5мм рт.ст. при 790^оС в течение 10 мин с одновременным ионно-плазменным напылением нитрида титана 3-4 мкм.

Обработка позволила получить истинные отражатели с отражающей способностью до 0,93, с повышенной стойкостью поверхности против шаржирования при весьма высокой коррозионной стойкости во влажной атмосфере, в условиях глубокого вакуума и при термоциклировании от -196^одо +150^оС.

Трудоемкость обработки сократилась в 2 раза, в ресурс работы повысился в 1,5 раза. Микротвердость зеркал составила Н_0,49 612 основы и Н_0,49 1650 поверхности. В таблице приведен сравнительные характеристики зеркал при обработке по предложенному режиму и по стандартизованному и известному для мартенситостареющих сплавов типа 36НХТЮ.

П р и м е р 2. Зеркала сборные, сварные и съемные оторинолярингологические диаметром отражателя 14-35 мм изготовляли из ленты 36НХТЮ магнитно-импульсной штамповкой с последующим электрополированием в течение 2 мин в ванне, содержащей 720 г/л ортофосфорной кислоты, 480 г/л серной кислоты и 18 г/л глицерина при плотности тока 45 А/дм². После доводки проводили старение в вакууме при 760^оС в течение 8 мин и с лазерной сваркой к держателям. Отражатели имели прочность 1750-1760 МПа, коррозионную стойкость лучше 0,004 мм/год. Установку держателей для работы проводили в облегченные нержавеющие и титановые ручки. Надежность и срок эксплуатации отражателей повысился в 3-4 раза по сравнению со стандартными, трудоемкость изготовления и обработки сократилась в 2,7 раза.

Таким образом, предложенный способ эффективен и универсален применительно к различным отражателям, осуществим без существенных затрат на вспомогательное оборудование и оснастку.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ОБРАБОТКИ КРИВОЛИНЕЙНОГО ОТРАЖАТЕЛЯ ИЗ УПРУГОГО МАТЕРИАЛА, соединенного с держателем, отличающийся тем, что отражатель формообразуют из ленты сплава 36НХТЮ толщиной 0,20 - 0,55 мм с последующей гибкой и электролитическим полированием рабочей поверхности в течении 1 - 2,5 мин, а затем проводят старение при 760 - 790^oС с одновременной плазменной обработкой в течение 1,5 - 15 мин в электролите или в вакууме.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что круглые отражатели перед электролитическим полированием полируют механически в обоймах.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что старение в электролитной плазме проводят при плотности тока 0,10 - 0,45 А/см² в растворе азотнокислого аммония и хлористого аммония.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что старение с плазменной обработкой в вакууме проводят с нанесением методом КИБ тугоплавких металлов и их нитридов.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что старение с плазменной обработкой в вакууме проводят в ячеистых приспособлениях с термофиксацией по геометрии отражателя.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что гибку отражателя ведут одновременно с отбортовкой рабочей поверхности с последующей сваркой с держателем.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что отражатель формообразуют вырубкой.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что вырубку проводят электромагнитно-импульсным методом в полиуретановой обойме.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование криволинейной поверхности отражателей проводят гибкой на резиновых оправках гладким пуансоном.

10. Способ по п.4, отличающийся тем, что в процессе плазменной обработки на рабочую часть напыляют 2 - 8 мкм нитрида титана или циркония.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что трубчатые конические отражатели сваривают по образующей после старения.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что после старения с фиксацией геометрических размеров крепление отражателей в оправках проводят эпоксидными клеями-компацидами.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что сферические отражатели крепят после отбортовки с нерабочей стороны отражателя.

14. Способ по п.6, отличающийся тем, что сварку с держателем проводят точечной сваркой.

15. Способ по п.11, отличающийся тем, что отражатели сваривают лазерной сваркой.

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что отражатели округлой формы старят в вакууме стопками на керамических подложках и прижимах с ионным полированием рабочей поверхности.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что отражатели запрессовывают в полиэтиленовые ручки-держатели.

РИСУНКИ

Рисунок 1