Способ получения металлофторопластового материала с сетчатым антифрикционным слоем

Изобретение относится к подшипниковым антифрикционным самосмазывающимся материалам. Способ получения металлофторопластового материала с сетчатым антифрикционным слоем включает предварительную обработку стальных листов бронзированием при помощи диффузионного насыщения, припекание пористого слоя в виде бронзолатунной сетки и заполнение ячеек припеченной сетки впрессовыванием неориентированной фторопластовой пленки на гидравлическом прессе. Поверхность бронзолатунной сетки после впрессовывания неориентированной фторопластовой пленки подвергают механической обработке, после чего на обработанную поверхность бронзолатунной сетки накладывают неориентированную фторопластовую пленку и производят впрессовывание пленки при давлении 120-150 кгс/см2. Полученные стальные листы с припеченной бронзолатунной сеткой и впрессованной фторопластовой пленкой собирают в пакет с разделительными прокладками и проводят термообработку. Обеспечивается увеличение срока службы подшипников скольжения из металлофторопластового материала с сетчатым антифрикционным слоем за счет повышение контурной и фактической площадей контакта в процессе изготовления. 3 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области получения подшипниковых антифрикционных самосмазывающихся материалов и может быть использовано в машиностроительной, авиационной, приборостроительной, химической и других областях техники в узлах сухого трения.

Известны способы получения биметаллических металлофторопластовых материалов с антифрикционным слоем, выполненным из сетчатых антифрикционных материалов, поры которых заполнены композитами на основе фторопласта-4 (Патенты РФ №1415572; 1418999; 2277997; 2212307). Сетчатый антифрикционный металлический слой, припеченный в стальной основе, различными способами, представляет собой бронзолатунные сетки различных размеров и переплетений. Использование антифрикционных бронзолатунных сеток позволило значительно увеличить долю полимера в рабочем слое данного материала. Материал обладает высокими износостойкими свойствами, работоспособен в широком диапазоне температур и нагрузок в условиях сухого трения. Однако главной особенностью подшипников скольжения, изготовленных из таких материалов, является то, что в начальный период эксплуатации наблюдается значительный износ утков бронзолатунных сеток при интенсивном изменении контурной и фактической площади контакта. (В.Е. Рогов, Б.Е. Мархадаев Динамика истирания металлополимерных материалов в процессе эксплуатации // Сборка в машиностроении, приборостроении 2010. №7. С. 33-37). При этом контурная и фактическая площади трибоконтактов увеличиваются. Значительный износ обусловлен тем, что в начальный период эксплуатации контактирование металлического вала с сетчатой поверхностью подшипника происходит по уткам, при этом площадь контакта минимальна. Получается, что подшипник скольжения, достигая величины допустимого износа, имеет удельные нагрузки значительно ниже, чем в начале эксплуатации. При этом из за значительного износа он бракуется. В связи с этим, для ответственных деталей с малым допуском на износ между вкладышем подшипника и валом использование таких вкладышей не целесообразно.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ получения биметаллического металлофторопластового материала (Патент РФ на изобретение №2212307) включающий предварительную обработку стальных листов, припекание пористого слоя в виде бронзолатунной сетки и заполнение пор композиционным материалом на основе фторопласта, предварительную обработку осуществляют бронзированием при помощи диффузионного насыщения, припекают бронзолатунную сетку в угольной засыпке, заполняют ячейки припеченной сетки впрессовыванием неориентированной фторопластовой пленки на гидравлическом прессе.

Прототипу присущи те же недостатки, что описаны для предыдущих способов, а именно значительный износ бронзолатунной сетки в начальный период эксплуатации.

Снизить износ таких сопряжений возможно за счет увеличения контурной площади контакта. Контурную и фактическую площади контакта (бронзолатунной сетки) можно изменить несколькими путями:

- использованием сеток из проволок с меньшим диаметром;

- использованием сеток с различным типом переплетения;

- путем механической обработки поверхности сетки.

Экспериментально установлено, что использование сеток из проволок с меньшим диаметром и сеток различного типа переплетения не приводят к значительному положительному результату.

В процессе механической обработки сетчатой поверхности готового металлофторопластового подшипника наблюдается увеличение контурной площади каждой контактирующей точки. Однако после механической обработки на образующихся контактных точках в виде эллипса отсутствует полимерный антифрикционный слой. Отсутствие разделительного фторопластового слоя на латунных металлических областях-контактах приводит к задирам металлических поверхностей при работе без смазочного материала. Таким образом, для подшипников скольжения, работающих без применения смазочных материалов необходимо не только увеличить площадь контакта, но и обеспечить наличие антифрикционного полимера на контактирующих поверхностях.

Технический результат изобретения - повышение срока службы подшипников скольжения из металлофторопластового материала с сетчатым антифрикционным слоем, за счет увеличения контурной и фактической площадей контакта и наличия полимера в зоне трения.

Технический результат достигается тем, что в способе включающим предварительную обработку стальных листов бронзированием при помощи диффузионного насыщения, припекание пористого слоя в виде бронзолатунной сетки и заполнение ячеек припеченной сетки впрессовыванием неориентированной фторопластовой пленки на гидравлическом прессе, сбором в пакет с разделительными прокладками и термообработкой, поверхность бронзолатунной сетки после впрессовывания неориентированной фторопластовой пленки подвергается механической обработке, после чего на обработанную поверхность сетки накладывается неориентированная фторопластовая пленка и подвергается впрессовыванию.

Ниже приведен пример осуществления заявляемого способа.

Поскольку в данном способе припекание бронзолатунных сеток к стальной пластине можно осуществлять всеми известными способами, поэтому описание этого процесса в примере опускаем.

Пример. Заранее полученную неориентированную пленку из композиционного материала, содержащего фторопласт и различные наполнители толщиной 0,2-0,5 мм нарезают по размеру стальных листов и впрессовывают в поры бронзолатунных сеток при давлении 200-300 кгс/см2. Затем стальные листы с бронзолатунной сеткой закрепляют без коробления на ровной поверхности станка и механически обрабатывают на глубину 0,4-0,5 диаметра проволоки. Далее на обработанную поверхность бронзолатунной сетки накладывается неориентированная фторопластовая пленка толщиной 0,1-0,2 мм и проводится впрессовывание пленки при давлении 120-150 кгс/см2. Собирают пакет из стальных листов с припеченной бронзолатунной сеткой и впрессованной фторопластовой пленкой, отделяя их между собой прокладками из нержавеющей стали или алюминиевой фольги толщиной 0,05-0,1 мм. Из таких пакетов набирают кассету, которая ограничивается толстыми листами из нержавеющей стали, рамками и стягивающими клиньями. Собранную кассету помещают в контейнер с угольной засыпкой, контейнер закрывают крышкой и герметизируют. Контейнер устанавливают в печь и нагревают до температуры 370-380°С со скоростью 100°С/ч и выдерживают 1-2 ч при данной температуре. Охлаждение ведут вместе с печью. После охлаждения кассету извлекают из контейнера и разбирают. Готовые подшипники изготовляют путем штамповки и калибровки.

Полимерная пленка, впрессованная после механической обработки сетки, адгезионно прочно закреплена с металлическими областями-контактами сетки и когезионно с полимером, находящимся в порах сетки.

Указанные предельные значения снятия стружки 0,4-0,5 диаметра проволоки обусловлены тем, что:

- при данном интервале можно получить оптимальное значение контурной площади, которая в процессе трения изменяется не значительно (В.Е. Рогов, Б.Е. Мархадаев Динамика истирания металлополимерных материалов в процессе эксплуатации // Сборка в машиностроении, приборостроении 2010. №7. С. 33-37);

- в данном интервале можно учесть допуски на толщину стального листа.

Кроме этого можно точно определить площадь контакта данного сопряжения и соответственно рассчитать допустимую нагрузку на данный узел трения.

Использование данных материалов в узлах трения, работающих без смазки, позволяет уменьшить износ и увеличить срок подшипников в 5-10 раз по сравнению с исходным материалом.

Изобретение может быть использовано в машиностроительной, авиационной, приборостроительной, химической и др. отраслях для создания самосмазывающихся антифрикционных материалов на стальной подложке с сетчатым антифрикционным слоем.

1. Способ получения металлофторопластового материала с сетчатым антифрикционным слоем, включающий предварительную обработку стальных листов бронзированием при помощи диффузионного насыщения, припекание пористого слоя в виде бронзолатунной сетки и заполнение ячеек припеченной сетки впрессовыванием неориентированной фторопластовой пленки на гидравлическом прессе, отличающийся тем, что поверхность бронзолатунной сетки после впрессовывания неориентированной фторопластовой пленки подвергают механической обработке, после чего на обработанную поверхность бронзолатунной сетки накладывают неориентированную фторопластовую пленку и производят впрессовывание пленки при давлении 120-150 кгс/см2, затем полученные стальные листы с припеченной бронзолатунной сеткой и впрессованной фторопластовой пленкой собирают в пакет с разделительными прокладками и проводят термообработку.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поверхность бронзолатунной сетки механически обрабатывают на глубину 0,4-0,5 диаметра проволоки.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на обработанную поверхность бронзолатунной сетки накладывают неориентированную фторопластовую пленку толщиной 0,1-0,2 мм.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что используют неориентированную фторопластовую пленку из того же материала, что при впрессовывании в бронзолатунную сетку.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях подшипников скольжения. Подшипник скольжения в виде корпуса из намотанной тканной ленты, пропитанной полимерным связующим с наполнителями и с температурной обработкой.

Изобретение относится к технологии изготовления слоистых изделий намоткой и может быть использовано для изготовления подшипника скольжения. Способ изготовления подшипника скольжения намоткой тканной ленты на оправку с пропиткой тканной ленты полимерным связующим с наполнителями и последующей температурной обработкой, заключается в том, что при намотке между слоями тканной ленты располагают металлическую ленту.

Изобретение относится к технологии изготовления слоистых изделий намоткой и может быть использовано для изготовления подшипника скольжения. Способ изготовления подшипника скольжения намоткой тканной ленты на оправку с пропиткой тканной ленты полимерным связующим с наполнителями и последующей температурной обработкой заключается в том, что при намотке между слоями тканной ленты располагают металлическую ленту.

Изобретение относится в целом к подшипникам и подкрепляющим кольцам с несколькими функциональными слоями, которые расположены между подвижными деталями. Узел подшипника или подкрепляющего кольца содержит наружный компонент, содержащий отверстие, внутренний компонент, установленный в отверстии наружного компонента таким образом, что внутренний компонент сопрягается с наружным компонентом и подвижен относительно него, и соответственно подшипник или подкрепляющее кольцо (31).

Изобретение относится, в целом, к подкрепляющим кольцам, расположенным между подвижными деталями, в частности к усовершенствованной системе, способу и устройству для подкрепляющего кольца с функциональными слоями.

Изобретение относится к области изготовления слоистых изделий намоткой и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения. Способ изготовления подшипника скольжения заключается в намотке ленты на вращающуюся оправку с пропиткой ленты полимерным связующим с наполнителями с созданием натяжения ленты и сохранением статического натяжения ленты в процессе отверждения и температурной обработки.

Изобретение относится к области изготовления слоистых изделий намоткой и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения. .

Изобретение относится к технологии изготовления слоистых изделий намоткой и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения. .

Изобретение относится к технологии изготовления слоистых изделий намоткой и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения. .

Изобретение относится к узлу безлюфтового подшипника скольжения. .

Изобретение относится к области упрочнения поверхности металлов и сплавов и может быть использовано в различных областях промышленности и науки для формирования защитных и упрочняющих покрытий.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения многослойных изделий, и может быть применено в добывающих отраслях промышленности, металлургии, промышленности строительных материалов.

Изобретение относится к изготовлению плит из керамических и композиционных материалов. Способ включает приготовление экзотермической смеси порошков, прессование смеси в заготовку, помещение ее в пресс-форму, инициирование реакции горения и последующее прессование продуктов горения.

Группа изобретений относится к изготовлению токосъемных элементов. Спеченный материал содержит пропитанную маслом с ультрадисперсными алмазами спеченную смесь, состоящую из гранул, содержащих медь и графит, волокон и нитей углеродных, ультрадисперсных алмазов, порошков железа, графита, меди, упрочненной хромистым чугуном, шунгита, интеркаляционных соединений дисульфид молибдена и упрочняюще-легирующих компонентов.

Изобретение относится к получению длинномерного трубчатого элемента тепловых труб с порошковой капиллярной структурой на внутренней поверхности. Покрывают внутреннюю поверхность трубчатого элемента пленкой смеси, состоящей из глицерина и этилового спирта при их соотношении в пределах от 60:40% до 80:20%, располагают трубчатый элемент с наклоном относительно вертикали в пределах от 10 до 20 градусов, приводят трубчатый элемент во вращение вокруг собственной оси и засыпают железный порошок на верхнюю часть нижней образующей внутренней поверхности трубчатого элемента с получением равномерного слоя железного порошка на внутренней поверхности трубчатого элемента, после чего спеканием формируют на внутренней поверхности трубчатого элемента порошковую капиллярную структуру.
Изобретение относится к изготовлению фрикционных изделий. Способ включает нанесение и предварительное припекание свободнонасыпанного слоя фрикционного материала на стальную несущую основу и спекание под нагрузкой в защитной атмосфере.

Изобретение относится к получению композиционного материала алюминий – сталь. Способ включает формирование многослойной заготовки путем чередования алюминийсодержащих слоев и слоев стальной сетки, уплотнение многослойной заготовки прессованием и ее термообработку с получением композиционного материала.

Изобретение относится к способу изготовления композитного валка. Способ включает нанесение рабочего слоя (3) на основной корпус (2) посредством выполнения горячего изостатического прессования порошкового материала.
Изобретение относится к технологии изготовления изделий для теплообмена и проведения гетерогенного катализа, а более конкретно к cпособу припекания монослоя из медных шариков к металлической контактной поверхности тепломассообменника, и может быть использовано в производстве аппаратов для каталитической химии, теплообменников, а также в экспериментальной криогенике и производстве эффективных криоинструментов для хирургии.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для получения биметаллических втулок и подшипников скольжения с антифрикционным сплавом при изготовлении и ремонте машин.

Изобретение относится к изготовлению изделий из твердосплавных порошковых смесей. Готовят пресс-порошок из твердосплавной смеси путем введения связывающей жидкости с последующим брикетированием полученной смеси и перетиранием сформированных брикетов с образованием пресс-порошка.

Изобретение относится к подшипниковым антифрикционным самосмазывающимся материалам. Способ получения металлофторопластового материала с сетчатым антифрикционным слоем включает предварительную обработку стальных листов бронзированием при помощи диффузионного насыщения, припекание пористого слоя в виде бронзолатунной сетки и заполнение ячеек припеченной сетки впрессовыванием неориентированной фторопластовой пленки на гидравлическом прессе. Поверхность бронзолатунной сетки после впрессовывания неориентированной фторопластовой пленки подвергают механической обработке, после чего на обработанную поверхность бронзолатунной сетки накладывают неориентированную фторопластовую пленку и производят впрессовывание пленки при давлении 120-150 кгссм2. Полученные стальные листы с припеченной бронзолатунной сеткой и впрессованной фторопластовой пленкой собирают в пакет с разделительными прокладками и проводят термообработку. Обеспечивается увеличение срока службы подшипников скольжения из металлофторопластового материала с сетчатым антифрикционным слоем за счет повышение контурной и фактической площадей контакта в процессе изготовления. 3 з.п. ф-лы.

Наверх