способ нанесения покрытия на поверхности трения

Формула изобретения

Способ нанесения покрытия на поверхности цилиндрических деталей путем натирания поверхности, отличающийся тем, что натирание осуществляют в псевдокипящем слое порошковой твердой смазки, причем частицам смазки сообщают колебания ультразвуковой частоты, ориентированные относительно натираемой поверхности в радиальном и тангенциальном направлениях.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологии нанесения твердосмазочных покрытий типа графита или дисульфида молибдена на поверхности трения цилиндрических деталей типа вала, и может быть использовано во всех случаях, когда требуется нанести покрытия в виде сухого порошка на поверхности, подвергающиеся изнашиванию.

Известен способ нанесения твердой смазки на металлические поверхности трения путем натирания их порошком дисульфида молибдена, диселенида молибдена, графита и др. причем на натираемую поверхность может быть нанесен подслой легкоплавкого металла.

Известен способ нанесения твердой смазки на металлические поверхности путем окунания последних в суспензию или намазывания на них пасты с последующим высушиванием и смыванием излишков смазывающей смеси.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения антифрикционных покрытий путем натирания металлической поверхности дисульфидом молибдена, осуществляемый в атмосфере аммиака.

Однако известные способы не обеспечивают высокой долговечности покрытия в силу плохой адгезии с обрабатываемыми поверхностями, или требуют специального дорогостоящего оборудования вакуумных камер.

Задачей изобретения является повышение долговечности покрытия за счет улучшения адгезии с обрабатываемой поверхностью.

Поставленная задача достигается тем, что натирание поверхности осуществляют в псевдокипящем слое порошковой твердой смазки, а частицам смазки сообщают колебания ультразвуковой частоты, сориентированные по отношению к натираемой поверхности в радиальном и тангенциальном направлениях.

На фиг. 1 и 2 изображены схемы устройства для осуществления заявляемого способа.

Обрабатываемая деталь 1 (цилиндрическая поверхность вала) контактирует в процессе осуществления способа с инструментом упругой металлической полосой 2, поверхность которой в зоне контакта с обрабатываемой деталью жестко соединена с накладкой 3 из износостойкого материала (например фторопласта).

Металлическая полоса закреплена на торце концентратора 4, который в свою очередь связан с ультразвуковым преобразователем 5, питающимся от ультразвукового генератора (УЗГ-10, на схеме не показан). Твердая смазка в виде порошка подается в зону забора и, захватываясь при вращении детали 1, перемещается в рабочую зону.

Так как упругая лента 2 жестко связана с ультразвуковым концентратом 4, то при его работе она растягивается и сжимается на величину амплитуды колебаний торца концентратора (30 50 мкм) с ультразвуковой частотой. В результате частицы смазки 6, контактирующие с лентой 2, получают импульсы колебаний двух видов S₁ и S₂, ориентированных по отношению к обрабатываемой поверхности радиально S₁ и тангенциально S₂. Появление импульсов S₂ вызвано удлинением и укорачиванием ленты, а импульсов S₁ тем, что при удлинении и укорачивании лента с меньшей и большей силой сжимает накладку 3, тем самым лента 2 то приближается, то отдаляется от обрабатываемой поверхности 1. Импульсы следуют с ультразвуковой частотой, активизируя частицы смазки. Создается псевдокипящий слой, в котором частицы смазки под влиянием импульсов S₁ эффективно проникают во все микронеровности поверхности детали. В этом состоит первый этап нанесения покрытия.

Второй этап этап втирания, наступает, когда поверхность детали входит в контакт с материалом накладки 3. Частицы смазки, захваченные движением вращения детали, втягиваются в клиновой зазор и распределяются по обрабатываемой поверхности. При этом происходит эффективное дозаполнение микронеровностей поверхности детали, которое не было обеспечено первым этапом обработки, так как импульсы S₂ существенно активизируют процесс втирания, в то время как импульсы S₁ препятствуют явлению сводообразования смазки над микронеровностями. Накладка 3 вместе с лентой 2 совершают осциллирующие движения ультразвуковой частоты, что делает процесс натирания особенно эффективным, обеспечивая качественную адгезию и, как следствие этого, повышение долговечности покрытия.