Разработка компаунда для нанесения антифрикционного покрытия на направляющие станков с числовым программным управлением
Проблема создания материалов, имеющих низкий коэффициент трения. Создание композитного материала путем модификации полимерных материалов, их наполнителей или поверхности соприкосновения. Графическая зависимость коэффициента трения от состава композита.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.03.2019 |
| Размер файла | 61,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Разработка компаунда для нанесения антифрикционного покрытия на направляющие станков с числовым программным управлением
Анализ имеющихся литературных источников показал, что проблема создания материалов, имеющих низкий коэффициент трения, зачастую встаёт в области машиностроения. В большинстве случаев она решалась модификацией полимерных материалов, их наполнителей или поверхности соприкосновения. Наиболее простым, но и достаточно эффективным способом, оказалась модификация полимерной матрицы.
В качестве исходных материалов использовались эпоксидная смола ЭД-20, отверждаемая аминным отвердитель марки IPOX, а так же модификаторы дисульфид молибдена и фторопласт. Эпоксидные смолы имеют широкое распространение в различных отраслях, как клеи, связующие для полимерных композиционных материалов, лаки и краски различного типа. При получении изделий из эпоксидных смол с добавками различных модификаторов при отверждении получают неплавкие и нерастворимые матрицы и покрытия с хорошей химической и водостойкостью.
В промышленности эпоксидные компаунды используются как покрытия. Нанесение твердых смазочных материалов на основе эпоксидных смол - более технологичный и менее трудоемкий процесс, чем, например, нанесение пластичных металлов. В то же время слоистые наполнители твердых смазочных материалов на основе эпоксидных смол (дисульфид молибдена, дисульфид вольфрама, слюда, диселенид молибдена и др.) обеспечивают более высокие антифрикционные и антизадирные свойства, чем пластичные металлы (серебро, медь, олово, свинец, их сплавы и др.).
Образцы изготавливались по следующей методике:
1. Для изготовления образцов используется форма, состоящая из 3 элементов: полированной плиты, образующей рабочую поверхность, фторопластового листа, необходимого для легкого извлечения образца, и опалубки. Каждый из элементов перед заливкой очищается от механических загрязнителей и обезжиривается ацетоном. Затем данную форму необходимо обработать фторопластовой смазкой, которая уменьшает адгезию исследуемого материала к металлическим частям формы. После нанесения смазки необходимо дождаться нужной степени высыхания (3-ей степени высыхания), когда на форме образуется белый налет фторопласта (2-4 ч).
2. Затем приготавливается компонент А, состоящий из смолы, наполнителя и диспергирующей добавки. Общая масса навески составляет
100 г, массовое содержание наполнителя 0-55%, остальное смола до 100. Сначала на лабораторных весах измеряется необходимое количество смолы, вводятся добавки и тщательно перемешиваются. После добавляют наполнитель, представляющий собой мелкодисперсный порошок, и перемешивается сначала вручную, а затем на мешалке, что позволяет лучше распределиться по объёму наполнителю.
3. После высыхания формы, необходимо смешать компонент А с отвердителем. Время жизни (pot life) полученной композиции составляет 5560 минут, т.е. за это время необходимо успеть смешать компоненты, залить смесь в форму, провести деаэрацию и закрыть форму. Деаэрацию можно проводить различными методами. Во-первых, используя игольчатый валик, прокатывая его по поверхности еще не отвержденного образца, удаляются пузырьки воздуха, которые неминуемо образуются во время перемешивания. Во-вторых, убирая форму с образцом в вакуум шкаф, это позволяет удалять пузырьки воздуха у более вязких образцов.
4. Образец выдерживается сутки, после чего форма размыкается и образец извлекается. Благодаря используемой смазке, сделать это достаточно легко, не смотря на высокую адгезию эпоксидных смол. Образец обезжиривается ацетоном, убирается в отдельный пакет, где указан его порядковый номер. В ходе экспериментов определялся коэффициент трения образцов с различным составом. Полученные данные представлены графически на рисунке 1. Отвержденные полимеры имеют следующие характеристики, приведенные в таблице 1.
Таблица 1 Характеристики образцов
|
Характеристики |
Показатель |
|
|
Вязкость, Па*с |
>25000 |
|
|
Время жизни, мин |
50-55 |
|
|
Отверждение, ч |
18-24 |
|
|
Предел прочности на сжатие, кг/м2 |
110 |
|
|
Усадка |
Едва измерима, ?0,05 мм |
|
|
Хим. стойкость |
К воде, минеральным и синтетическим маслам, разбавленным щелочам, эмульсиям, керосину, бензину и т.п. |
Зависимость коэффициента трения от содержания наполнителя
содержание наполнителя, %
Рис. 1 Графическая зависимость коэффициента трения от состава композита (эпоксидная матрица, наполнитель MoS2)
В заключение стоит отметить, что полученное покрытие имеет коэффициент трения менее 0,05 при содержании наполнителя 30%. Полученный материал так же обладает рядом ценных свойств, таких как, высокая химическая стойкость к воде, маслам, бензину и проч., имеет высокий предел прочности, а так же отверждается при комнатной температуре, что позволяет наносить покрытия на большую поверхность.
Список литературы
композит полимерный трение
1. Белый, В.А. Проблемы создания композиционных материалов и управление их фрикционными свойствами / Трение и износ. Минск: Наука и техника. 1982, т.3, с.389-395
2. Полимеры в узлах трения машин и механизмов: Справочник / Под ред. А.В. Чичинадзе. / М.: Машиностроение. 1980. 208 с.
3. Кутьков А.А. Износостойкие и антифрикционные покрытия / М: Машиностроение , 1976, 152 стр.
4. Твердые смазки: опыт применения и перспективы / В.Н.Пучков, А.П. Семенов, В.Т.Павлов // Трение и смазка в машинах и механизмах. М: Машин., №11,2007, с.36-46
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Назначение и механизм работы "Нановита" - нанотехнологического продукта, снижающего коэффициент трения, имеющего нанокристаллическую форму и защищающего двигатель от износа. Нановит-комплексы и поверхность трения. Создание антифрикционного покрытия.
презентация [201,4 K], добавлен 11.12.2011Группы и типы станков с числовым программным управлением, их отличительные признаки и сферы применения, функциональные особенности. Классификация станков по точности, по технологическим признакам и возможностям, их буквенное обозначение на схемах.
реферат [506,2 K], добавлен 21.05.2010Общие сведения о станках с числовым программным управлением. Классификация станков по технологическому назначению и функциональным возможностям, их устройство. Оснастка и инструмент для многоцелевых станков. Технологические циклы вариантов обработки.
презентация [267,7 K], добавлен 29.11.2013Анализ микроструктуры стали 20 и баббита, роль легирования в улучшении свойств материалов. Оценка структуры и свойств баббита Б83 после нанесения на поверхность антифрикционного покрытия на базе индия методом искродугового легирования в среде азота.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 17.11.2011Стандартная система координат станка с числовым программным управлением. Направления стандартной системы координат различных видов станков. Методика и условные обозначения осей координат и направлений перемещений на схемах агрегатных станков с ЧПУ.
реферат [1,7 M], добавлен 21.05.2010Существенные преимущества использования станков с числовым программным управлением. Главные недостатки аналоговых программоносителей. Языки программирования обработки заготовок на станках. Исследование циклов нарезания резьбы и торцевой обработки.
диссертация [2,9 M], добавлен 02.11.2021Расчет реверсивного комплектного автоматического электропривода и обоснование замены устаревшей программы управления на станке с числовым программным управлением. Осуществление проверки работоспособности модернизированного электрооборудования станка.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 05.09.2014Электропривод с двигателем постоянного тока с независимым возбуждением. Построение в MatLab релейной схемы управления двигателем, регулирование по скорости. Сравнительный анализ разработанных систем управления станка с числовым программным управлением.
курсовая работа [732,0 K], добавлен 08.07.2012Числовое программное управление (ЧПУ). Общие сведения и конструктивные особенности станков с ЧПУ. Организация работы оператора многоцелевых станков. Технологии обработки деталей на многоцелевых станках. Оснастка и инструмент для многоцелевых станков.
реферат [6,2 M], добавлен 26.06.2010Проектирование привода главного движения токарно-винторезного станка. Модернизация станка с числовым программным управлением для обработки детали "вал". Расчет технических характеристик станка. Расчеты зубчатых передач, валов, шпинделя, подшипников.
курсовая работа [576,6 K], добавлен 09.03.2013Устройства для испытания материалов и смазочных сред при динамическом управлении параметрами нагружения и реверсивного движения на малых скоростях. Расширение функциональных возможностей машины трения для повышения точности трибологических испытаний.
курсовая работа [479,3 K], добавлен 10.11.2013Физико-химические особенности наполнителей. Влияние распределения наполнителя в матрице на физико-механические параметры. Адсорбционные свойства и прочности связи наполнителей. Технология получения электроизоляционных резинотехнических материалов.
научная работа [134,6 K], добавлен 14.03.2011Технические характеристики, точность и долговечность фрезерных станков. Расчет предельных режимов обработки на станке. Основные преимущества станков. Разработка кинематической схемы привода главного движения. Расчетные нагрузки для привода станка.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 12.12.2011Общая характеристика и назначение круглошлифовальных станков с числовым программным управлением ЗМ15Ф2 и ЗМ16ЭФ2Н11. Структура и функциональные особенности данных станков, их элементы и принцип работы. Варианты компоновки шлифовального ГПМ "МиниНОВА".
реферат [504,0 K], добавлен 22.05.2010Общая характеристика и классификация полимеров и полимерных материалов. Технологические особенности переработки полимеров, необходимые процессы для создания нужной структуры материала. Технологии переработки полимеров, находящихся в твердом состоянии.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 01.10.2010Инструмент для токарных станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Инструмент для сверлильно-фрезерно-расточных станков с ЧПУ. Устройства для настройки инструмента. Особенности и классификация устройств для автоматической смены инструмента.
реферат [3,2 M], добавлен 22.05.2010Анализ работы узлов трения барабана разматывателя. Направляющие скольжения клинового вала. Определение величины допустимого износа зубчатого зацепления, клинового соединения и направляющих втулок клинового вала. Выбор системы смазочных материалов.
курсовая работа [73,7 K], добавлен 24.12.2013Проектирование токарного станка с числовым программным управлением повышенной точности с гидростатическими опорами шпинделя, его назначение и область применения. Расчет параметров резания. Расчет затрат на производство и определение его эффективности.
дипломная работа [445,8 K], добавлен 08.03.2010Механизм и роль контактного трения при обработке металлов давлением. Виды трения в условиях пластической деформации. Технологические особенности и проблемы процесса волочения в гидродинамическом режиме трения. Пути его дальнейшего совершенствования.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 03.06.2012Служебное назначение фланца, выбор метода получения заготовки. Разработка программ для станков с числовым программным управлением. Расчет размерных цепей, определение плановой себестоимости единицы продукции. Оценка экологической безопасности проекта.
дипломная работа [699,2 K], добавлен 16.06.2019
