• Главная
/
• Технологии компании «Плазмацентр»
/
• Применение технологий
/
• Нанесение антифрикционных покрытий на узлы подшипников скольжения

Нанесение антифрикционных покрытий на узлы подшипников скольжения

Cущность процессов

• в нанесении антифрикционных покрытий толщиной от десятых долей до нескольких миллиметров из порошковых материалов (металлических, керамических, полимерных) на поверхность деталей ручными или механизированными плазмотронами, газопламенными горелками, обеспечивающими универсальность процессов, гибкость регулирования режимов (процессы плазменной наплавки и газотермического напыления);
• в нанесении тонкопленочного (до 3 мкм) алмазоподобного покрытия при атмосферном давлении малогабаритным ручным плазмотроном за счет плазмохимических реакций при использовании специальных жидких технологических препаратов (процесс финишного плазменного упрочнения);
• в создании повышенных антифрикционных свойств поверхностного слоя основного металла двух или одной из сопряженных деталей пар трения за счет ее обработки специальными плазменными дугами или струями (процессы плазменной закалки и плазменной модификации).

Цель процессов

изготовление новых или восстановление изношенных деталей и изделий с антифрикционными свойствами поверхности, обладающими повышенной стойкостью против задиров и схватывания, стойкостью против водородного изнашивания, обеспечивающими наилучшие условия удержания смазочного материала, уменьшение времени приработки, снижение шума и вибрации. Покрытия предназначены для нанесения на детали из углеродистых, легированных сталей и цветных сплавов.

Эффект от реализации процессов достигается за счет изменения физико-механических свойств новых или восстановленных рабочих поверхностных слоев: уменьшения коэффициента трения, увеличения микротвердости, создания сжимающих остаточных напряжений, залечивания микродефектов, образования на поверхности диэлектрического и коррозионностойкого пленочного покрытия с низким коэффициентом теплопроводности, химической инертностью и специфической топографией поверхности.

Материалы антифрикционных покрытий, наносимые методами наплавки и напыления: металлические (баббиты, бронзы, чугуны), керамические (оксиды, карбиды, нитриды), полимерные (фторопласты, полиэтилены и др.), алмазоподобные.

Выбор антифрикционных покрытий основывается на следующих требованиях

• обеспечение заданной долговечности узла при необходимом значении коэффициента трения;
• достаточная механическая прочность, для обеспечения жесткости сопряжений и выдерживания нормальных нагрузок;
• соответствие теплофизических свойств, обеспечивающих работу в определенном тепловом режиме;
• высокая износостойкость и хорошая прирабатываемость;
• совместимость со смазочным материалом;
• поддержание стабильного значения коэффициента трения в подвижном сопряжении;
• обеспечение минимального периода приработки;
• исключение схватывания и задира;
• в случае несовершенной смазки, а также кратковременных перерывов в подаче смазки к зоне контакта должны быть исключены повреждения трущихся поверхностей и выплавление антифрикционного слоя;
• высокая теплопроводность при низком коэффициенте теплового расширения;
• высокая коррозионная стойкость;
• сохранение основных свойств материала в условиях воздействия таких эксплуатационных факторов как экстремальная температура и влажность, контакт с водой, смазочными и технологическими жидкостями, солнечной радиации и т.д.;
• сравнительная простота технологических процессов при изготовлении деталей и разработки эффективного контроля качества продукции;
• возможность создания параметров шероховатости поверхностей трения близких к равновесным, т.е. обеспечивающим незначительный по длительности период приработки;
• в некоторых случаях они должны обладать хорошей демпфирующей способностью, стабильностью линейных размеров при погружении в воду;
• отсутствие разложения, выделения токсичных веществ, образования материалов, вызывающих загрязнение окружающей среды, стойкость к микроорганизмам;
• хорошая обрабатываемость и недефицитность.

Оборудование для осуществления процессов

• для наплавки бронзовых покрытий применяются специализированные установки для плазменной наплавки или плазменной наплавки-напыления, состоящие из специализированных источников тока, блока аппаратуры, порошкового питателя и плазмотрона, рассчитанного на ручное или механизированное ведение процесса;
• для газотермического напыления покрытий из баббита, олова, бронзы, керамики применяются газопламенное, плазменное, детонационное или высокоскоростное (метод HVOF) оборудование различных моделей;
• для финишного плазменного упрочнения с нанесением алмазоподобного тонкопленочного покрытия используется установка УФПУ-111;
• для плазменной закалки используется оборудование, состоящее из специализированного источника тока, малогабаритного плазмотрона и механизма для перемещения плазмотрона или детали. Плазмотрон изготавливается по оригинальным конструкторским разработкам. Механизмом для перемещения может служить серийное механическое, сварочное или наплавочное оборудование.
• для плазменной модификации оборудование включает в себя источник тока, блок аппаратуры, плазмотрон, компрессор (при отсутствии стационарной воздушной магистрали), блок автономного охлаждения (при отсутствии системы водоснабжения), устройство механизации взаимного перемещения плазмотрона и изделия.

Технологический процесс включает в себя (например, при восстановлении изношенных поверхностей) операции предварительной очистки, проверки поверхности на наличие дефектов и непосредственно - нанесения покрытия путём взаимного перемещения плазмотрона или изделия. В качестве рабочего газа при процессе плазменной наплавки используется аргон. При необходимости проводится предварительный и сопутствующий подогрев изделия.