Обладнання для пилозахисту комплексних технологій плазмового напилення і СВС

Размещено на http://www.allbest.ru/

Обладнання для пилозахисту комплексних технологій плазмового напилення і СВС

Жигуц Ю.Ю., Легета Я.П., Лазар В.Ф., Хом'як Ю.Я.

При досліджені можливостей створення покриттів при синтезі матеріалів металотермічними реакціями були розроблені обладнання для знепилювання робочої камери реактора і комплексні технології плазмового наплавлення із застосуванням саморозповсюджувального високотемпературного синтезу (СВС). Авторами проведено цілу низку пошукових робіт, розроблена робоча конструкторська документація дослідного комплексу для пилозахисту і легування деталей у процесі плазмового напилення поверхонь (ПНП), виготовлені дослідні зразки та проведені їх заводські і експлуатаційні випробування, а також проведені експериментальні роботи з дослідження зразків отриманих при використанні комплексних технологій.

Суміщення ПНП і СВС у одній операції надає можливість розв'язати комплекс технічних проблем з отримання високотвердих матеріалів на поверхні сплаву. Новий комплексний технологічний процес дозволяє нарощувати зношені поверхні деталей машин, апаратів і приладів на глибину до 500 мкм. технологія плазмовий напилення

Ключові слова: комплекс, обладнання, знепилювання, саморозповсюджувальний високотемпературний синтез, плазмове напилення матеріалів, властивості, технологія.

Прогрес у машинобудуванні, випереджаючий розвиток нових форм виробництва, умови одиничного та дрібносерійного виробництв, сучасних ремонтних та відновлювальних технологій вимагають застосування технологій, які надають поверхням сплавів необхідний комплекс фізико-механічних та експлуатаційних характеристик. Особливо гостро це відчувається в Україні у зв'язку із дефіцитом багатьох легувальних елементів.

Аналіз літературних даних показав, що одним з перспективних шляхів для покращення технологічних та службових властивостей матеріалів, розширення їх функціонального призначення є створення поверхонь матеріалів із композитною структурою, отриманою за допомогою комбінованих процесів, які поєднують в собі саморозповсюджувальний високотемпературний синтез (СВС) плазмове напилення та легування.

На сьогодні покращення властивостей матеріалів досягають, переважно, використанням традиційних технологій отримання матеріалів та наступною термічною, хіміко-термічною та іншими способами обробки. Але їх висока енергоємність, необхідність поєднання декількох технологічних етапів, дотримання екологічних вимог призводять до потреби пошуку інших шляхів надання необхідних властивостей поверхням матеріалів та синтезу нових матеріалів інколи з унікальними властивостями, які надають змогу уникнути наведених недоліків [1-3]. Для реалізації комбінованих технологій необхідний цілий комплекс обладнання, що дозволяє забезпечити високу якість покриття поверхонь деталей [4]. Одним із таких перспективних комплексів є розроблення і використання, запропонованого у даній роботі, теоретично розробленого і експериментально обґрунтованого пристрою для знепилювання і легування поверхні, який може застосовуватися навіть в умовах дрібносерійного виробництва при обробці окремих деталей та заготовок.

Метою роботи було розроблення засобу пилозахисту для технологічного обладнання у процесів іонного легування та СВС при плазмовому напиленні поверхонь деталей та використання його для формування на поверхні деталі зносостійкого високотвердого покриття.

В даний час аналогічне за призначенням обладнання українською промисловістю не випускається.

Перевірку наявності затиску (контакту) захисного заземлення і його стану перевіряли візуально. На затиску захисного заземлення контролювали відсутність лакофарбового покриття та іржі. Електричний опір перевіряли міліомметром Е6-15 згідно з інструкцією на цей прилад (виміряли електричний опір між затискачем захисного заземлення і корпусом блоку управління, пультом управління вентилятором по черзі) при цьому електричний опір має бути не більше 0,1 Ом. Опір ізоляції камер перевіряли мегомметром М-1101/М відповідно до інструкції на цей прилад при цьому опір ізоляції повинен бути не менше 1 МОм. Електричну міцність ізоляції перевіряли універсальним пробійним пристроєм 7ПУ-1М ТУ АЭ2.772.001 згідно з інструкцією на цей прилад. При всіх вимірюваннях контролювали відсутність пробою ізоляції і її поверхневого перекриття.

Вимірювання швидкості повітряного потоку вимірювали анемометром ручним крильчатим АСО-3 під центром кожного фільтра на відстані 150 мм від розподільника повітря по 3 рази у кожній точці з подальшим обчисленням середньоарифметичного значення швидкості повітряного потоку.

Вимірювання концентрації частинок пилу у робочому об'ємі камер виконувати приладом АЗ-5 ОШМ2.845.00ІТУ після 3-х годинної роботи вентиляторів на максимальних обертах під центром кожного фільтра на відстані 150 мм від розподільника повітря при середній швидкості потоку повітря 0,3-0,4 м/с. При всіх вимірюваннях концентрація частинок пилу в робочому об'ємі камер не перевищувала 4 частинки розміром 0,5 мкм і більше у 1 літрі повітря. Перевірку освітленості виконували люксметром Ю-16 на відстані 1,2 м від ламп освітлення по центру робочого об'єму камер. Значення спожитої камерами електричної потужності виконують вимірювали комплектом К 506 згідно з інструкцією на цей прилад при роботі вентиляторів на максимальних обертах та ввімкненні всіх ламп освітлення.

Перелік приладів: рулетка РС-5, ваги товарні шкальні 10-1000 кг, мегоомметр М- 1101/М, Анемометр крильчатий ручний АСО-3 (Б), люксметр Ю16, універсальний пробійний пристрій УПУ-1М, аналізатор запиленості АЗ-5, прилад ИТТТВ-1, вимірювальний комплект К 506.

Розроблене обладнання призначене для забезпечення засобами пилозахисту технологічного обладнання для процесів легування при виробництві деталей у серійному та дрібносерійному виробництвах. Камери знепилювання створюють повітряне середовище у зоні завантаження пристроїв для комплексного напилення та легування. Обладнання розраховане на роботу у приміщеннях "4-1" за ОСТ ІІ ПО.050.001-74.

Рис. 1. Зовнішній вигляд комплексу

Камери знепилювання являють собою збірно-розбірні конструкції, які складаються з стельових блоків знепилювання встановлені на стійках. Робочий об'єм обмежують стіни, виконані з прозорого вогнестійкого зміцненого скла. Для доступу в робочий об'єм передбачені двері. Підлогою камер служить підлога приміщення в якому вони встановлені. Управління роботою камери здійснюється від пульта управління, встановленого на стійці.

Блок знепилювання являє собою безкаркасну зварену конструкцію, в якій встановлені вентилятор і фільтри. Зовнішній вигляд комплексу показаний на рис. 1.

Принцип роботи камер полягає у безперервній подачі в робочий об'єм рівномірного вертикального потоку очищеного повітря. Потік очищеного повітря рухається в робочому просторі зверху вниз захоплюючи на своєму шляху зважені частинки, що утворюються при виконанні технологічних операцій і виносить ці частинки за межі робочого об'єму.

У камерах встановлені високоефективні фільтри тонкої очистки повітря з фільтруючою тканиною ФПП 15-3,0, що дозволяє забезпечити чистоту повітря в робочому об'ємі, яка відповідає I класу чистоти за ОСТ II П0.050.001-74. Клиновидні сепаратори, що застосовуються у фільтрах підвищують їх надійність і довговічність. Використаний відцентровий вентилятор у камерах компактний, малошумний і забезпечує продуктивність до 2000 м3/год. Для зниження рівня шуму і вібрації, вентилятор встановлений на пружинних амортизаторах, що мають високий коефіцієнт амортизації.

За технічним рівнем і якістю обладнання знаходиться на рівні кращих зарубіжних зразків аналогічно призначення і вище рівня вітчизняних виробів близьких за призначенням. Таким чином розроблене обладнання призначене для створення повітряного середовища в зоні завантаження пристроїв для іонного легування та СВС. Використання обладнання в таких комплексних технологічних процесах підвищує відсоток виходу придатних виробів на 0,6%. Технічна характеристика обладнання показана у табл. 1.

Таблиця 1. Технічна характеристика обладнання