RU2691356C1 - Method of applying antifriction layer on metal part - Google Patents
Method of applying antifriction layer on metal part Download PDFInfo
- Publication number
- RU2691356C1 RU2691356C1 RU2018129167A RU2018129167A RU2691356C1 RU 2691356 C1 RU2691356 C1 RU 2691356C1 RU 2018129167 A RU2018129167 A RU 2018129167A RU 2018129167 A RU2018129167 A RU 2018129167A RU 2691356 C1 RU2691356 C1 RU 2691356C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal part
- temperature
- layer
- plate
- heated
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/131—Wire arc spraying
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нанесению антифрикционного слоя на металлические поверхности, например, опорных, в том числе, (радиальных) колодок и подшипников. The invention relates to the application of an anti-friction layer on metal surfaces, for example, support, including (radial) pads and bearings.
Из уровня техники известен документ RU 2294398, C23C28/00, опубл. 27.02.2007 из которого известен способ, который включает плазменное напыление адгезионного металлического подслоя и последующее формирование слоя фторопласта с его оплавлением. Плазменное напыление адгезионного подслоя осуществляют при силе тока 90-110 А, напряжении 30-45 В с последующей его термической обработкой при температуре 650-800°С. Оплавление фторопластового покрытия проводят при температуре 250-270°С в течение 3-5 часов. Напыляют адгезионный подслой на основе медно-цинкового сплава. Защитное покрытие получают на поверхности алюминиевого сплава или углеродистой стали. The prior art document RU 2294398, C23C28 / 00, publ. 02/27/2007 from which a method is known which includes plasma spraying of an adhesive metal sublayer and the subsequent formation of a fluoroplastic layer with its melting. Plasma spraying of the adhesive sublayer is carried out at a current of 90-110 A, voltage 30-45 V, followed by heat treatment at a temperature of 650-800 ° C. The melting of the fluoroplastic coating is carried out at a temperature of 250-270 ° C for 3-5 hours. Spray adhesive sublayer based on copper-zinc alloy. A protective coating is obtained on the surface of an aluminum alloy or carbon steel.
Недостатком данного способа является, высокая стоимость установки газоплазменного напыления, слишком мелкая фракция зерна, это до 220-240 микрон, что в свою очередь не обеспечивает, необходимую адгезию полимерного антифрикционного слоя с бронза-никелевым подслоем. Оптимальным размером зерна является 550-600 микрон. The disadvantage of this method is the high cost of installation of gas-plasma spraying, too small fraction of the grain, this is up to 220-240 microns, which in turn does not provide the necessary adhesion of the polymer antifriction layer with a bronze-nickel underlayer. The optimal grain size is 550-600 microns.
Из уровня техники известен документ 2005130482/11, 03.03.2004. Изобретение относится к подшипникам, пластиковым материалам подшипников и способам их получения. Подшипник содержит слой материала подложки, пористый слой, расположенный на слое подложки, и слой экструдированного материала подшипника, размещенный посредством пропитки в пористом слое и имеющий сплошную затвердевшую структуру, включающую сплошную политетрафторэтиленовую матрицу и раздельные частицы материала добавки, при этом слой материала подшипника имеет часть пористого слоя. Также заявлен пластиковый материал подшипника, The prior art document 2005130482/11, 03/03/2004. The invention relates to bearings, plastic bearing materials and methods for their preparation. The bearing contains a layer of substrate material, a porous layer located on the substrate layer, and a layer of extruded bearing material placed by impregnation in a porous layer and having a solid hardened structure including a solid polytetrafluoroethylene matrix and separate particles of an additive material, while the layer of bearing material has a porous portion layer. Also declared is plastic bearing material,
который включает экструдированную неспеченную ленту или полосу, предназначенную для пропитки в пористом слое, расположенном на материале подложки, и включающий политетрафторэтиленовую матрицу и раздельные частицы материала добавки. which includes extruded green tape or strip intended for impregnation in a porous layer located on the substrate material, and including a polytetrafluoroethylene matrix and separate particles of the additive material.
При данной технологии, полимерный материал в виде пластины или ленты, изготавливается способом экструзии. При экструзии полимера, давление составляет не более 15 кгс\см2. Что не обеспечивает полное и равномерное спрессовывание полимерных пластин. Они имеют поры и микротрещины. И это негативно сказывается на несущей способности подшипника и его износостойкости. With this technology, the polymer material in the form of a plate or tape, is made by extrusion. When extruding a polymer, the pressure is no more than 15 kgf / cm 2 . That does not ensure complete and uniform pressing of the polymer plates. They have pores and microcracks. And this adversely affects the bearing capacity of the bearing and its wear resistance.
Наиболее близким аналогом заявленного способа является способ нанесения антифрикционного слоя на металлическую деталь, включающий нанесение антифрикционного материала на металлическую деталь по документу EP 201301220, МПК С23С28/00, 28.02.2014. The closest analogue of the claimed method is a method of applying an anti-friction layer on a metal part, comprising applying an anti-friction material to a metal part according to EP 201301220, IPC C23C28 / 00, 02.28.2014.
Во всех известных методах нанесения дронзо-никеля, методом электро-дугового напыления (металлизации), напыляемая деталь, маленького габарита, жестко закреплена неподвижно, а металлизатор в ручную двигается относительно поверхности детали. In all known methods of applying dronzo-nickel, by the method of electric arc spraying (metallization), the sprayed part, of small size, is rigidly fixed motionless, and the metallizer is manually moved relative to the surface of the part.
Технический результат заключается в том, что при давлении 130 кгс\см2, исключается образование пор и микротрещин, что в свою очередь увеличивает несущую способность не менее чем, на 40% и износостойкость не менее чем, на 50%. The technical result consists in the fact that at a pressure of 130 kgf / cm 2 , the formation of pores and microcracks is excluded, which in turn increases the bearing capacity of not less than 40% and the wear resistance of not less than 50%.
Технически результат достигается за счет способа нанесения антифрикционного слоя на металлическую деталь. Методом литья под давлением отливают пластину из полиэфирэфиркетона, при этом указанную пластину отливают по размеру и геометрии металлической детали в литьевой форме по давлением 130 кгс/см2, температуре расплава 430°С, скорости впрыска 120 мм3 в секунду и температуре пресс-формы 250 °С, на поверхность металлической детали наносят бронзо-никелевый слой, размещают нагретую индукционным нагревателем до 390-435оС металлическую деталь в горизонтальном положении в матрице, The technical result is achieved by the method of applying an anti-friction layer on a metal part. The polyetheretherketone plate is cast by an injection molding method, the plate being cast in size and geometry of the metal part in the mold according to a pressure of 130 kgf / cm 2 , a melt temperature of 430 ° C, a injection rate of 120 mm 3 per second and a mold temperature of 250 ° C on the surface of a metallic component deposited bronze-nickel layer positioned induction heater heated to about 390-435 C the metal piece in the horizontal position in the matrix,
изготовленной по габаритам упомянутой детали, и предварительно прогретой до температуры 200-230°С, помещают на шток пресса пуансон и осуществляют задавливание упомянутой предварительно нагретой до температуры 180-200 °С пластины из полиэфирэфиркетона на бронзо-никелевой слой с получением антифрикционного слоя толщиной 1,0-1,2 мм. The above-mentioned part, made to the dimensions, and preheated to a temperature of 200-230 ° C, a punch is placed on the press stem and the above-mentioned polyetheretherketone plate is pressed to a bronze-nickel layer, which is previously heated to a temperature of 180-200 ° C. 0-1.2 mm.
Металлическую деталь используют в виде колодки. The metal part is used in the form of pads.
Металлическую деталь используют в виде подшипника. The metal part is used in the form of a bearing.
На первом этапе производится отливка, методом литья под давлением, пластин толщиной 2.2 мм, по размеру и геометрии колодки или подшипника, в литьевой форме под давлением 130 кгс\см2. температура расплава 430 градусов. Скорость впрыска 120 мм 3 в секунду. Температура пресс-формы 250 °С. At the first stage, the casting, by injection molding, of plates 2.2 mm thick, according to the size and geometry of the pad or bearing, is made in a mold under a pressure of 130 kgf / cm 2 . melt temperature 430 degrees. The injection speed is 120 mm 3 per second. Mold temperature 250 ° C.
После чего наносится дополнительный слой. Дополнительный слой может наносится двумя различными способами. After that, an additional layer is applied. The additional layer can be applied in two different ways.
Упорные колодки устанавливаются на магнитный диск, диаметром 300 мм, при этом вращение диска происходит со скоростью 50-52 оборотов в минуту, скорость перемещения металлизатора в горизонтальной плоскости 500 мм в 1 минуту. Thrust pads are mounted on a magnetic disk with a diameter of 300 mm, while the disk rotates at a speed of 50-52 revolutions per minute, the speed of movement of the metallizer in the horizontal plane is 500 mm per 1 minute.
На металлическую поверхность, разогретой до 180-200 градусов и предварительно обработанную колотой дробью, фракция 1,5-1,8 мм, и доведённой до шероховатости не менее 4,5 мкм, наносится первый слой бронзо-никеля, электродуговым металлизатором, с зернистостью до 200 микронов, толщина слоя 0.2-0.3 мм, шероховатость 4-5 мкм, сила тока 220 ампер, давление воздуха 40бар., диаметр проволоки 2 мм, расстояние от дуги до поверхности металла 100-120 мм, затем наносится второй слой бронзо-никеля с зернистостью 500-600 микрон, толщина слоя 0.5-0.8 мм, при этом сила тока 280 ампер, давление 15 бар, диаметр проволоки 2.2 мм, при нанесении второго бронзо-никелевого слоя, одновременно производится On the metal surface, heated to 180-200 degrees and pretreated with a split fraction, 1.5-1.8 mm fraction, and brought to a roughness of at least 4.5 μm, is applied the first layer of bronze-nickel, with an electric arc metallizer, with graininess 200 microns, layer thickness 0.2–0.3 mm, roughness 4–5 microns, current 220 amperes, air pressure 40 bars, wire diameter 2 mm, distance from arc to metal surface 100–120 mm, then a second layer of bronze-nickel is applied with 500-600 microns, a layer thickness of 0.5-0.8 mm, with a current of 280 amperes, pressure 15 bar, wire diameter 2.2 mm, while applying the second bronze-nickel layer, simultaneously produced
продувка инертным газом под давление 10 бар., для устранения окиси. Данная технология предназначена для металлизации ровных поверхностей. purging with an inert gas under a pressure of 10 bar. to eliminate oxide. This technology is intended for the metallization of flat surfaces.
Деталь закреплена на магнитной установке, движется в горизонтальной плоскости, при помощи механизма с серво-приводом, а металлизатор, закрепленный на площадке, которая в свою очередь, закреплена на шарико-винтовой паре, приводимой в движение мотор-редуктором, движется в вертикальной плоскости. При этом процесс повторяется несколько раз, при изменяющейся силе тока, скорости подачи проволоки и давления воздуха. Что в свою очередь обеспечивает разную величину зерна, в каждом нанесённом слое. The part is fixed on a magnetic device, moves in a horizontal plane, using a servo-driven mechanism, and a metallizer mounted on a platform, which in turn is fixed on a ball-screw pair driven by a gear motor, moves in a vertical plane. The process is repeated several times, with varying amperage, wire feed speed and air pressure. That in turn provides a different grain size in each applied layer.
Опорные колодки или подшипники, устанавливаются в другую установку, на поворотный стол, диаметром 550 мм, возвратно-поступательное вращение стола на 180 градусов происходит со скоростью 1500 мм в минуту, скорость перемещения металлизатора, в вертикальной плоскости 120 мм в минуту, на металлическую поверхность, разогретой до 180-200 градусов и предварительно обработанную колотой дробью, фракция которой составляет 1,5-1,8 мм, и доведённая до шероховатости не менее 4,5 мкм, наносится первый слой бронзо-никеля, электродуговым металлизатором, с зернистостью до 200 микронов, толщина слоя 0.2-0.3 мм, шероховатость 4-5 мкм, при этом сила тока 220 ампер, давление воздуха 40 бар., диаметр проволоки 2 мм, расстояние от дуги до поверхности металла 100-120 мм, затем наносится второй слой бронзо-никеля с зернистостью 500-600 микрон, толщина слоя 0.5-0.8 мм, при силе тока 280 ампер, давление 15 бар, диаметр проволоки 2.2 мм, при нанесении бронзо-никелевого слоев, одновременно производится продувка инертным газом под давление 10 бар, для устранения окиси. Данная технология предназначена для металлизации радиальных поверхностей (внутренняя или наружная часть трубы). Bearing blocks or bearings, are installed in another installation, on a rotary table with a diameter of 550 mm, the reciprocating rotation of the table 180 degrees occurs at a speed of 1500 mm per minute, the speed of movement of the metallizer, in a vertical plane 120 mm per minute, on a metal surface, heated to 180-200 degrees and pretreated with a puncture fraction, the fraction of which is 1.5-1.8 mm, and brought to a roughness of not less than 4.5 microns, the first layer of bronze-nickel is applied, with an electric arc metallizer, with graininess up to 200 microns, layer thickness is 0.2–0.3 mm, roughness is 4–5 microns, current is 220 amperes, air pressure is 40 bar, wire diameter is 2 mm, distance from arc to metal surface is 100–120 mm, then the second is applied a layer of bronze-nickel with a grain size of 500-600 microns, a layer thickness of 0.5-0.8 mm, with a current of 280 amperes, a pressure of 15 bar, a wire diameter of 2.2 mm, while applying a bronze-nickel layer, at the same time blowing with an inert gas under a pressure of 10 bar, to eliminate oxide. This technology is intended for the metallization of radial surfaces (internal or external part of the pipe).
После чего в обоих случаях наносится антифрикционный слой трения, на основе полиэфирэфиркетона. After that, in both cases, an anti-friction friction layer is applied, based on polyetheretherketone.
Толщина слоя трения из антифрикционного материала П-30НТ на основе полиэфирэфиркетона (РЕЕК), составляет 1,0-1,2 мм. Только такая толщина обеспечивает отвод тепла в зоне трения. The thickness of the friction layer of antifriction material P-30NT based on polyetheretherketone (PEEK) is 1.0-1.2 mm. Only this thickness provides heat removal in the friction zone.
На втором этапе колодка или подшипник устанавливается в матрицу (постель), изготовленную по ее габаритам, в горизонтальном положении, предварительно прогретую до температуры 390-435 °С. На шток пресса устанавливается пуансон с калибром и задавливает материал П-30НТ на слой бронзо-никеля. Сама пластина из полиэфирэфиркетона, для избежания трещин, предварительно нагревается до температуры 180-200 градусов. At the second stage, the block or bearing is installed in a matrix (bed), made according to its dimensions, in a horizontal position, preheated to a temperature of 390-435 ° С. A punch with a caliber is installed on the press stem and crushes material P-30NT onto a layer of bronze-nickel. The plate itself is made of polyetheretherketone, to avoid cracks, is preheated to a temperature of 180-200 degrees.
Колодка или подшипник нагревается индукционным нагревателем, до температуры от 390 до 435 градусов, в зависимости от толщины металла. Чем тоньше металл, тем ниже температура. The block or bearing is heated by an induction heater, to a temperature of 390 to 435 degrees, depending on the thickness of the metal. The thinner the metal, the lower the temperature.
Данные приведены в таблице 1. The data are shown in table 1.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018129167A RU2691356C1 (en) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | Method of applying antifriction layer on metal part |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018129167A RU2691356C1 (en) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | Method of applying antifriction layer on metal part |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018103777A Division RU2671779C1 (en) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | Method for applying an antifriction layer (options) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2691356C1 true RU2691356C1 (en) | 2019-06-11 |
Family
ID=66947721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018129167A RU2691356C1 (en) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | Method of applying antifriction layer on metal part |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2691356C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2294398C1 (en) * | 2006-03-21 | 2007-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования Российской Федерации | Method of production of the protective coating on the surface of the metal |
RU2423543C2 (en) * | 2005-10-19 | 2011-07-10 | Праксэйр С.Т. Текнолоджи, Инк. | Procedure for application of coating on part |
EA201301220A1 (en) * | 2011-09-08 | 2014-02-28 | Воссло Кожифер С.А. | THE DEVICE OF THE RAILROAD MANEURING WITHOUT USE OF LUBRICATION |
WO2015006493A1 (en) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | United Technologies Corporation | Construction and building materials formed from plated polymers |
EP2662582B1 (en) * | 2012-05-08 | 2018-07-04 | Technymon Tecnology Europe SpA | Manufacturing process of a multi-layer sliding bearing and multi-layer sliding bearing |
-
2018
- 2018-08-09 RU RU2018129167A patent/RU2691356C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2423543C2 (en) * | 2005-10-19 | 2011-07-10 | Праксэйр С.Т. Текнолоджи, Инк. | Procedure for application of coating on part |
RU2294398C1 (en) * | 2006-03-21 | 2007-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования Российской Федерации | Method of production of the protective coating on the surface of the metal |
EA201301220A1 (en) * | 2011-09-08 | 2014-02-28 | Воссло Кожифер С.А. | THE DEVICE OF THE RAILROAD MANEURING WITHOUT USE OF LUBRICATION |
EP2662582B1 (en) * | 2012-05-08 | 2018-07-04 | Technymon Tecnology Europe SpA | Manufacturing process of a multi-layer sliding bearing and multi-layer sliding bearing |
WO2015006493A1 (en) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | United Technologies Corporation | Construction and building materials formed from plated polymers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6636512B2 (en) | Cold rolled and recrystallized annealed flat steel products and methods for producing the same | |
Björk et al. | Tribological simulation of aluminium hot extrusion | |
JP2012532995A (en) | Devices for forming thin films and methods for using such devices | |
CN102218647A (en) | Texturing and self-lubricating treatment method for metal plastic forming die | |
WO2011081394A2 (en) | Hot press forming process of plated steel and hot press formed articles using the same | |
KR20080089388A (en) | Components of a steelworks, such as a continuous casting installation or a rolling mill, method for producing such a component and installation for creating or processing semifinished metallic products | |
RU2691356C1 (en) | Method of applying antifriction layer on metal part | |
KR101722239B1 (en) | Surface treatment method using thermal spray coating and ultrasonic nanocrystal surface modification | |
EP2688708A1 (en) | Method for repairing an aluminium alloy component | |
JP2001515791A (en) | Extrusion mold and its manufacturing method | |
CA2983078A1 (en) | Laser sintered die surface for a tool | |
CN101457335B (en) | Method for producing coated plasticized screw | |
EP0060725A2 (en) | Plain bearing and method of making same | |
WO2004005573B1 (en) | Processing and apparatus for production of engineered composite combining continuous-strip sheet metal and thermoplastic polymers | |
RU2671779C1 (en) | Method for applying an antifriction layer (options) | |
Lucchetta et al. | Investigation and characterization of Stellite-based wear-resistant coatings applied to steel moulds by cold-spray | |
CN110714181B (en) | Heat treatment method of lubricating oil pump gear | |
JP3233423U (en) | Transmission device for mold steel processing equipment | |
CN109594039B (en) | Nano multilayer structure film for blade rolling die and preparation method thereof | |
JP2014012896A (en) | Hard film covering member | |
CN113118463A (en) | Post-treatment method for improving performance of laser selective melting forming die steel | |
RU2210462C1 (en) | Multiply metal-fluoroplastic tape and method of its making | |
JP3460068B1 (en) | Press molding equipment | |
JP2747400B2 (en) | Molding die and method of manufacturing the same | |
JP2010247188A (en) | Method for manufacturing outer-ring for constant-velocity joint |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20200116 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20210609 |