SK44993A3 - Preparation for surface finish - Google Patents

Abstract

Thin impermeable, surface hardened, corrosion-resistant, durable, dry lubricant surface finishes are provided as well as surface finished products and methods for the production thereof. The surface finishes comprise particulate mixtures of sulfur containing metallic compounds and fluorocarbon polymers and are applied to surfaces of substrates such as metallic surfaces.

Description

Vynález sa týka povrchových úprav, ktoré poskytujú substrátu také charakteristiky, že je stály voči steru a leptaniu, trvalé vykazuje mazivosť za sucha, odolnosť voči korózii a zlepšené zachytenie vlhkého filmu a spôsobov aplikácie takých povrchových úprav na substrát.The invention relates to coatings which provide the substrate with such characteristics that it is resistant to smearing and etching, permanently exhibits dry lubricity, corrosion resistance and improved wet film capture and methods of applying such coatings to the substrate.

Aj keď je tento vynález v prvom rade zameraný na povrchovú úpravu kovových substrátov, je potrebné poznamenať, že je podobne aplikovateľný na povrchové úpravy iných vhodných substrátových materiálov, ako sú keramické kompozície. Ďalej je potrebné poznamenať, že tu použité kovové substráty majú rozmedzie od veľmi tvrdých kovov s tvrdosťou meranou Rockwellovou C stupnicou väčšou než 40, až po mäkké kovy s hodnotou tvrdosti meranou Rockwellovou B stupnicou.Although the present invention is primarily directed to the coating of metal substrates, it should be noted that it is similarly applicable to the coating of other suitable substrate materials, such as ceramic compositions. It should further be noted that the metal substrates used herein range from very hard metals with a hardness measured on a Rockwell C scale greater than 40 to soft metals with a hardness value measured on a Rockwell B scale.

V súlade s tým môžu byt použité rôzne substrátové materiály v tomto vynáleze s tou podmienkou, že materiál má dostatočnú štruktúrnu integritu, aby odolal nárazom vysokého tlaku pri používaných aplikačných technikách.Accordingly, various substrate materials may be used in the present invention provided the material has sufficient structural integrity to withstand high pressure impacts in the application techniques used.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Doposiaľ bolo popísaných u mnoho rôznych, voči korózii odolných povlakov, ako i spôsobov aplikácie takýchto povlakov na substráty. Príklady možno nájsť v US patentoch č.3 574 658, 3 754 976, 4 228 670, 4 312 900, 4 333 840, 4 415 419,To date, many different corrosion resistant coatings have been described as well as methods of applying such coatings to substrates. Examples can be found in U.S. Patent Nos. 3,574,658, 3,754,976, 4,228,670, 4,312,900, 4,333,840, 4,415,419,

552 784, 4 553 417 a 4 753 094.552,784, 4,553,417 and 4,753,094.

Niektoré z vyššie citovaných patentov popisujú spôsoby aplikácie povlakov na povrch kusových výrobkov otryskávacími alebo pieskovacími postupmi, v ktorých je povlakový materiál iSome of the patents cited above describe methods of applying coatings to the surface of piece products by blasting or sandblasting processes in which the coating material is

aplikovaný na povrch peliet alebo iného drteného materiálu a je nárazmi pri vysokom tlaku vedený proti povrchu kusových výrobkov za účelom aplikácie povlaku z peliet alebo drte na povrch kusového výrobku. Napríklad v US patente č.3 574 658 je popísaný spôsob aplikácie suchého maziva charakteru sírnika molybdeničitého alebo sírnika wolframičitého ako povlaku na drtený materiál a potom aplikácie tohto suchého maziva na povrch kusových výrobkov ako povlak. US patent č.3 754 976 popisuje spôsob povlakovania, pri ktorom sú drť a práškovaný kov vstrekované voči povrchu kusového výrobku, ktorý bol predtým čistený miernym prúdom otryskovacích častíc za neprítomnosti poťahovacieho materiálu. US patent č. 4 228 670 popisuje spôsob, v ktorom je oceľová alebo sklenená drť zmiešaná s lubrikantom a fúkaná voči povrchu kusového výrobku. US patent č.4 312 900 popisuje spôsob, v ktorom je povrch kusového výrobku na počiatku jamkovaný ofukovaním drťou s použitím obrazívnych materiálov, ako je sklo alebo piesok, s nasledujúcim vleštením suchým sírnikom molybdeničitým do jamiek, vytvorených na povrchu kusového výrobku ofukovaním drtí. US patent č.4 552 784 popisuje ďalší spôsob aplikácie kovového prášku na povrch kusového výrobku otryskávaním. V US patente č. 4 753 094 je opäť popísaný spôsob, v ktorom je aplikovaný tenký film sírnika molybdeničitého na substrát otryskávaním za účelom priľnutia sírnika molybdeničitého k povrchu substrátu ako jeho povlaku.applied to the surface of the pellets or other crushed material and is guided at high pressure against the surface of the piece product to apply a coating of pellets or pulp to the surface of the piece product. For example, U.S. Pat. No. 3,574,658 discloses a method of applying a dry grease of molybdenum disulphide or tungsten sulphide as a coating to a crushed material and then applying the dry lubricant to the surface of the piece products as a coating. U.S. Pat. No. 3,754,976 discloses a coating process in which pulp and powdered metal are injected against the surface of a piece product that has been previously cleaned by a moderate jet of blasting particles in the absence of coating material. U.S. Pat. No. 4,228,670 discloses a process in which steel or glass pulp is mixed with a lubricant and blown against the surface of the piece product. U.S. Pat. No. 4,312,900 discloses a method in which the surface of a piece product is initially punched by debris blowing using pictorial materials such as glass or sand, followed by polishing with dry molybdenum disulfide into wells formed on the surface of the piece product by blowing the pulp. U.S. Patent No. 4,552,784 discloses another method of applying a metal powder to the surface of a piece by shot blasting. U.S. Pat. No. 4,753,094 is again a method in which a thin film of molybdenum disulphide is applied to a substrate by blasting to adhere molybdenum disulphide to the substrate surface as a coating thereof.

Žiadny z uvedených popisov neposkytuje produkty, demonštrujúce kombináciu charakteristík a vlastností, ktoré sú dosiahnuté u produktov podľa predloženého vynálezu, ani neposkytujú spôsoby výroby takýchto produktov. Existuje potreba predĺženej doby životnosti povrchu substrátov ako sú kovové povrchy a zníženie ich frikčných vlastností, za účelom zníženia nákladov na opravy a výmeny a je centrom záujmu intenžív3 neho výskumu a vývoja.None of the above descriptions provide products demonstrating the combination of characteristics and properties achieved with the products of the present invention, nor provide methods of making such products. There is a need for an extended surface lifetime of substrates such as metal surfaces and a reduction in their frictional properties in order to reduce repair and replacement costs, and is the focus of intensive research and development.

Dosiahli sa však iba relatívne obmedzené úspechy použitím už známych povlakov, farieb a lubrikantov (ako mokrých, tak suchých). Každá zo známych technik pre spracovanie substrátov ako sú povrchy kovov predstavuje značné problémy a nevýhody pokiaľ ide o náklady, ťažkosti v aplikácii, vlastnosti získaného produktu a podobne.However, only relatively limited successes have been achieved by the use of already known coatings, paints and lubricants (both wet and dry). Each of the known techniques for treating substrates such as metal surfaces presents considerable problems and disadvantages in terms of cost, application difficulties, properties of the product obtained, and the like.

Očakáva sa, že spôsobom podľa vynálezu sa dosiahne modifikácia povrchu, kedy sa niekoľko polymérov viaže s povrchom spracovávaného kusového výrobku alebo substrátu. Pre tieto účely sa výraz väzba alebo viazaný bude týkať buď fyzikálnych alebo chemických väzieb, ktoré vznikajú v produktoch a sú demonštrované požadovanými charakteristikami. Äk sa· vychádza z tohto predpokladu, existuje hypotéza, že povrchové úpravy podľa vynálezu nie sú povlaky, ale sú permanentne viazané so substrátom a môžu byť odstránené iba namáhaním samotného povrchu substrátu. V súlade s tým, spôsoby povrchovej úpravy podľa predloženého vynálezu vedú k produktom s permanentnou povrchovou úpravou, ktorá je dlhodobá, má trvalú menivosť za sucha odolnosť voči korózii, ktoré doteraz neboli dosiahnuté.It is expected that by the method of the invention a surface modification is achieved in which several polymers bind to the surface of the workpiece or substrate being processed. For these purposes, the term bond or bound will refer to either physical or chemical bonds that arise in the products and are demonstrated by the desired characteristics. Based on this assumption, there is a hypothesis that the coatings of the invention are not coatings, but are permanently bonded to the substrate and can only be removed by stressing the substrate surface itself. Accordingly, the surface treatment methods of the present invention result in permanent surface treatment products that are long-lasting, have a permanent dry corrosion resistance that has not yet been achieved.

V známych spôsoboch využívajúcich polyméry pre poskytnutie požadovaných fyzikálnych vlastností povrchom substrátov ako sú kovové substráty sa obvykle používajú fluórouhlovodíkové polyméry, ako je tetrafluórmetylen (TEE) dostupný napr. pod názvom Teflon od E.I.Du Pont de Nemours and Co. (Inc.), ako povlakový materiál. 0 teflonom potiahnutých povrchoch je známe, že znižujú ster a adhéziu, ale musia sa aplikovať na substrát za použitia primerov ako sú epoxyzlúčeniny. Potiahnuté povlaky sa v súlade s tým obrusujú za mierneho tlaku, tieto povlaky nie sú rovnomerné alebo tenké a vyžadujú vysoké teploty pre aplikáciu.Fluorocarbon polymers such as tetrafluoromethylene (TEE), available, e.g., are commonly used in known methods utilizing polymers to impart desirable physical properties to substrate surfaces such as metal substrates. under the name Teflon by E.I.Du Pont de Nemours and Co. (Inc.) as a coating material. Teflon coated surfaces are known to reduce ster and adhesion, but must be applied to the substrate using primers such as epoxy compounds. Accordingly, the coated coatings are abraded under moderate pressure, these coatings are not uniform or thin and require high application temperatures.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Predložený vynález prekonáva mnoho zo známych nedostatkov známeho stavu techniky. Vynález zahrňuje prípravu časticovej zmesi kovových zlúčenín, obsahujúcich síru, ako je sírnik molybdeničitý alebo sírnik wolframičitý a fluóruhlovodíkového polyméru, ako je tetrafluórometylén, s výhodou v pomere od asi 1:1 do asi 10:1 dielov fluórouhlovodíkového polyméru ku zlúčenine kovu, obsahujúceho síru (na báze hmotnostných percent).The present invention overcomes many of the known drawbacks of the prior art. The invention encompasses the preparation of a particulate mixture of sulfur-containing metal compounds such as molybdenum disulfide or tungsten sulfide and a fluorocarbon polymer such as tetrafluoromethylene, preferably in a ratio of about 1: 1 to about 10: 1 parts of a fluorocarbon polymer to a sulfur-containing metal compound. based on weight percent).

Tlakovaný prúd časticovej zmesi je nárazmi vedený na povrch substrátu pri dostatočnom tlaku a po dostatočnú dobu pre vyvolanie modifikácie povrchu, pričom časticová zmes a povrch sa vzájomne ovplyvňujú. Výsledkom aplikácie takýchto povrchových úprav na povrch substrátu je, že výsledný produkt vykazuje vynikajúcu odolnosť voči korózii ako i dlhodobú životnosť a trvalú mazivosť za sucha. Naviac sa zistilo, že povrchové úpravy poskytujú relatívne tenké, nepriepustné, povrch vytvrdzujúce úpravy povrchu substrátu alebo kusového výrobku. U týchto povrchových úprav sa zistilo, že sú dostatočne tenké^;, takže úpravy neinterferujú s kritickými toleranciami akýchkoľvek spracovaných častí alebo komponentov.The pressurized particulate mixture stream is impacted on the substrate surface at sufficient pressure and for a sufficient time to cause surface modification, the particulate mixture and the surface interacting with each other. As a result of applying such coatings to the substrate surface, the resulting product exhibits excellent corrosion resistance as well as long-term durability and permanent dry lubricity. In addition, it has been found that the finishes provide relatively thin, impermeable, surface-hardening finishes of the substrate or piece product. These coatings were found to be sufficiently thin ^; so that adjustments do not interfere with the critical tolerances of any parts or components processed.

V súlade s tým, je hlavným objektom predloženého vynálezu poskytnutie nových a zlepšených povrchových úprav pre aplikácie na substráty a poskytnutie metód aplikácie takých povrchových úprav na substráty.Accordingly, the main object of the present invention is to provide new and improved coatings for application to substrates and to provide methods of applying such coatings to substrates.

Ďalším objektom je poskytnutie voči korózii odolných povrchových úprav, charakterizovaných dlhou životnosťou trvalými charakteristikami mazivosti za sucha ako i poskytnutím nepriepustného, povrch vytvrdzujúceho vonkajšieho povrchu na substráte.Another object is to provide corrosion resistant finishes characterized by long life durable dry lubricity characteristics as well as providing an impermeable, surface-curing outer surface on the substrate.

Ďalším objektom je poskytnutie metód prípravy povrchových úprav na substrátoch, ktoré sú odolné voči korózii,.majú dlhú životnosť a trvalú mazivosť za sucha.Another object is to provide methods of preparing coatings on substrates that are corrosion resistant, have a long service life and permanent dry lubricity.

Ďalším objektom je poskytnutie povrchovo upraveného produktu, majúceho vysoký stupeň mazivosti za sucha.Another object is to provide a surface-treated product having a high degree of dry lubricity.

Ďalším objektom je poskytnutie kovového povrchu, vykazujúceho dlhú životnosť, trvalú mazivosť za sucha a vysokú odolnosť k teplotným extrémom.Another object is to provide a metal surface exhibiting long life, durable dry lubricity and high resistance to temperature extremes.

Ešte ďalším objektom je poskytnutie metód prípravy takých tenkých povrchových úprav, ktoré vykazujú dlhú životnosť, trvalú mazivosť za sucha, odolnosť voči korózii a teplu ako i zlepšené vlastnosti zachytenia (alebo retencié) tenkého filmu.Yet another object is to provide methods for preparing such thin coatings that exhibit long life, durable dry lubricity, corrosion and heat resistance, as well as improved thin film capture (or retention) properties.

Ešte ďalším objektom je poskytnutie metód relatívne rýchlej a nenákladnej aplikácie povrchových úprav podľa predloženého vynálezu na povrch substrátov.Yet another object is to provide methods of relatively fast and inexpensive application of the coatings of the present invention to the substrate surface.

Iné objekty tohto vynálezu, naviac k vyššie uvedeným, budú zrejmé odborníkom z nasledujúceho popisu.Other objects of the invention, in addition to the above, will be apparent to those skilled in the art from the following description.

Popis obrázkov na výkreseDescription of the drawings

Obr.l je schematický prietokový diagram, ilustrujúci spôsob podľa predloženého vynálezu, použitý pre aplikáciu za sucha mazivej, voči korózii odolnej povrchovej úpravy na povrch substrátu.Fig. 1 is a schematic flow diagram illustrating the method of the present invention used to apply a dry lubricating, corrosion resistant coating to a substrate surface.

Obrázok je schematický prietokový diagram, predstavujúci uskutočnenie metód podľa predloženého vynálezu pre aplikáciu povrchových úprav na substrát.The figure is a schematic flow diagram representing an embodiment of the methods of the present invention for applying coatings to a substrate.

V uskutočnení podľa vynálezu znázornenom na obr.l je ilustrovaný viacstupňový proces, v ktorom je povrch substrátu najprv podrobený prípadnému stupňu predčistenia rozpúšťadlom za účelom odstránenia akýchkoľvek voľných povrchových nečistôt, ako sú uhľovodíky a iné fyzikálne a chemické zvyšky, zo substrátu pred ďalším spracovaním. Tento stupeň predčistenia sa používa za účelom zníženia kontaminácie, s ktorou je možné sa stretnúť a ktorá môže interferovať s aplikáciou povrchovej úpravy na povrch otryskávaním.In the embodiment of the invention shown in FIG. 1, a multistage process is illustrated in which the substrate surface is first subjected to an optional solvent pre-treatment step to remove any free surface contaminants such as hydrocarbons and other physical and chemical residues from the substrate prior to further processing. This pre-cleaning step is used to reduce the contamination that may be encountered and which may interfere with the application of the surface treatment to the surface by blasting.

Vhodné rozpúšťadlo, použité pri tomto predčistení, je špecifické vzhľadom k substrátu. Napríklad veľmi znečistené, mastné substráty si vyžiadajú Stoddardovc rozpúšťadlo pre čistenie povrchu substrátu. Pre povrchy substrátu, ktoré sú neodplyňujúce, ako je chróm/molybdénová alebo nerezová oceľ, môže byť v ultrazvukovom čistiacom procese použité 1,1,1-trichlóretán alebo ekvivalentné rozpúšťadlo. Pre odplyňujúce substráty sa v ultrazvukovom čistiacom postupe používa Barnsonovo IS rozpúšťadlo.The suitable solvent used in this pretreatment is substrate specific. For example, very dirty, greasy substrates require Stoddard's solvent to clean the surface of the substrate. For non-degassing substrate surfaces such as chrome / molybdenum or stainless steel, 1,1,1-trichloroethane or an equivalent solvent may be used in the ultrasonic cleaning process. For degassing substrates, Barnson's IS solvent is used in the ultrasonic cleaning process.

V špecifickom rozpúšťadlovom predčistiacom procese používanom v laboratóriu sa kovový substrát obrusuje kefou v Stoddardovom rozpúšťadle pomocou zariadenia Hurri-Safe Special Formula Dagreaser pri riedení 1:4 v studenej časti pračky Hurri-Kleen a substrát sa potom suší vzduchom. Potom sa materiál čistí buď v Barnson IS formulovanom čistiacom roztoku, riedenie 1:10 alebo sa predčistí v 1,1,1,-trichlóretane (dostupný od Brownella) za použitia nepriamej metódy v Branson 8200 Ultrasonic Cleaner, naplnenom Branson IS formulovaným čistiacim roztokom, riedenie 1:10. Doba čistenia je asi 15 min pri 40 °C.In a specific solvent pre-treatment process used in the laboratory, the metal substrate is abraded with a brush in a Stoddard solvent using a Hurri-Safe Special Formula Dagreaser at a 1: 4 dilution in the cold part of a Hurri-Kleen washing machine, and the substrate is then air dried. Thereafter, the material is purified either in a Barnson IS formulated cleaning solution, 1:10 dilution or pre-purified in 1,1,1, -trichloroethane (available from Brownella) using an indirect method in a Branson 8200 Ultrasonic Cleaner filled with Branson IS formulated cleaning solution, dilution 1:10. The purification time is about 15 min at 40 ° C.

Ako je na obrázku znázornené, po ukončení stupňa predčistenia rozpúšťadlom sa potom substrát podrobí stupňu abraživného čistenia/narušenie povrchu, pre vytvorenie dostatočného a vhodného množstva, nerušenej plochy povrchu substrátu za tým účelom, aby bola potom vo vzájomnom pôsobení s materiálom pre povrchovú úpravu, ktorý sa potom aplikuje. V tomto stupni abrazívneho čistenia sa odstránia zo substrátového materiálu akékoľvek oxidačné alebo kontaminačné látky, ktoré sa neodstránili v stupni predčistenia.As shown in the figure, upon completion of the solvent pre-purification step, the substrate is then subjected to an abrasive cleaning / surface disruption step to provide a sufficient and appropriate amount of undisturbed surface area of the substrate to interact with the surface treatment material. is then applied. In this abrasive purification step, any oxidizing or contaminant substances that have not been removed in the pre-purification step are removed from the substrate material.

Tento stupeň abrazívneho čistenia/narušenie povrchu môže byť uskutočnené v otryskávacej komore v súlade s postupom popísaným pre predčistenie v US patente č.4 753 094 (ktorého popis je tu uvedený ako referencia). Špecifické parametre spracovania v tomto stupni procesu sú voliteľné v závislosti na materiáli substrátu a jeho zamýšľanom konečnom použití. Napríklad prívodný tlak/rýchlosť, teplota, uhol prívodu, doba otryskávania a podobné parametre procesu sú voliteľné a budú sa meniť v závislosti na finálnom spracovaní substrátu a jeho zámeru - zvýšenie mazivosti za sucha, odolnosti voči opotrebeniu, rýchlemu uvoľňovaniu (t.j. nelepivému účinku), rozmedzia pracovnej teploty a/alebo odolnosti voči korózii.This degree of abrasive cleaning / surface disruption may be performed in the blasting chamber in accordance with the procedure described for pre-cleaning in US Patent No. 4,753,094 (the disclosure of which is incorporated herein by reference). Specific processing parameters at this stage of the process are selectable depending on the substrate material and its intended end use. For example, inlet pressure / velocity, temperature, inlet angle, blasting time, and similar process parameters are optional and will vary depending on the final treatment of the substrate and its intent - increased dry lubricity, wear resistance, rapid release (ie non-stick effect), working temperature and / or corrosion resistance ranges.

Pokiaľ ide o materiály, používané pri otryskávaní pri tomto stupni abrazívneho čistenia /narušenia povrchu, bolo zistené, že pre mäkšie, neželezné kovy a zliatiny (napr. hliník, med, olovo, horčík, zinok, berýlium, zlato, cín, bronz, mosadz atčf.) môžu sa použiť sklenené guličky, nylonové alebo plastikové častice alebo hliníkové broky pre otryskávanie čisteného povrchu substrátu. Pre tvrdé neželezné kovy (napr. nikel) a pre železné kovy a zliatiny (napr. železo, molybdén, chróm, wolfrám, vanád, oceli a nerezovú oceľ), môžu byť použité častice oxidu hlinitého, častice karbidu kremičitého, sklenené guličky, častice piesku, oceľové broky a podobné pre otryskávanie pri čistení povrchu substrátu. V tejto súvislosti sa zistilo, že menej agresívne médiá (napr. sklenené gu8 lieky) môžu sa použiť pre aplikácie, kde sú požadované charakteristiky ako rýchle uvoľnenie alebo nelepivosť, zatiaľ čo viac agresívne médiá ako je oxid hlinitý alebo karbid kremičitý, sú výhodné pre použitie v aplikáciách kde sa u konečného produktu požadujú charakteristiky ako je zvýšená odolnosť voči opotrebeniu alebo mazivosť za sucha.With respect to the materials used for blasting at this degree of abrasive cleaning / surface degradation, it has been found that for softer, non-ferrous metals and alloys (e.g., aluminum, honey, lead, magnesium, zinc, beryllium, gold, tin, bronze, brass etc., glass beads, nylon or plastic particles or aluminum shot can be used to blast the cleaned surface of the substrate. For hard non-ferrous metals (eg nickel) and ferrous metals and alloys (eg iron, molybdenum, chromium, tungsten, vanadium, steel and stainless steel), alumina particles, silica carbide particles, glass beads, sand particles can be used , steel shot and the like for shot blast cleaning. In this context, it has been found that less aggressive media (e.g., glass drugs) can be used for applications where characteristics such as fast release or non-stick properties are desired, while more aggressive media such as alumina or silica carbide are preferred for use. in applications where characteristics such as increased wear resistance or dry grease are required for the final product.

S ohľadom na prívodné tlaky, ktoré sa používajú pri uskutočnení tohto abrazívneho čistiaceho stupňa, sa predpokladá, že tlaky až do 1 750 kPa sa môžu použiť pre tvrdé a veľmi tvrdé substráty ako sú chróm/molybdénová oceľ a karbidy volfrámu, zatiaľčo nižšie prívodné tlaky menej než 140 kPa sa môžu použiť pri iných aplikáciách. Tu použitý výraz prívodný tlak je definovaný ako otryskávací tlak aplikovaný na substrát vo vzdialenosti 5,09 čm od trysky prívodného zariadenia.Given the inlet pressures used in this abrasive cleaning step, it is believed that pressures up to 1,750 kPa can be used for hard and very hard substrates such as chrome / molybdenum steel and tungsten carbides, while lower inlet pressures less other than 140 kPa may be used in other applications. As used herein, the inlet pressure is defined as the blasting pressure applied to the substrate at a distance of 5.09 cm from the nozzle of the inlet device.

Teplotné rozmedzie používané pri uskutočňovaní tohto abrazívneho stupňa čistenia je záležitosťou voľby a nie je pre dosiahnutie spracovania povrchu podstatné. Naviac bolo zistené, že teploty v rozmedzí medzi teplotou okolia a asi 50 °C sú vhodné pre čistiaci stupeň.The temperature range used to carry out this abrasive cleaning step is a matter of choice and is not essential to achieving surface treatment. In addition, temperatures ranging between ambient temperature and about 50 ° C have been found to be suitable for the purification step.

V špecifickom stupni abrazívneho čistenia/povrchového · narušenia použitom v laboratóriu sa substráty, ktoré sa čistia/narušujú spracovávajú oxidom hlinitým (zvlášť jemný -Brownells) s použitím Techni Blast Model 36 čistiaceho zariadenia, dostupného pod názvom SURFGRAD pri 58 stopách štvorcových za minútu pri tlaku 100 libier. Toto čistiace zariadenie má 3/16 palcovú otryskávaciu hubicu s keramickou tryskou. Alternatívne, substráty, ktoré sa čistia/narušujú sklenenými guličkami (č. 270 US veľkosť sita-Brownells) sa otryskávajú s využitím Trinco Direct Pressure Cabinet Model 36X30/PC s 1/4 palcovou tryskou (vnútorný priemer) a substráty sa otryskávajú pri 420 - 840 kPa (s výhodou pri 560 ažIn a specific degree of abrasive cleaning / surface disruption used in the laboratory, substrates that are cleaned / disrupted are treated with alumina (particularly fine -rownells) using Techni Blast Model 36 cleaning equipment, available under the name SURFGRAD at 58 square feet per minute under pressure £ 100. This cleaning device has a 3/16 inch blasting nozzle with a ceramic nozzle. Alternatively, substrates that are cleaned / disrupted by glass beads (No. 270 US sieve-Brownells size) are shot blasted using a Trinco Direct Pressure Cabinet Model 36X30 / PC with 1/4 inch nozzle (ID) and the substrates are shot blasted at 420- 840 kPa (preferably at 560 to

700 kPa) 20 vzdialenosti medzi asi 5,06 cm až 20 cm) v uhle od asi 20° do 90° (s výhodou asi 30° - 60°) až do získania jednotne narušeného povrchu a odstránenia všetkých povrchových nečistôt.Between about 5.06 cm to 20 cm) at an angle of about 20 ° to 90 ° (preferably about 30 ° to 60 °) until a uniformly disrupted surface is obtained and all surface contaminants are removed.

V stupni treťom znázornenom na obrázku je substrát čistený vzduchom, pomocou suchého, stlačeného vzduchu pre odstránenie akýchkoľvek zbytkov média z čistenia/narušenia, čím sa predchádza akýmkoľvek možným krížovým znečisteniam rôznymi médiami.In the third step shown in the figure, the substrate is air-cleaned, using dry, compressed air to remove any residual media from cleaning / disruption, thereby avoiding any possible cross-contamination by different media.

Keď sú stupne jeden, dva a tri predbežného čistenia ukončené, spracováva sa substrát za podmienok podľa vynálezu.When the one, two and three preliminary purification steps are completed, the substrate is processed under the conditions of the invention.

V súlade s predloženým vynálezom je tlakovaný prúd časticovej zmesi zlúčenín kovu, obsahujúcich síru a fluóruhlovodíkový polymér vedený v natlakovanom prúde tak, aby narazil na povrch substrátu pri dostatočnom tlaku a po dostatočnú dobu preto, aby na seba vzájomne pôsobili časticová zmes so substrátom a získala sa prekvapivo tenká, nepriepustná, povrch vytvrdzujúca, voči korózii odolná, trvalá za sucha mazivá konečná úprava povrchu substrátu.In accordance with the present invention, a pressurized stream of particulate mixture of sulfur-containing metal compounds and a fluorocarbon polymer is conducted in a pressurized stream so as to impact the substrate surface at sufficient pressure and for a sufficient time to interact with the particulate mixture and substrate. surprisingly thin, impermeable, surface-curing, corrosion-resistant, permanent dry-lubricating surface finish of the substrate.

V praxi je substrátom, ktorého povrch má byť spracovaný, s výhodou kovový povrch. Ako sme však vyššie poznamenali, môže byť substrátom akýkoľvek železný alebo neželezný kov alebo zliatina kovu alebo keramické kompozície.In practice, the substrate to be treated is preferably a metal surface. However, as noted above, the substrate may be any ferrous or non-ferrous metal or a metal alloy or ceramic composition.

Za účelom urýchlenia nárazov alebo otryskävania častíc proti povrchu substrátu bolo zistené, že môže byť použité vhodné otryskävacie médium, majúce vhodnú veľkosť brokov, pre účely prenesenia 2b*s S s>.« vopred narušený povr ch substrátu. D a. i Š i m účelom otryskávaci oi.o média na viac k tomu, že je nosičom materiálu · pre povrchovú, konečnú úpravu, je tvrdenie po10 vrchu otryskávacím postupom. Vhodné otryskávacie médium pre použitie podľa vynálezu je volené ako funkcia jeho kompatibility so substrátom a jeho afinity pre časticový materiál pre konečnú povrchovú úpravu, ktorý nesie.In order to accelerate the impact or blasting of the particles against the surface of the substrate, it has been found that a suitable blasting medium having a suitable shot size can be used for the purpose of transferring 2b * s S with a previously damaged surface of the substrate. Will give. The purpose of the blasting medium for more than being a carrier for the surface finishing material is to cure the top surface by the blasting process. A suitable blasting medium for use according to the invention is selected as a function of its compatibility with the substrate and its affinity for the particulate material it carries.

Naviac veľkosť a tvrdosť otryskávacieho média ovplyvňujú, ako bolo zistené, účinný prenos materiálu pre konečnú povrchovú úpravu na čistený, narušený povrch substrátu. V tejto súvislosti sa zistilo, že vhodne môžu byť v procese podľa vynálezu použité broky veľkosti v rozmedzí SAE vel.č. S70 až asi S780 (s výhodou asi vel.č.S70 a S230, najvýhodnejšia asi vel.S170). Zistilo sa, že mäkšie kovové substráty (aké sú tie, ktoré majú Rockwellovu B stupnicu alebo Rockwellovu C stupnicu v rozmedzí 40 a nižšiu) s výhodou používajú broky väčšej veľkosti (ako je asi SAE vel.č. 170 a vyššia) za účelom dosiahnutia maxima konečného pokrytia povrchu. Taktiež sa zistilo, že u tvrdých kovov (Rockwellova C stupnica 40 a vyššie) sú také veľké broky (t.j. SAE Č.S17O a vyššie) rovnako výhodné pre dosiahnutie kontinuálneho pokrytia povrchu. Je potrebné však uviesť, že menšie veľkosti brokov sa môžu tiež použiť v určitých aplikáciách, aby sa predišlo hrubosti povrchu.In addition, the size and hardness of the blasting medium affects, as has been found, the efficient transfer of the finishing material to the cleaned, disrupted substrate surface. In this regard, it has been found that suitably size pellets within the SAE size no. S70 to about S780 (preferably about S70 and S230, most preferably about S70). Softer metal substrates (such as those having a Rockwell B scale or a Rockwell C scale in the range of 40 and below) have been found to advantageously use larger size pellets (such as about SAE size 170 and higher) to maximize performance. final surface coverage. It has also been found that in hard metals (Rockwell C scale 40 and above) such large shot (i.e., SAE No. S170 and above) is equally advantageous for achieving continuous surface coverage. It should be noted, however, that smaller shot sizes may also be used in certain applications to avoid surface roughness.

Príklady vhodných otryskávacích médií, ktoré môžu byť podľa vynálezu použité, sú oceľové broky, broky z nerezovej ocele hliníkové broky, plastové broky a podobne, majúce dos- t tatočnú štruktúrnu integritu, aby odolali nárazu na povrch substrátu.Examples of suitable shot blasting media that can be used according to the invention are steel shot, stainless steel shot, aluminum shot, plastic shot, and the like having sufficient structural integrity to withstand impact on the substrate surface.

Obecne je povrchovú úpravu zaisťujúca kompozícia podľa vynálezu tvorená časticovou zmesou pevných mazív, formulovaných pre poskytnutie mazivosti za sucha a/alebo odolnosti voči korózii a/alebo nelepivých vlastností, požadovaných pre účely konečného použitia produktu. Vhodné pevné mazivá pre použitie v časticových zmesiach podľa predloženého vynálezu zahrňujú fluorouhlovodíkové polyméry a nosme alebo spájacie polyméry.Generally, the coating providing composition of the invention is a particulate mixture of solid lubricants formulated to provide dry lubricity and / or corrosion resistance and / or non-tack properties required for the end use of the product. Suitable solid lubricants for use in the particulate compositions of the present invention include fluorocarbon polymers and carriers or bonding polymers.

Príklady vhodných fluórouhlovodíkových polymérov sú homogenity alebo zmesi jemne rozptýlených fluórouhlovodíkových živíc, majúcich plne fluórované uhlíkové raťazce ako sú tetraf luóretylénový homopolymér (TEE), hexafluórpropylén (HFP), perfluóralkoxyvinyléter (PPVE), kopolyméry TFE a HFP, kopolyméry TFE a PPVE. Ďalšími vhodnými fluóruhlikatými polymérmi sú fluórpolymérové živice, ktoré nie sú plne fluórované ako je etyléntetrafluóretylén (ETFE), . polyvinylidenfluorid (PVDF), etylénchlortrifluóretylén (ECTFE), kopolyméry etylénu a TFE, ako sú produkty dostupné pod názvom Tefzel od E.I.Du Pont de Nemours and Co. (Inc.). Molekulová hmotnosť fluóruhlikatých polymérov, používaných podľa vynálezu, sa môže meniť v širokom rozsahu i keď sú preferované molekulové hmotnosti od asi 800 do asi 2000 a hlavne asi 1000-1800. Ďa§ lej je treba uviesť, že zmesi fluóruhlikatých polymérov rôznych molekulových hmotností môžu byť podľa vynálezu s výhodou použité, ako napríklad zmesi tetrafluóretylénov s molekulovou hmotnosťou 1100 a 1300.Examples of suitable fluorocarbon polymers are homogeneity or mixtures of finely divided fluorocarbon resins having fully fluorinated carbon chains such as tetrafluoroethylene homopolymer (TEE), hexafluoropropylene (HFP), perfluoroalkoxyvinylether (PPVE), copolymer (PPVE), copolymer (PPVE), copolymer (PPVE), copolymer. Other suitable fluorocarbon polymers are fluoropolymer resins that are not fully fluorinated, such as ethylene tetrafluoroethylene (ETFE). polyvinylidene fluoride (PVDF), ethylene chlorotrifluoroethylene (ECTFE), ethylene and TFE copolymers such as the products available under the name Tefzel from E.I.Du Pont de Nemours and Co. (Inc.). The molecular weight of the fluorocarbon polymers used in the present invention may vary over a wide range, although molecular weights of from about 800 to about 2000 and especially about 1000-1800 are preferred. It should further be noted that mixtures of fluorocarbon polymers of different molecular weights can be advantageously used according to the invention, such as mixtures of tetrafluoroethylenes having molecular weights of 1100 and 1300.

Súhrnne sa polyméry fluóruhlikaté volia podľa ich schopnosti poskytovať svoje individuálne charakteristiky substrátu a ich afinity k substrátu, použitému otryskávaciemu médiu a/alebo inému zvolenému pevnému maznému materiálu. Ďalej sú vhodné fluóruhlikaté polyméry pre použitie podľa vynálezu nepriepustné a chemicky nereaktívne k vode a iným pevným látkam, UV žiareniu a plynom. Polyméry sú vysoko tepelne stabilné a budú odolávať vysokým teplotám nad povrchom (t.j. asi 204 až 260 °C), čo je výsledkom ich C-F a C-C väzobných síl a výsledkom nepolárneho charakteru lineárneho polyméru. Tieto živice majú nízky koeficient steru a nízku dielektrické konš12 tantu a stratový činiteľ. Vykazujú vysoký stupeň lineárnej flexibility a sú ohňovzdorné.Collectively, the fluorocarbon polymers are selected according to their ability to provide their individual substrate characteristics and their affinities to the substrate, the blasting medium used and / or other selected solid lubricating material. Further suitable are fluorocarbon polymers for use according to the invention impermeable and chemically non-reactive to water and other solids, UV radiation and gases. The polymers are highly thermally stable and will withstand high surface temperatures (i.e., about 204 to 260 ° C) as a result of their C-F and C-C binding forces and the non-polar nature of the linear polymer. These resins have a low smearing coefficient and a low dielectric constant and a loss factor. They exhibit a high degree of linear flexibility and are fireproof.

Inými pevnými mazivovými zložkami časticovitej zmesi použitej podľa vynálezu sú síru obsahujúce kovové zlúčeniny, ktoré pôsobia ako nosičová alebo spojivová molekula v postupe podľa vynálezu. Vhodné sulfidy kovov pre účely predloženého vynálezu majú protioterové/za sucha mazové schopnosti, môžu odolávať zvýšeným teplotám pri spracovaní a/alebo vykazujú vysokú afinitu voči kovom, ktoré sa tu používajú ako substráty alebo ako otryskávacie média ako i vykazujú vysokú afinitu voči fluóruhlikatým polymérom zvoleným ako časť zmesi pre povrchovú úpravu.Other solid lubricant components of the particulate composition used according to the invention are sulfur-containing metal compounds which act as a carrier or binder molecule in the process of the invention. Suitable metal sulfides for the purposes of the present invention have anti -oteric / dry oil properties, can withstand elevated processing temperatures and / or exhibit a high affinity for metals used herein as substrates or blasting media as well as exhibit a high affinity for fluorocarbon polymers selected as part of the coating mixture.

Reprezentantmi vhodných síru obsahujúcich zlúčenín kovov pre použitie podľa vynálezu sú sírniky molybdénu, wolfrámu, olova, cínu, medi, vápnika, titanu, zinku,, chrómu, železa, antimónu, bizmutu, striebra, kadmia a ich zliatiny a zmesi..Representative suitable sulfur-containing metal compounds for use herein are molybdenum, tungsten, lead, tin, copper, calcium, titanium, zinc, chromium, iron, antimony, bismuth, silver, cadmium, and alloys and mixtures thereof.

Výhodne sa používa sírnik molybdeničitý ako síru obsahujúca zlúčenina kovu v časticových zmesiach. Sírnik molybdeničitý má vysokú afinitu k oceli a iným základným kovom a má schopnosť zvyšovať tvrdosť povrchu, odolnosť voči korózii, zvyšovať teplotnú odolnosť a mazivosť za sucha. Má tiež vysokú afinitu k fluóruhlikatým mikropráškom, ktoré môžu byť výhodne použité podľa vynálezu. Zistilo sa, že použitie sírnika t molybdeničitého tu zabezpečuje dve funkcie, a to ako suchého mazivového aditíva, tak aj nosičovej/spojivovej molekuly pre fluóruhlikatý polymér pre zlepšenie povlaku otryskávacieho média.Preferably, molybdenum disulfide is used as the sulfur-containing metal compound in particulate compositions. Molybdenum disulfide has a high affinity for steel and other base metals and has the ability to increase surface hardness, corrosion resistance, heat resistance and dry grease. It also has a high affinity for the fluoro-micro-dusts which can be advantageously used according to the invention. The use of molybdenum disulphide t has been found to provide two functions here, both a dry lubricant additive and a carrier / binder molecule for a fluorocarbon polymer to improve the coating of the blasting medium.

Všeobecne je množstvo fluóruhlikatého polyméru, ktoré sa zabuduje do časticovej zmesi pre poskytnutie žiadanej povrchovej úpravy determinované množstvom tohto polyméru po13 trebného pre nasýtené molekuly nosiča alebo spojiva ako je sírnik molybdeničitý. Celkové množstvo časticovej zmesi, použitej pre aplikáciu konečnej úpravy na substrát pôsobením otryskávania v otryskávacej kabíne je stanovené množstvom materiálu potrebného pre udržanie plnopotiahnutého otryskávacieho média v priebehu otryskávacej operácie v komore.Generally, the amount of fluorocarbon polymer that is incorporated into the particulate composition to provide the desired surface finish is determined by the amount of polymer required for saturated carrier or binder molecules such as molybdenum disulfide. The total amount of particulate composition used to apply the finish to the substrate by blasting in the blasting cabinet is determined by the amount of material required to maintain the fully coated blasting medium during the blasting operation in the chamber.

V laboratórnom uskutočnení praktického príkladu podľa predloženého vynálezu, sa použije Techni Blast Model 36 SURFGARD Peen Plating Machine, 70 kubických stôp za minutu pri tlaku 100 libier, 3/16 palcové sacie otryskávacie trysky s keramickou hubicou pre vedenie časticovej zmesi proti povrchu substrátu v otryskávacej komore. Komora sa naplní 500 ml (objem) sírnika molybdeničitého (super jemný, šarža Č.510DS, Climax Molybdenum Co.), 500 ml (objem) tetrafluóretylénu, majúceho molekulovú hmotnosť asi 1100 (Teflon Fluoroadditive Type MP 1100, šarža č.BM ABA 0D002, Du Pont), 500 ml (objem) tetrafluóretylénu, majúceho molekulovú hmotnosť asi 1300 (Teflon Fluoroadditive Type MP1300, šarža č.68-86, Du Pont) a 0,906 kg S70 oceľových brokov (Techni Blast). Teplota v ošľahávacej komore sa udržuje na asi 50 °C a privádzací tlak u trysky otryskávacieho zariadenia bol 560 kPa. Časticová zmes s otryskávacím médiom bola vedená v 43° uhle vo vzdialenosti asi 15,24 až 20,32 cm, až do dosiahnutia jednotného, spracovania povrchu bez prázdnych miest.In a laboratory embodiment of the practical example of the present invention, a Techni Blast Model 36 SURFGARD Peen Plating Machine, 70 cubic feet per minute at 100 pounds pressure, 3/16 inch ceramic nozzle jet nozzles are used to guide the particulate mixture against the substrate surface in the blast chamber. . The chamber is filled with 500 ml (volume) of molybdenum disulphide (super fine, lot # 510DS, Climax Molybdenum Co.), 500 ml (volume) of tetrafluoroethylene, having a molecular weight of about 1100 (Teflon Fluoroadditive Type MP 1100, lot no.BM ABA 0D002 , Du Pont), 500 ml (volume) tetrafluoroethylene, having a molecular weight of about 1300 (Teflon Fluoroadditive Type MP1300, Lot # 68-86, Du Pont) and 0.906 kg S70 steel shot (Techni Blast). The temperature in the blasting chamber was maintained at about 50 ° C and the feed pressure at the blasting nozzle was 560 kPa. The particulate mixture with the blasting medium was guided at a 43 ° angle at a distance of about 15.24 to 20.32 cm, until a uniform, void-free surface treatment was achieved.

Po ukončení stupňa štyri na obrázku, kde sa aplikuje povrchová úprava na substrát v súlade so spôsobom podľa vynále- zu, bolo zistené, že výsledný produkt môže byť s výhodou podrobený stupňu následného čistenia a ochrany (stupeň päť na obrázku). V tomto stupni procesu sa substráty, majúce aplikovanú povrchovú úpravu podľa vynálezu, čistia suchým, stlačeným vzduchom pre odstránenie akýchkoľvek zostávajúcich častíc z povrchového spracovania. Substrát sa premýva čistiacim roz14 tokom a chráni olejom, ktorý je kompatibilný s konečným použitím materiálu, ak je to žiadúce.Upon completion of step four in the figure, where a surface treatment is applied to a substrate in accordance with the method of the invention, it has been found that the resulting product may preferably be subjected to a subsequent purification and protection step (step five in the figure). At this stage of the process, the substrates having the applied surface treatment of the invention are cleaned with dry, compressed air to remove any remaining particles from the surface treatment. The substrate is washed with a cleaning solution and protected with an oil that is compatible with the end use of the material, if desired.

Vo výhodnom, uskutočnení predloženého vynálezu sa povrchová úprava robí na povrchu 5,08 cm x 5,08 cm, 0,6 cm hrubej vzorke chróm/molybdénovej ocele. Tvrdosť vzorky chróm/molybdénovej ocele bola 53 merané Rockwellovou C stupnicou.In a preferred embodiment of the present invention, the surface treatment is performed on a 5.08 cm x 5.08 cm, 0.6 cm thick chrome / molybdenum steel surface. The hardness of the chromium / molybdenum steel sample was 53 measured on a Rockwell C scale.

V tomto spôsobe sa po predčistení vzorky vo vhodnom rozpúšťadle podrobí vzorka stupňu abrazívneho čistenia/narušenia povrchu v komore, kde sa na povrch ocele aplikovali broky oxidu hlinitého pri 420 kPa v uhle asi 45° za teploty okolia.In this method, after pre-cleaning the sample in a suitable solvent, a sample is subjected to a degree of abrasive cleaning / surface disruption in a chamber where alumina pellets were applied to the steel surface at 420 kPa at an angle of about 45 ° at ambient temperature.

Potom sa vzorka zavedie do otryskávacej komory a použije sa Techni Blast Model 36 SURFGARD Peen Platincr Machine, majúcu 3/16 palcovú saciu otryskávaciu trysku s keramickou hubicou pre vedenie časticovej zmesi proti povrchu vzorky. Časticová zmes sa pripraví zmiešaním 620 g (hmotn.) tetrafluóretylénu, majúceho molekulovú hmotnosť asi 1500 (Teflon Fluorpromdditive Type MP 1500J, šarža č.999999) v kontajneri so 45,3 kg SAE Č.S170 oceľových brokov. Potom sa primieša 410,93 g (hmotn;.) tetrafluóretylénu (MP1500J) k oceľovým brokom v tom istom kontajneri. V oddelenom kontajneri sa zmiešaThe sample is then introduced into the blasting chamber and a Techni Blast Model 36 SURFGARD Peen Platincr Machine having a 3/16 inch suction blasting nozzle with a ceramic nozzle is used to guide the particulate mixture against the sample surface. The particulate mixture is prepared by mixing 620 g (by weight) of tetrafluoroethylene having a molecular weight of about 1500 (Teflon Fluoropromdditive Type MP 1500J, Lot No. 999999) in a container with 45.3 kg SAE No. S.170 steel pellets. Thereafter, 410.93 g (w / w) of tetrafluoroethylene (MP1500J) is admixed to the steel shot in the same container. Mix in a separate container

850,2 g (hmotn.) sírnika molybdeničitého (superjemný, šarža Č.510DS, Climax Molybdenum Co.) so 45,3 kg oceľových brokov SAE Č.S170.850.2 g (m / m) of molybdenum disulphide (superfine, batch No. 510DS, Climax Molybdenum Co.) with 45.3 kg of SAE No. 35 steel pellets.

Obsahy oboch nádob sa potom zmiešajú a ku zmesi sa pridá ďalších 688 g (hmotn.) tetrafluóretylénu (MP1500J). Táto spo- . jená zmes obsahuje 1723 g (hmotn.) tetrafluóretylénu, približne 13,5 kg (hmotn.) sírnika molybdeničitého s asi 85 kg oceľových brokov SAE Č.S170. Výsledná spojená zmes má hmotnostný pomer tetrafluóretylénu k sírniku molybdeničitého asi 2:1.The contents of the two vessels were then mixed and an additional 688 g (by weight) of tetrafluoroethylene (MP1500J) was added to the mixture. This spo-. the composition comprises 1723 g (w / w) of tetrafluoroethylene, approximately 13.5 kg (w / w) of molybdenum disulphide with approximately 85 kg of SAE No. S170 steel pellets. The resulting combined mixture has a weight ratio of tetrafluoroethylene to molybdenum disulfide of about 2: 1.

Teplota v otryskávacej komore sa udržuje na asi 50 °C a privádzací tlak u hubice otryskávacieho zariadenia je 560 kPa. Oceľové broky ako otryskávacie médium, majúce časticovú zmes umiestnenú ako povlak na povrchu brokov, sa tryskajú na predčistený, narušený povrch vzorky v uhle asi 45° zo vzdialenosti asi 10,16 cm po dobu asi 15 sekúnd do vytvorenia jednotného povrchu bez prázdnych miest na povrchu vzorky chróm/molybdénovej ocele .The temperature in the blasting chamber is maintained at about 50 ° C and the feed pressure at the blasting nozzle is 560 kPa. Steel shot pellets as a blasting medium having a particulate mixture placed as a coating on the surface of the shot pellets are jetted onto a pre-cleaned, distorted sample surface at an angle of about 45 ° from about 10.16 cm for about 15 seconds to form a uniform surface without voids chromium / molybdenum steel samples.

Po spracovaní otryskávaním sa vzorka podrobí čisteniu nasledujúcemu po spracovaní pôsobením Stoddardovho rozpúšťadla v Hurri-Kleen zariadení. Po tomto čistiacom stupni nasleduje čistenie výsledného produktu v 1,1,1-trichlóretyléne v 100 ml kadinke a pred hodnotením sa výsledný čistený povrchové upravený produkt suší vzduchom.After blasting, the sample is subjected to a purification subsequent to treatment with a Stoddard solvent in a Hurri-Kleen apparatus. This purification step is followed by purification of the resulting product in 1,1,1-trichlorethylene in a 100 ml beaker and prior to evaluation, the resulting purified surface treated product is air dried.

Pri výslednom produkte sa zistilo, že je má povrch, ktorý je odolný voči sterom a leptaniu, je trvalý, odolný voči korózii a má charakteristiky suchej mazivosti a neobyčajného zachytenia vlhkého filmu.The resulting product has been found to have a surface that is resistant to sterile and etching, durable, corrosion resistant and has characteristics of dry lubricity and unusual wet film capture.

Tu popísaná metóda prípravy povrchovej úpravy na substráte je spôsob, ktorý poskytuje produkt, vykazujúci veľký rozsah zlepšení inak nedosiahnuteľných. Povrchovo upravený produkt má permanentne suchú mazivosť a je vysoko odolný voči teplotným extrémom. Naviac povrchovo upravený produkt poskytuje prirodzenú obranu voči bežnej oxidácii a korózii, pretože je chemicky inertný. Ďalej konečná úprava povrchu spracovaného substrátu vykazuje výnimočnú trvanlivosť a je extrémne tenká, ako bolo namerané je nižšia než asi 0,5 mikrometrov na rozdiel od povlakov podľa známeho stavu techniky, kde sa nameral povlak v tisícinách palca (0,00254 cm) ako u priemyselných štandardných elektrovylučovaných niklových povlakov, ktoré majú hrúbku 3/8 tisícin palca, ak sú ponorené do rozto16 ku pre pokrývanie niklom na 45 minút pri 90,5 °C. Ešte ďalej, povrchové úpravy podľa predloženého vynálezu sa aplikujú relatívne jednoducho i pri relatívne nízkych teplotách a nenákladne vzhľadom k poskytnutiu požadovanej modifikácie povrchu podľa vynálezu.The method of preparing a coating on a substrate described herein is a method that provides a product exhibiting a wide range of improvements otherwise unattainable. The coated product has a permanently dry lubricity and is highly resistant to temperature extremes. In addition, the surface-treated product provides a natural defense against conventional oxidation and corrosion because it is chemically inert. Further, the surface finish of the treated substrate exhibits exceptional durability and is extremely thin as measured is less than about 0.5 microns as opposed to prior art coatings where the coating was measured in thousandths of an inch (0.00254 cm) than industrial coatings. standard electro-deposited nickel coatings having a thickness of 3/8 mils when immersed in a solution for nickel coating for 45 minutes at 90.5 ° C. Still further, the coatings of the present invention are applied relatively easily even at relatively low temperatures and inexpensively in order to provide the desired surface modification of the invention.

Produkty vyrobené podľa vynálezu majú mnohoraké použitie v rôznych odvetviach priemyslu a v produktoch, obsahujúcich kov na kov trecie body, alebo ktoré sú vystavené korózii na povrchu kovu. Príklady rozsahu využitia predloženého vynálezu zahrňujú aplikácie v automobilovom priemysle, systémoch pre manipuláciu s palivom, mechanickom náradí a zariadení, sponách, guličkových ložiskách, kolieskach a iných antifrikčných komponentoch, spotrebiteľských produktoch, včítane nádob na varenie, domácich potrieb a žiletiek, turbínach, ozubených kolesách a iných prevodových zariadeniach ako i v mnohých ďalších potenciálnych použitiach.The products made according to the invention have many uses in various industries and in products containing metal to metal friction points or which are subject to corrosion on the metal surface. Examples of applications of the present invention include applications in the automotive industry, fuel handling systems, power tools and equipment, buckles, ball bearings, wheels and other anti-friction components, consumer products, including cooking containers, household utensils and razors, turbines, gears and other transmission devices as well as many other potential applications.

I keď bol vynález popísaný vo svojej výhodnej forme a istým stupňom špecifičnosti, je ho treba chápať tak, že popis predstavuje svojim spôsobom iba príklad. Je možné uskutočniť mnoho zmien v podrobnostiach a pracovných stupňoch metód a v použitých materiáloch, než aby sa tieto vymykali z rozsahu vynálezu a jeho myšlienky, definovaných v pripojených nárokoch.Although the invention has been described in its preferred form and with a certain degree of specificity, it is to be understood that the description is by way of example only. Many variations can be made in the details and process steps of the methods and materials used, rather than departing from the scope of the invention and its ideas as defined in the appended claims.

Claims (13)

1. Kompozícia pre povrchovú úpravu aplikovaná na substrát otryskávaním za poskytnutia nepriestupnej, povrch vytvrdzujúcej, voči korózii odolnej, trvalej, za sucha mazivej konečnej úpravy produkty, vyznačujúca sa tým, že zahrňuje časticovú zmes síru obsahujúce kovové zlúčeniny a fluóruhlikatého polyméru.A coating composition applied to a substrate by shot blasting to provide an impermeable, surface-curing, corrosion-resistant, durable, dry-lubricating finish product, comprising a particulate mixture of sulfur containing metal compounds and a fluorocarbon polymer. 2. Kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že uvedená časticová zmes je chemicky viazaná s uvedeným substrátom.The composition of claim 1, wherein said particulate composition is chemically bound to said substrate. 3. Kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že uvedenou zlúčeninou, obsahujúcou síru je sírnik molybdeničitý.The composition of claim 1, wherein said sulfur-containing compound is molybdenum disulfide. 4. Kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že uvedená zlúčenina kovu, obsahujúceho síru, je vyrobená zo skupiny, zahrňujúcej sírniky volfrámu, olova, cínu, medi, vápnika, titanu, zinku, chrómu, železa, antimónu, bizmutu, striebra, kadmia a ich zliatiny a zmesí.The composition of claim 1, wherein said sulfur-containing metal compound is made from the group consisting of tungsten, lead, tin, copper, calcium, titanium, zinc, chromium, iron, antimony, bismuth, silver, cadmium and their alloys and mixtures. 5. Kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že uvedeným fluóruhlikatým polymérom je tetrafluóretylén.The composition of claim 1, wherein said fluorocarbon polymer is tetrafluoroethylene. 6. Kompozícia podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že uvedený tetrafluóretylén má molekulovú hmotnosť asi 800 až 2000.The composition of claim 5, wherein said tetrafluoroethylene has a molecular weight of about 800 to 2000. 7. Kompozícia podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že uvedený fluóruhlikatý polymér je zmes tetrafluóretylénov rôznej molekulovej hmotnosti, zahrňujúcej tetrafluór18 etylén s molekulovou hmotnosťou asi 1100 a tetrafluóretylén s molekulovou hmotnosťou asi 1300.The composition of claim 1, wherein said fluorocarbon polymer is a mixture of tetrafluoroethylenes of different molecular weight, comprising tetrafluoroethylene of about 1100 molecular weight and tetrafluoroethylene of about 1300 molecular weight. 8. Kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že uvedený fluóruhlikatý polymér je vyhraný zo skupiny zahrňujúcej hexafluórpropylén, perfluóralkoxyvinyleter, kopolyméry tetrafluóretylénu a hexafluórpropylénu, kopolyméry tetraf luórety lénu a perfluóralkoxyvinyleteru, etyléntetrafluóretylén, polyvinylidenfluorid, etyl-chlórtrifluóretylén, kopolyméry etylénu a tetrafluóretylénu a ich zmesí.The composition of claim 1, wherein said fluorocarbon polymer is selected from the group consisting of hexafluoropropylene, perfluoroalkoxyvinyl ether, copolymers of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene, copolymers of tetrafluoroethylene, and perfluoroalkoxyvinyl ether, ethylene, ethylene ethylene, mixtures. 9. Kompozícia pre povrchovú úpravu aplikovaná na kovový povrch otryskávaním za poskytnutia nepriestupnej, povrch vytvrdzujúcej, voči korózii odolnej, trvalej, za sucha mazivej konečnej úpravy produktu, vyznačujúca sa tým, že zahrňuje sírnik molybdeničitý a fluóruhlikatý polymér.A coating composition applied to a metal surface by blasting to provide an impermeable, surface-curing, corrosion-resistant, durable, dry-lubricating finish of the product, comprising molybdenum disulfide and a fluorocarbon polymer. 10. Kompozícia podľa nároku 9, vyznačujúca sa tým, že uvedeným fluóruhlikatým polymérom je tetrafluóretylén.The composition of claim 9, wherein said fluorocarbon polymer is tetrafluoroethylene. 11. Kompozícia podľa nároku 10, vyznačujúca sa tým, že uvedená časticová zmes je chemicky viazaná s uvedeným povrchom uvedeného kovového substrátu.The composition of claim 10, wherein said particulate composition is chemically bonded to said surface of said metal substrate. 12. Kompozícia podľa nároku 10, vyznačujúca sa tým, že uvedený tetrafluóretylén má molekulovú hmôt- . nosť asi 800 až 2000.Composition according to claim 10, characterized in that said tetrafluoroethylene has a molecular weight. 800 to 2000. 13. Kompozícia podľa nároku 11, vyznačujúca sa tým, že uvedený fluóruhlikatý polymér je zmes tetrafluóretylénov rôznych molekulových hmotností, zahrňujúcich tetrafluóretylén s molekulovou hmotnosťou asi 1100 a tetrafluóretylén s molekulovou hmotnosťou asi 1300 .The composition of claim 11, wherein said fluorocarbon polymer is a mixture of tetrafluoroethylenes of different molecular weights, including tetrafluoroethylene of about 1100 and tetrafluoroethylene of about 1300.