1 Лабораторная работа № 1 Подготовка поверхности деталей
перед нанесением покрытий 1.1 Цель работы
Ознакомиться с методами и способами подготовки поверхности деталей различной номенклатуры, химического состава и структурного состояния перед нанесением покрытий. Оценить степень влияния различных подготовительных мероприятий на качество покрытий, нанесенных вакуумными методами.
1.2 Общие сведения
Важнейшим параметром любого покрытия является его адгезия. При величине адгезии, не превышающей 0,4 эВ, у конденсированных атомов не наблюдается разрушения электронных оболочек и коллективизации электронов, а силы, удерживающие атом на поверхности, оказываются типа сил Ван-дер-Ваальса. Такие взаимодействия называются физической сорбцией. При больших энергиях происходит перераспределение электронов, обуславливающее хемосорбцию. Еще одним видом взаимодействия между инородными атомами является взаимодействие с образованием новой фазы.
Экспериментальные исследования адгезии покрытий позволили сделать следующие выводы. Величина адгезии зависит от материалов покрытия и подложки, причем высокая адгезия достигается у одноименных материалов и материалов, активных по отношению к кислороду. Решающим фактором для получения покрытий с воспроизводимыми свойствами и высокой адгезией является чистота (вплоть до атомарно чистой) поверхности подложки. Практически все процессы, ведущие к активации поверхности перед нанесением и во время нанесения, улучшают адгезию покрытия. Достижение высокой адгезии связано с сильной хемосорбцией, возникающей при формировании промежуточного слоя, допускающего либо непрерывный переход из решетки покрытия в решетку подложки, либо образование новой, непрерывно распределенной фазы вещества на их общей границе.
При выборе методов очистки подложек следует учитывать свойства и характер загрязнений. На изделиях могут оставаться следы предыдущей обработки, такие как масло, остатки кислот и лаков после травления, кислот и щелочей после химической обработки, а также ворс, пыль, жировые следы рук и т.п. Знание характера загрязнений является решающим фактором при выборе и разработке технологических процессов очистки и обеспечивает возможность получения высокой степени чистоты изделий.
В настоящее время известно много методов очистки поверхности перед нанесением покрытия. Для подготовки поверхности применяются механические, химические, электрохимические и ионно-плазменные методы. Однако опыт показывает, что применение какого-либо одного способа не позволяет получить стабильные результаты при нанесении покрытий вакуумными методами.
1.3 Механическая очистка
Механическая подготовка поверхности может состоять из шлифования, полирования, крацевания и пескоструйной обработки.
Шлифование – это процесс удаления с поверхности металла грубых неровностей путем снятия тонкого слоя металла острыми гранями мелких зерен абразивных материалов с целью получения ровной и сравнительно гладкой поверхности. Шлифование осуществляют на специальных шлифовально-полировальных станках с помощью абразивных кругов. Применяются круги двух типов: твердые, состоящие из зерен абразивного материала на цементирующей связке, и эластичные, состоящие из эластичного материала (войлочные, бязевые, фетровые, кожаные, брезентовые и др.), на периферийную поверхность которых наклеиваются абразивные зерна клеем или жидким стеклом. Абразивным материалом являются мелкие зерна (200-75 мкм и менее) корунда, наждака, кварца и др.
Полирование – процесс удаления с поверхности изделий малейших неровностей и сообщения ей блестящего, зеркального вида. Полирование осуществляют с помощью эластичных кругов, на рабочую поверхность которых наносится слой полировальной пасты. Для полирования кругами применяют абразивные материалы с более мелкими (50-5 мкм) зернами, чем при шлифовании (венская известь, оксид хрома, оксид алюминия, оксид железа и др.). Зерна этих абразивов связываются полутвердыми жирами (стеарин, воск, парафин и др.), образуя полировальные пасты, которые наносят на периферию круга во время его вращения.
Шлифование и полирование мелких деталей может производиться во вращающихся барабанах. Такая обработка называется галтовкой. Для полирования мелких деталей во вращающихся барабанах применяют стальные шарики диаметром
1-8 мм, обрезки кожи, фетра, войлока, древесные опилки и др.
Крацевание – это обработка поверхности изделий металлическими дисковыми щетками на станках с целью матирования, очистки от заусенцев, окислов травильного шлама, а также для уплотнения некоторых гальванических покрытий (оловянного, серебряного). Такая обработка производится стальными или латунными щетками с применением жидкости (воды, раствора мыла, поташа и др.) или без нее.
Пескоструйная обработка заключается в том, что поверхность изделий подвергается действию сильной струи сухого песка под давлением сжатого воздуха. В последнее время применяют так называемую гидроабразивную очистку: поверхность изделия обрабатывают струей воды, содержащей во взвешенном состоянии зерна абразивного материала.
|
Скачать 6.14 Mb.