Краткий справочник гальванотехника - 1993 - Ильин. Справочник гальванотехника санктПетербург " политехника"
 Скачать 3.02 Mb.
|
Глава 4ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ К ПОКРЫТИЮ10. Механические способы подготовкиК механическим способам подготовки поверхности относятся струйно-абразивная обработка, галтовка, крацевание, шлифование и полирование. Струйно-абразивная обработка. Она имеет весьма широкое применение как один из самых эффективных способов подготовки поверхности для всех видов покрытий. Этот вид обработки обеспечивает получение однородной матовой поверхности с удалением окалины, ржавчины, забоин, царапин и других дефектов поверхности. Существуют три вида струйно-абразивной обработки: пескоструйная, дробеструйная, гидроабразивная. Взамен сухой пескоструйной обработки, которая характеризуется большой профессиональной вредностью, применяют гидропескоструйную или гидроабразивную обработку. Абразивный материал в виде квар- цевого песка, шлифовальных порошков или металлического песка смешивается с водой в соотношении 1 : 4 (по массе). Эта смесь в виде абразивно-водяной пульпы под давлением направляется на обрабатываемую поверхность. Для предотвращения коррозии стальных деталей в состав смеси вводят 15—20 г/л нитрита натрия и 4—5 г/л кальцинированной соды. Размер частиц песка или шлифовального порошка выбирается в зависимости от характера изделий, природы удаляемых оксидов (окалины или ржавчины), а также от обрабатываемого металла и колеблется в пределах 0,15—0,50 мм для песка и от 0,08 до 0,2 мм для электрокорунда. Давление воздуха при обработке выбирают в пределах 0,1—0,6 МПа. Для получения незначительной равномерной шероховатости (сатинирование) используют микропорошок М40 или стеклянные шарики диаметром 4 мкм. Смену абразивной суспензии в зависимости от интенсивности работы гидроабразивной установки производят один-два раза в неделю. Очистка поверхности проката, литых и штампованных деталей достигается также дробеструйной обработкой с использованием чугунной и стальной дроби размером 0,1—2,0 мм. Галтовка. Галтовка заключается в обработке мелких деталей во вращающихся металлических (стальных) барабанах. Барабаны имеют шестигранное сечение и снабжены плотно закрывающейся крышкой. Для улучшения перемешивания деталей на внутренних стенках барабанов приваривают продольные полосы углового железа. С этой же целью оси вращения барабана с каждой стороны закрепляют эксцентрично, вследствие чего создается дополнительное боковое покачивание. В некоторых установках осуществляется планетарное движение барабана, при котором барабан вращается вокруг своей оси и относительно некоторой центральной оси. В процессе галтовки детали трутся друг о друга, в результате чего удаляются окалина, ржавчина, заусенцы и другие дефекты поверхности. При сухой галтовке детали или детали вместе с наполнителями (бой шлифовальных кругов, песок) загружают на 1/3 или 2/3 объема барабана. При мокрой галтовке применяют раствор кальцинированной соды или тринатрийфосфата концентрацией 20—30 г/л и какие-либо поверхностно-активные вещества, что улучшает качество обработки. Размеры барабанов колеблются в пределах 600—1000 мм по длине и 300—700 мм по сечению. Частота вращения барабанов 10—15 об/мин для круглых деталей и 40—60 об/мин — для мелких. Продолжительность обработки зависит от состояния поверхности деталей, материала деталей и их конфигурации и колеблется в широких пределах — от 2 до 50 ч. Виброабразивная обработка. Этот вид обработки осуществляется в специальных контейнерах, куда загружаются детали вместе с наполнителями из абразивных материалов. Контейнеру Таблица 53. Последовательность технологических переходов при виброабразивной обработке деталей
сообщаются колебательные движения с частотой 1500—3000 колебаний в минуту и амплитудой 1—5 мм. В качестве абразивного материала используются бой шлифовальных кругов, отходы фарфорового производства, шлифовальные порошки. Применяют также специальные пластмассовые, наполненные абразивным материалом призмы с треугольным основанием размером 20×20 или 10×10 мм. Количество абразивных гранул и количество пластмассовой связки по массе принимается одинаковым. Методом виброабразивной обработки можно добиться сглаживания поверхности до Rz — 0,8÷0,4 мкм. Последовательность переходов при этой обработке представлена в табл. 53. Шлифование. Шлифование применяют для удаления царапин, забоин и других дефектов, а также для получения гладкой поверхности, необходимой при нанесении защитно-декоративных покрытий, имеющих зеркальный вид. В зависимости от состояния поверхности детали шлифование производят в несколько переходов с постепенным уменьшением размера зерен. В качестве обрабатывающего инструмента служит эластичный круг, изготовленный из войлока, фетра, сукна, кожи, хлопчатобумажных материалов. Закрепление шлифовальных зерен на круге производят столярным клеем; клеевой шов из жидкого стекла менее эластичен и применяется поэтому реже. Состав клеевой связки зависит от зернистости абразивного материала (табл. 54). Последовательность переходов при декоративном шлифовании стальных деталей показана в табл. 55. Для деталей из цветных металлов выполняется переход «шлифование тонкое» и далее полирование. Изменение размеров деталей при шлифовании не нормируется. Таблица 54. Состав клеевой связки для шлифовальных кругов (% по массе)
Таблица 55. Последовательность переходов при шлифовании и полировании
При подводном шлифовании детали и абразивные материалы загружают в перфорированные барабаны, которые вращаются в жидкой среде. Жидкость амортизирует удары деталей, а раствор, находящийся в ванне, отличается большой стабильностью и активностью. При подводном шлифовании шероховатость поверхности уменьшается, что характеризуется снижением величины Rz с 10—6,3 мкм до 6,3—3,2 мкм. В качестве жидкой среды служит мыльная вода; абразивным материалом являются предварительно обкатанные в течение 30—60 ч кусочки электрокорундовых шлифовальных кругов размером 10—15 мм. Для дальнейшего снижения шероховатости поверхности в качестве наполнителей применяют стальные шарики и обкатанный фарфоровый бой. Величина Rz при этом может быть снижена до 0,8—0,4 мкм. Соотношение объемов, шариков и деталей подбирается опытным путем, и обычно объем корундового или фарфорового боя в 3—5 раз больше объема деталей. Для приготовления мыльного раствора применяют хорошие сорта хозяйственного мыла, вводя его в количестве 0,2—0,3% по массе. Вода подогревается до температуры 30—40 °С. Уровень мыльного раствора должен быть на 20—25 мм выше уровня загрузки барабана. Частота вращения барабана 20—60 об/мин. Для получения блестящей поверхности галтовку деталей производят в герметичном барабане сухим способом, используя в качестве наполнителей обрезки кожи, древесные опилки, стальную дробь, венскую известь и другие материалы. При шлифовании деталей, изготовленных из различных металлов и их сплавов, применяют следующие окружные скорости, м/с: Чугун, сталь, никель, хром . 18—30 Медь, латунь, бронза ..... . .. 14—18 Цинк, алюминий и их сплавы 10—14 После сглаживания поверхности шлифованием производят матирование, называемое иногда «засалкой». Для этого круг с мелким зерном, использовавшимся на предшествующей операции, слегка смазывают техническим салом или пастой состава (массовая доля, %): маршаллит — 80,8, солидол Т — 9,0, парафин — 10,0, церезин — 0,2. Абразивные ленты представляют собой склеенные полосы шлифовальной шкурки на тканевой или на бумажной основе. Лента растягивается на роликах, один из которых служит опорным, обернутым сукном или войлоком, так как на нем обрабатывают плоские поверхности. Обработка профилированных деталей производится на свободном участке ленты между роликами. Шлифование на ленте обычно выполняют в два-три приема: вначале обрабатывают на ленте с абразивом зернистостью 10 — 8, затем — на ленте с абразивом зернистостью 6 и заканчивают на ленте с абразивом зернистостью 5 — 3. Скорость движения ленты устанавливается в зависимости от обрабатываемого металла: для стальных деталей — 15 — 20 м/с, для легких металлов скорость увеличивается до 30 — 50 м/с. По сравнению с шлифованием на войлочных кругах обработка абразивными лентами имеет следующие преимущества: поверхность соприкосновения значительно больше, что способствует лучшему рассеиванию тепла; отпадает необходимость в балансировке рабочего инструмента. Кроме того, при обработке абразивными лентами удается обеспечить более оперативную переналадку станка и более безопасные условия труда рабочего. Полирование. Этот процесс является заключительной операцией декоративной отделки, в результате которой параметр шероховатости поверхности достигает величины Rz = 0,4 ÷ 0,2 мкм. Полирование осуществляется с помощью кругов из фетра, войлока, бязи, сукна, периодически смазываемых в процессе работы полировальными пастами. В состав полировальных паст вводятся очень мелкие микропорошки и такие абразивные материалы, как оксид хрома, крокус, оксид алюминия, венская известь. Составы полировальных паст приведены в табл. 56. Разделение паст по назначению носит несколько условный характер, так как пасты практически взаимозаменяемы, но с точки зрения производительности и величины съема металла существуют некоторые различия. Так, пасты на основе оксида хрома являются более «острыми» и при полировке покрытий много металла снимается с ребер и острых кромок, поэтому рекомендуются пасты на основе оксида алюминия или оксида железа. Для полирования алюминия в состав пасты иногда вводят шлифовальный порошок М5. В этом случае шлифование совмещается с полированием в одну операцию. В связи с тем, что удаление остатков полировальной пасты с деталей вызывает затруднение из-за горючести или токсичности растворителей1, применение получили водорастворимые пасты; наряду с абразивом они содержат мыло и глицерин, что облегчает _____________ 1 Смывка паст техническими моющими средствами (ТМС-31 и др.) достигается при ультразвуковом или механическом воздействии. Таблица 56. Состав полировальных паст
удаление следов пасты с поверхности металла без применения растворителей. В табл. 57 приведены составы ряда водорастворимых паст. Водорастворимые пасты легко удаляются при выдержке их в горячей воде или 5%-ном растворе кальцинированной соды. Крацевание. Процесс заключается в обработке деталей вращающимися проволочными щетками. В результате воздействия концов проволок на металл он очищается от оксидов и приобретает блестящий вид. Крацевание производят до нанесения покрытий с целью подготовки поверхности или после нанесении покрытия для их уплотнения и придания им декоративных качеств. Для крацевания стальных деталей применяют щетки из стальной проволоки диаметром 0,15—0,25 мм. Для цветных металлов используют латунную проволоку диаметром 0,1—0,2 мм. Для крацевания серебряных покрытий диаметр проволоки берется в пределах 0,1—0,15 мм. Таблица 57. Состав водорастворимых полировальных паст
Другие способы механической подготовки поверхности. В промышленности находят применение оригинальные способы подготовки поверхности, которые не являются типовыми, так как они решают частные задачи. К таким способам относятся абразивная обработка в магнитном поле, гидромеханическая обработка, гальваноабразивная обработка, алмазное выглаживание, вибрационное обкатывание, описания которых имеются в специальной литературе [8]. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||