CZ2012738A3 - Zarízení pro stanovení prilnavosti v tahu stríkaného povlaku - Google Patents

Abstract

Zarízení pro stanovení prilnavosti v tahu stríkaného povlaku, vyznacující se tím, ze sestává ze zkusebního vzorku, tvoreného krouzkem (1) s válcovým nebo kuzelovým vnitrním otvorem, cepem (2) s válcovou nebo kuzelovou vnejsí plochou pro vsunutí do otvoru krouzku (1) a závitem na protilehlé strane pro vsunutí do vnitrního otvoru se závitem tycky (5) a zkouseným nástrikem (3) naneseným na celní plochu sestavy krouzku (1) a cepu (2), z desky (4) pro oprení zkusebního vzorku a z tycky (5), pricemz vrcholový úhel (.alfa.) vnitrního povrchu krouzku (1) a vnejsího povrchu cepu (2) je v rozmezí od 0.degree. do 60.degree., pricemz deska (4) je upnutelná do univerzálního zkusebního stroje a má v sobe prícný otvor pro volné prosunutí tycky (5), pricemz tycka (5) je na jednom konci opatrena osovým otvorem s vnitrním závitem pro upevnení závitu cepu (2) a na druhém protilehlém konci je opatrena vroubkováním pro snadné a jednoznacné upevnení tycky (5) v protilehlých celistech univerzálního zkusebního stroje, pricemz krouzek (1), cep (2), deska (4) a tycka (5) jsou zhotoveny z kovových materiálu, pricemz polotovarem pro krouzek (1), cep (2) a tycku (5) je tycovina kruhového prurezu, pricemz polotovarem pro desku (5) je tycovina obdélníkového prurezu nebo tlustý plech.

Description

(57) Anotace:

Zařízení pro stanoveni přilnavosti v tahu stříkaného povlaku, vyznačující se tím, že sestává ze zkušebního vzorku, tvořeného kroužkem (1) s válcovým nebo kuželovým vnitřním otvorem, čepem (2) s válcovou nebo kuželovou vnější plochou pro vsunutí do otvoru kroužku (1) a závitem na protilehlé straně pro vsunutí do vnitřního otvoru se závitem tyčky (5) a zkoušeným nástřikem (3) naneseným na čelní plochu sestavy kroužku (1) a čepu (2), z desky (4) pro opření zkušebního vzorku a z tyčky (5), přičemž vrcholový úhel (a) vnitřního povrchu kroužku (1) a vnějšího povrchu čepu (2) je v rozmezí od 0° do 60°, přičemž deska (4) je upnutelná do univerzálního zkušebního stroje a má v sobě příčný otvor pro volné prosunutí tyčky (5), přičemž tyčka (5) je na jednom konci opatřena osovým otvorem s vnitřním závitem pro upevnění závitu čepu (2) a na druhém protilehlém konci je opatřena vroubkováním pro snadné a jednoznačné upevnění tyčky (5) v protilehlých čelistech univerzálního zkušebního stroje, přičemž kroužek (1), čep (2), deska (4) a tyčka (5) jsou zhotoveny z kovových materiálů, přičemž polotovarem pro kroužek (1), čep (2) a tyčku (5) je tyčovina kruhového průřezu, přičemž polotovarem pro desku (5) je tyčovina obdélníkového průřezu nebo tlustý plech.

- 1 » * *i » » » « · ·f • i i », * »» t · » · ·4 j

Zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku.

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku a spočívá v jeho návrhu, konstrukci, výrobě a odzkoušení. Zařízení umožňuje stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku zhotoveného libovolným materiálem na zkušebním vzorku, zhotoveném z prakticky libovolného materiálu, přičemž stříkaný povlak může být zhotoven libovolnou z používaných technologií.

Dosavadní stav techniky

Žárové stříkání, nazývané rovněž žárový nástřik, případně metalizace nebo šopování, je jednou z technologií nanášení vrstev se speciálními vlastnostmi na funkční povrch součástí a výrobků. Nejčastějším požadavkem je zvýšení jeho odolnosti proti korozi. Cílem metalizace však může být zhotovení povrchu elektricky vodivého či nevodivého, povrchu odolného proti zvýšeným teplotám apod.

V praxi se používá několik metod žárového stříkání. Při všech je třeba speciální nanášecí zařízení nazývané metalizační pistole. Metody žárového stříkání se obvykle klasifikují podle typu použitého přídavného materiálu (drát, tyčinka, kord, prášek, roztavený kov). Jiným kritériem může být charakter operace. Podle tohoto hlediska se metalizace rozděluje na ruční, mechanizovaný nebo automatizovaný nástřik. Dalším kritériem může být třídění podle nositele energie (plamen, elektrický oblouk, plazma, laser).

Bez ohledu na technologii, kterou byl nástřik zhotoven, i na materiál, ze kterého byl zhotoven, je třeba mít možnost zhodnotit jeho technologické a fyzikální vlastnosti. Mezi technologické vlastnosti lze zařadit odolnost proti otěru, korozní odolnost, obrobitelnost, odolnost proti tepelnému rázu, odolnost proti cyklickým změnám teploty, smáčivost a absorpci kapaliny. Mezi fyzikální vlastnosti se zařazuje tvrdost, pevnost spoje, vodivost (tepelná, teplotní, elektrická), modul pružnosti a hustota. Výše vyjmenované vlastnosti lze pro konkrétní žárový nástřik stanovit příslušnými zkouškami (definovanými v tuzemských nebo zahraničních normách), a to nedestruktivními nebo destruktivními. Nejčastěji používané nedestruktivní zkoušky jsou vizuální prohlídka a hodnocení, měření drsnosti povrchu, otisk povrchu, příp. vytvoření repliky, zjišťování trhlin v povrchu, zkouška tvrdosti, měření tloušťky povlaku, stanovení tepelné a elektrické vodivosti. Nejčastěji používanou destruktivní zkouškou je metalografické zkoumání žárového nástřiku. Destruktivními metodami jsou měření rastrovacím elektronovým mikroskopem, rentgenová difrakční analýza, chemická analýza, zkoušení pevnosti spoje (tahová zkouška přilnavosti, zkouška ohybem, mřížková zkouška, zkouška dlátem), zkouška tvrdosti, zkouška otěrem a zkouška tepelným rázem. Výběr typu požadované zkoušky závisí na konkrétním případu a na požadavku odběratele.

Přilnavost se zjišťuje na zkušebních vzorcích s nástřikem nebo na povlaku nastříkaném na povrch výrobku. Při provádění zkoušky na zkušebních vzorcích se na čelní povrch jednoho zkušebního tělesa nanese zkoušený nástřik a poté se slepí s druhým zkušebním tělesem. Tato sestava se umístí do zařízení schopného vyvodit a zaznamenávat plynule rostoucí sílu.

* * · « * · · i < < i

Zkouška se ukončí v okamžiku porušení slepené sestavy. Při provádění zkoušky na povlaku nastříkaném na povrch výrobku se stříkaný povlak prořízne (vyřízne se mezikruží v celé tloušťce nástřiku) speciálním nástrojem definovaného průměru (tím je dána velikost plochy S [mm²]) až k základnímu materiálu. Vhodným lepidlem se na měřené místo přilepí zkušební terč. Po vytvrzení lepidla se ke zkušebnímu terči připojí odtrhový přístroj, který plynulým zatěžováním terč odtrhne od nástřiku. Při zkoušce se sleduje velikost síly F [N] potřebné k odtržení terče. Přilnavost se hodnotí jako pevnost spojení σ [MPa] a vypočítá se ze vztahu

F σ = —,

S jako síla F [N] potřebná k odtržení povlaku s plochou S [mm²]. Zkouška se ukončí v okamžiku porušení slepené sestavy.

Navrhované zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku je založeno na zcela odlišném principu. Zkušební vzorek sestává z kroužku s válcovitým nebo kuželovitým otvorem v ose a z čepu s odpovídajícím vnějším povrchem a se závitem na konci. Vrcholový úhel a se pohybuje v rozmezí od O^do 60°. Čep se vloží do kroužku a na čelní plochu této sestavy se testovanou technologií nanese zkoušený nástřik. Takto připravený zkušební vzorek se následně za pomoci dalších částí navrženého zařízení (desky a tyčky) umístí mezi čelisti univerzálního zkušebního stroje a podrobí zkoušce osovým zatížením zkušebního vzorku až do jeho destrukce. Je zřejmé, že ke stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku není potřeba žádné lepidlo.

Podstata vynálezu

Zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku podle této přihlášky vynálezu sestává z následujících částí: ze zkušebního vzorku, tvořeného kroužkem, čepem a zkoušeným nástřikem, dále z desky a z tyčky.

Podstata vynálezu spočívá v návrhu, konstrukci, výrobě a odzkoušení zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku. Zařízení umožňuje stanovení síly potřebné k destrukci zkušebního vzorku při jeho zatěžování osovou silou. Účelem zkoušky je stanovit pevnost povlaku a/nebo pevnost spoje mezi nastříkaným povlakem a podkladovým kovem.

Před zkouškou se pečlivě očistí kroužek i čep. Čep se vloží do kroužku a na čelní plochu této sestavy se zvolenou metodou žárového stříkání nanese zkoušený nástřik. Do drážek horního závěsu univerzálního zkušebního stroje se vloží deska s otvorem v ose, kterým se prostrčí tyčka tak, aby vybráním mírně vyčnívala nad horní okraj desky. Do díry se závitem v horní části tyčky se zašroubuje závit čepu. Tato podsestava se položí na horní plochu desky. Tyčka se vroubkováním na své protilehlé spodní částí upevní do spodní čelisti univerzálního zkušebního stroje, umožňující upnutí válcových vzorků. Poté se spustí posuv směrem dolů spodní části univerzálního zkušebního stroje a sleduje se průběh síly v závislosti na její poloze. Zkouška se ukončí v okamžiku destrukce spoje, což se projeví snížením hodnoty okamžité síly.

Výhodami navrženého zařízení jsou především jednoduchá konstrukce a z toho vyplývající snadná výroba a nízká cena.

· * < · · • · t ·

Přehled obrázků na výkresech

Podstata a funkce zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku podle přihlášky tohoto vynálezu jsou vysvětleny pomocí výkresů. Obr. 1 znázorňuje pohled na všechny části zařízení, obr. 2 znázorňuje detail zkušebního vzorku s nástřikem, obr. 3 znázorňuje celou sestavu při provádění zkoušky. Z obrázků je vidět jednotlivé části zařízení a je zřejmé uspořádání zařízení v průběhu zkoušky.

Příklaci provedení technického-řešení-ř

Zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku podle obr. 1, obr. 2 a obr. 3 sestává z následujících částí: ze zkušebního vzorku, tvořeného kroužkem 1, čepem 2 a zkoušeným nástřikem 3, dále z desky 4 pro opření zkušebního vzorku a z tyčky 5.

Před zkouškou se pečlivě očistí kroužek 1. i čep 2. Cep 2 se vloží do kroužku 1 a na čelní plochu této sestavy protilehlé závitu čepu (2) se zvolenou metodou žárového stříkání nanese zkoušený nástřik 3. Do drážek pro upnutí horních čelistí univerzálního zkušebního stroje se zasune deska 4. Příčným otvorem v desce 4 se prosune tyčka 5, přičemž tyčka 5 má vnější průměr menší než je průměr otvoru v desce 4, takže otvorem volně prochází. Tyčka 5 je na konci s menším průměrem opatřena osovým otvorem s vnitřním závitem pro upevnění závitu čepu 2. Na druhém protilehlém konci s větším průměrem je tyčka 5 opatřena vroubkováním pro její snadné a jednoznačné upevnění v protilehlých čelistech univerzálního zkušebního stroje umožňujících upnutí válcových vzorků. Poté se spustí posuv směrem dolů spodní části univerzálního zkušebního stroje a sleduje se průběh síly v závislosti na její poloze. Zkouška se ukončí v okamžiku destrukce zkušebního vzorku, což se projeví snížením hodnoty okamžité síly.

Kroužek 1, čep 2, deska 4 a tyčka 5 jsou zhotoveny z kovových (železných i neželezných) materiálů s přihlédnutím k charakteru a cílům prováděné zkoušky. Vhodnými polotovary pro jejich výrobu jsou komerčně vyráběné a dodávané polotovary, pro kroužek 1, čep 2 a tyčku 5 tyče kruhového průřezu, pro desku 5 tyče obdélníkového průřezu nebo tlustý plech.

Zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku je možné použít všude tam, kde je potřeba z jakýchkoliv důvodů a pro jakékoliv účely stanovit přilnavost v tahu stříkaného materiálu. Jeho přednostmi jsou jednoduchá konstrukce, snadná výroba, nízká cena a dobrá opakovatelnost výsledků zkoušky.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku, vyznačující se tím, že sestává ze zkušebního vzorku, tvořeného kroužkem (1) s válcovým nebo kuželovým vnitřním otvorem, čepem (2) s válcovou nebo kuželovou vnější plochou pro vsunutí do otvoru kroužku (1) a závitem na protilehlé straně pro vsunutí do vnitřního otvoru se závitem tyčky (5) a zkoušeným nástřikem (3) naneseným na čelní plochu sestavy kroužku (1) a čepu (2)„z desky (4) pro opření zkušebního vzorku a z tyčky (5), přičemž vrcholový úhel (a) vnitřního povrchu kroužku (1) a vnějšího povrchu čepu (2) je v rozmezí od (Ádo 60°, přičemž deska (4) je upnutelná do univerzálního zkušebního stroje a má v sobě příčný otvor pro volné prosunutí tyčky (5), přičemž tyčka (5) je na jednom konci opatřena osovým otvorem s vnitřním závitem pro upevnění závitu čepu (2) a na druhém protilehlém konci je opatřena vroubkováním pro snadné a jednoznačné upevnění tyčky (5) v protilehlých čelistech univerzálního zkušebního stroje.
2. 2. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že kroužek (1), čep (2), deska (4) a tyčka (5) jsou zhotoveny z kovových materiálů.
3. 3. Zařízení podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím. že polotovarem pro kroužek (1) čep (2) a tyčku (5) je tyčovina kruhového průřezu, přičemž polotovarem pro desku (5) je tyčovina obdélníkového průřezu nebo tlustý plech.