CZ25075U1

CZ25075U1 - Zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku

Info

Publication number: CZ25075U1
Application number: CZ201226911U
Authority: CZ
Inventors: Brozek@Milan
Original assignee: Ceská zemedelská univerzita v Praze
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2013-03-14

Description

Technické řešení 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 io 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 zaříze15 ní 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 pruž25 nosti 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, přip. vytvoření repliky, zjišťování trhlin v povrchu, zkouška tvrdosti, měření tloušťky povlaku, stanovení tepelné a elektrické vodivosti. Nejčas30 těji 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 odběra35 tele.

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. Zkouška se io ukončí v okamžiku porušení slepené sestavy. Při prováděni 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 terce. Přilnavost se hodnotí jako pevnost spojení σ [MPaj a vypočítá se ze vztahu

CZ 25075 Ul

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 0° do 60°. Čep se vloží do kroužku a na čelní plochu se testovanou technologií nanese zkoušený nástřik. Takto připravený zkušební vzorek se následně za pomocí dalších částí navrženého zařízení (desky a tyčky) umístí mezi čelisti univerzálního zkušebního stroje ío 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 technického řešení

Zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku podle přihlášky tohoto užitného vzoru sestává z následujících částí: ze zkušebního vzorku, tvořeného kroužkem, čepem a zkouše15 ným nástřikem, dále z desky a z tyčky.

Technické řešení 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 kroužku 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 homí okraj desky. Do díry se závitem v horní části tyčky se zašroubuje závit čepu. Tato podsestava se poioží na homí 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.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je vysvětleno 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.

Příklad provedení technického řešení

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 čepem 2 a zkoušeným nástřikem 3, dále z desky 4 pro opření zkušebního vzorku a z tyčky 5.

Před zkouškou se pečlivě očistí kroužek i i čep 2. Čep 2 se vloží do kroužku i a na čelní plochu této sestavy 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 oso-2CZ 25075 Ul vým 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. Pote sc spustí posuv směrem dolů spudili časti uinvcizálinÍiu zkušebního síioje a i leduje se průběh síly v závislosti na její poloze. Zkouška se ukončí v okamžiku destrukce zkušebního vzorku, což se projeví snížením hodnoty okamžité síly.

Kroužek i, 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

NÁROKY NA OCHRANU

1. Zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku, vyznačující se tím, že sestává ze zkušebního vzorku, tvořeného kroužkem (1), Čepem (2) a zkoušeným nástřikem (3), 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 upevnění tyčky (5) v protilehlých čelistech univerzálního zkušebního stroje.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že kroužek (1), čep (2), deska (4) a tyčka (5) jsou zhotoveny z kovových materiálů.
3. Zařízení podle nároků 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 tyčoví na obdélníkového průřezu nebo tlustý plech.