FI88818C

FI88818C - Element med vibrationsdaempande belaeggning, och foerfarande foer framstaellning av elementet

Info

Publication number: FI88818C
Application number: FI891008A
Authority: FI
Inventors: Johan Vanderstraeten
Original assignee: Emiel Vanderstraeten P V B A
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1989-03-02
Publication date: 1993-07-12
Also published as: ES2034576T3; EP0333244A1; DK114089A; DE68902070T2; IE890667L; IL89549A; NO891028D0; NO177909C; KR890014779A; FI88818B; CA1318553C; CN1036046A; KR960009069B1; GR3006008T3; EP0333244B1; CN1024143C; IE62675B1; NO177909B; FI891008A; DK114089D0

Description

8881 8

ELEMENTTI, JOSSA ON VÄRÄHTELYÄ VAIMENTAVA PINNOITE, JA MENETELMÄ ELEMENTIN VALMISTAMISEKSI

Keksintö koskee vaatimuksen 1 johdannon mukaista elementtiä, 5 jossa on värähtelyä vaimentava pinnoite, ja jollaisia ovat esimerkiksi pyörösahan tai muunlaisen sahan terä, hiomakoneen laikka, hiomalaikka, kovaääninen samoin kuin metalli-seinä, kotelorakenne ja kotelo, sekä menetelmää elementin valmistamiseksi.

10

Yleisesti tunnetuilla ääntä ja/tai värinää vaimentavilla päällyksillä eli pinnoitteilla on se haittapuoli, että ne joko eivät ole kovin tehokkaita tai niitä voidaan käyttää vain tasaisilla pinnoilla, joissa sitä paitsi ei voi olla 15 olennaisesti mitään rasitusta.

Tällainen tilanne on esimerkiksi levymetallisissa pinnoitteissa, jotka on viskoelastisella ainekerroksella kiinnitetty seinään olemaan ääntä vaimentavia.

20

Keksinnön eräänä keskeisenä tavoitteena on aikaansaada edellä mainitun tyyppinen pinnoite, jota voidaan käyttää mitä moninaisimmilla aloilla, ollen kuitenkin etusijalla metallielementit, joissa värähtelyt voivat edetä hyvin 25 helposti ja siten synnyttää hyvin haitallisiä ääniä.

Tässä tarkoituksessa pinnoitteessa on vaatimuksen 1 tunnus-merkkiosan mukaisesti a) kerroksen partikkelit on suoraan sidottu yhteen siten, että huokoset voivat muuttaa muotoaan 30 ja/tai siirtyä jossain määrin toisiinsa nähden pinnoitteessa syntyneiden värähtelyjen aikana muuttamalla materiaalin muotoa, ja b) kerroksen huokoisuus on välillä 8-30%, kun pisaroilla on keskimääräinen halkaisija, joka vaihtelee 50:stä 150reen mikroniin, joilla huokosilla on keskimää-3ö räinen halkaisija, joka vaihtelee lOrstä 60:een mikroniin, ja jotka huokoset ovat jakaantuneet homogeenisesti mainitun kerroksen läpi.

2 38813

Keksinnön mukaiselle menetelmälle elementin valmistamiseksi on tunnusomaista se, että kovaa ainetta ruiskutetaan päällystettävälle pinnalle jonkin matkan päästä, joka on sellainen, että kun pisarat osuvat mainittuun pintaan, ne ovat jo 5 osittain koaguloituneitä, ja niiden kineettinen energia on alentunut tarpeeksi, niin että pisarat muuttavat mahdollisimman vähän muotoaan pintaa koskettaessaan, ja riittävä kiinnittyminen viimeksi mainittuun ja toisiinsa varmistetaan muodostamalla erilaisia toistensa päällä olevia partikkelei-0 den tasoja, jolloin huokoset, jotka muodostuvat viimeksi mainittujen väliin, ovat tasaisesti jakautuneet koko kerrokseen.

Keksinnön muut yksityiskohdat ja piirteet tulevat selviksi j seuraavasta selostuksesta ei-rajoittavien esimerkkien avulla koskien eräitä tiettyjä päällysteen ja menetelmän suoritusmuotoja mainittujen aineiden levittämiseksi käsiteltäville elementeille.

’0 Kuvio 1 on sivukuva eräästä elementin osasta, erityisesti pyörösahasta, jossa on keksinnön mukainen päällyste.

Kuvio 2 on kaaviomainen esitys esittäen osittaisen poikkileikkauksen pitkin kuvion 1 linjaa II-II.

'5

Kuvio 3 on kuvion 2 kaltainen poikkileikkaus, joka esittää erityisen muunnelman keksinnön mukaisesta pinnoitteesta.

Mainituissa kuvioissa samat viitenumerot liittyvät samoihin so osiin.

Vaikkakin keksinnön mukaista päällystä voidaan käyttää minkä tyyppiseen elementtiin tahansa, joissa akustisia tai ei-akustisia värähtelyjä voi muodostua, kuten esimerkiksi 35 elementit, jotka joutuvat pyörimis-, kääntämisliikkeeseen tai näihin kumpaankin liikkeeseen melko suurilla nopeuksil la, seuraavassa esitetty selostus rajoitetaan keksinnön 3 R 8 81 8 kuvaamiseksi ääntä vaimentavaan päällykseen, joka levitetään pyörösahan pintoihin, joka saha on tarkoitettu esimerkiksi leikkaamaan betonia tai luonnonkiveä. Itse asiassa tämä on hyvin mielenkiintoinen sovellus.

5

Keksinnön mukaiselle pinnoitteelle on yleisesti tunnusomaista se, että siihen kuuluu kerros suhteellisen kovaa ainetta 2, jossa on välejä ja kuoppia 3, joissa on ainetta 2 tai-puisampaa tai joustavampaa materiaalia 4. Itse asiassa 10 materiaalin 4 pitää olla pehmeämpää kuin aine 2, kun sen konsistenssin pitää olla riittävä, että se pystyy absorboimaan aineen 2 mainitussa kerroksessa syntyneiden värähtelyjen energian. Periaatteesasa mitkä tahansa kiinteät aineet, joita voidaan toisaalta syöttää aineen 2 mainitussa 15 kerroksessa oleviin kuoppiin 3 ja jotka toisaalta voivat muuttaa muotoaan aineen 2 vaikutuksesta, ovat sopivia. Siten eivät ainoastaan plastiset materiaalit vaan myös suhteellisen pehmeät metallit, edullisesti sellaiset, joiden sulamispiste on alhainen, tulisivat kysymykseen.

20

Kuviossa 1 esitetään pyörösaha, jonka kaksi suurta pintaa 1 on kokonaan päällystetty mainitulla pinnoitteella.

Tässä suoritusmuodossa aineen 2 kerrosrakenne on avokenno-25 tai avohuokosrakenne 3, jonka huokoisuus on edullisesti 8-30 %.

Itse asiassa materiaalin 4 viskositeettitilan välillä sinä aikana, jolloin jälkimmäistä levitetään aineen 2 kerroksel-30 le, ja huokosten 3 koon välillä vallitsee jonkinlainen suhde, koska on välttämätöntä, että tämä materiaali voi tunkeutua helposti mainittuihin huokosiin. Siispä, jos huokoset ovat suhteellisen suuria, voidaan käyttää melko viskoosia materiaalia. Mainittu aine voi olla esimerkiksi kuumassa -35 pehmenevää tai kuumassa kovettuvaa materiaalia. Käytettäessä kuumassa pehmenevää materiaalia se voidaan kaataa ollessaan sulana huokosiin 3, joissa se jähmettyy jäähdyttämällä.

Kuumassa kovettuvaa materiaalia käytettäessä voidaan käyttää esimerkiksi nesteenä olevaa reaktioseosta, joka polymerisoi- tuu huokosten sisällä.

4 8881ο 5 Erityisesti kuvion 2 esittämässä suoritusmuodossa kerros suhteellisen kovaa ainetta 2 on olennaisesti valmistettu hiukkasista 5, jotka on suoraan sidottu toisiinsa niin, että mainittujen hiukkasten 5 väliin muodostuu kuoppia 3 ja lisäksi, niin, että mainitut hiukkaset voivat muuttaa muoto-o aan tai liikkua jossain määrin toisiinsa nähden päällyksessä syntyvien värähtelyjen vaikutuksesta. Niinpä mainittujen hiukkasten väliin muodostuneiden kuoppien 3 muoto ja koko vaihtelevat mainittujen värähtelyjen vaikutuksesta jonkin määrätyn muodon ja tilavuuden ympärillä, joka niillä on, kun 5 sahanterä on lepotilassa.

Tämän hiukkasten suhteellisen liikkeen takia materiaali 4, jonka plastisuus tai elastisuus on suurempi kuin aine 3, joutuu vuorostaan paineen ja laajenemisen kohteeksi, niin O että se värähtelyenergia, joka näin syntyy aineessa 2, muuttuu materiaalin 4 sisällä lämpöenergiaksi.

Värähtelyt, joita muodostuu sahanterässä, johtuvat yleensä sen suhteellisen suurella nopeudella tapahtuvasta kosketuksi sesta sahattavaan kappaleeseen, kuten betoniin tai luonnon- kivilohkareeseen.

On havaittu, että saatiin hyviä tuloksia, kun mainittu kerros ainetta 2 muodostettiin rakeista ja hiukkasista, O joiden keskimääräinen halkaisija oli 50 - 150 mikronia.

Mainittu kerros ainetta 2 valmistetaan edullisesti koagu-loidusta metallipisaroista 5, jotka on suoraan sidottu yhteen ja jotka muodostetaan levittämällä sulaa metallia 35 päällystettävälle pinnalle.

5 »8810

Joissakin tapauksissa mainittu kerros ainetta 2 voidaan muodostaa metallista ja/tai keraamisista kuiduista, esimerkiksi 20-200 mikrometrin pituisista kuiduista, joiden halkaisija on 10-40 mikrometriä. Kuidut sekoitetaan tilas-5 tollisesti laskien yhteen, jotta mainitusta huokoisuudesta saataisiin niin homogeeninen kuin suinkin.

Mainittu kerros ainetta 2 voidaan siten mahdollisesti valmistaa rakeiden ja kuitujen seoksesta.

10

Keksinnön erään erityisen edullisen suoritusmuodon mukaan mainittu kerros ainetta 2 valmistetaan olennaisesti kulutusta kestävästä metallista tai metalliseoksesta kuten esim. krominikkeliteräksestä.

15

Keksinnön vielä erään suoritusmuodon mukaan materiaalin 4 luonteen mukaisesti voisi olla mahdollista suojella aineen 2 kerrosta jollain kulutusta erittäin hyvin kestävällä valmisteella, kuten esimerkiksi volframikarbidilla.

20

On saatu erittäin tyydyttäviä tuloksia, kun materiaali 4 valmistettiin eräästä sinänsä tunnetusta fenolihartsista.

On selvää, että voitaisiin käyttää muita muovailtavia ainei-25 ta, joilla on elastisia tai plastisia ominaisuuksia ja erityisesti viskoelastisia tai viskoplastisia ominaisuuksia kuten epoksihartseja tai elastomeerisia polymeerejä.

Mainittu kerros ainetta 2 voidaan myös kiinnittää sahanterän 30 päällystettävään pintaan 1 kiinnityskerroksella 6, joka edullisesti sisältää nikkelialumiinia, nikkelikromia, molybdeeniä tai vastaavia metalleja, jotka kiinnittyvät hyvin.

Aineen 2 mainitun kerroksen paksuus voi vaihdella elementin 35 tyypin mukaan, mutta se on yleensä 0,1-0,4 mm, edullisesti 0,2-0,3 mm. Mainittu vahvuus on massan ja erityisesti mainitun elementin paksuuden funktio ja, sahanterän ollessa 6 3 8 81 o kyseessä, sahanterän terien 8 leikkausreunan 7 paksuuden funktio. Sanomattakin on selvää, että vaimennusominaisuudet ovat suoraan verrannollisia päällyksen paksuuteen, mutta taloudellisista syitä pyritään yleensä saamaan päällyksestä 5 niin ohut kuin mahdollista. Sitä paitsi joissakin sovelluksissa mainittu paksuus voi vaihdella kohdasta toiseen joko jatkuvana tai epäjatkuvana.

Vielä eräissä muissa tapauksissa, kuten kuvion 3 esittämästä 0 poikkileikkauksesta näkyy, aineen 2 kerros kiinnitetään päällystettävään pintaan tietyillä alueilla 10 ja se on ainakin osittain vapaa tai mahdollisesti irrallaan tämän pinnan muihin alueisiin 11 nähden. Alueet 10, jossa mainittu kiinnittyminen tapahtuu, muodostavat yleensä 75-95 % kerrok-j sen 2 kokonaispinnasta.

Alueilla 11, joissa ainekerros 2 ei kiinnity päällystettävään pintaan, muodostuu onkalolta 12, jotka sitten täytetään materiaalilla 4 samalla tavalla kuin kuopat 3.

o Nämä alueet 11 voidaan muodostaa esimerkiksi käyttämällä tuotetta, jolla estetään kerroksen 2 kiinnittyminen, kuten esimerkiksi ohut kerros Teflonia, polyvinyylialkoholia, epoksihartsia yhdistettynä viirakankaaseen.

5

Pinnoitteen levittämiseksi päällystettävään johonkin pintaan kuten pyörösahanterän sivupintoihin voidaan menetellä keksinnön mukaan seuraavasti.

0 Eräässä ensimmäisessä toimintamuodossa levitys suoritetaan päällystettävälle pinnalle sinänsä tunnettuna käsittelynä, josta yleensä käytetään nimitystä "pintakäsittely", jonka tarkoituksena on saada pinnasta karkea ainakin niissä kohdissa, joihin halutaan kiinnittää ainekerros 2, niin että 35 saadaan ainekerros 2 kiinnittymään kestävästi.

i 7 £8818

Mainittu karkeus voidaan saada esimerkiksi hiekkapuhalluksella, joka on muodostettu käyttämällä kivivillaa, alumiini-oksidia ja vastaavaa, jonka rakeisuus on edullisesti 0,5-2,5 mm.

5

Toisena mahdollisuutena on antaa pinnalle kemiallinen käsittely esimerkiksi jollain hapolla.

Toisessa vaiheessa voidaan haluttaessa levittää kiinnitys-10 kerros 6 edellä kuvattuun tapaan.

Kolmannessa vaiheessa, joka on tärkein, muodostetaan ai-nekerros 2, joka on yleensä valmistettu kulutusta kestävistä metalleista. Tämä tapahtuu edullisesti sulametallilevitykse-15 nä päällystettävään pintaan tapahtuen määrätyllä nopeudella.

Tässä yhteydessä voidaan käyttää sinänsä tunnettuja metal-linpäällystystekniikoita, nimittäin kaari-, liekki-, plasma-ja tyhjiöplasmaruiskutusta, joko metallilangasta tai metal-20 lijauheesta tai kuiduista tai vastaavista.

Keksinnön mukaan voi olla tarpeen säätää hyvin huolellisesti sahanterän pintaan levitettävien metallipisaroiden lämpötila. Valitsemalla lämpötila huolellisesti saadaan aikaan se, 25 että pisarat ovat riittävän viskooseja, että ne pystyvät muodostamaan pinnalle 1 erillisiä hiukkasia, joiden muoto on edullisesti hyvin epäsäännöllinen ainekerroksessa 2, niin että tästä kerroksesta saadaan mahdollisimman huokoinen ja sen huokoisuus levittäytyy olennaisen tasaisesti koko ker-30 rokseen.

Toisena parametrinä on pistoolin pään etäisyys, jota pistoolia ei ole esitetty kuvioissa, ja päällystettävä pinta ja mainitun pään suunta tai asento mainittuun pintaan nähden.

Etäisyyden täytyy olla sellainen, että kun sulametallin pisarat tulevat mainittuun pintaan, ne ovat jo osittain 35 a s 8 81 c koaguloituneita ja niiden kineettinen energia on alentunut riittävästi niin, että niiden muoto muuttuu mahdollisimman vähän, kun ne koskettavat mainittua pintaa, kuitenkin samanaikaisesti varmistaen riittävän kiinnittymisen jälkimmäiseen 5 ja toisiinsa.

Neljännessä vaiheessa materiaali 4, joka on edullisesti viskoelastista tai viskoplastista materiaalia, levitetään suhteellisen kovan ainekerroksen 2 kuoppiin 3.

:d Tämä voi tapahtua impregnoinnilla, erityisesti tyhjiö-imp-regnoinnilla.

Tämän viimeksi mainitun tekniikan käyttö voi olla erityisen 5 tärkeää, jos kuopissa on aika pieniä huokosia tai jos materiaalissa 2 on suhteellisen suuri viskositeetti.

Erääseen toiseen tekniikkaan kuuluu esimerkiksi visko-elas-tisen materiaalin levittäminen riittävän nestemäisessä o tilassa materiaalin 2 kerrokselle, niin että sitä voisi upota sen sisään.

Lopuksi tätä kerrosta voitaisiin myös kiillottaa sen jälkeen, kun mainittu materiaali 4 on levitetty kerroksen 5 huokosiin.

Keksinnön mukaisen menetelmän erään toisen suoritusmuodon mukaan ainekerros 2 voidaan levittää metalliseoksena valmistettuna ao. suhteellisen kovasta aineesta ja toisesta G aineesta, joka voidaan jälkeenpäin poistaa helposti kemiallisesti.

Näin poistamalla mainittu toinen aine päällystettävälle pinnalle koaguloituneista pisaroista on myös mahdollista J!j saada sellainen lopullinen kerros, jossa on suhteellisen merkittäviä kuoppia tai huokosia, jotka voidaan sittemmin täyttää materiaalilla 4.

9 P8813 Tällainen metalliseos voidaan muodostaa esimerkiksi raudasta ja kuparista, jolloin kupari voidaan sitten poistaa liuottamalla se happoon ennen viskoelastisen tai viskoplastisen materiaalin levittämistä.

5

Seuraavassa esitetään erityisesimerkkejä, jotka kuvaavat keksinnön kohdetta täydellisemmin.

Esimerkki 1 10

Mainitun kovan ainekerroksen muodostamiseksi käytettiiin metalliseosta, joka koostui seuraavista aineista: Ni 67 %; Cr 17 %; Bo 3 %; Si 3 %; C 0,5 %; Mo 4 %; Cu 3 %; Fe 2,5 %. Kerros tätä metalliseosta, jonka sulamispiste oli n. 1 100 15 °C, levitettiin teräslevylle käyttäen ns. liekkiruiskutustek niikkaa, jossa mainittua metalliseosta työnnetään asetylee-ni-happiseosta käyttävän pistoolin liekkiin, jossa oli tarkoin määrätyt suhteet, näin mahdollistaen, että tämä seos suli ja se voitiin levittää pistoolinliekillä teräslevylle. 20 Tässä esimerkissä mainittu seos on jauhemuodossa, jonka keskimääräinen raekoko voi vaihdella lOOista 200:aan mikro-metriin. Tässä käytetty pistooli oli METCO-pistooli, tyyppiä 5P. Kohdistuksen etäisyys oli n. 60 cm. Pistoolin virtaus-mittarin asento säädettiin 34:ksi asetyleenikaasulle ja 25 happikaasulle. Teräslevylle näin muodostetun kovan ja huokoisen kerroksen paksuus oli n. 0,2 mm, huokoisuuden ollessa n. 23 %. Tämän kerroksen jäähdyttyä lämpötilaan n. 110-120 °C kerros impregnoitin viskoelastisella epoksihartsista muodostetulla aineella kauppanimeltään Araldit, tyyppi CY 221, 30 Ciba-Geigyn tuote, joka saavuttaa minimiviskositeettinsa n. 110-120 °C:ssa.

Esimerkki 2 35 Tässä esimerkissä mainitun suhteellisen kovan ainekerroksen levittämistekniikka esim. teräslevylle on nimeltään kaari-ruiskutustekniikka.

ίο 8 8 81 ci Tässä tekniikassa muodostetaan sähköinen kaari kahden metal-lilangan väliin, joiden pohja täytyy päällystää ja näin sulatettu metalli levitetään paineilmavirralla mainittuun pintaan. Tässä käytetty metalli oli terästä, joka sisälsi 5 2,2 % Mn, 1,9 % Cr ja 1,2 % C ja oli muodoltaan teräslankaa, jonka halkaisija oli 2 mm. Sähkövirtana oli n. 400A. Pistoolina käytettiin tyyppiä 2 RG METCO. Sen suulla ilmanpaine oli 2 kg/cm2. Kohdistusetäisyys oli n. 80 cm. Saatiin kova kerros, jonka huokoisuus oli n. 18 % ja paksuus n. 0,4 mm. o Tämä kerros tyhjiöimpregnoitiin sen jälkeen fenolihartsilla (yritys oli Alterpaint).

Esimerkki 3 5 Tämän esimerkin tekniikka, jota käytettiin mainitun suhteellisen kovan ainekerroksen levitykseen esim. johonkin alustaan, oli nimeltään ns. plasmaruiskutustekniikka. Tämän tekniikan mukaan plasmakaari muodostettiin kaasussa, joka sisälsi 90 % argonia ja 10 % vetyä. Esimerkissä käytetty 20 kova aine oli keraamista (87 % A1203 + 13 % Ti03) ja se annettiin tähän plasmaan jauheena, jonka granulometri oli n. 56-80 mikrometriä. Sähkövirta oli n. 500 A ja jännite 60 volttia.

?5 Saatiin kova kerros, jonka paksuus oli n. 0,3 mm ja huo koisuus n. 15 %. Tämä kerros impregnoitiin sitten polyure-taanielastomeerilla, jonka kauppanimike on Monotaan A80. Elastomeeri oli aikaisemmin saatettu n. 70 °C:n lämpötilaan parantamaan sen tunkeutumista kovaan kerrokseen.

30

On itsestään selvää, että keksintö ei rajoitu edellä kuvattuihin suoritusmuotoihin ja että näiden puitteissa voidaan kuvitella useita muunnelmia, erityisesti koskien menetelmää, jota käytetään muodostamaan kova kerros, jossa on 35 kuoppia ja/tai onkalolta, ja prosessia, jota käytetään levittämään viskoelastinen tai viskoplastinen materiaali mainittuihin kuoppiin ja/tai onkaloihin. Jälkimmäisen mate-

11 P.88U

riaalin luonne voi olla erittäin moninainen. Tämä on totta myös koskien ainetta, josta mainittu suhteellisen kova kerros on muodostettu.

5 On erityisen tärkeää, että mainittu kerros ainetta 2 muodostaa tarpeeksi jäykän rungon, jossa on riittävä mekaaninen vastus, mutta joka samaan aikaan säilyttää pinnoitteessa värähtelyjen vaikutuksesta jonkin verran joustavuutta. Tästä on tuloksena, että eri hiukkaset pitää jollain tavalla sitoa 10 yhteen eikä niitä saa olla vapaina tässä viskoelastisessa tai viskoplastisessa materiaalissa, ei ainakaan useimmissa niistä.

Sitä paitsi joissakin erityistapauksissa viskoelastinen tai 15 viskoplastinen materiaali voidaan levittää samanaikaisesti kuin mainittu suhteellisen kova aine levitetään päällystettävälle pinnalle.

Vielä eräissä muissa tapauksissa ainakin osa mainittua kovan 20 aineen kerrosta voidaan muodostaa myös elektrolyysillä tai jollain tunnetulla haihduttamistekniikalla. Tämä voi olla käyttökelpoista esimerkiksi silloin, kun joitakin pinnassa olevia alueita pitäisi päällystää, joissa alueissa kovan aineen 2 kerrosta ei ole kiinnitetty tähän pintaan, kuten 25 nähdään kuviosta 3. Tässä tapauksessa ensimmäinen ohut kerros tätä ainetta voitaisiin saada aikaan elektrolyysillä tai haihduttamisella, jota seuraa toinen kerros, esimerkiksi käyttäen jotakin em. tekniikkaa, jonka hyöty on olennaisesti suurempi kuin elektrolyysin tai haihduttamisen.

30 Näin käytännössä levitetään kerros plastista tai elastista materiaalia 4 esimerkiksi keksinnön mukaisella päällystysai-neella peitettävän aineen pinnoille 11. Haihdutettua metallia kondensoimalla muodostetaan ohut kerros sähköä johtavaa 35 metallia mainitulle pinnalle, siis yhtä hyvin materiaaliker-rokselle 4, joka on alueilla 11, kuin pinnan muulle osalle, nimittäin alueelle 10. Tätä toimintoa voi sitten seurata

12 «881G

elektrolyysi, jolla kerros jotain kovaa ainetta 2 saadaan levitetyksi mainitulle johtavalle metallille; mainitussa kerroksessa ei itsessään välttämättä tarvitse olla kuoppia, vaan niissä on aikaisemmin alueille 11 muodostuneita onka-5 loita 12.

Keksinnön mukainen pinnoite eroaa erityisesti tunnetuista kovasta aineesta ja joustavasta tai muovimateriaalista olevista pinnoitteista, joita käytetään esimerkiksi leikkaus-0 laitteen teriin, siten, että kova aine muodostaa useasta päällekkäisestä hiukkaskerroksesta muodostetun huokoisen kerroksen, joka itsessään on kuin runko, joka sisältää mainitun joustavan tai muovimateriaalin ja/tai rajaa päällystettävän pinnan, joitakin onkalolta sisältäen mainittua 5 elastista tai muovimateriaalia, joka kova materiaali mainituissa tunnetuissa prosesseissa on yleensä muodostettu kovista ja leikkaavista hiukkasista, jotka on kiinnitetty jäykästi yhteen, joiden ulkopinnassa olevat välit ainoastaan on täytetty kitkaa estävällä aineella, tai se on valmistettu 0 hyvin tiiviistä metallikerroksesta, jonka huokoisuus ei yleensä ylitä 1-2 % ja joka on kiinnitetty jäykästi koko päällystettävälle pinnalle.

On havaittu, että mainitut tunnetut pinnoitteet eivät pysty 5 vaimentamaan akustiikkaa eikä värähtelyjä.

Jotta saataisiin sellainen kovasta aineesta 2 muodostettu kerros, joka on keksinnön mukaan riittävän huokoinen, olisi hyödyllistä saada päällystettävälle pinnalle joitakin huoko-TO siä, joiden muoto on mahdollisimman epäsäännöllinen. On sitä paitsi mielenkiintoista käyttää metallijauhetta, jossa granulometriset sisäiset vaihtelut on saatu mahdollisimman pieniksi. Lisäksi se menettely, jolla metalli levitetään päällystettävälle pinnalle, kuten esim. levitysetäisyys ja J5 pistoolin kaltevuuskulma, voi suuresti vaikuttaa kovan ainekerroksen 2 rakenteeseen.

13 R 8 81 b

Lopuksi levitettävissä metalleissa pitää olla minimikovuus, että saadaan tulevalle kova-ainekerrokselle riittävä huokoisuus, niin että suhteellisen pehmeät ja taipuisat metallit kuten alumiini ja kupari voivat edellyttää erityisvarotoi-5 menpiteitä tai levitystekniikka, joka on edellä kuvattu kuvion 3 yhteydessä, että saataisiin onkalolta kerroksen 2 ja peitettävän pinnan välille.

Jos käytetään suhteellisen kovasta aineesta olevia hiuk-10 kasia, joiden sulamispiste on korkea, kuten volframikarbidia tai jotain keraamista ainetta toisen aineen kanssa tai ilman sitä, esimerkiksi koboltin kanssa, mainitut hiukkaset voidaan pintafuusioida ennen mainitulle päällystettävälle pinnalle levittämistä, niin että mainitut hiukkaset pystyvät 15 kiinnittymään toisiinsa ja mainittuun pintaan muuttamatta olennaisesti muotoaan.

Täten kovasta sydänosasta koostuvat hiukkaset kuten teräksestä olevat, jonka sulamispiste on n. 1600 °C, tämä ydin, 20 jota ympäröi materiaalikerros, jolla on alempi sulamispiste kuten jokin metalli, jonka sulamispiste on esim. 1000 °C, voi hyvinkin olla sopiva keksinnön mukaiseen päällystämiseen. Itse asiassa riittää, että saatetaan mainitut rakeet sen aineen sulamispisteeseen, josta päällyskerros on muodostet-?5 tu, silloin kun mainitut rakeet on levitetty päällystettävälle pinnalle. Rakeiden muodon muuttuminen voitaisiin tässä tapauksessa rajoittaa minimiin niin, että saataisiin mahdollisimman paljon huokosia mainittujen rakeiden väleihin. Muita mahdollisesti käytettäviä rakeita ovat sellaiset, jo joissa on plastinen tai joustava materiaaliydin ympäröitynä suhteellisen kovalla aineella, esimerkiksi rakeet, joiden silikoniydin on ympäröity nikkeliä olevalla metallijauheella tai polyesteriytimen ympärillä on ohut metallikalvo. Tämä ulkopuolinen kerros voi siis sulaa, joten rakeet voidaan 33 yhdistää yhteen jopa ilman, että mainittujen rakeiden välillä on huokosia, koska sellaisessa tapauksessa huokoset ovat rakeiden sisäpuolella.

14 P.8810

Vielä eräänä tekniikkana, jota voi keksinnön mukaan olla sopiva, on jauhemetallurgia käsittäen päällystettävälle pinnalle tapahtuvan metallijauheiden kuumapuristuksen ja sintrauksen pyrittäessä saamaan näin muodostuneelle ker-5 rokselle riittävä huokoisuus.

Käytetystä menettelystä riippumatta on yleensä havaittu, että hyviä tuloksia saadaan värähtelyn vaimentamisesta, kun mainitun kovan aineen kerrokseen kuuluu useita hiukkastaso-0 ja, niin että näiden väleihin muodostuneet huokoset ulottuvat yhtenäisesti kolmeen suuntaan.

Vielä eräänä menettelynä plastisen tai elastisen materiaalin saamiseksi kovan aineen huokosiin on se, että käytetään 5 mainitun aineen liuoksia, suspensioita tai emulsioita; tämän menettelyn mukaisesti mainittu kerros impregnoidaan mainituilla nesteillä ja sitten ylimääräinen neste haihdutetaan, niin että saadaan huokosten sisään materiaali kiinteässä tai puolikiinteässä muodossa.

'0

Lopuksi keksinnön mukainen pinnoite, erityisesti johtuen sen levityksen helppoudesta ja sen tehokkuudesta, voidaan periaatteessa levittää jopa erittäin ohuenakin mille tahansa pinnalle, jopa sellaisten osien kompleksisille pinnoille, ?5 joita ovat esim. leikkaustyökalut, hankaustyökalut ja vastaavat, koneiden tai ajoneuvojen metallirungot, metallisei-nät kuten autojen rungot, pyöränmoottorien sylinterien rivat, kovaäänisten metalliosat ja muut sellaiset.

JO Mainitun suhteellisen kovan aineen huokoisuus, jota on yleisesti pidettävä keksinnön eräänä tärkeänä piirteenä, voidaan määritellä esimerkiksi tekniikalla, joka tunnetaan nimellä "ominaispainon määritys hydrostaattisella vaa'alla".

i

Claims

1. Elementti, edullisesti metallielementti, jossa on värähtelyä vaimentava pinnoite, joka on muodostettu toisaalta 5 esim. metallia, metalliseosta, karbiideja tai metalliokside-ja olevien partikkeleiden (5) suhteellisen kovan aineen (2) kerroksesta ja toisaalta kiinteästä materiaalista (4), jolla on korkeampi plastisuus tai elastisuus kuin mainitulla aineella (2) , jotka partikkelit (5) on muodostettu kiin-10 teytetyistä pisaroista ja sidottu yhteen muodostamaan avoimen huokoisen rakenteen (3), joka sisältää materiaalin (4), joka elementti on tunnettu siitä, että pinnoitteessa: a) kerroksen (2) partikkelit on suoraan sidottu yhteen siten, että huokoset voivat muuttaa muotoaan ja/tai siirtyä 15 jossain määrin toisiinsa nähden pinnoitteessa syntyneiden värähtelyjen aikana muuttamalla materiaalin (4) muotoa, ja b) kerroksen (2) huokoisuus on välillä 8-30%, kun pisaroilla on keskimääräinen halkaisija, joka vaihtelee 50:stä 150:een mikroniin, joilla huokosilla (3) on keskimääräinen 20 halkaisija, joka vaihtelee 10:stä 60:een mikroniin, ja jotka huokoset (3) ovat jakaantuneet homogeenisesti mainitun kerroksen (2) läpi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elementti, tunnettu siitä, .25 että mainittu kerros (2) on tehty levittämällä sulaa metallia, edullisesti metallijauheiden liekinheitintekniikalla nimeltään "liekkiruiskutus".

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen elementti, tunnettu 30 siitä, että mainittu kerros (2) sisältää kulutusta kestävää metallia tai metalliseosta.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen elementti, tunnettu siitä, että mainittu materiaali (4) on valmistettu 3. viskoelastisesta tai viskoplastisesta materiaalista, erityi sesti fenolihartsista. ie 8 8 818

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen elementti, tunnettu siitä, että mainitun kerroksen (2) paksuus on 0,ΙΟ,4 mm, edullisesti 0,2-0,3 mm.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elementti, tunnettu siitä, että mainittu kerros (2) on jäykästi kiinnitetty elementin päällystettävään pintaan määrätyillä alueilla (10) ja on ainakin osittain kiinnittämättä mainitun pinnan muihin alueisiin (11). o

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen elementti, tunnettu siitä, että alueet (10), joissa kerros (2) on jäykästi kiinnitetty päällystettävään pintaan, muodostavat tämän pinnan tai kerroksen (2) alasta 75-95%. 5

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen elementti, tunnettu siitä, että mainittu kerros (2) on kiinnitetty päällystettävään pintaan kiinnityskerroksella (6), joka edullisesti sisältää nikkelialumiinia, nikkelikromia tai molybdeeniä. 0

9. Menetelmä patenttivaatimuksissa 1-8 määritellyn elementin valmistamiseksi levittämällä pinnoite jonkin elementin päällystettävään pintaan, edullisesti metallielementin, jossa elementin päällystettävään pintaan käytetään pintakä- J sittelyä varmistamaan suhteellisen kovaa ainetta (2) olevan kerroksen kiinnittyminen, joka kerros (2) levitetään näin käsitellylle pinnalle ruiskuttamalla mainittua ainetta ainakin osittain sulana ja pisaroina esimerkiksi käyttämällä sinänsä tunnettuja tekniikoita kuten kaari-, liekki-, plas- 0 ma- ja tyhjiöruiskutusta, ja materiaalia (4), jolla on korkeampi plastisuus tai elastisuus kuin aineella (2), sijoitetaan huokosiin (3), joita on muodostunut aineen (2) koagu-loituneiden pisaroiden väliin, tunnettu siitä, että kovaa ainetta (2) ruiskutetaan päällystettävälle pinnalle jonkin 35 matkan päästä, joka on sellainen, että kun pisarat osuvat mainittuun pintaan, ne ovat jo osittain koaguloituneita, ja niiden kineettinen energia on alentunut tarpeeksi, niin että 17 -881ο pisarat muuttavat mahdollisimman vähän muotoaan pintaa koskettaessaan, ja riittävä kiinnittyminen viimeksi mainittuun ja toisiinsa varmistetaan muodostamalla erilaisia toistensa päällä olevia partikkeleiden tasoja, jolloin 5 huokoset (3), jotka muodostuvat viimeksi mainittujen väliin, ovat tasaisesti jakautuneet koko kerrokseen (2).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu kerros (2) levitetään metallista, joka 10 muodostaa suhteellisen kovan aineen, ja toisesta aineesta, joka voidaan helposti poistaa kemiallisesti, muodostuvan seoksen päälle, että tämä toinen aine poistetaan ainakin osittain muodostamalla lisähuokosia, ja että sen jälkeen materiaali (4) lisätään huokosrakenteeseen (3). 15

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että materiaali (4) lisätään suhteellisen kovassa kerroksessa oleviin huokosiin (3) impregnoimalla, erityisesti tyhjiöimpregnoinnilla. ιθ R 8 81 c