RU2405860C2 - Method for obtaining powder coatings on basis of metal matrix - Google Patents

Method for obtaining powder coatings on basis of metal matrix Download PDF

Info

Publication number
RU2405860C2
RU2405860C2 RU2009101490/02A RU2009101490A RU2405860C2 RU 2405860 C2 RU2405860 C2 RU 2405860C2 RU 2009101490/02 A RU2009101490/02 A RU 2009101490/02A RU 2009101490 A RU2009101490 A RU 2009101490A RU 2405860 C2 RU2405860 C2 RU 2405860C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
heated
heating
coating
powder
Prior art date
Application number
RU2009101490/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009101490A (en
Inventor
Вадим Анатольевич Ковтун (BY)
Вадим Анатольевич Ковтун
Владимир Николаевич Пасовец (BY)
Владимир Николаевич Пасовец
Original Assignee
Государственное научное учреждение "Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научное учреждение "Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси" filed Critical Государственное научное учреждение "Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси"
Publication of RU2009101490A publication Critical patent/RU2009101490A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2405860C2 publication Critical patent/RU2405860C2/en

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method involves application of copper base to the surface, which is heated to 70-90°C, layer of jelly flux, its heating to 100-120°C. Then to the base there applied is layer of copper powder pre-dried to humidity of 3-4% and heated to 110-130°C, and burnt to the base by means of roller electrodes by using alternating current pulses. Duration of pulses is 0.7-0.8 of sinusoid period, and pause between them is 0.2-0.3 of sinusoid period. At that, prior to drying and heating, copper powder is subject to mechanical activation during 50-70 min.
EFFECT: improving mechanical properties of coatings.
4 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения покрытий из металлических порошковых материалов путем припекания.The invention relates to the field of powder metallurgy, in particular to methods for producing coatings of metal powder materials by baking.

Известен способ получения покрытий из металлического порошка, включающий нанесение металлического порошка на поверхность подложки и его припекание при помощи двух роликовых электродов, через которые пропускают электрический ток и одновременно прикладывают давление [А.с. СССР № 1743697, МПК B22F 7/04, 1992].A known method of producing coatings of metal powder, including applying a metal powder to the surface of the substrate and its baking using two roller electrodes through which electric current is passed and at the same time apply pressure [A.S. USSR No. 1743697, IPC B22F 7/04, 1992].

Недостатками способа являются невысокие физико-механические характеристики покрытия.The disadvantages of the method are the low physical and mechanical characteristics of the coating.

Наиболее близким к изобретению по технологической сущности и достигаемому результату является способ получения порошковых покрытий, включающий нанесение на поверхность металлической основы, нагретой до 70-90°С, слоя желеобразного флюса, его прогрев до 100-120°С, последующее нанесение слоя из высушенного до влажности 3-4% металлического порошка и припекание его при помощи роликовых электродов, используя импульсы переменного электрического тока, длительность которых составляет 0,7-0,8 периода синусоиды, а длительность паузы между импульсами составляет 0,2-0,3 периода синусоиды, перед нанесением на слой желеобразного флюса металлический порошок прогревают до температуры 110-130°С [Патент РФ 2326184, МПК С23С 24/08, B22F 7/04, 2008 (прототип)].Closest to the invention in terms of technological essence and the achieved result is a method for producing powder coatings, comprising applying to the surface of a metal base heated to 70-90 ° C, a gel-like flux layer, heating it to 100-120 ° C, and then applying a layer of dried to humidity 3-4% of the metal powder and baking it using roller electrodes, using pulses of alternating electric current, the duration of which is 0.7-0.8 sine wave period, and the duration of the pause between pulses with nent 0.2-0.3 sinusoid period, before application to the layer of jelly flux metal powder is heated to a temperature of 110-130 ° C [Russian Patent 2326184, IPC S23S 24/08, B22F 7/04, 2008 (prototype)].

Недостатками известного способа являются невысокие механические характеристики покрытия.The disadvantages of this method are the low mechanical characteristics of the coating.

Задача изобретения состоит в улучшении механических характеристик покрытия.The objective of the invention is to improve the mechanical characteristics of the coating.

Поставленная задача решается тем, что согласно способу получения порошковых покрытий на основе металлической матрицы, включающему предварительное нанесение на поверхность металлической основы, нагретой до 70-90°С, слоя желеобразного флюса, его прогрев до 100-120°С, последующее нанесение слоя из высушенного до влажности 3-4% и прогретого до температуры 110-130°С металлического порошка и припекание его при помощи роликовых электродов, используя импульсы переменного электрического тока, длительность которых составляет 0,7-0,8 периода синусоиды, а длительность паузы между импульсами составляет 0,2-0,3 периода синусоиды, перед сушкой и прогревом металлический порошок подвергают механической активации в течение 50-70 мин.The problem is solved in that according to the method for producing powder coatings based on a metal matrix, which includes preliminary deposition of a jelly-like flux layer on the surface of a metal base heated to 70-90 ° C, its heating to 100-120 ° C, and subsequent application of a layer of dried to a moisture content of 3-4% and a metal powder heated to a temperature of 110-130 ° C and baking it using roller electrodes, using alternating electric current pulses, the duration of which is 0.7-0.8 sine wave periods, and for The duration of the pause between pulses is 0.2-0.3 sine wave periods, before drying and heating, the metal powder is subjected to mechanical activation for 50-70 minutes.

Решение поставленной задачи обеспечивается за счет повышения прочности в зонах контактного взаимодействия между частицами порошкового покрытия, а также между покрытием и металлической основой. Этому способствует уменьшение площади оксидных пленок на поверхности металлических порошковых частиц и увеличение вследствие этого количества металлических контактов между ними вследствие снижения температурных градиентов в материале при указанных температурных условиях обработки компонентов.The solution to this problem is provided by increasing the strength in the zones of contact interaction between the particles of the powder coating, as well as between the coating and the metal base. This is facilitated by a decrease in the area of oxide films on the surface of metal powder particles and, as a result, an increase in the number of metal contacts between them due to a decrease in temperature gradients in the material under the indicated temperature conditions for processing the components.

Полученное предложенным способом покрытие по сравнению с покрытием, полученным известным способом, обладает повышенными механическими свойствами.Obtained by the proposed method, the coating in comparison with the coating obtained in a known manner, has improved mechanical properties.

Изобретение иллюстрируют следующие примеры.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1 (по прототипу). Получают покрытие из металлического порошкового материала методом электроконтактного припекания. В качестве металлической основы используют медную ленту марки ДПРНМ-0,35×15 НДМ 3 ГОСТ 1173-77, а в качестве материала покрытия - медный порошок ПМС-1 ГОСТ 4960-75 с размером частиц 50-100 мкм. Нанесение покрытия осуществляют на установке, выполненной на базе машины контактной сварки МШ-3207. В подающем устройстве медную ленту нагревают до температуры 80°С. На поверхность медной ленты наносят слой желеобразного флюса ПКБ-26 М толщиной 60-70 мкм и прогревают его до температуры 110°С. С помощью дозатора наносят предварительно высушенный до влажности 3% и прогретый до температуры 110-130°С в обогреваемом дозаторе порошковый материал и формируют слой металлического порошка по толщине. Затем медную ленту с нанесенным и сформированным порошковым слоем помещают между двумя роликовыми электродами диаметром 200 мм и шириной 16 мм, сжимаемыми с помощью пневмоцилиндров, и прокатывают с пропусканием переменного электрического тока частотой 50 Гц в виде импульсов, описываемых неполной синусоидой, длительность которых меньше периода синусоиды и составляет 0,75 ее периода, а длительность паузы составляет 0,25 периода синусоиды, и одновременным прикладыванием давления. В результате осуществляют припекание порошкового слоя к ленте. Необходимую длительность импульса в относительных величинах устанавливают на блоке управления машины контактной сварки МШ-3207. Основные показатели технологического процесса приведены в таблице 1.Example 1 (prototype). A coating of metallic powder material is obtained by electrocontact baking. As a metal base, a copper tape of the DPRNM-0.35 × 15 NDM 3 grade GOST 1173-77 is used, and as a coating material is a copper powder PMS-1 GOST 4960-75 with a particle size of 50-100 microns. The coating is carried out on the installation made on the basis of the resistance welding machine MSH-3207. In the feed device, the copper tape is heated to a temperature of 80 ° C. A layer of jelly-like flux PKB-26 M with a thickness of 60-70 μm is applied to the surface of the copper tape and heated to a temperature of 110 ° C. Using a dispenser, 3% pre-dried to a moisture content of 3% and heated to a temperature of 110-130 ° C in a heated dispenser is applied and a layer of metal powder is formed in thickness. Then a copper tape with a deposited and formed powder layer is placed between two roller electrodes with a diameter of 200 mm and a width of 16 mm, compressed by means of pneumatic cylinders, and rolled with transmission of alternating electric current with a frequency of 50 Hz in the form of pulses described by an incomplete sinusoid, the duration of which is less than the period of the sinusoid and is 0.75 of its period, and the duration of the pause is 0.25 of the sinusoid period, and the simultaneous application of pressure. As a result, the powder layer is baked to the tape. The required pulse duration in relative values is set on the control unit of the resistance welding machine MSH-3207. The main indicators of the process are shown in table 1.

Таблица 1Table 1 Показатели технологического процессаProcess indicators ПоказателиIndicators Усилие прижатия электродов, НElectrode pressing force, N Скорость припекания,
м/с
Baking speed
m / s
Ток, кАCurrent, kA Толщина порошкового слоя, мкмThe thickness of the powder layer, microns Толщина полученного покрытия, мкмThe thickness of the resulting coating, microns
Количественные характеристикиQuantitative Characteristics 95009500 0,030,03 17-1917-19 190-200190-200 90-10090-100

Пример 2. Пример 2 отличается от примера 1 тем, что перед сушкой и прогревом металлический порошок подвергают механической активации в течение 60 мин в устройстве для активирования барабанного типа.Example 2. Example 2 differs from example 1 in that before drying and heating, the metal powder is subjected to mechanical activation for 60 minutes in a drum-type activation device.

Для иллюстрации изобретения в табл.2 приведены способы и параметры технологических процессов, а в табл.3 и 4 - сравнительные свойства покрытий, полученных из металлических порошковых материалов.To illustrate the invention, Table 2 shows the methods and parameters of technological processes, and in Tables 3 and 4, the comparative properties of coatings obtained from metal powder materials.

Прочность соединения покрытия с металлической основой определяют по ГОСТ 10885-75, прочность покрытия при растяжении - по ГОСТ 1497-73.The bond strength of the coating with the metal base is determined according to GOST 10885-75, the tensile strength of the coating is determined according to GOST 1497-73.

Как следует из приведенных данных, покрытия, полученные предложенным способом, по сравнению с покрытиями, полученными известным способом, характеризуются повышенными механическими характеристиками и увеличенным сроком службы.As follows from the above data, coatings obtained by the proposed method, compared with coatings obtained in a known manner, are characterized by improved mechanical characteristics and increased service life.

Таблица 2table 2 Получение порошковых покрытийPowder Coating Наименование Name Способ получения покрытий и параметры технологического процессаThe method of producing coatings and process parameters параметровparameters По прототипуAccording to the prototype ЗапредельныеBeyond ЗаявляемыеDeclare ЗапредельныеBeyond Технологическо-
го процесса
Technological
process
1one 22 33 4four 55 66 77 88
1. Температура нагрева металлической основы, °С1. The heating temperature of the metal base, ° C 8080 8080 8080 8080 8080 8080 8080 8080 8080 2. Температура прогрева слоя желеобразного флюса, °С2. The temperature of the heating layer of a jelly-like flux, ° C 110110 110110 110110 110110 110110 110110 110110 110110 110110 3. Температура прогрева металлического порошка, °С3. The temperature of the heating of the metal powder, ° C 120120 120120 120120 120120 120120 120120 120120 120120 120120 4. Время механической активации металлического порошка, мин4. The time of mechanical activation of the metal powder, min -- 55 1010 20twenty 50fifty 6060 7070 9090 120120

Таблица 3Table 3 Сравнительные свойства покрытий, полученных из медного порошка ПМС-1 ГОСТ 4960-75Comparative properties of coatings obtained from PMS-1 copper powder GOST 4960-75 Номера полученныхNumbers Received Характеристики покрытийCoating Characteristics покрытийcoatings Прочность соединения покрытия с металлической основой,The strength of the connection of the coating with a metal base, Прочность покрытия при растяжении,Tensile Strength МПаMPa МПаMPa ПрототипPrototype 325-329325-329 118-122118-122 1one 327-330327-330 118-122118-122 22 331-333331-333 123-126123-126 33 334-337334-337 127-129127-129 4four 338-340338-340 130-132130-132 55 341-345341-345 132-133132-133 66 339-342339-342 130-132130-132 77 330-335330-335 112-118112-118 88 300-310300-310 100-102100-102 Примечание. При определении характеристик были испытаны по 5 образцов покрытий каждого вида и проведена статистическая обработка результатов испытанийNote. When determining the characteristics, 5 samples of coatings of each type were tested and statistical processing of the test results was carried out.

Таблица 4Table 4 Сравнительные свойства покрытий, полученных из порошка бронзыComparative properties of coatings obtained from bronze powder Номера полученныхNumbers Received Характеристики покрытийCoating Characteristics покрытийcoatings Прочность соединения покрытия с металлической основой,The strength of the connection of the coating with a metal base, Прочность покрытия при растяжении,Tensile Strength МПаMPa МПаMPa ПрототипPrototype 330-338330-338 129-133129-133 1one 338-340338-340 130-134130-134 22 341-342341-342 136-139136-139 33 344-348344-348 140-144140-144 4four 349-353349-353 145-148145-148 55 354-360354-360 149-154149-154 66 354-356354-356 148-152148-152 77 351-354351-354 144-148144-148 88 336-339336-339 130-133130-133 Примечание. При определении характеристик были испытаны по 5 образцов покрытий каждого вида и проведена статистическая обработка результатов испытанийNote. When determining the characteristics, 5 samples of coatings of each type were tested and statistical processing of the test results was carried out.

Claims (1)

Способ получения покрытия из металлического порошка, включающий нанесение на поверхность медной основы, нагретой до 70-90°С, слоя желеобразного флюса, его прогрев до 100-120°С, затем нанесение слоя медного порошка, предварительно высушенного до влажности 3-4% и прогретого до температуры 110-130°С, и припекание его к основе при помощи роликовых электродов с использованием импульсов переменного электрического тока, длительность которых составляет 0,7-0,8 периода синусоиды, а пауза между ними составляет 0,2-0,3 периода синусоиды, отличающийся тем, что перед сушкой и прогревом медный порошок подвергают механической активации в течение 50-70 мин. A method of obtaining a coating of metal powder, comprising applying to the surface of a copper base heated to 70-90 ° C, a gel-like flux layer, heating it to 100-120 ° C, then applying a layer of copper powder pre-dried to a moisture content of 3-4% and heated to a temperature of 110-130 ° C, and baking it to the base using roller electrodes using alternating electric current pulses, the duration of which is 0.7-0.8 sine wave periods, and the pause between them is 0.2-0.3 sinusoidal period, characterized in that d drying and heating of the copper powder is subjected to mechanical activation for 50-70 minutes.
RU2009101490/02A 2008-08-25 2009-01-19 Method for obtaining powder coatings on basis of metal matrix RU2405860C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BY20081107 2008-08-25
BYA20081107 2008-08-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009101490A RU2009101490A (en) 2010-07-27
RU2405860C2 true RU2405860C2 (en) 2010-12-10

Family

ID=42697680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009101490/02A RU2405860C2 (en) 2008-08-25 2009-01-19 Method for obtaining powder coatings on basis of metal matrix

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2405860C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2625618C1 (en) * 2016-10-10 2017-07-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Method of making multi-layer compositive coating

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2625618C1 (en) * 2016-10-10 2017-07-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Method of making multi-layer compositive coating

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009101490A (en) 2010-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105448519B (en) Laminated ceramic capacitor and its manufacturing method
US9947473B2 (en) Multilayer ceramic capacitor
US6599580B2 (en) Method for improving electrical conductivity of a metal oxide layer on a substrate utilizing high energy beam mixing
RU2405860C2 (en) Method for obtaining powder coatings on basis of metal matrix
KR102617937B1 (en) Method for producing lacquer-coated electrical strips, and lacquer-coated electrical strip
JP2023168418A (en) Conductive particle, method for producing conductive particle, conductive material and connection structure
TW201830627A (en) Lead frame member and method for manufacturing same, and semiconductor package
RU2326184C2 (en) Method of obtaining coatings based on powder materials
KR20170095880A (en) Method for producing metal-plated stainless steel material
JP6672835B2 (en) Electronic component manufacturing method
JP2011258646A (en) Substrate for printed wiring board and method for manufacturing substrate for printed wiring board
DE10150291A1 (en) Probe needle for testing semiconductor chips and process for their manufacture
KR20060044578A (en) Double-belt press apparatus for flexible metal foil laminate manufacturing and the manufacturing method
Kiriakidis et al. Tribological investigation of piezoelectric ZnO films for rolling contact-based energy harvesting and sensing applications
US20160027993A1 (en) Lead titanate coating and preparing method thereof
KR101751167B1 (en) Silver coating material and method for manufacturing same
US1248107A (en) Method and apparatus for coating metallic articles.
JP6629905B2 (en) Improving electrical contact conductivity by surface doping
EP3100812A1 (en) Electric discharge machining electrode wire and manufacturing method therefor
JPS6030044B2 (en) Manufacturing method of improved anisotropically conductive rubber sheet
US1121169A (en) Process for coating a metallic body.
RU2812246C2 (en) Method for manufacturing friction products
CN102027166A (en) Device comprising a coated metal plate and method of manufacturing such a device
WO2020071325A1 (en) Metal material having high corrosion resistance and high electrical conductivity and method for producing same
JPH01301878A (en) Production of electrode for electrolysis

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120120