SU1481272A1

SU1481272A1 - Method of applying composite diamond-containing coatings

Info

Publication number: SU1481272A1
Application number: SU874260367A
Authority: SU
Inventors: Лев Симхович Маркман
Priority date: 1987-06-11
Filing date: 1987-06-11
Publication date: 1989-05-23

Abstract

Изобретение относитс к способам нанесени композиционных покрытий и может быть использовано дл изготовлени алмазосодержащих инструментов с избирательной работоспособностью. Целью изобретени вл етс получени покрыти с различной абразивной способностью по поверхности. Способ нанесени композиционного алмазосодержащего покрыти преимущественно на поверхность инструмента включает электрохимическое осаждение покрыти на горизонтально расположенную поверхность инструмента при подаче алмазных порошков в электролит в виде ламинарного потока суспензии, содержащей порошки различных фракций, направленного над поверхностью инструмента горизонтально в сторону его меньшей абразивоспособности. Способ позвол ет упростить технологию изготовлени инструмента с различной абразивоспособностью по поверхности, за счет получени зон грубой и тонкой обработки в течение одной операции осаждени композиционного покрыти . Разброс чистоты фракции при распределении алмазов по зонам рабочей поверхности из смеси фракций находитс в пределах 5-10%.The invention relates to methods for applying composite coatings and can be used to make diamond-containing tools with selective performance. The aim of the invention is to obtain a coating with a different abrasive ability on the surface. The method of applying a composite diamond-containing coating mainly on the tool surface involves electrochemical deposition of the coating on a horizontally positioned surface of the tool when diamond powders are fed into the electrolyte in the form of a laminar suspension stream containing powders of different fractions directed horizontally above the tool surface towards its lower abrasiveness. The method allows to simplify the manufacturing technology of a tool with different abrasiveness on the surface, by obtaining rough and fine processing zones during one operation of deposition of the composite coating. The dispersion of the purity of the fraction in the distribution of diamonds over the working surface zones from the mixture of fractions is in the range of 5-10%.

Description

меры 50СН35 мм, рабочую поверхность в виде сложнопрофильной чаши с трем рабочими зонами и центральным отверстием диаметром 120 мм.measures 50СН35 mm, working surface in the form of a complex-shaped bowl with three working areas and a central hole with a diameter of 120 mm.

Изделие Ротор, состо щее из двух рабочих органов, обращенных вогнутост ми чаш друг к другу, системы подачи исходного материала, отбора готовой продукции и системы приводов, предназначено дл физико- механического фракционировани волокнистого материала„ Скорость вращени рабочих органов издели Ротор 3000-3500 об/мин,The Rotor product consisting of two working bodies facing the concave bowls of the bowls to each other, the raw material supply system, finished product selection and drive system is intended for physico-mechanical fractionation of fibrous material. Rotation speed of the working parts of the Rotor 3000-3500 rev. min

В процессе работы издели Ротор максимальна нагрузка создаетс в центральной зоне рабочего органа и по мере измельчени материала величина нагрузки на рабочую поверхность уменьшаетс за счет перемещени массы под действием центробежной силы от центра к периферии. При этом площадь контакта материала с рабочей поверхностью увеличиваетс , что способствует равномерному распределению нагрузки на рабочую поверхностьDuring the work of the product, the rotor maximum load is created in the central zone of the working body and as the material is crushed, the load on the working surface decreases due to the mass moving under the action of centrifugal force from the center to the periphery. At the same time, the contact area of the material with the working surface increases, which contributes to a uniform distribution of the load on the working surface.

Указанна схема работы издели Ротор обеспечивает стабильный выход качественной продукции, Тое„ стабильное получение (во времени) материала фракцией - 0,03 мм Инструмент после подготовки рабочей поверхности (электрохимического обезжиривани , декапировани и осветлени с чередующимис промывками в холодной и теплой воде) уста- иашшвают Б горизонтальном положении в двухсекционной гальванической ванне на специальную подставку, выполненную , например, из текстолита п снабженную перфорированным кольцевым трубчатым контуром. При этом контур закрепл ют в подставке с возможностью регулировани его по высоте относительно рабочей поверхности и соедин ют с насосом дл подачи суспензии в горизонтальном направлении .The specified scheme of the product operation The rotor provides a stable output of quality products. To ensure stable (in time) material with a fraction of 0.03 mm. The tool after preparing the working surface (electrochemical degreasing, picking and brightening with alternate washes in cold and warm water) is completed B horizontal position in a two-section electroplating bath on a special stand, made, for example, from a PCB with a perforated annular tubular contour. In this case, the circuit is fixed in a stand with the possibility of its height adjustment relative to the working surface and connected to the pump for feeding the suspension in a horizontal direction.

После установки анода в ванну заливают никелевый электролит известного состава, например сернокислый никелевый электролит, при следующем соотношении компонентов, г/л; Сульфат никел 20-150 Хлорид никел 65-90 Сульфат натри 60-80 Борна кислота 3-5After installing the anode, a nickel electrolyte of known composition is poured into the bath, for example, nickel sulphate electrolyte, in the following ratio of components, g / l; Nickel sulfate 20-150 Nickel chloride 65-90 Sodium sulfate 60-80 Boric acid 3-5

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

Хинолин0,005-0,1Quinoline0.005-0.1

Выбор данного электролита обусловлен получением никелевых осадков с минимальными внутренними напр жени ми при повышенных плотност х тока .The choice of this electrolyte is due to the production of nickel deposits with minimal internal voltages at elevated current densities.

Контур устанавливают на рассто нии 60 мм от центральной зоны рабочей поверхности инструмента и фиксируют в заданном положении. Затем включают насос и подают в контур суспензию, содержащую в равных весовых количествах взвесь смеси алмазных микропорошков марки АСМ фракций 28/20, 14/10 и 7/5 мкм концентрацией 30-40 г/л в никелевом электролите описанного состава. Одновременно с подачей суспензии к детали и аноду подключают электропитание„ При этом скорость перемещени суспензии в электролите равна 0,35 м/мин.The contour is installed at a distance of 60 mm from the central zone of the working surface of the instrument and fixed in a predetermined position. Then the pump is turned on and a suspension is supplied to the circuit, containing in equal weight quantities a suspension of a mixture of diamond micropowders of the AFM grade of fractions 28/20, 14/10 and 7/5 μm with a concentration of 30-40 g / l in the nickel electrolyte of the composition described. Simultaneously with the supply of the suspension, the power supply is connected to the workpiece and the anode. In this case, the speed of movement of the suspension in the electrolyte is 0.35 m / min.

Алмазные зерна под действием ламинарного потока жидкости равномерно распростран етс от центра к периферии детали в слое электролита и под действием силы т жести избирательно (по фракци м) седиментируют на рабочую поверхность одновременно за- ращива сь никелем.Diamond grains under the action of a laminar flow of liquid evenly spread from the center to the periphery of the part in the electrolyte layer and under the action of gravity selectively (by fractions) sediment onto the working surface simultaneously deposited with nickel.

Алмазно-никелевое покрытие осаждают при плотности -тока 10-30 А/дм , 45-65 С, кислотности электролита рН 4,6 - 3,2 в течение 60 мин.A nickel-diamond coating is precipitated at a density of 10–30 A / dm, 45–65 C, acidity of the pH 4.6–3.2 for 60 minutes.

Дифференцированное осаждение алмазов из смеси фракции в направлении уменьшени размера фракции (от центра к периферии рабочей поверхности детали) позвол ет получить инструмент с различной абразивоспособ- ностъю его рабочей поверхности.Differential deposition of diamonds from a mixture of a fraction in the direction of decreasing the size of the fraction (from the center to the periphery of the working surface of the part) makes it possible to obtain a tool with different abrasive ability of its working surface.

Пример 2, Исходные данные, все технологические операции, состав электролита, смесь фракций и их весовое соотношение, концентраци суспензии и режимы процесса как в примере 1 за исключением того, что скорость перемещени суспензии в электролите 0,2 м/мин, уровень (установка контура) от рабочей поверхности 70 мм.Example 2 Source data, all technological operations, electrolyte composition, mixture of fractions and their weight ratio, suspension concentration and process conditions as in example 1, except that the speed of suspension movement in the electrolyte is 0.2 m / min, level (setting the circuit ) from a working surface of 70 mm.

Разброс чистоты фракции при распределении алмазов по зонам рабочей поверхности из смеси фракций находитс в пределах 5-10% от площади поверхности рабочей зоньиThe scatter of the purity of the fraction in the distribution of diamonds on the working surface of the mixture of fractions is within 5-10% of the surface area of the working area

Пример 3. Аналогично примеру 1 за исключением того, что ско- пость перемещени суспензии в элекExample 3. Analogously to Example 1, except that the speed of movement of the suspension in the electric

5five

тролите 0,5 м/мин; уровень (установ контура) от рабочей поверхности 50 мtrolling 0.5 m / min; level (setting the contour) from the working surface 50 m

Разброс чистоты фракции не превышает 8% от площади поверхности рабочей зоны,The scatter of the purity of the fraction does not exceed 8% of the surface area of the working area,

Укачанные в примерах 1-3 скорост перемещени суспензии в электролите в пределах 0,2-0,5 м/мин и уровень жидкости над обрабатываемой поверхностью , равный 50-70 мм, определ ют экспериментальным путем и вл ютс оптимальными дл получени рабочего инструмента издели Ротор с переменной абразивоспособностью его поверхности при использовании конкретной смеси фракций алмазных микропорошков путем их дифференцированного распределени по рабочим зонам с разбросом чистоты фракции в предела 5-10% от площади поверхности рабочей зоны.Pumped up in examples 1-3, the speed of movement of the suspension in the electrolyte in the range of 0.2-0.5 m / min and the level of liquid above the treated surface, 50-70 mm, is determined experimentally and are optimal for obtaining a working tool with variable abrasiveness of its surface when using a specific mixture of diamond micropowder fractions by their differentiated distribution over the work areas with a variation spread of the fraction in the range of 5-10% of the surface area of the work area.

Изменение скорости перемещени суспензии и уровн подачи суспензии от рабочей поверхности в большую ил меньшую сторону от оптимальных параметров приводит к нарушению дифферецированного распределени алмазов по рабочей поверхности.A change in the rate of movement of the slurry and the level of supply of the slurry from the working surface to a greater or lower side than the optimal parameters leads to a disturbance in the differentiated distribution of diamonds over the working surface.

Такое выполнение рабочего инструмента издели Ротор1 позвол ет в 1,5-2,0 раза увеличить стабильный выход обрабатываемого материала (по величине фракций) по сравнению с рабочим органом, изготовленным по известному способу, т.е. при осаждении описанной смеси фракций алмазных микропорошков одновременно на всю рабочую поверхность без их дифференцированного распределени Such an embodiment of the working tool of the product Rotor1 allows a 1.5-2 to 2-fold increase in the stable yield of the material being processed (in terms of fractions size) as compared with the working body manufactured by a known method, i.e. during the deposition of the described mixture of diamond micropowder fractions simultaneously on the entire working surface without their differentiated distribution

Преимущества предлагаемого способа заключаютс р увеличении в 1,5- 2,0 раза стабильности выхода обрабатываемого материала за счет выполнени рабочей поверхности с различной абразивоспособностью, упрощении технологии получени инструмента с .различной абразивоспособностью егоThe advantages of the proposed method consist in increasing by 1.5-2.0 times the stability of the yield of the material being processed by making the working surface with different abrasiveness, simplifying the technology for producing a tool with different abrasiveness.

рабочей поверхности пз тем дифференцированного распределени алмазов по рабочим зонам, что лозвоп от изготавливав инструмент ,гп обработки не- метаплнческих материалов прт; сочетании зон рубой и тонкой абралшо-- спо ности в o/-hOM инструменте при мчьимальных затратах труда, созда- нич удобств в работе при изготовлении слокнопрофильного инструмента с различной абразивоспособностью его рабочей поверхности, так как отпадает процесс осаждени алмазов по ра- бочим зонам осуществл ть в разных ваннах или примен ть защитные экраны и тг-фаретькworking surface pz for the differentiated distribution of diamonds in the working areas that the blade comes from making the tool, hp processing non-metal plating materials; the combination of zones with a thin layer and a thin abralshi- in different baths or use of protective screens and tg-faretk

Подбор оптимальных параметров скорости перемещени суспензии в лектролите и уровн подачи суспензии позвол ет расширить технологические возможности предлагаемого способа как по диапазону используемых фракций абразивных материалов, так и по номенклатуре инструментов с учетом их конструктивных особенно стенThe selection of optimal parameters for the speed of movement of the slurry in the electrolyte and the level of the suspension supply expands the technological capabilities of the proposed method both in the range of abrasive materials used and in the nomenclature of tools taking into account their design walls.

Claims

Invention Formula

five

0

five

The method of applying composite diamond-containing coatings predominantly on the surface of a PNC rumenta, including electrochemical deposition of a coating from an electrolyte containing diamond powders, on a horizontal surface of the tool, is necessary in order to obtain a coating with a different abrasive ability. surfaces, diamond powders are fed into the electrolyte in the form of a laminar suspension flow containing powders of various fractions, directed horizontally over the surface of the instrument to the side of his lesser abrasive ability.