WO2006093427A1 - Procede de fabrication d'un revetement polymere anti-frottement - Google Patents

Procede de fabrication d'un revetement polymere anti-frottement Download PDF

Info

Publication number
WO2006093427A1
WO2006093427A1 PCT/RU2005/000337 RU2005000337W WO2006093427A1 WO 2006093427 A1 WO2006093427 A1 WO 2006093427A1 RU 2005000337 W RU2005000337 W RU 2005000337W WO 2006093427 A1 WO2006093427 A1 WO 2006093427A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
product
antifriction
carried out
coating
cleaning
Prior art date
Application number
PCT/RU2005/000337
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oleg Grigorievich Agoshkov
Grigory Ivanovich Andreyev
Albert Vasilievich Belov
Sergei Vyacheslavovich Kurakin
Valery Ivanovich Magonov
Konstantin Alexandrovich Putiev
Original Assignee
Zakrytoe Aktsionyernoe Obshchestvo 'tsentr Novykh Zashchitnykh Tekhnologiy'
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 Zakrytoe Aktsionyernoe Obshchestvo 'tsentr Novykh Zashchitnykh Tekhnologiy' filed Critical Zakrytoe Aktsionyernoe Obshchestvo 'tsentr Novykh Zashchitnykh Tekhnologiy'
Publication of WO2006093427A1 publication Critical patent/WO2006093427A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/08—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
    • B05D5/083—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface involving the use of fluoropolymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0254—After-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/12—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by mechanical means

Definitions

  • the invention relates to methods for producing polymer antifriction coatings, including applying antifriction compositions in the form of solutions of organofluorine surfactants on the surface of solids in order to reduce the coefficient of friction and wear of the contact surfaces of friction units.
  • Closest to the invention in technical essence is a method of producing a polymer antifriction coating on the surface of the product, including cleaning the specified surface with a cleaning agent, drying the cleaned surface, followed by applying an antifriction composition, including a solution of an organofluorine surfactant, by immersing the product in the specified composition and heat treating the coating (see patent of the Russian Federation M2139902, class C09D 127/12, 1999).
  • a disadvantage of the known method is that it does not provide a coating having the necessary wear resistance and protecting the product surface from damage, subject to significant loads and high temperatures. This drawback is due to the fact that the known method does not provide deep penetration of a relatively viscous antifriction composition into all micropores, microcracks on the surface of the product and the binding of atomic oxygen and hydrogen, which does not allow to protect the surface
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the metal layer from corrosion and embrittlement caused by atomic oxygen and hydrogen in these micropores and microcracks, which are sources of corrosion, does not provide the necessary reduction in gas permeability of materials.
  • micropores and microcracks concentrate stress and become centers of destruction of the surface of the product, which increases the coefficient of friction, reduces the service life of the product.
  • the known method does not allow to remove corrosion products from micropores and microcracks that contribute to corrosion on the surface of the product, which increases the coefficient of friction.
  • the known method provides the penetration of the antifriction composition only into part of these pores and microcracks, however, the corrosion products located there due to insufficient cleaning are displaced onto the surface of the product by the antifriction composition, and the quality of the resulting coating is impaired.
  • the coatings obtained in a known manner can be in working condition at relatively low temperatures (up to 150 ° C), which narrows their scope: for example, they cannot be used in molds for vulcanizing rubber, where temperatures reach 200 ° C.
  • the problem to which the invention is directed is the development of a method for producing a polymer antifriction coating, which allows for the creation of a coating having the necessary wear resistance and protecting the product surface from damage, subject to significant loads and high temperatures.
  • the cleaning operation is carried out by immersing the product in a first container with the specified cleaning agent and subsequently sonication of the surface of the product immersed in the specified cleaning agent
  • the drying operation is carried out in the first tank
  • the operation of applying the antifriction composition and heat treatment of the coating is carried out in the second tank
  • the operation of applying the antifriction composition is carried out by treating the surface of the product immersed in the said composition with ultrasound in the range frequencies of 18 - 22 kHz at a temperature of the specified composition 50 - 60 0 C, as well as the fact that the aforementioned heat treatment of the coating is carried out using at least her
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Due to the fact that the claimed method performs ultrasonic cleaning of the product in the first container in the cleaning agent, the penetration of the cleaning agent into all micropores and microcracks on the surface of the product, its effective removal of corrosion products from these micropores and microcracks, is ensured. Subsequent drying in the same capacity of the cleaned surface prevents the buildup of contaminants, such as dust, on the wet surface of the product.
  • the accelerated chemisorption process following the drying is ensured for the deposition of antifriction compounds - solutions of organofluorine surfactants, the so-called epilams, on the treated surface, and reliable chemical bonds of the free electrons of the product surface with the molecule of the specified antifriction compound (epilame) arise.
  • the appearance of these reliable chemical bonds is promoted not only by ultrasonic cleaning, but also by the indicated modes (temperature and frequency), which give the antifriction composition molecules (epilame) the energy most favorable for the formation of their strong bonds with free electrons on the surface of the product.
  • an antifriction composition (epilam) in the indicated mode, which is cavitation for the indicated compositions, and also due to the rotation of the product, this antifriction composition penetrates into all the mentioned micropores and microcracks on the entire surface of the product (previously completely cleaned with ultrasound) under the influence of cavitation waves, greatly contributing to said penetration. In this case, they degass the indicated micropores, microcracks, and bind atomic hydrogen and oxygen, which contribute to embrittlement of the surface layer of the metal. Thus, micropores and microcracks cease to concentrate stress and are fracture centers that increase the coefficient of friction. In this case, the gas permeability of the product material is reduced, since under the influence of cavitation waves. the anti-friction composition fills all micropores and microcracks, as a result of which the aging of the product material is reduced and the coefficient of friction is reduced.
  • an antifriction composition epilam
  • FIG. 1 schematically shows a device for cleaning and drying the surface of a product used in the implementation of the inventive method for producing a polymer antifriction coating
  • FIG. 2 schematically shows a device for
  • cleaning operation is carried out by immersing the product in the first container 2 (in which the known structural lementy: ultrasonic transducers 3, 4 termoelektronagrevatel with thermostat 5 and a timer 6).
  • the product 1 is mounted in a known manner on the disk 7.
  • a cleaning agent for example, acetone, the level of which in the container 1 is shown by the dashed line
  • acetone the level of which in the container 1 is shown by the dashed line
  • the power of the ultrasound generator (not shown) connected to the emitters 3, the known drive 10 of the rotation of the disk 7, the thermoelectric heater 4 and the timer 6 is turned on and then the surface of the product 1 immersed in acetone is sonicated. Sounded and heated acetone washes the surface of the workpiece 1 and washes grease and dirt from its surface.
  • the accelerated chemisorption process following the drying is provided for the deposition of antifriction compounds - solutions of fluororrhanic surface-active substances, the so-called epilams, on the treated surface and reliable chemical bonds of free electrons of the surface of the product with a molecule of the specified antifriction composition (epilam) arise.
  • epilam the specified antifriction composition
  • the antifriction properties are increased both due to the retention of the lubricating medium, and due to the formation of a coating having a low coefficient of friction.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) drying in the same sealed container of the cleaned surface prevents the adhesion of deteriorating coatings, such as dust, on the wet surface of the product.
  • the antifriction composition is poured into the container 14, the level of which in the container 14 is shown in FIG. 2 by a dashed line, in a known manner turn on the power of the ultrasound generator (not shown) connected to the emitters 15, known drive 21 of the rotation of the disk 13, thermoelectric heater 16 and * timer 18 and then ultrasonically treat the surface of the product 1, immersed in an antifriction composition.
  • an antifriction composition as in the known method, solutions of organofluorine surfactants (the so-called epilams) are used. So, for example, as in the known method, in the inventive method, solutions in an organic solvent of nitrogen-containing perfluoropolyoxaalkylene derivatives - carboxylic or - sulfonic acids selected from the group consisting of amides and hydrazides of these acids can be used as an antifriction composition.
  • an antifriction composition for treating hard surfaces including a solvent and a perfluorinated polyalkylene oxide compound, can be used as an antifriction composition (see V. A. Ponomarev et al. “Fluorine-containing
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) heterogeneous polymers ”, M., Nauka, 1973, p. 58 - 93).
  • a solvent trifluorotrichloroethane, polyfluorochloroalkane can be used.
  • Sounded and heated anti-friction composition washes the surface of the workpiece 1.
  • the disk 13 is rotated together with the product 1 using a rotation drive 20.
  • the operations of applying the antifriction composition and heat treatment of the coating are carried out in the second tank 14, and the operation of applying the antifriction composition is carried out by treating the surface of the product 1 immersed in the said composition with ultrasound in the frequency range 18 - 22 kHz at a temperature of the specified composition 50 - 60 0 C
  • the evaporated anti-friction compound condenses in the known reflux condenser 22, mounted on the lid 19 of the container 14 and connected by channels 23, 24 with the cavity of the container 14, and flows out back Go refrigerator on channel 23 into the cavity of the tank 14.
  • this antifriction composition penetrates all the micropores mentioned and microcracks on the entire surface of the product (previously completely cleaned with ultrasound), under the influence of cavitation waves, greatly contributing to the specified penetration. At the same time, they are degassed
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) surface layer of metal.
  • micropores and microcracks cease to concentrate stress and are fracture centers that increase the coefficient of friction.
  • the gas permeability of the product material is reduced, since under the influence of cavitation waves, the antifriction composition fills all micropores and microcracks, as a result of which the aging of the product material decreases and the friction coefficient decreases.
  • the accelerated chemisorption process following the drying is ensured for the deposition of antifriction compounds - solutions of organofluorine surface-active substances (epilams) on the treated surface, as well as deep in micropores and microcracks, and reliable chemical bonds of free surface electrons arise products with a molecule of the specified anti-friction compound (epilame).
  • the indicated reliable chemical bonds are promoted not only by ultrasonic cleaning, but also by the indicated modes (temperature and frequency), which give the antifriction composition (epilame) molecules the energy most favorable for the formation of their strong bonds with free electrons on the surface of the product.
  • the antifriction properties are increased both due to the retention of the lubricating medium, and due to the formation of a coating having a low coefficient of friction. Moreover, the coating in working condition with a low coefficient of friction is maintained at high temperatures (up to 450 0 C). Further
  • the coatings obtained by the proposed method (in particular, coatings based on the Polizam-05 epilame, having a composition similar to the compositions described above), as shown by tests in the Center HZT laboratory, operate at specific loads up to 3000 MN / mm 2 and a maximum operating temperature of up to 450 ° C (briefly up to 700 ° C), while coatings based on Films epilamems manufactured in the USA and applied to the surface of products using US technology similar to the above-described known method can work
  • the blades of the Mozart Industrial blade company made of tool steel and used to cut a dacron metallized film with a thickness of 19-23 microns were processed by immersion in an antifriction compound (epilame), including a solvent (trifluorotrichloroethane) and a perfluorinated polyalkylene oxide compound, overlaid on the specified composition of ultrasonic vibrations.
  • an antifriction compound epilame
  • a solvent trifluorotrichloroethane
  • a perfluorinated polyalkylene oxide compound overlaid on the specified composition of ultrasonic vibrations.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) treatments in the specified anti-friction composition carried out thermal fixation of the coating at a temperature of 120 ° C for 1 hour using infrared emitters.
  • the processing results are shown in the table:
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) INDUSTRIAL APPLICABILITY
  • the proposed method can be carried out using known devices and substances. Using the proposed method will ensure the creation of an antifriction coating having the necessary wear resistance and protecting the product surface from damage, subject to high loads and temperatures.

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО АНТИФРИКЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к способам получения полимерных антифрикционных покрытий, включающим нанесение антифрикционных составов в виде растворов фторорганических поверхностно - активных веществ на поверхность твёрдых тел с целью снижения коэффициента трения и износа контактных поверхностей узлов трения. ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения полимерного антифрикционного покрытия на поверхность изделия, включающий очистку указанной поверхности очищающим агентом, сушку очищенной поверхности с последующими нанесением антифрикционного состава, включающего раствор фторорганического поверхностно - активного вещества, путём погружения изделия в указанный состав и термообработкой покрытия (см. патент Российской Федерации M2139902, кл. C09D 127/12, 1999 г.). Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает создания покрытия, обладающего необходимой износостойкостью и предохраняющего от разрушения поверхность изделия, подверженную значительным нагрузкам и высоким температурам. Указанный недостаток обусловлен тем, что известный способ не обеспечивает глубокое проникновение относительно вязкого антифрикционного состава во все микропоры, микротрещины на поверхности изделия и связывание атомарных кислорода и водорода, что не позволяет защитить поверхностный
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) слой металла от коррозии и охрупчивания, вызываемых атомарными кислородом и водородом в указанных микропорах и микротрещинах, которые являются источниками распространения коррозии, не обеспечивает необходимого снижения газопроницаемости материалов. При этом микропоры и микротрещины концентрируют напряжение и становятся центрами разрушения поверхности изделия, что увеличивает коэффициент трения, снижает срок службы изделия. Кроме того, известный способ не позволяет удалить из микропор и микротрещин продукты коррозии, способствующие коррозии на поверхности изделия, которая увеличивает коэффициент трения. Недостаточное снижение газопроницаемости материала изделия, вызывающее старение материала изделия, и относительно высокий коэффициент трения обусловливают недостаточный срок работы изделия, на поверхность которого известным способом нанесено антифрикционное покрытие.
Известный способ обеспечивает проникновение антифрикционного состава лишь в часть указанных пор и микротрещин, однако находящиеся там вследствие недостаточно полной очистки продукты коррозии, вытесняемые на поверхность изделия антифрикционным составом, ухудшают качество полученного покрытия. Кроме того, как показали эксперименты, полученные известным способом покрытия могут находиться в работоспособном состоянии при относительно невысоких температурах (до 150° С), что сужает их область применения: например, они не могут быть использованы в прессформах для вулканизации резины, где температуры достигают 200° С.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка способа получения полимерного антифрикционного покрытия, позволяющего обеспечить создание покрытия, обладающего необходимой износостойкостью и предохраняющего от разрушения поверхность изделия, подверженную значительным нагрузкам и высоким температурам.
Поставленная техническая задача решается тем, что в способе получения полимерного антифрикционного покрытия на поверхность изделия, включающем очистку указанной поверхности очищающим агентом, сушку очищенной поверхности с последующими нанесением антифрикционного состава, включающего раствор фторорганического поверхностно — активного вещества, путём погружения изделия в указанный состав, и термообработкой покрытия, операцию очистки осуществляют путём погружения изделия в первую ёмкость с указанным очищающим агентом и последующей обработки ультразвуком поверхности изделия, погруженного в указанный очищающий агент, операцию сушки производят в первой ёмкости , а операции нанесения антифрикционного состава и термообработки покрытия производят во второй ёмкости, причём операцию нанесения антифрикционного состава осуществляют путём обработки поверхности изделия, погружённого в упомянутый состав, ультразвуком в диапазоне частот 18 - 22 кГц при температуре указанного состава 50 - 600C, а также тем, что упомянутую термообработку покрытия осуществляют при помощи по меньшей
' мере одного инфракракрасного излучателя.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Благодаря тому, что в заявляемом способе производится ультразвуковая очистка изделия в первой ёмкости в очищающем агенте, обеспечивается проникновение очищающего агента во все микропоры и микротрещины на поверхности изделия, эффективное удаление им из указанных микропор и микротрещин продуктов коррозии. Последующая сушка в той же ёмкости очищенной поверхности предотвращает налипание ухудшающих покрытие загрязнений, например пыли, на влажную поверхность изделия.
Благодаря качественной ультразвуковой очистке поверхности обеспечивается следующий за сушкой ускоренный хемосорбционный процесс осаждения антифрикционных составов - растворов фторорганических поверхностно - активных веществ, так называемых эпиламов, на обрабатываемую поверхность, и возникают надёжные химические связи свободных электронов поверхности изделия с молекулой указанного антифрикционного cocтaвa(эпилaмa). Возникновению указанных надёжных химических связей способствует не только ультразвуковая очистка, но и указанные режимы (температура и частота), придающие молекулам антифрикционного состава (эпилама) энергию, наиболее благоприятную для образования их прочных связей со свободными электронами на поверхности изделия. Благодаря этому появляются новые неочевидные свойства покрытий, полученных предлагаемым способом, а именно, возможность нормально работать при повышенных, по меньшей мере в два раза, удельных нагрузках и температурах. Таким образом происходит более плотное и упорядоченное размещение молекул антифрикционного состава на обрабатываемой поверхности. При этом повышаются антифрикционные свойства как за счёт удержания смазочной среды,
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) так и за счёт образования покрытия, обладающего низким коэффициентом трения. Дальнейшая термофиксация обеспечивает надёжное закрепление молекул антифрикционного состава (эпилама) на поверхности изделия. Использование мягкого инфракрасного излучения даёт более равномерное и плотное покрытие.
Благодаря нанесению антифрикционного состава (эпилама) в указанном режиме, являющимся кавитационным для указанных составов, а также благодаря вращению изделия, указанный антифрикционный состав проникает во все упомянутые микропоры и микротрещины на всей поверхности изделия (предварительно полностью очищенных при помощи ультразвука) под действием кавитационных волн, сильно способствующих указанному проникновению. При этом осуществляется дегазация им указанных микропор, микротрещин, связывание атомарных водорода, кислорода, способствующих охрупчиванию поверхностного слоя металла. Тем самым микропоры и микротрещины перестают концентрировать напряжение и являться центрами разрушения, увеличивающими коэффициент трения. При этом снижается газопрницаемость материала изделия, так как под действием кавитационных волн . антифрикционный состав заполняет все микропоры и микротрещины, в результате чего снижается старение материала изделия и снижается коэффициент трения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ На фиг. 1 схематически изображено устройство для очистки и сушки поверхности изделия, используемое при реализации заявляемого способа получения полимерного антифрикционного покрытия; на фиг. 2 схематически изображено устройство для
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) нанесения покрытия и его термообработки (термофиксации), используемое при реализации заявляемого способа получения антифрикционного покрытия.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ осуществляют следующим образом.
В способе получения полимерного антифрикционного покрытия на поверхность изделия, включающем очистку указанной поверхности очищающим агентом, сушку очищенной поверхности с " последующими нанесением антифрикционного состава, включающего раствор фторорганического поверхностно - активного вещества, путём погружения изделия 1 в указанное вещество, и термообработку покрытия, операцию очистки (а также обезжиривания) осуществляют путём погружения изделия в первую ёмкость 2 ( в которой известным образом закреплены известные конструктивные элементы: излучатели 3 ультразвука, термоэлектронагреватель 4 с терморегулятором 5 и таймер 6).
Изделие 1 известным образом закрепляют на диске 7. После того, как закрывают крышку 8 ёмкости 2, предназначенную для герметизации указанной ёмкости, через штуцер 9 в ёмкость 2 заливают очищающий агент (например, ацетон, уровень которого в ёмкости 1 показан пунктирной линией), известным образом включают электропитание генератора ультразвука (не показан), соединённого с излучателями 3, известного привода 10 вращения диска 7 , термоэлектронагревателя 4 и таймера 6 и затем обрабатывают ультразвуком поверхность изделия 1, погруженного в ацетон. Озвученный и нагретый ацетон омывает поверхность обрабатываемого изделия 1 и смывает жировые отложения и загрязнения с его поверхности. Для равномерной обработки всей
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) поверхности изделия 1 диск 7 вращают совместно с изделием 1 при помощи привода 10 вращения.
Благодаря качественной ультразвуковой очистке поверхности обеспечивается следующий за сушкой ускоренный хемосорбционный процесс осаждения антифрикционных составов - растворов фторорrанических поверхностно - активные вещества, так называемых эпиламов, на обрабатываемую поверхность и возникают надёжные химические связи свободных электронов поверхности изделия с молекулой указанного антифрикционного состава (эпилама). Таким образом происходит более плотное и упорядоченное размещение молекул антифрикционного состава (эпилама) на обрабатываемой поверхности. При этом повышаются антифрикционные свойства как за счёт удержания смазочной среды, так и за счёт образования покрытия, обладающего низким коэффициентом трения. Дальнейшая термофиксация
(термообработка) обеспечивает надёжное закрепление молекул антифрикционного состава (эпилама) на поверхности изделия. Использование мягкого инфракрасного излучения даёт более равномерное и плотное покрытие. После очистки и обезжиривания поверхности изделия 1 известным образом, например при помощи таймера б, отключают электропитание, сливают ацетон через штуцер 1 1 и при помощи инфракрасных излучателей 12, закреплённых на крышке 8 первой ёмкости 2, производят в указанной ёмкости операцию сушки очищенной поверхности изделия 1. При этом при помощи инфракрасных лучей быстро прогревающих весь оставшийся на поверхности и в микропорах ацетон, происходит быстрая сушка указанной поверхности. Непосредствнно следующая за очисткой
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) сушка в той же герметичной ёмкости очищенной поверхности предотвращает налипание ухудшающих покрытие загрязнений, например пыли, на влажную поверхность изделия.
По окончании сушки изделия 1 его закрепляют на диске 13 во второй ёмкости 14 ( в которой известным образом закреплены известные конструктивные элементы: излучатели 15 ультразвука, термоэлектронагреватель 16 с терморегулятором 17 и таймер 18). После того, как закрывают герметизирующую крышку 19 ёмкости 14 через штуцер 20 в ёмкость 14 заливают антифрикционный состав, уровень которого в ёмкости 14 показан на фиг.2 пунктирной линией, известным образом включают электропитание генератора ультразвука (не показан), соединённого с излучателями 15, известного привода 21 вращения диска 13 , термоэлектронагревателя 16 и * таймера 18 и затем обрабатывают ультразвуком поверхность изделия 1, погруженного в антифрикционный состав. В качестве антифрикционного состава, как и в известном способе используют растворы фторорганических поверхностно - активных веществ (так называемые эпиламы). Так, например, как и в известном способе, в заявляемом способе в качестве антифрикционного состава могут быть использованы растворы в органическом растворителе азотосодержащих производных перфторполиоксаалкилен - карбоновых или — сульфокислот, выбранных из группы, включающей амиды и гидразиды указанных кислот. Кроме того, в качестве антифрикционного состава могут быть использован антифрикционный состав для обработки твёрдых поверхностей, включающая растворитель и перфторированное соединение полиалкиленоксида (см. Пономарёв В. А. и др. « Фторсодержащие
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) гетерогенные пoлимepы», M., Наука, 1973 г., c.58 - 93). В качестве растворителя могут быть использованы трифтортрихлорэтан, полифторхлоралкан.
Озвученный и нагретый антифрикционный состав (эпилам) омывает поверхность обрабатываемого изделия 1. Для равномерной обработки всей поверхности изделия 1 диск 13 вращают совместно с изделием 1 при помощи привода 20 вращения. Таким образом, операции нанесения антифрикционного состава и термообработки покрытия производят во второй ёмкости 14, причём операцию нанесения антифрикционного состава осуществляют путём обработки поверхности изделия 1, погружённого в упомянутый состав, ультразвуком в диапазоне частот 18 - 22 кГц при температуре указанного состава 50 - 600C. Испарившийся антифрикционный состав (эпилам) конденсируется в известном обратном холодильнике 22, закреплённом на крышке 19 ёмкости 14 и соединённом каналами 23, 24 с полостью ёмкости 14 , и стекает из обратного холодильника по каналу 23 в полость ёмкости 14.
Благодаря нанесению антифрикционного состава (эпилама) в указанном режиме ( в диапазоне частот 18 - 22 кГц при температуре указанного состава 50 - 6O0C), являющимся кавитационным для указанных составов, а также благодаря вращению изделия, указанный антифрикционный состав проникает во все упомянутые микропоры и микротрещины на всей поверхности изделия (предварительно полностью очищенных при помощи ультразвука), под действием кавитационных волн, сильно способствующих указанному проникновению. При этом осуществляется дегазация им
• указанных микропор, микротрещин, связывание атомарных водорода, кислорода, способствующих охрупчиванию
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) поверхностного слоя металла. Тем самым микропоры и микротрещины перестают концентрировать напряжение и являться центрами разрушения, увеличивающими коэффициент трения. При этом снижается газопрницаемость материала изделия, так как под действием кавитационных волн антифрикционный состав заполняет все микропоры и микротрещины, в результате чего снижается старение материала изделия и снижается коэффициент трения.
Кроме того, благодаря качественной ультразвуковой очистке поверхности, обеспечивается следующий за сушкой ускоренный хемосорбционный процесс осаждения антифрикционных составов - растворов фторорганических поверхностно - активных веществ (эпиламов) , на обрабатываемую поверхность, а также глубоко в микропорах и микротрещинах, и возникают надёжные химические связи свободных электронов поверхности изделия с молекулой указанного антифрикционного cocтaвa(эпилaмa). Указанным надёжным химическим связям способствует не только ультразвуковая очистка, но и указанные peжимы(тeмпepaтypa и частота), придающие молекулам антифрикционного состава (эпилама) энергию, наиболее благоприятную для образования их прочных связей со свободными электронами на поверхности изделия. Таким образом, происходит более плотное и упорядоченное размещение молекул антифрикционного состава на обрабатываемой поверхности. При этом повышаются антифрикционные свойства как за счёт удержания смазочной среды, так и за счёт образования покрытия, обладающего низким коэффициентом трения. Причём, покрытие в работоспособном состоянии с низким коэффициентом трения сохраняется при высоких температурах (до 4500C). Дальнейшая
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 5 000337
1 1 термофиксация, термообработка покрытия, которую осуществляют при помощи инфракракрасных излучателей 25, обеспечивает надёжное закрепление молекул антифрикционного cocтaвa(эпилaмa) на поверхности изделия. Использование мягкого инфракрасного з излучения даёт более равномерное и плотное покрытие.
Полученные предлагаемым способом покрытия (в частности покрытия на основе эпилама Полизам - 05 , имеющего состав , аналогичный вышеописанным составам) как показали испытания в лаборатории фирмы «Цeнтp HЗT», работают при удельных ιо нагрузках до 3000 МН/мм2 и максимальной температуре эксплуатации до 450° С (кратковременно до 700° С), в то время как покрытия на основе эпиламов Films, изготовляемых в США и наносимых на поверхности изделий по технологиям фирм США, аналогичным вышеописанному известному способу, могут работать
15 лишь при удельной нагрузке до 1500 МН/мм2 и максимальной температуре 150° С. Пример .
Лезвия фирмы «Mozart Iпdustriаl blade» (США), изготовленные из инструментальной стали и используемые для0 разрезки лавсановой металлизированной плёнки толщиной 19-23 мкм, обрабатывали путём погружения в антифрикционном составе (эпиламе), включающем растворитель (трифтортрихлорэтан) и перфторированное соединение полиалкиленоксида , с наложением на указанный состав ультразвуковых колебаний. Предварительно,5 непосредственно перед указанной обработкой, произвели очистку и обезжиривание моноэтаноламидом и сушку лезвий при помощи инфракрасных излучателей в ультразвуковой мойке. После
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) обработки в указанном антифрикционном составе (т.е. после так называемого эпиламирования) осуществляли термофиксацию покрытия при температуре 120° С в течение 1 часа при помощи инфракрасных излучателей. Результаты обработки показаны в таблице:
Figure imgf000014_0001
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ Предлагаемый способ может быть осуществлён с использованием известных устройств и веществ. Использование предлагаемого способа позволит обеспечить создание антифрикционного покрытия, обладающего необходимой износостойкостью и предохраняющего от разрушения поверхность изделия, подверженную высоким нагрузкам и температурам.
'
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ.
1. Способ получения полимерного антифрикционного покрытия на поверхность изделия включающий очистку указанной поверхности очищающим агентом, сушку очищенной поверхности 5 с последующими нанесением антифрикционного состава, включающего раствор фторорганического поверхностно — активного вещества, путём погружения изделия в указанное вещество, и термообработкой покрытия, отличающийся тем, что операцию очистки осуществляют путём погружения изделия в ιо первую ёмкость с указанным очищающим агентом и последующей обработки ультразвуком поверхности изделия, погруженного в указанный очищающий агент, операцию сушки производят в первой ёмкости , а операции нанесения антифрикционного состава и термообработки покрытия производят во второй ёмкости, причём
15 операцию нанесения антифрикционного состава осуществляют путём обработки поверхности изделия, погружённого в упомянутый состав, ультразвуком в диапазоне частот 18 — 22 кГц при температуре указанного состава 50 - 600C.
2.Cпocoб по п.l, отличающийся тем, что упомянутую0 термообработку покрытия осуществляют при помощи по меньшей мере одного инфракракрасного излучателя.
5
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/RU2005/000337 2005-03-03 2005-06-20 Procede de fabrication d'un revetement polymere anti-frottement WO2006093427A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005105896 2005-03-03
RU2005105896/04A RU2280051C1 (ru) 2005-03-03 2005-03-03 Способ получения полимерного антифрикционного покрытия

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006093427A1 true WO2006093427A1 (fr) 2006-09-08

Family

ID=36941422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2005/000337 WO2006093427A1 (fr) 2005-03-03 2005-06-20 Procede de fabrication d'un revetement polymere anti-frottement

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2280051C1 (ru)
WO (1) WO2006093427A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2604625C1 (ru) * 2015-07-06 2016-12-10 Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Способ изготовления коррозионно-стойкого покрытия

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2175065A1 (en) * 1993-10-26 1995-05-04 Linda S. Kramer A process for activating a metal surface for conversion coating
RU2063272C1 (ru) * 1993-08-31 1996-07-10 Петербургский государственный университет путей сообщения Способ формирования антифрикционного и антиобледенительного покрытия (варианты)
RU2109846C1 (ru) * 1997-08-13 1998-04-27 Шевелкин Валерий Иванович Способ нанесения эмали на стальные детали
US5827573A (en) * 1997-03-17 1998-10-27 Tsai; Tung-Hung Method for coating metal cookware
RU2139456C1 (ru) * 1998-07-10 1999-10-10 Левчук Эдуард Алексеевич Способ формирования антифрикционных и противоизносных покрытий на трущихся поверхностях элементов пар трения
RU2139902C1 (ru) * 1999-03-01 1999-10-20 Государственное унитарное предприятие, основанное на праве хозяйственного ведения - Центральное диспетчерское управление нефтяной промышленности Способ получения полимерного антифрикционного покрытия
RU2209852C1 (ru) * 2002-02-18 2003-08-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Руспромремонт" Способ обработки поверхностей металлических деталей
CA2476215A1 (en) * 2003-08-11 2005-02-11 General Electric Aviation Service Operation (Pte) Ltd. Upgrading aluminide coating on used turbine engine component

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2063272C1 (ru) * 1993-08-31 1996-07-10 Петербургский государственный университет путей сообщения Способ формирования антифрикционного и антиобледенительного покрытия (варианты)
CA2175065A1 (en) * 1993-10-26 1995-05-04 Linda S. Kramer A process for activating a metal surface for conversion coating
US5827573A (en) * 1997-03-17 1998-10-27 Tsai; Tung-Hung Method for coating metal cookware
RU2109846C1 (ru) * 1997-08-13 1998-04-27 Шевелкин Валерий Иванович Способ нанесения эмали на стальные детали
RU2139456C1 (ru) * 1998-07-10 1999-10-10 Левчук Эдуард Алексеевич Способ формирования антифрикционных и противоизносных покрытий на трущихся поверхностях элементов пар трения
RU2139902C1 (ru) * 1999-03-01 1999-10-20 Государственное унитарное предприятие, основанное на праве хозяйственного ведения - Центральное диспетчерское управление нефтяной промышленности Способ получения полимерного антифрикционного покрытия
RU2209852C1 (ru) * 2002-02-18 2003-08-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Руспромремонт" Способ обработки поверхностей металлических деталей
CA2476215A1 (en) * 2003-08-11 2005-02-11 General Electric Aviation Service Operation (Pte) Ltd. Upgrading aluminide coating on used turbine engine component

Also Published As

Publication number Publication date
RU2280051C1 (ru) 2006-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3480483A (en) Razor blades and methods of manufacture thereof
JP6299055B2 (ja) 外科手術用エネルギーデバイス
MXPA02007002A (es) Proceso para el revestimiento de superficies de substrato metalico.
Inagaki et al. Improved adhesion of poly (tetrafluoroethylene) by NH3-plasma treatment
CA2426663A1 (en) Method of preparing a metal material for bonding
CN107937955A (zh) 一种提高干摩擦条件下铝合金表面耐磨性的方法
WO2006093427A1 (fr) Procede de fabrication d'un revetement polymere anti-frottement
US6811888B2 (en) Anti-spatter coating for laser machining
JP2870587B2 (ja) 洗浄／乾燥方法及び装置
RU2465968C2 (ru) Способ нанесения полимерного покрытия с использованием ультразвукового воздействия
Buchman et al. Nd: YAG laser surface treatment of various materials to enhance adhesion
JP4036626B2 (ja) 超音波洗浄方法および超音波洗浄装置
FR2537238A1 (fr) Joint de culasse a base de particules de graphite expansees calandrees
Buchman et al. Laser-induced adhesion enhancement of polymer composites and metal alloys
CN109207955A (zh) 适用于金刚石涂层制备的硬质合金基体无损伤预处理工艺
WO2016047599A1 (ja) ゴム金属積層ガスケットの製造方法
JP2005007710A (ja) 表面処理された金属材およびその製造方法と製造装置
JP2009149941A (ja) 表面改質方法および被覆体
Buchman et al. Durability of laser treated reinforced PEEK/epoxy bonded joints
WO1999037830A1 (en) Surface treatment
Seo AFM and specular reflectance IR studies on the surface structure of poly (ethylene terephthalate) films upon treatment with argon and oxygen plasmas
JPS6152376A (ja) アルミニウムの表面処理法
RU2060063C1 (ru) Способ очистки поверхности трубопровода от полимерного покрытия
RU2049567C1 (ru) Способ очистки изделий
JPH04271882A (ja) 洗浄／乾燥方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC. EPO FORM 1205A DD. 16.11.2007

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05789953

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1