18.4. Нанесение полимеров

Газопламенное напыление. Сущность процесса — струя воздуха со взвешенными в ней частицами порошкового полимера прохо­дит через факел ацетиленовоздушного пламени (температура 650...700С и выше; скорость прохождения полимерного материа­ла 20…30 м/с), частицы размягчаются до пластического состояния и при ударе о подготовленную поверхность детали сцепляются с ней, образуя сплошное полимерное покрытие.

Покрытие наносят с помощью установки для газопламенного напыления (УПН-6-63 или УГПЛ-П), которая имеет распыли­тельную газовую горелку и питательный бачок, соединенные меж­ду собой шлангом. В технологический процесс напыления входят операции:

очистка от краски, грязи и масла кабины, кузова, деталей опере­ния, имеющих неровности и вмятины глубиной не более 5 мм. Поврежденные поверхности с вмятинами и неровностями выправ­ляют, а трещины и пробоины заваривают. Поверхность сварных швов зачищают шлифовальной машиной для удаления острых уг­лов и кромок с радиусом закругления менее 2 мм;

сушка порошка (ПФН-12 или ТПФ-37), просеянного через сито с сеткой 0,16...0,25 мм, при температуре 60°С в течение 5...6 ч. Влажность порошка должна быть не более 2 %;

п одготовка установки. В установку засыпают предварительно под­готовленный порошок; присоединяют к горелке круглое или плос­кое сопло; присоединяют шланг одним концом к штуцеру пита­тельного бачка, другим — к порошковому штуцеру горелки; под­водят ацетилен и сжатый воздух к соответствующим штуцерам горелки (рис. 18.5). Применяемый сжатый воздух должен быть очи­щен от избытка влаги и масляных загрязнений. Использование круг­лого или плоского сопла зависит от ширины поверхности, на ко­торую наносят покрытие: при цилиндрическом сопле струя за один проход захватывает 15...20 мм, при плоском — 65...70 мм;

нанесение покрытия. Зачищенную поверхность нагревают до 220... 230 °С (температуру нагрева контролируют по изменению цвета термокарандаша; перегрев поверхности (до синей побежалости) не допускается). Режим нанесения покрытия: скорость перемещения го­релки — 1,2... 1,6 м/мин; давление сжатого воздуха — 0,3...0,6 МПа; расстояние между мундштуком и нагревательной поверхностью — 100... 120 мм; число проходов горелки — 2...3;

прикатывание нанесенного слоя роликом, смоченным холод­ной водой (процедуру проводят через 5...8 с после нанесения покрытия). Перед прикаткой ролик должен находиться в холодной воде, а при прикатке — периодически охлаждать­ся холодной водой;

второй слой наносят после прогрева покрытия пламенем го­релки в течение 5...8 с. Через 8...10 с опять прикатывают по­крытие роликом. Операцию по­вторяют до полного выравнивания вмятины или неровности. Покрытие должно быть плотным, без пузырей и неровностей.

После нанесения покрытия через 15... 20 мин его зачищают шли­фовальной машиной до получения плавного перехода от поверхнос­ти металла к поверхности покрытия. Отслаивания нанесенного по­крытия от металлической поверхности не должно быть. Полимер­ные покрытия на значительные по площади поверхности наносят по частям.

Вибровихревые способы нанесения полимерных покрытий. При­меняют для нанесения тонкослойных полимерных покрытий. Эти покрытия обладают высокими прочностными и антифрикцион­ными качествами, имеют противокоррозионную и химическую стойкость, износостойкость и т.д.

В ремонтном производстве тонкослойные покрытия из полимер­ных материалов используют для ремонта изношенных деталей; для химической или противокоррозионной защиты; для улучше­ния антифрикционных свойств трущихся поверхностей; для со­здания электроизоляции, теплоизоляции, а также для декора­тивных целей.

В установках такого типа взвихрение порошка при подаче возду­ха или газа через пористое дно совмещено с вибрацией дна или всего аппарата. Регулированием подачи воздуха, частоты и амп­литуды колебаний создается возможность получения слоя с рав­номерной концентрацией воздушно-порошковой смеси по высо­те аппарата.

Нанесение тонкослойных полимерных покрытий вибровихре­вым способом осуществляют в такой последовательности: подго­товка порошкового материала и поверхности детали (обезжирива­ние, зачистка, изоляция участков детали, не подлежащих покры­тию); предварительный нагрев детали; нанесение покрытия; термообработка; контроль качества нанесенного покрытия.

Нагретую до температуры на 30... 50 °С выше температуры плав­ления полимера деталь помещают в псевдоожиженный слой по­рошка и выдерживают в нем определенное время. Частицы порош­ка, интенсивно перемешиваясь под действием проходящего воз­духа (инертного газа), оседают на поверхности нагретой детали и, сплавляясь, превращаются в равномерное покрытие без пор.

Достоинства вибровихревого метода нанесения полимерных покрытий: равномерное псевдоожижение порошка по всему объе­му; легкость перевода в псевдоожиженное состояние комкующихся и плохосыпучих порошков полимерных материалов; равномер­ность толщины покрытия по высоте детали; возможность получе­ния покрытий большей толщины, чем при вихревом или вибрационном напылении; хорошее ожижение смеси порошкооб­разных полимеров с наполнителями; отсутствие расслоения ком­понентов в процессе сжижения; увеличение отношения объема взвихренного порошка к насыпному (до значений 1,6...2,0).