Эксплуатационные свойства любых покрытий напрямую зависят от качества их нанесения, соблюдения всех нюансов технологического процесса.
Давайте разберемся, как достичь наилучшего результата при нанесении антифрикционных твердосмазочных покрытий и не совершить распространенных ошибок, приводящих к дефектам.
Для начала важно проанализировать качество поверхности, на которую будет наноситься покрытие – важными параметрами являются шероховатость, отсутствие загрязнений, масляных следов, оксидных пленок, ржавчины, окалины и др. То есть поверхность должна быть сухой, чистой, оптимальная шероховатость Ra составляет примерно 0,4…1,2 микрометра.
Это важный параметр, так на полированных поверхностях с малой шероховатостью сцепление покрытия будет недостаточным, возрастает вероятность отслаивания.
При нанесении покрытия стандартной толщины (20 микрометров) на слишком шероховатую поверхность вершины микрорельефа останутся без покрытия.
Подробности про шероховатость поверхности и ее влияние на срок и эффективность работы покрытия – в видеоролике.
Для обеспечения требуемого качества поверхности проводится ее подготовка к нанесению покрытий.
Подготовка поверхности
Для качественной подготовки поверхности применяются механические и химические методы.
Микропескоструйная обработка (использование песка мелкой фракции) – один из наиболее популярных механических методов подготовки поверхности. Он обеспечивает удаление практически всех видов загрязнений, оксидных пленок, ржавчины, старых покрытий. Благодаря такой обработке обеспечивается требуемая шероховатость поверхности.
В видео – механическая обработка поверхностей деталей оксидом алюминия.
Фосфатирование – химический метод, основанный на погружении металла в раствор кислых солей фосфатов для формирования пористых фосфатных пленок, повышающих износостойкость, твердость и коррозионную стойкость.
Непосредственно перед нанесением покрытий поверхности обрабатываются специальным очистителем-активатором, после чего трогать детали руками запрещается, чтобы не оставить жирных следов и не снизить степень адгезии.
Распыление
Нанесение покрытий рекомендуется осуществлять в чистых сухих помещениях, оборудованных вытяжкой. На детали из внешней среды не должны лететь пыль или другие посторонние частицы.
Основной метод нанесения покрытий – распыление из окрасочного пистолета или аэрозольного баллона. Аэрозольную фасовку имеют покрытия комнатного или «холодного» отверждения.
Для нанесения покрытия из распылительного пистолета также необходима магистраль подачи сжатого воздуха.
После длительного хранения покрытие в таре необходимо тщательно перемешать в течение нескольких минут, но не допускать вспенивания.
Покрытие из тары в бачок распылительного пистолета добавляют через мелкий фильтр 150 микрометров для предотвращения попадания посторонних частиц в суспензию.
Распылять покрытие следует с расстояния 20-25 сантиметров. Если подносить сопло слишком близко, на поверхности начнут появляться потеки. Удалить их можно с помощью подходящего растворителя.
Наносить покрытие следует в несколько слоев. Промежуточная сушка между слоями составляет 10 минут.
Важно тщательно читать технологическую инструкцию и в точности соблюдать рекомендации производителя. Например, некоторые покрытия наносятся на предварительно нагретые поверхности деталей, другие – на холодные.
Полимеризация
Покрытия могут отверждаться как при комнатной температуре, так и в печи, в зависимости от марки.
Время выдержки покрытия в печи указывается начиная от момента нагрева детали. То есть, если в инструкции указано время полимеризации 40 минут при температуре +200 °С, значит нужно поставить деталь в печь, оставить на небольшой промежуток времени, после чего определить температуру детали пирометром. Когда деталь прогреется, начинайте отсчитывать 40 минут.
Если нет возможности измерить температуру детали, следует увеличить время выдержки в печи, но не температуру нагрева.
Контроль качества
Чтобы убедиться в готовности покрытия к эксплуатации, необходимо провести контроль качества по наиболее важным параметрам – проверить полноту полимеризации, степень адгезии, толщину, внешний вид.
Толщина покрытия контролируется толщиномером. Предварительно необходимо выставить его на ноль на чистой детали.
За оптимальную толщину антифрикционного твердосмазочного покрытия принимается значение 20 микрометров.
Контроль полимеризации (только для термоотверждаемых покрытий) осуществляется так: смоченной в растворителе (идущем в комплекте) салфеткой или ветошью протирают поверхность детали. Прошедшее полимеризацию покрытие не стирается до металла.
Адгезия проверяется методом клеевого отрыва – если при отклеивании скотча на нем нет частиц покрытия, то адгезия достаточная.
Возможные дефекты при нанесении покрытий
Из-за ошибок на любом этапе нанесения покрытий на покрытии могут появиться дефекты – как просто эстетические, так и критичные, влияющие на работоспособность слоя.
Отслаивание покрытия – один из наиболее критичных дефектов, связанный с недостаточной адгезией слоя с основой вследствие наличия масла или других жиров на обрабатываемой поверхности (некачественная очистка и обезжиривание).
При нанесении покрытий слишком толстым слоем или превышении температуры полимеризации может возникнуть эффект растрескивания.
Потеки – распространенная проблема, имеющая несколько причин: высокая вязкость покрытия, распыление с близкого расстояния к детали, неправильно настроенные параметры распыления.
Большое расстояние между соплом и деталью приводит к другому дефекту – шагрени. Причиной также может являться неправильная настройка пистолета, а именно низкое давление, высокая вязкость покрытия, несоблюдение толщины мокрого слоя.
Вследствие слишком быстрого испарения растворителя, резкого повышения температуры деталей с толстым слоем покрытия или вспенивания покрытия на этапе перемешивания на поверхности могут появиться мелкие пузыри.
Итак, чтобы добиться высокого качества покрытия, необходимо: подготовить поверхность, убедиться в отсутствии любых видов загрязнений, не трогать обезжиренные детали голыми руками; наносить покрытие с расстояния 20-25 сантиметров в несколько тонких слоев с промежуточной сушкой; в точности соблюдать температурный режим, предписанный производителем покрытия; проводить тщательный контроль качества перед внедрением деталей с покрытиями в эксплуатацию.
Специалисты предприятий, серийно применяющих покрытия на деталях, проходят обучение профессиональному нанесению покрытий в инженерном центре «Моденжи» в городе Брянске.
Следите за «Моденжи» на официальных страницах в соцсетях – ВКонтакте, Telegram, YouTube, RUTUBE.