Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
На рас. 165 показана зависимость степени заполнения пор при пт> пятке фторопластом образцов из гранулированных порошков в за виси" мостя от пористости. Для сравнения на нем приведены данные о за пол пении пор для образцов, спрессованных непосредственно из смеси исход ных порошков меди и олова и из тех же порошков с добавкой разрыхлителя (двууглекислого аммония). Наиболее высокое заполнение пор 7»V)0I
спечивают заготовки из гранулированного порошка.
Для введения фторопласта в поры в основном применяются два метода:
впрессовывание листового или порошкообразного фторопласта под давлением 2,0— 2,1 т/см2 при температуре 330—400° С при длительных выдержках (иногда до 20 мин) и охлаждение под давлением;
заполнение пор суспензией фторопласта пли смешанной водной суспензией фторопласта п спиртовой суспензией порошка наполнителя (например, свинца). Вакуум при этом поддерживается в пределах 10—30 мм рт. ст., так как при более глубоком вакууме суспензия вскипает.
Пропитка суспензией проводится в несколько приемов с применением вакуумирования. После удаления из пор материала воздуха, под вакуумом детали погружаются в суспензию и к системе прикладывается атмосферное давление, которое вдавливает суспензию в поры материала. С промежуточными сушками при 80—90° С операция повторяется 5—10 раз. Для закрепления фторопласта в порах п превращения его в монолит изделия после пропитки подвергаются спеканию при температуре 360—380° G в течение 15—30 мин. На поверхности материала при этом должна быть оставлена тонкая пленка фторопласта (0,03—0,04 мм), играющая положительную роль при приработке материала в узле трения.
Наполненные полимерные материалы. Наиболее распространенным представителем группы металлополимерных композиций подшипникового назначения является наполненный фторопласт. Без наполнителя фторопласт хотя и обладает низкими значениями коэффициента тренпя, однако не износостоек и под нагрузкой обнаруживает ползучесть. Практика применения этих материалов показывает, что за счет введения оптимальных наполнителей износостойкость фторопласта можно повысить в 1000— 10 000 раз.
В качество наполнителей фторопласта зарекомендовали себя графит, металлические порошки, стекловолокно, окислы металлов, сульфпды u другие вещества, играющие роль твердой смазки. Ввиду того что фторопласт даже при температурах выше плавления кристаллов (327° С) оола-дает большой вязкостью, применение методов экструзии для изготовления изделий из него пе практикуется. Поэтому применяют технлогическпе методы порошковой металлургии.
Равномерно смешать фторопласт с наполнителями ввиду инертное пі фторопласта и слабой адгезии с частицами наполнителя очень трудно. В то же время износостойкость материала в сильной степени зависит ег тонкости смешения и равномерности распределения частиц наполни теля-Исходным материалом служит суспензия фторопласта в воде с размеров
210
частиц 0.05—0,5 мкм, в которую для обеспечения агрегатной устойчивости частиц добавляются поверхностно-активпые вещества неионогенно-го типа (например, ОП-7). Смешивание суспензии фторопласта и наполнителя производится в шаровых или вибромелъницах, смесителях типа коллоидной мельницы в среде этилового спирта.
Твердая фаза отделяется от еппрта на вакуум-фильтре, просушивается прп 100—1200C в течение 24 ч и размалывается в топкий порошок. Ib последнего прп давлении 300—350 кГ/см2 заготовки прессуются и спекаются прп 360—380° С [133]. Этим методом изготовляются заготовки деталей, подвергающиеся механической обработке. Более подробные данные о методах изготовления и свойствах наполненных фторопластов можно найти в работах [133, 187, 478, 479].
Механическая обработка поверхностей
Вппду деформации заготовок подшипников при спекании в результате угадки или коробленпя, а также наличия припусков на размеры необходима механическая обработка изделий. Применение механической обработки позволяет унифицировать заготовки, из которых затем изготавливаются подшипники близких размеров, что позволяет существенно сократить номенклатуру парка пресс-форм для прессования подшипников. Кроме того, прп посадке подшипников в гнездо методом запрессовки обычно иг-ка-жаются размеры. Внутренний диаметр подшипника уменьшается на оО—90% величины натяга под запрессовку, в результате чего возможно появление конусности, бочкообразности и других изменений формы.
В ряде случаев прп небольших объемах производства выгоднее упростить конструкцию пресс-формы и применить дополнительную механическую обработку. Неизбежна механическая обработка при выполнении отверстий в перпендикулярном направлении к направлению прессования, при нарезке резьбы и выполнении поднутрений, канавок, буртов.
К методам механической обработки относятся резание, калибрование, развертывание и шлифование. Обычно процессы механической обработки пористых материалов связаны с несколько большими трудностями, чем литых металлов, так как присутствующие поры придают процессу резания характер прерывистой обработки, что повышает износ инструмента. При этом должно строго учитываться воздействие процесса механической обработки на структуру и свойства поверхностного слоя обрабатываемой детали.
