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  • 数控机床再制造的表面技术分析

      表面清洗、表面预加工与粗化处理,还要对工艺参数进行规定,目的是为了清洁度与增大喷涂层与工件的结合强度,预加工的一般至大型机床铸件、零部件大磨损以下的0.1mm-0.2mm

    (1)表面贴涂修补技术
      表面贴涂修补技术在机床以及机床铸件的再制造中应用广泛,尤其对于机床损伤面积较大,损伤程度较严重的部位。其中一种为贴塑,聚四氟乙烯软带为常见,其摩擦副的形式为铸铁一一塑料摩擦副,主要的基体为聚四氟乙烯,加入石墨、铜粉和二硫化铝混合均匀,后将其烧结为软带的状态,将这种软带称为聚四氟乙烯导轨软带。
      另一种采用纳米粘结剂机床导轨局部深划伤,是将纳米颗粒,如氧化硅、氧化铝等预处理后复合到胶粘剂中,形成以纳米颗粒作为硬质点支撑,这种互穿网络结构以胶体流动,达到提高粘接效果目的。填补机床导轨上的划伤深槽、压坑等缺陷,优点为修补、粘结牢固、高,无热影响区和外部热源,还可以进行机械加工,机床床面大面积拉伤较大时,采用纳米粘接剂,达到省时、省力、省材的效果。
      (2)电刷镀技术
      电刷镀技术是借助电化学的方法,阳极是浸满镀液的镀笔,使金属离子在负极也就是工件的表面上沉积,后形成金属覆盖层的工艺过程。镀笔为不溶性阳极,镀液采用络合物的金属盐水溶液,刷镀的时候,镀笔与工件表面接触并要不同的移动镀笔的移动可以提高电流密度并有利于气体的排出,终镀层的可以原有材料的表面硬度。它的特点是设备轻便灵活,镀层的种类多,结合污染少,适用较为范围广。
      使用镀液的配合比例不同,终的镀层性能也会各有不同,尤其,在近年来发展的纳米电刷镀技术,其综合性能了广泛的应用。由普通刷镀液配合不溶性纳米颗粒混合制成,要求溶液、不腐蚀、不燃烧,成本低廉具有较好的理化性,且纳米颗粒在其中不沉淀聚团;要求纳米粒子易于清洗、化学稳定性好纯度高、粒子大小30nm-80nm为宜。
      纳米复合电刷镀的原理与电刷镀技术相似,只不过采用的电源为的直流刷镀电源,用高纯度细石墨块作为电镀笔材质充当阳极。纳米复合电刷镀工艺过程编制如表2.3所示,注意每道工序均要用清水清洗,除此还包括电压、相对运动速度、温度控制等工艺参数的选定,工作电压较高电流也响应增大,沉积加快易造成组织粗糙疏松;速度太快易造成组织疏松,而太慢会导致接触部位发热量大;控制好工作温度,准备多支镀笔,轮流使用注意,根据大量实践证明理想的工作状态为10V-14V工作电压,相对速度为6(m/min)-10(m/min),复合刷镀温度为15℃-50℃。应用纳米复合电刷镀技术,飞机发动机高压整流叶片与发动机凸轮轴轴颈磨损或划伤失效。
      (3)热喷涂技术
      热喷涂技术是一种表面技术,热喷涂技术是以某种热源,在的喷涂距离内将材料加热、加速成熔融状态的高速熔滴,当碰撞到工件表面时,粒子发生扁平化和而构成沉积层,可形成具有、、减摩、抗高温、等多种特性的如层表面。零部件表面的刮、擦、磕碰等造成的损伤,可以使用热喷涂技术,而且还能选择不同的喷涂材料,得以和提高零件的,还有性能。
      电弧喷涂、火焰喷涂和等离子喷涂,这三种方法为常用的热喷涂方法,其中电弧喷涂的涂层结合,生产,性好是近年发展并广受关注的热喷涂技术。火焰喷涂的装置简单,操作方便,耗能少,但是结合强度较差。等离子喷涂的工艺稳定,涂层质量高,喷涂材料取材广,对零件的保护性好,但造价昂贵。电弧喷涂是将导电嘴分别接在喷涂电源两段,将喷涂材料放置在两个导电嘴之间由于短路产生电弧,高压气流将电弧融化后的金属雾化,加速喷到工件上。
      电弧喷涂技术工艺包括:表面清洗、表面预加工与粗化处理,还要对工艺参数进行规定,目的是为了清洁度与增大喷涂层与工件的结合强度,预加工的一般至大型机床铸件、零部件大磨损以下的0.1mm-0.2mm,而粗化一般采用的方式为喷砂,喷砂压力0.5-0.7Mpa,当工件表面比较薄弱,易变性可采用细砂,压力为0.3-0.4Mpa;电压时,喷涂电流越大涂层氧化严重,降低了涂层结合度,电流时,电弧电压越高粒子氧化严重,易造成电弧熄灭,像电弧喷涂技术对磨损的齿轮泵侧板,船舶甲板,取得了很好的使用效果。
      (4)激光熔覆技术
      激光融覆技术热源为激光,是指以不同的填料方式,在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料,熔化掉激光束同步输送的合金材料,在数控机床铸件表面形成与冶金结合的融覆层从而表面的质量,常用于复杂零部件的表面上制备耐热合金层。赋予零件、、损、的性能,基体材料在激光加工过程中仅表面微熔,零部件变形小,熔覆层可克服气孔、裂纹等缺陷。
      激光熔覆的工艺包括激光工艺参数和熔覆材料的供给方式,工艺参数包括激光输出功率、光板尺寸与扫描速度,供给方式分为预置法和同步法,熔覆层的性能主要取决于熔覆材料的性能,熔覆材料按照添加时存在的状态可分为粉末材料、膏状材料、丝状材料和棒状材料等,粉末材料通常配合同步送粉法使用,是应用广泛的熔覆材料,连续激光同步送分法熔覆质地均匀,易实现自动化,激光熔覆在大型电机转子和大型轧辊等大型设备的。

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