Призначення. Надійність роботи машин і механізмів визначається в першу чергу якісним станом робочих поверхонь деталей, що цілеспрямовано формуються на фінішних операціях технологічних процесів (геометрична точність, макро- і мікрогеометрія, фізико-механічні властивості матеріалу, напружено-деформований стан поверхневого шару). Створення на робочих поверхнях фторопластових композиційних покриттів на металевій матриці дозволяє успішно вирішити завдання створення поверхонь тертя з певним комплексом необхідних експлуатаційних параметрів за надійністю, зносостійкістю, контактною витривалістю і втомною міцністю, а застосування тонких фторопластових покриттів є дуже перспективним напрямом, що відкриває широкі можливості управління фізико-механічними властивостями спряжених поверхонь
Технічні характеристики. Аналіз отриманих результатів показав, що стійкість фторопластових покриттів на основі Ф-30П до пошкодження шкрябанням зі збільшенням вмісту графіту С-1 від 15 до 25 мас. % зростає у 2,11 разів, а при введенні до покриття, що містить 25 мас. % графіту С-1 додатково 3 мас. % амінооргагонокремнезему на основі аеросилу – у 3,16 разів. Додаткова термообробка цих покриттів приводить до збільшення стійкості до пошкодження шкрябанням на 30 %. Встановлено, що при введенні до складу зовнішнього шару тришарового фторопластового покриття на основі Ф-30 П 17 мас. % графіту С-1 + 1 мас. % аміноорганокремнезему на основі аеросилу і + 2 мас. % ZrО2 +3 % Y2O3 (500 °C) або 2 мас. % ZrО2 +3 % Y2O3 (700 °C) або 2 мас. % аморфного гідроксиду цирконію, легованого іонами ітрію (кількість ітрію в перерахунку на оксиди складає 3 моль %): Zr(Y)O(OH)2 абразивостійкість покриття зростає відповідно у 1,38, 1,57 і 1,83 разів
Галузь застосування. Підприємства машинобудівної та легкої промисловості України.
Переваги. Спосіб нанесення покриттів з порошкових матеріалів в електростатичному полі має істотні переваги перед всіма вищезазначеними способами: – відсутність попереднього нагріву; – зниження втрат порошкового матеріалу; – можливість отримання рівномірних по товщині покриттів на виробах складної конфігурації; – можливість автоматизації процесу напилення; – універсальність і висока продуктивність; – екологічна чистота; – зведення до мінімуму пожаро- і вибухонебезпеки. Ці чинники визначили широке поширення технології нанесення полімерних покриттів в електростатичному полі.
Техніко-економічний ефект. Запропоновані фторполімерні покриття дають можливість продовжити термін експлуатації технологічного обладнання за рахунок підвищення зносостійкості деталей на 40 %.Експлуатаційні витрати на композиційний матеріал та його нанесення на поверхню в залежності від форми, площі деталі складають 7-15 %. Таким чином, техніко-економічний ефект використання фторполімерного покриття буде складати порядка 25 % від вартості деталі, на яку нанесено композит. Крім того, використання фторполімерного покриття дозволяє замінити нержавіючу сталь і кольорові метали (латунь, бронзу і т.д.) на вуглецеву сталь, що актуально для харчових і хімічних виробництв. У цьому випадку, за рахунок різниці вартості матеріалів, економічний ефект буде складати порядка 100 % від вартості елементу обладнання, деталі покритих композитом.
Опис. Підготовка поверхні методом холодної фосфотації, нанесення електростатичним напиленням на підготовлену поверхню покриття з наступним його оплавленням за встановленим температурно-часовим режимом. Покриття являє собою фторопласт Ф-30П модифікований нанопорошками оксиду цирконія та аміноорганокремнеземом (SiO2). Технологія забезпечує підвищення експлуатаційних показників: адгезійної міцності в 3,16 рази та абразивної зносостійкості в 1,83 рази.