Kategorijos

Gamintojai

Trumpas supažindinimas su fiziko-cheminiais procesais vykstančiais susidarant metalokeramikos sluoksniui ant besitrinančių mašinų ir mechanizmų detalių paviršių.

Šis supažindinimas skirtas plačiajai auditorijai ,todėl tai bus paaiškinta bendrais bruožais nesigilinant į smulkmenas.

Įžanga.
Kuo smarkiau vystosi technika,tuo aiškiau suprantame,kad lydiniai kurių pagrindas yra geležis ,tai yra plienas ir ketus,mažai tinkama medžiaga mašinų ir mechanizmų masinei gamybai,ypač besitrinančių detalių gamybai.tam yra daug priežasčių.Kai kurios iš jų:

1.Jautri korozijai.Plieną galima pavadinti nestabilių cheminių elementų lydiniu.
2.Didelis detalių ir viso gaminio svoris.
3.Prie palyginant nedidelės temperatūros detalės ir mechanizmas praranda tvirtumą,todėl reikia numatyti mechanizmo aušinimą. 
4.Neatspari sausai trinčiai ir palyginant greitai dėvisi. Reikalingas tepimas todėl dėl tepimo sistemos ir sandarinimo mechanizmas tampa dar sudėtingesnis.
 
Dabartinė metalų apdirbimo technologija jau apdirbimo metu pažeidžia detalių besitrinanti paviršių sudarydama mikroreljefą tuo pačių sudarydama sąlygas jam greičiau dilti.

Metalurgai gali pagaminti plieną su labai geromis fiziko-mechaninėmis savybėmis,bet tada labai išaugs plieno kaina
Ir tuo pačiu detaliu,kas yra neleistina masinėje gamyboje.Metalurgai gamina tokius lydinius iš kuriu pagamintos detalės yra įperkamos.Nors paskui turime produktą kuris greitai susidėvi.

Stengdamiesi kaip galima ilgiau pratęsti mechanizmų darbo laiką,žmonės sugalvojo begales tepalų,tepalų priedų , trinties modifikatorių , metalo kondencionierių ,kurie savo plėvelių pagalba turėtų atskirti besitrinančių detalių paviršius taip sumažindami trintį.Deja.Kaip parodė praktika,tai dar viena iliuzija kovoje su susidėvėjimu.Todėl kad:

1.Jokie tepalai ir jų priedai neapsaugos besitrinančių paviršių ,o temperatūra, kylanti lūžtant mikroreljefui detalių, paviršiuje labai greit panaikina trintį mažinančių medžiagų savybes.
2.Tepalai gana greit skyla ir užsiteršia , taip prarasdami tepimo plėvelės savybes. 
3.Sudaro sąlygas vykti elektrocheminei plieno korozijai.
4.Tepalų,jų priedų,modifikatorių ir kitokių priedų skilimo metu susidaro agresyvūs cheminiai junginiai gana pavojingi pigioms detalių ir mechanizmų medžiagoms.

Todėl, bet kurioje instrukcijoje, yra nurodymas keisti tepalus praėjus kuriam tai laikui ir nepakeisti jų negalima. 

Ir upės tepalų ,jų priedų pilami į agregatus ,keičiami,surenkami perdirbimui,sunaikinimui,o kiek tepalų per nesandarias tarpines patenka ant žemės ją teršdami ir t.t.
Visuomenė ,kaip tas gobšuolis,kuris moka du kartus.Greito agregatų susidėvėjimo problema išliko ir su tuo atrodo visi susitaikė. Technikos gamintojai suteikia gana nedidelį moto resursą ir tai tik griežtai laikantis gana sudėtingų technikos eksploatavimo ir remonto instrukcijų .Gaminant naujus mechanizmus vėl užsakomos tos pačios medžiagos ir vėl viskas iš pradžių.Taip teršiama žemė , atmosfera dėl nesugebėjimo sumažinti korozijos ir susidėvėjimo.Tai labai didelė kaina.Vargu ar greitai ši situacija pasikeis,nors mes jau esame liudininkas bandymų pakeisti plieną ir ketų - plastmase,aliuminio lydiniais,keramika,metalo keramika ir t.t.Visus labai sudomino firmos „Mazda“ pagamintas metalo keramikinis variklis , tik gaila - neilgaamžis. Bandymai vyksta ir rezultatai kada nors bus.
 
Uždara akcinė bendrovė „Ruspramremont“ sukūrė kompromisinę technologiją.Technologija efektyvi tada,kai agregatų detalės pagamintos iš juodojo metalo.Tada ant besitrinančių detalių paviršiaus reakcijos metu lydosi naujas metalo keramikos sluoksnis,kurio storis siekia nuo 0,5 iki 0,7 mm .Iki šiol buvo žinomas tik vienas metalo keramikos gamybos būdas: detalę lydyti formoje.

Mūsų technologijos ir tradicinio metalo keramikos gamybos savybės ir skirtumai:
1.Vienodas su plienu terminio išsiplėtimo koeficientas ,kai tradiciniu būdu pagaminto labai skiriasi ir tai labai sumažino galimybes jos panaudojimui.
2.Sugebėjimas priešintis deformacijai ir apkrovos smūgiams.
3.Atsparumas „sausai“ trinčiai , nes struktūra panaši į stiklo,o ne korėta ,kaip tradicinė metalo keramika.
4.Gebėjimas didinti tūrį priklausomai nuo energetinių kontaktų,tai yra ,ne tik sumažinti trintį ,bet ir maksimaliai 
sumažinti tarpelius tarp besitrinančių paviršių.

Šios savybės leidžia šią technologiją naudoti visuose agregatuose,mechanizmuose,kurie pagaminti iš juodojo metalo.
 
II.Pagrindinė dalis.
1.Kas tai yra RVS (remontno-vostanovitelnyi sostav)?

RVS –tai smulki dispersija ,daugiakomponentinis mineralų, priedų ir katalizatorių mišinys.Pagrindiniai komponentai yra šungitas,serpentinitas,nefritas.Priedai ir katalizatoriai-paslaptis,dalelių dydis nuo 1 iki 10 mkr.
 
RVS tepale , dyzeline ir kituose skysčiuose netirpsta ,chemiškai su jais nereaguoja, tepalo klampumo nekeičia,nes yra labai maža koncentracija ir yra netirpi .Ekologiškai nekenksminga tiek miltelių pavidalu,tiek apdorojimo metu.
RVS patekimui ant besitrinančių paviršių naudojami įvairūs skysčiai nešėjai:alyva,žibalas,dyzelinis kuras,spiritas,vanduo ir kiti.Jau tai parodo ,kad RVS-ne tepalo priedas.Tie skysčiai padeda patekti RVS ant besitrinančių paviršių.Patekusios ant besitrinančių detalių paviršių RVS dalelės keičiasi ir keičia detalių paviršių. Supaprastinant metalo keramikos susidarymo procesą , jis sąlyginai skirstomas į keturis etapus:
1. RVS dalelių smulkinimo pabaiga besitrinančiais paviršiais,jų mikroreljefu.
2. besitrinančių paviršių mikroreljefo išvalymas nuo užteršimo.
3.impregnavimas mikroreljefo,besitrinančių paviršių,susmulkintomis RVS dalelėmis 
4.metalo keramikos lydymasis (jai vykstant susidaro naujas unikalus sluoksnis).
 

a)Pradinė padėtis

 Jeigu pažiūrėsime į tų detalių paviršių per mikroskopą,tai pamatysime, kad tame paviršiuje yra vieni iškilimai ir duobutės, tai yra, jis gana nelygus ir be to dar užterštas tepalo atliekų,metalo dulkių kurios atsirado nuo trintie ir temperatūros.(1 pav.) 

Kai mechanizmas veikia, apkrova suartina besitrinančius paviršius ir mikroreljefo iškilimai sudrasko susidariusią tepalo plėvelę, tuo pačiu jie vienas kitą pradeda laužyti, taip užteršdami tepalą kokių tai kiekių metalo dalelėmis, o tai irgi pablogina mechanizmo darbą.Trinties metu kyla temperatūra, kuri pakeičia tepalo ir jų priedų savybes, susidaro įrimo produktai, o tai vėl yra tarša. Dirbant mechanizmui, tas procesas vyksta nuolat ir vis laibiau užsiteršiant tepalui , smarkiau dyla paviršiai.(2 pav.) 
 
b) RVS dalelių smulkinimo pabaiga besitrinančiais paviršiais,jų mikroreljefais.

 

Mūsų sumaltos RVS dalelės yra gana stambios lyginant jas su metalo mikroreljefu (3 pav.).Besitrinantys paviršiai, kaip girnos pradeda malti, traiškyti RVS daleles. Vykstant šiam procesui dar labiau padidės mikroreljefo lūžių dėl kontakto su RVS dalelėmis. Tose mikro taškuose įvyksta mikro sprogimai, smarkiai pakyla temperatūra (900-1200 ° C), pradeda lydytis naujas metalo keramikos sluoksnis, laisvos RVS dalelės, grynai mechaniškai, išvalo mikroreljefo užteršimą. Metalo paviršius greitai pašalina temperatūros perteklių, tai būtina sąlyga , kad galėtų vykti toks procesas. Atsiranda pirmieji metalo keramikos taškeliai. (4 pav.)

Jie yra sąlyginai nedideli, nes RVS dalelių kiekis yra labai nedidelis.
 
c) Besitrinančių paviršių mikroreljefo išvalymas nuo užteršimo.

Praktika parodė kad yra ypatinga RVS dalelių struktūra (mikroskiedros) ir atitinkami RVS žėlė priedai padeda labai kokybiškai išvalyti mikroreljefą lyginant su visokiais plovikliais. Geriausiu atveju jie nuplaus tik patį paviršių, bet mikro įdubos liks užterštos. RVS mikrodalelės išvalo mikroreljefą nuo visokių rūšių mūsų naudojamų tepalų priedų, trinties metų atsirandančių skilimo produktų, nuodegų ir t.t. Jeigu paviršiaus išvalymas nepakankamas, tai būtina ji pakartoti įpylant dar atitinkamą kiekį RVS žėlė. Jeigu viskas vyksta normaliai, tai jau maždaug po valandos galima pastebėti atstatomo mechanizmo parametrų pasikeitimą.
 
d)Besitrinančio paviršiaus impregnavimas ir mikroreljefo įdubų užpildymas susmulkintomis RVS dalelėmis.

Ši svarbus procesas skirtas stipriai RVS dalelių tarpusavio sąveikai ir sąveikai su metalo paviršiaus sluoksniu.

  

Pasižymi:

Nepriekaištingu RVS dalelių susilydimu. 

RVS dalelės silpnai reaguoja į magnetinį lauką.

Savaiminis RVS dalelių nukreipimas į zonas su mažiausia trintimi tarp paviršių.

Kiekviename paviršiaus trinties taške elektromagnetinis laukas išrikiuoja RVS mikrodaleles atitinkama tvarka. Nepriekaištingą išsilydimą užtikrina atstatytos tarpkristalinės jėgos tarpusavyje sąveikaujančių dalelių. Visos mikroįdubos dar pripresuojamos RVS dalelių (5 pav.) 
Visos šios aplinkybės sudaro sąlygas atsirasti naujam metalo keramikos sluoksniui, kuris savo savybėmis tikrai nenusileidžia metalui.
 
e) Pokyčiai atsirandant naujam metalo keramikos sluoksniui.
 
Vykstant šiai reakcijai atsiranda kur kas efektingesnė apsauga nuo trinties nei tai galėtų garantuoti žinomi tepalai ir jų priedai.Sumažėja paviršių temperatūra. Tepalas efektingiau atlieka savo funkciją.

Impregnuojant sudaromos geresnės sąlygos RVS dalelėms (kartu su jų priedais)įsiskverbti į metalo paviršių. Padedant katalizatoriams ir trinties energijai (nors jau ir žymiai sumažėjusiai), prasideda reakcija, kurios metu Fe atomai iš besitrinančių metalų paviršiaus keičiami į Mg atomais esančiais RVS dalelėse.

Dėl to susidaro kur kas didesnės apimties ir masės molekulinė struktūra kuri tarsi auga taip kompensuodama susidėvėjimą (6 pav.)
 
 
Sekančios RVS dalelės kaupiasi ant besilydančio metalo keramikos sluoksnio taip jį išlygindamos.

Metalo keramikos sluoksnis proporcingas impregnuotų dalelių kiekiui ir energijai išsiskiriančiai trinties metu,tai yra proporcingas susidėvėjimui.Kuo labiau susidėvėjęs, tuo storesnis sluoksnis pasidengia. (7 pav.)