Обеспечение параметров качества обработки на финишных операциях

Обеспечение параметров качества обработки на финишных операциях.

Из характеристик качества поверхности деталей, работающих в условиях воздействия солнечного излучения, наибольшую взаимосвязь с эксплуатационными характеристиками имеют размеры, форма и расположение поверхностей, их шероховатость и физико-химическое состояние поверхностного слоя.

Свойства поверхностного слоя деталей формируется, в основном, на финишных операциях. К настоящему времени накоплен обширный экспериментальный материал, однако, данные отдельных работ / 85 / не содержат описания параметров режимов обработки, что затрудняет их использование (рис. 1.2.).

Можно выделить методы обработки поверхностей, наиболее чувствительные к достижению определенного микрорельефа / 79, 86, 88, 108 /:

-  механическая обработка (шлифование, полирование, пескоструйная и др.) позволяет регулировать излучательные свойства в значительных пределах;

-  химическая и электрохимическая обработка (полирование, травление, окисление и нанесение покрытий с широким интервалом толщен );

-  окисление в различных средах (процесс хорошо изучен, эффективен в комбинации с другими, применяется, в основном, для увеличения поглощательной и излучатель ной способности);

-  металлизация в вакууме ( большие возможности по регулированию отражательной и излучательной способности, процесс сложный конструктивно и технологически при обработке крупногабаритных деталей );

-  микролегирование поверхностного слоя – электроискровое, анодно-плазменное, с использованием энергии ОКГ, ионное и др.(  процессы мало изучены, большие возможности в комбинации с другими );

-  неорганические покрытия окунанием, распыление и др.(  Процессы плохо управляемы на маленьких толщинах, - теряется сплошность покрытия ).

Каждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки, границы использования. Эти особенности описываются в ряде патентов / 88 /. Представляют интерес технические решения для получения высоко отражательной системы; полированная поверхность покрывается раствором жидкого стекла или многослойным покрытием с мелкодисперсной краской оксидированной медью дисперсной структуры или стеклянными шариками. Диффузное отражение падающего излучения обеспечивается пескоструйной обработкой (электрокорундом) с последующим травлением  в растворе гидроокиси калия. Уменьшить светоотражательную способность плёнки без нарушения её глянцев ости можно, если в гальваническую ванну ввести мелкодисперсный порошок.

Затрагиваются вопросы стабильности свойств поверхностных слоёв, полученных различными методами. Отмечается нестабильность лакокрасочных, эмалевых, анодных и других покрытий, которые имеют в своём составе органические компоненты или получены из рабочей среды их содержащей. Эффективны методы пластического деформирования и электрохимического полирования, электрохимического осаждения покрытий из электролитов на основе неорганических кислот или органических с добавками солей.

Исследователи проявляют особый интерес к получению многослойных высоко отражательных систем, нанесению селективных покрытий методом вакуумного, плазменного и электронно-лучевого напыления, а также с применением энергии ОКГ.

Селективные покрытия применяют для фотооптических преобразователей / 54 /. Однако, применение таких покрытий для крупногабаритных деталей представляет собой сложную технологическую задачу. А для тонкостенных деталей с определёнными прочностными характеристиками, например, трубчатых элементов штанг, технологические возможности нанесения таких покрытий ограничены.

Известны особенности металлических поверхностей со спектрально-селективными характеристиками / 23, 82 /, которые могут применяться для обеспечения минимальной температуры деталей. Условию минимального градиента может удовлетворять полированная металлическая поверхность покрытия тонким слоем диэлектрика или полупроводника, прозрачными в области коротких волн       ( 0,3…2,5 ) мкм и сильно поглощающими в области длинных волн      ( 4…40 ) мкм.( Спектральная отражательная способность металлических поверхностей для области длинных волн, соответствующих собственному излучению поверхности, значительно выше неметаллических. В области коротких длин волн, соответствующих максимуму спектра солнечного излучения, металлические и неметаллические поверхности, в основном, характеризуются слабым поглощением ). Эта поверхность в области коротких волн должна иметь высокую спектральную отражательную способность металла, а в области длинных волн – низкую отражательную способность диэлектрика, т.е. хорошо отражать падающее солнечное излучение и хорошо излучать собственное.