Использование ионо-плазменных и вакуумных технологических процессов для повышения ресурса машин и оборудования

    Введение. Характеристика дисциплины. Литература.                Лекция 1

Повышение ресурса машин и оборудования –                      ПиКИПУ

одна из основных задач машиностроения.

1.  Характеристика дисциплины.

Этот курс лекций посвящен некоторым вопросам использования ионо-плазменных и вакуумных технологических процессов для повышения ресурса машин и оборудования.

В нем будут кратно, на описательном уровне, освещены вопросы использования ускорителей плазмы различных типов, о которых Вам рассказывали в предыдущих курсах, для технологических целей:

-  нанесение покрытия;

-  очистки поверхности;

-  травления поверхности в присутствии реактивных газов;

-  полной фрезеровки;

-  азотирования (полное легирование);

-  карбидизации (полное легирование);

-  плазменной резки;

-  электронно-лучевой и импульсной сварки;

Будут показаны принципы выбора технологического процесса и оборудования для поставленной задачи.

Рассказано об основных критериях выбора вакуумного оборудования, систем электропитания и управления технологическими процессами, об основных типах внутри камерной оснастки и используемых материалах.

1.  Причины выхода из строя машин и оборудования.

-  коррозия;

-  трение;

-  эрозия пылевая;

-  эрозия ионная;

-  усталостные разрушения;

2.  Конкретны примеры.

-  крупные металлоконструкции:

- мосты;

- башни;

- подъемные краны;

-  наружная металлическая обшивка машин и оборудования:

- коррозия судов;

- коррозия автомобилей;

- коррозия КА долгоживущих;

- коррозия ГПА;

- коррозия приборов;

-  деталей двигателей ЛА.

- лопатки компрессоров;

- лопатки турбин;

- валы и пр.;

- ионо-оптические системы электрофизических аппаратов (ПИД, электроды ГРК лазеров);

- критическое сечения камер сгорания ЖРД.

-  детали наземных двигателей:

- распределительные валы;

- рокера (рычаги);

- вкладыши подшипников скольжения;

- уплотнительные кольца поршней;

- прочие детали машин и оборудования:

- штоки шахтных ______(гидро-);

- штоки открытия створок подводных пусковых установок;

- оверлоки швейных машин;

- детали ткацкого и швейного производства (нитеводители, направляющие, прошивки);

-  инструмент;

Методы защиты деталей машин и оборудования от внешних воздействий.

Коррозия:

1.  Создание конструкционных материалов, противостоящих коррозии.

2.  Наиболее распространенный метод – нанесение защитных покрытий:

-  окраска наружных поверхностей (органические, полимерные, неорганические краски);

-  химическая защита (анодирование, оксидирование, химическая (электрохимическая) металлизация;

-  лакирование;

-  покрытие материалами _____________(создание гальванических пар);

-  нанесение антикоррозионных покрытий методами вакуумных технологий;

Трение:

1.  Создание и использование материалов, обладающих низким коэффициентом трения.

2. Подбор пар трения;

3. Выбор смазок (жидкие, твердые, металлические);

4. Уплотнение поверхностных слоев пар трения:

-  традиционными методами (карбидизация, азотирование, закаливание).

-  методами нанесения износостойких, антифрикционных покрытий в вакууме.

Эрозия: пылевая, ионная:

-  конструкционные материалы;

-  покрытия, наносимые традиционными методами;

-  методами нанесения покрытий в вакууме;

Усталостные разрушения:

Возникают на поверхности детали и распространяются в глубь металла.

Защита – предохранение поверхностей от возникновения микротрещин.

Необходимость разработки новых методов обработки поверхности.

1.  Экономические проблемы.

2.  Необходимость создания новых методов обработки поверхности с меньшим потреблением энергии.

3.  Возможность создания новых соединений, которые нельзя получит традиционными методами.