Механическая обработка поверхности деталей перед осаждением покрытий

Курс «Проектирование и конструирование технологических плазменных ускорителей и установок»

Лекция № 3

МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ПЕРЕД ОСАЖДЕНИЕМ ПОКРЫТИЙ

Способы механической обработки

Основной целью механической обработки деталей перед осаждением или других покрытий является сглаживание поверхности, повышение класса шероховатости. Это необходимо как для улучшения декоративного вида и эксплуатационных свойств деталей, так и для повышения качества покрытий. Чем выше класс шероховатости поверхности, тем лучше металл противостоит коррозии, тем выше износостойкость деталей и меньше пористость покрытий. Помимо сглаживания микрошероховатостей, механической обработкой удаляют с поверхности деталей окалину, дефекты от предшествующей обработки в виде раковин, рисок, грата, что также благоприятно сказывается на качестве покрытий.

Требуемый класс шероховатости устанавливают с учетом назначения и вида покрытий, а также трудоемкости чистовой обработки деталей. Так, блестящие покрытия можно получить на деталях, поверхность которых отвечает 9…10, а в некоторых случаях 11…12 классу шероховатости (ГОСТ 2789-73). Для матовых и полублестящих покрытий чистовая обработка может ограничиться 6…7 классом шероховатости.

Основными способами механической чистовой обработки деталей перед осаждением покрытий являются шлифование, полирование, крацевание, гидроабразивная обработка. Шлифование эластичными абразивными кругами позволяет достигнуть 6…10, а последующее полирование с применением паст — 11…13 классов шероховатости. Шлифованию в барабанных установках целесообразно подвергать детали, изготовленные литьем, штамповкой, черновым точением; не имеющие жестких допусков. При этом класс шероховатости поверхности может быть повышен от 5…7 до 7…9. Полированию в барабанных установках подвергают детали, поверхность которых обработана по 6…7 классу шероховатости и требуется ее повысить до 8…9 классов. Крацевание деталей, обработанных по 5…7 классу шероховатости, повышает его в среднем на один класс, а при более высоком классе обработки может ухудшить качество поверхности.

Сглаживание поверхности металла в процессе шлифования происходит в результате снятия частицами абразива тонкого слоя металла, преимущественно на участках микровыступов поверхности. Съем металла при этом составляет 0,01…0,03 мм, а при использовании крупнозернистого абразива может достигать 0,1…0,2 мм.

Абразивные материалы, применяемые для шлифования и полирования, разделяются по величине зерна на три группы (ГОСТ 3647-71): шлифовальные зерна зернистостью от 16 до 200 (160…2000 мкм), шлифовальные порошки зернистостью от 3 до 12 (30…120 мкм) и микропорошки от М5 до М40 (5…40 мкм). Для предварительного грубого шлифования используют абразивные материалы зернистостью 40…50, для чистового шлифования — зернистостью 16…25, для полирования — микропорошки зернистостью 8…12.

Шлифованием можно сгладить грубые шероховатости поверхности, но не достигнуть ее блеска. Высокую степень чистовой обработки и декоративный блеск поверхности металла получают полированием. В отличие от абразивного шлифования, полирование, которое проводится с применением специальных паст, сопровождается незначительным съемом металла. Сглаживание микрошероховатостей в этом случае происходит не за счет срезания выступающих участков микрорельефа абразивными зернами, а, в основном, перераспределением металла по поверхности, втиранием его на участках микровпадин. При этом большую роль играет не механическое воздействие обрабатывающего инструмента на металл, а химические и термические