Metoda de obținere a unui înveliș fluoroplastic cu strat subțire pe produse metalice

C23C28 - Metode pentru producerea de cel puțin două straturi suprapuse sau în moduri care nu sunt prevăzute într-una dintre principalele grupe C23C 2/00-C23C 26/00, sau prin combinații ale metodelor prevăzute în C25C subclase C23C și C25D sau


Proprietarii brevetului RU 2402640:

Institutul de Management al Naturii din cadrul Institutului de Management al Naturii din cadrul Institutului de Biodiversitate din Siberia (BIP SB RAS) (RU)

Invenția se referă la producerea de acoperiri de protecție, rezistente chimic, antiaderente, anti-frecare și pot fi utilizate în industria chimică, inginerie aeronautică, industria de instrumente, medicina si alte domenii ale tehnologiei. Plăcile prefabricate din PTFE-4 sau compozițiile fluoroplastice sunt fixate pe suprafețele metalice ale produselor cu un gol minim. Piesele fixe sunt încălzite la o temperatură de 643-653 K și ținute timp de 1,5-2,0 ore. acoperire fluoroplast este formată prin extinderea topiturii PTFE, iar grosimea stratului de acoperire dorită se obține prin repetarea multiplă a tratamentului termic. Acesta simplifică procesul tehnologic și lărgește gama de produse acoperite. 4-il.

Invenția se referă la producerea specială (anti-fricțiune, non-stick, rezistente chimic, protecție) acoperiri polimerice pe părțile metalice și suprafețe pot fi utilizate în inginerie, alimentară, aeronautică, instrumentul, chimice și alte domenii ale tehnologiei.

Aderența la un compus metalic din plastic se realizează în următoarele moduri: materiale plastice sudare; întărirea stratului de polimer pe metal; lipirea cu un strat adeziv adeziv. Suprafetelilor metalelor pe strat de polimer sunt produse printr-un vortex umplut cu gaz sau pulberi de pulverizare. De asemenea, pe această cale se prafurile și film de suprapunere. Cea mai potrivită extrudare folie direct la metalul tratat și încălzit. Concentrația compușilor astfel obținuți din oțel - polietilenă atinge 2-18 MPa, oțel inoxidabil - politetrafluoretilenă - de la 0,5 la 12 MPa (Kovacic L. Lipește metale și materiale plastice cu culoarul slovacă / Ed A.S.Freydina .... - M. Chemistry, 1985, p.172, 188-189).

Metodele de aplicare a acoperirilor polimerice pe suprafețele metalice utilizând suspensii fluoroplastice sunt cunoscute. Acoperirile sunt aplicate pe suprafața curățată și degresată prin turnare, scufundare, pulverizare straturi cu o grosime de 10 până la 100 microni, în funcție de proprietățile polimerului sau mediu de suspendare. Fiecare strat este uscat separat. După ultimele componente și alierea articolului acoperit supus unui tratament termic, și apoi se răcește încet, în aer sau stins în apă pentru a îmbunătăți elasticitatea și îmbunătăți aderența (Katznelson MY Balaev GA: Materiale plastice Proprietăți și determinare: Un manual -. A treia ediție a revizuirii - L. Khimiya, 1978, p.104-105).

Acoperirile fluoroplastice obținute prin metode cunoscute au o adeziune slabă la suprafața principală, deoarece PTFE are proprietăți scăzute de adeziune datorită caracteristicilor sale specifice.

Împreună cu randamentul unor astfel de acoperiri dezvoltate metode de obținere a unor straturi subțiri de polimer pe o suprafață metalică. Dorința de cea mai mare reducere posibilă a grosimii acoperirilor, în primul rând datorită faptului că multe fenomene fizice apar în cele mai subțiri acoperiri și filme fundamental diferite decât în ​​cea mai mare parte, și numai ei pot observa o serie de efecte specifice, cum ar fi creșterea proprietăților de adeziune și altele.

Metodele cunoscute pentru formarea unui strat subțire pe suprafața solidelor de produse cu greutate moleculară mică (monomeri), urmată de polimerizarea lor sub influența, iradiere electronice ultraviolete, cu descărcare luminiscentă, catalizatori sau fragmente active ale lanțurilor polimerice în timpul termic, radiație sau distrugerea mecanică a polimerilor cu recombinare ulterioară a acestora suprafața care trebuie modificate (materiale și produse din metal-polimer, Ed A.V.Belogo -. .. M. Chemistry, 1979. s.160-175). Aceste metode pot fi, de asemenea, utilizate pentru a produce acoperiri cu strat subțire fluoroplastic pe suprafețe metalice.

Cu toate acestea, metodele cunoscute prezintă următoarele dezavantaje: procesele sunt consumatoare de forță, necesită energie și necesită echipamente speciale (vid, gaz-plasmă etc.).

Rezultatul tehnic al invenției este simplificarea procesului tehnologic și extinderea domeniului de aplicare a acoperirilor fluoroplastice subțiri pe produse în diverse scopuri.

Rezultatul tehnic se realizează prin faptul că, în metoda propusă pentru producerea unui strat de PTFE strat subțire pe articole din metal, care cuprinde o fabricare preliminară de preforme (fluoroplastic-4 sau compozițiile fluoroplastic), piesele de fixare de pe suprafețele metalice, cu un decalaj minim și un tratament termic, caracterizat prin aceea că stratul de polimer pe suprafață metalică este formată prin extinderea PTFE se topesc la o temperatură de 643-653K și maturat timp de 1,5-2,0 ore, și au necesitat t acoperire lschina se realizează prin repetarea multiplă a tratamentului termic.

Exemple de procedeu conform invenției sunt prezentate mai jos.

Exemplul 1. Este necesar să se aplice o acoperire protectoare pe suprafața interioară a părții cilindrice. Conform dimensiunilor interne ale piesei de prelucrat, semifabricatul (elementul 1) (figura 1) este confecționat din PTFE-4, 3-4 mm mai înalt decât înălțimea componentei de acoperit. Creșterea înălțimii este necesară pentru a obține o acoperire de înaltă calitate pe marginile piesei. Pentru a obține o acoperire protectoare, așezați piesa de prelucrat într-o parte cilindrică (poz. 2) și stand (poziția 3) și efectuați tratamentul termic la 648 ± 5K timp de 1,5-2 ore. Prin extinderea topiturii de polimer se formează presiunea necesară și se produce transferul de aderență a polimerului la suprafața metalică. Răcirea se face împreună cu cuptorul. Grosimea stratului de polimer rezultat este în intervalul 0,2-0,6 pm. Grosimea necesară a stratului de polimer este creată prin repetarea repetată a acestui proces.

Exemplul 2. Este necesar să se obțină o acoperire rezistentă la uzură pe suprafața cilindrică a unui orificiu adânc (post 1) (figura 2). Pe dimensiunile interioare ale piesei se face un semifabricat de compoziție fluoroplastică. Pentru a obține o acoperire rezistentă la uzură, piesa de prelucrat (poziția 2) este fixată într-o gaură cilindrică, iar tratamentul termic este efectuat la 648 ± 5K timp de 1,5-2 ore. Prin extinderea topiturii de polimer, se produce presiunea necesară și are loc un transfer adeziv al compozitului pe suprafața metalică. Grosimea stratului de polimer rezultat este în intervalul 0,2-0,6 pm.

Exemplul 3. Se obține un strat de protecție pe suprafața cilindrică exterioară a articolului. Produse DO (poziția 2) (3) și diametrul interior al mandrinei (poziția 4) este realizată din politetrafluoretilenă piesei de prelucrat 4 dimensiune de 4-5 mm deasupra benzii acoperite. Creșterea înălțimii este necesară pentru a obține o acoperire de înaltă calitate pe marginile de sus și de jos ale părții.

Pentru acoperirea de protecție este între piesa cilindrică și piesa care delimitează mandrinei și pus pe suportul (punctul 3) (Figura 3), apoi supuse tratamentului termic la 648 ± 5 K timp de 1,5-2 ore. Grosimea stratului de polimer rezultat este în intervalul 0,2-0,6 pm. Deoarece acoperirea este formată nu numai pe elemente, dar, de asemenea, pe mandrină, mandrina poate fi utilizat în locul articolului care urmează să fie acoperite.

Exemplul 4. Este necesar să se obțină o acoperire neaderentă pe o suprafață metalică plană. A fost pregătită o placă din plastic fluorescentă (poz.1) (fig.4) cu grosimea de 4-5 mm și cu 2-3 mm mai mare decât suprafața de acoperit. Placa polimerică este instalată pe suprafața metalică care urmează să fie acoperită (poz. 2) și fixată în dorn fără spațiu. Tratamentul termic se efectuează la 648 ± 5K timp de 1,5-2 ore. Grosimea stratului de polimer rezultat este în intervalul 0,2-0,6 pm.

Invenția poate fi utilizată nu numai în mecanică, ci și în microtehnologie (compresoare, răcitoare, etc.) și, de asemenea, în echipamente și produse medicale (transplanturi) ca acoperiri rezistente de protecție sau de uzură de pe aluminiu și titan.

O metodă de producere a unui strat de PTFE strat subțire pe articole din metal, care cuprinde un preliminar preforme de fabricație de PTFE-4 sau compoziții fluoroplastic Preforme fixare pe suprafețele de metal cu un decalaj minim și un tratament termic, caracterizat prin aceea că acoperirea fluoroplastic pe suprafața metalică formată prin extinderea PTFE se topesc la o temperatură 643-653K și maturat timp de 1,5-2,0 h, iar grosimea stratului de acoperire cerută se obține prin termoobrabo repetarea multiplă ki.

Articole similare