Faste teknologiske smøremidler er smøremidler [1] , der bruges til bearbejdning af metaller. De bruges til drejning , boring , gevindskæring, forsænkning, oprømning, slibning af materialer med god bearbejdelighed og svære at bearbejde materialer ( rustfrit stål , titanium , titanlegeringer, kobber og aluminiumslegeringer).
Plastiske deformationer og friktion , der opstår under skæreprocessen, forårsager høje tryk og temperaturer i arbejdsemnets og skæreværktøjets kontaktzone. Smøre-kølende teknologiske midler ( LUTS ) hjælper med at reducere varmeudviklingen (ved at lette processen med spåndannelse og reducere friktion), absorbere og fjerne en del af den frigivne varme og derved reducere skæretemperaturen. Hertil er det nødvendigt at tilføje vaskeeffekten af LUTS ved fjernelse af spåner og forskellige slags partikler fra skærezonen. COTS er opdelt i følgende grupper: kølegasser; skærevæsker ( kølevæske); plastik smøremidler; solide teknologiske smøremidler .
I nogle tilfælde er brugen af kølevæske vanskelig, uacceptabel eller giver ikke den nødvendige teknologiske effekt. I sådanne tilfælde anvendes solide teknologiske smøremidler.
Solide teknologiske smøremidler anvendes i følgende tilfælde:
- ved behandling, der kræver visuel kontrol (behandling af små huller);
- ved skæring af tråde i metaller, der er tilbøjelige til at klæbe kraftigt til skæreværktøjet;
– ved forarbejdning af titanium og rustfrit stål og legeringer;
- i forarbejdning af plast og keramik;
- ved slibning af sengene med cirklens endeflade, gearslibning med skivehjul, slibning af knivværktøjet;
- ved bearbejdning af metaller og legeringer, der er tilbøjelige til at revne.
Sammensætningen af solide teknologiske smøremidler omfatter specielle anti-slidmodifikatorer, additiver og fyldstoffer, der reducerer friktion og temperatur i skærezonen, hvilket tillader flere gange at øge værktøjets levetid og forbedre kvaliteten af den bearbejdede overflade.
Brugen af solide teknologiske smøremidler er ti gange mere økonomisk end traditionelle smøremidler på grund af den optimale koncentration af minimumsmængden af smøremiddel på et nøje defineret sted.
Faste teknologiske smøremidler påføres ved berøring på skæreværktøjet før bearbejdning, efterfølgende påføringer foretages efter behov. [2]
Boeing Aerospace Corporation er førende inden for udvikling og anvendelse af teknologiske faste smøremidler . Selskabet producerer solide teknologiske smøremidler til egne behov og til salg til forskellige forbrugere.
Virksomhedens specialister formulerede princippet om at bruge solide teknologiske smøremidler - " Spar tid og penge, vær miljømæssig ansvarlig " .
På CIS- landenes territorium blev udviklingen af sammensætninger og undersøgelsen af solide teknologiske smøremidler til metalbearbejdning udført af forskere fra institutter og universiteter. L. V. Khudobin ydede et stort videnskabeligt bidrag til forskning og udvikling af faste smøremidler.
Solide teknologiske smøremidler, som de fleste opfindelser i det 20. århundrede, er et produkt af videnskabelig forskning inden for astronautik og nye energiområder.
I anden halvdel af forrige århundrede dukkede atomenergi op, mennesket slog sig ned i stratosfæren, kom ind i det nære Jord og det interplanetariske rum. Der opstod problemer inden for friktionsområdet, som ikke kunne løses med konventionelle metoder. For eksempel opstår friktion i rummet i et vakuum, ved temperaturer fra -150 °C til +180 °C, under påvirkning af stråling, ionstråler og tunge partikler og andre ugunstige faktorer. Under sådanne forhold fordamper eller fryser smøremidlet, adsorberede grænsefilm og oxider ødelægges, og metaloverflader i kontakt sætter sig fast. Der har været mange tilfælde af udstyrsfejl på grund af et sådant anfald. Øget friktion i faldskærmsbeholderen endte med kosmonauten V. M. Komarovs død (1967), og dockingen af Soyuz-10 med Salyut (1970) mislykkedes på grund af beslaglæggelsen af kontaktenheden. Fejlen på platformen på den amerikanske Voyager 2 (1981) opstod på grund af ødelæggelsen af den smørende belægning i geartoget. Lignende fejl opstod på europæiske satellitter: Insat 1 (1982), TVsat 1 (1987), TSS (1992), ETS (1995), Galileo (1989), Magellan (1990). ). På ISS (1998) svigtede dockingstationen på grund af beslaglæggelse af hængslerne. Det japanske rumprogram har allerede mistet tre løfteraketter i dette århundrede på grund af forkert design af motorlejer.
For at løse de problemer, der opstod i rummet, på initiativ af S.P. Korolev , blev Rådet for friktion og smøring oprettet ved USSR Academy of Sciences, hvis første formand var akademiker A.Yu. Ishlinsky, designeren af den første måne. rover. Et helt program blev lanceret for at studere friktion under ekstreme forhold.
Forskernes opmærksomhed vendte sig mod faste smøremidler. Smøreevnen af grafit har længe været brugt i børster på elektriske maskiner. Men selv når man lavede fly til store højder, blev det opdaget, at grafit mister denne egenskab i en fortærvet atmosfære og ikke kan arbejde i et vakuum. Grafits friktionsmekanisme er ikke kun forbundet med dens struktur, men også med evnen til at holde polære molekyler på overfladen. Vandmolekylerne, der altid er indeholdt i luften, adsorberes på grafitflagerne, hvilket giver en let relativ glidning. Derfor er friktionskoefficienten for grafit på metaller i fugtig luft 0,03-0,05, og i et vakuum eller tør atmosfære af inerte gasser - 0,3-0,4.
Et værdifuldt fund for rumteknologi var molybdændisulfid , som er effektivt i vakuum op til 1100°C. Sandt nok, i en fugtig atmosfære finder reaktionen 2MoS 2 + 9O 2 + 4H 2 O \u003d 2MoO 3 + 4H 2 SO 4 sted . For MoO 3 er friktionskoefficienten 0,6, det er meget hårdere end MoS 2 , intensivt slibende slid på friktionsoverfladen begynder, plus virkningen af svovlsyre. Men der er intet vand i rummets vakuum, og MoS 2 viser under disse forhold en friktionskoefficient på stål på 0,02-0,04. Meget høj bæreevne (op til 2800 MPa), høj strålingsmodstand og termisk ledningsevne, bevarelse af antifriktionsegenskaber i vakuum op til temperaturer på 800 °C har gjort molybdændisulfid til et af hovedmaterialerne til rumteknologiske friktionsenheder.
Ud over molybdændisulfid udvises antifriktionsegenskaber også af andre dichalcogenider ( selenider , sulfider og tellurider ) af ildfaste metaller - wolfram, molybdæn, niobium, titanium og tantal . Wolframdisulfid WS 2 er endnu mere termisk stabil i luft og danner en film på overfladen med tre gange så stor bæreevne og er ekstremt modstandsdygtig over for aggressive medier. I vakuum kan den betjenes op til temperaturer over 1300 °C og giver en friktionskoefficient på under 0,05. Men det koster også flere gange mere.
Løbende videnskabelig forskning inden for nanoteknologi gør det muligt at forbedre sammensætningen af faste teknologiske smøremidler og derved øge effekten af deres anvendelse.
Petroleumsceresin i henhold til TU 38.101507-79, paraffinsyre i henhold til GOST 23683-89 og stearinsyre i henhold til GOST 6484-96 kan bruges som fyldstof i faste teknologiske smøremidler .
Som hovedkomponent anvendes specielle ressourcegenskabende stoffer og anti-slidmodifikatorer. Grænseværdierne for indholdet af komponenterne i faste teknologiske smøremidler er valgt i overensstemmelse med de eksperimentelle data. [3]
2. Udskiftning af linket Khudobin L.V. ... som ikke relevant for emnet med Braithwaite E.R. Faste smøremidler og antifriktionsbelægninger. M., Chemistry, 1967, 320 s.
Kategori: Materialer