Микродуговое оксидирование.

(пособие для чайников и не только)

(или о чем молчат специалисты)

Часть 5

3.5. И о технологах нельзя забывать!

Уважаемые технологи, главные и не очень. В соответствие с требованиями ЕСКД на чертежах должна быть подпись в графе «технический контроль». Никто кроме вас не сможет ответить, как делать деталь в реальном производстве, да еще и с компьютерным проектированием изделий, где учитываются тысячные доли миллиметра. А что же делать с покрытиями? Да еще и с такими твердыми, как кристаллические МДО-покрытия? Поэтому весьма желательна подпись технолога в соответствующей графе на чертежах.
Первое! Требуйте от конструкторов правильного обозначения МДО-покрытия на чертежах, и особенно желателен контакт с конструктором для выяснения назначения покрытия.
Второе! Вам известны технические характеристики имеющейся установки МДО, они не безграничны по мощности и размерам ванны. Если деталь по габаритам превышает размеры ванны или мощности источника не хватает для одновременной обработки всей поверхности детали, необходимо совместно с конструктором определить возможность частичной обработки с последующим переворотом детали. При этом на месте перехода будет видимый след и некоторое (до 15% от общей толщины) утолщение покрытия. Следует иметь в виду, что на границе деталь-раствор микродуга будет «поджигать» выделяющийся водород: мы можем это и наблюдать визуально, и слышать характерное резкое потрескивание.
Третье! Внимательно изучите внутренние поверхности детали для исключения скопления водорода. Микровзрыв может сильно «напугать» рабочего и привести к нежелательным сильным колебаниям детали и раствора. Необходимо организовать расположение детали в растворе с учетом этой особенности процесса МДО, вплоть до сверления технологических отверстий. Это тоже следует согласовать с конструкторами на этапе технологической проверки чертежей.
Четвертое! Именно вам следует помнить о креплении электрода к детали и подсказывать конструкторам необходимость и количество точек крепления электрода, исходя из общего необходимого тока источника для заданной площади детали. Расчет простой: плотность тока должна быть в пределах 8-15А/Дм². А еще о том, что в месте крепления электрода покрытия не будет. Часто технологическое резьбовое отверстие не желательно оставлять. Тогда конец вкрученного электрода отрезают и механически зачищают вровень с поверхностью детали. Естественно – в этом месте покрытия нет.
Пятое! Если по требованиям чертежа необходимо на определенной части детали получить твердое керамическое покрытие заданной толщины, заранее продумайте способ удаления муллитного слоя и соответствующую оснастку. Самый простой способ и инструмент – руки и «водостойкая абразивная шкурка» средней зернистости. Не следует бояться снять полностью покрытие на деформируемых сплавах: там твердость намного выше зерен шкурки и если все же это произошло, то у вас плохой «грязный» раствор. Срочно меняйте!
Шестое! Иногда проще полностью покрыть деталь МДО-покрытием, чем конструировать защиту. Здесь совместная работа конструктора и технолога просто обязательна!
Седьмое! В процессе МДО мы соединяем материал детали с кислородом и получаем нужные оксиды. Но ведь добавка кислорода – это увеличение объема и, как следствие, изменение геометрических размеров детали. Часто задаваемый вопрос и конструкторами, и технологами: как изменяются размеры? Чтобы дать ответ грамотный, надо кое-что еще пояснить. Щелочной раствор растворяет алюминиевые (и вообще вентильные) материалы. Чем больше процентное содержание щелочи в растворе, тем интенсивнее растворение материала. Это первое пояснение. Второе! Выше было сказано о постепенном увеличении муллитного (рыхлого) слоя по мере загрязнения раствора. А теперь очень сложный и «хитрый» ответ: если скорость роста кристаллического слоя МДО-покрытия равна скорости растворения основы в щелочном растворе, то размеры детали в пределах 0.02мкм сохранятся. Технологам заниматься научными трудами по статусу вроде бы не положено, им давай практические советы.
Из практики установлено, что при содержании в растворе 2 г/л щелочи и 8-10 г/л жидкого стекла для деформируемых сплавов скорость роста керамического МДО-слоя примерно равна скорости растворения основы при получении 100мкм керамики. При уменьшении толщины 100мкм следует деталь изготавливать с припуском примерно на +(0,05-0,1)мм, при увеличении до 150-180мкм – с припуском на –(0,05-0,1)мм. По мере загрязнения раствора «шубы» становится больше и эти рекомендации следует корректировать в большую сторону. На практике часто делают покрытие толще необходимого с последующей алмазной доводкой до требуемого размера. (Примерно вот где то так можно ответить на этот вопрос без многочисленных научных размышлений.)
Восьмое! (Следует из предыдущего) Если необходимо получить деталь с твердым керамическим покрытием на определенной поверхности, следует в технологических маршрутах механообработки правильно скорректировать размер с учетом роста МДО-покрытия. Пример. Золотник гидрораспределителя по конструкторскому чертежу должен иметь размер 30_-0,02мм. При этом указано в т.т.: покрытие керамическое МДО. В технологической карте на мех. обработку должен стоять размер 30_+0.03^+0,05мм. Далее в тех. карте для гальваники следует указать используемый нержавеющий электрод, плотность тока 15 А/Дм², время 90 минут. И последним пунктом для этого размера – предварительная и алмазная шлифовка в размер 30_-0,02.
Понимаю, что это сразу не так просто, но это необходимо.
Девятое! Все выше сказанное относится в основном к заводским технологам. Теперь несколько рекомендаций для технологов цеховых, где стоят установки МДО.
Получив детали, чертежи и технологические карты (если они еще существуют на вашем производстве!), внимательно изучите всё, вплоть до измерения размеров детали, особенно места с толстым керамическим покрытием. Если деталь изготовлена точно по чертежу без учета роста покрытия (к сожалению, это очень часто случается), то следует использовать свежий раствор с содержанием щелочи не более 1 г/л и жидкого стекла не более 4-6 г/л. Это поможет выполнить задание.
Десятое! Периодически, примерно раз в неделю, обрабатывайте контрольный образец общей площадью примерно 1 кв. Дм и измеряйте толщину покрытия после одного часа МДО до и после снятия верхнего муллитного слоя. Это поможет избежать брака и своевременно подскажет необходимость менять раствор. Если абразивная шкурка снимает больше половины первоначальной толщины – меняйте раствор.
Одиннадцатое! Требуйте от руководства обязательного оснащения участка средствами измерения: 1. Для проверки качества дистиллированной воды приборами для измерения электропроводности и PH; 2. Для измерения толщины покрытия – стационарный или переносной (это предпочтительнее) прибор.
Двенадцатое! Часто приходится использовать изоляцию части детали или электрода к детали. Участок должен иметь всегда ФУМ-ленту (это фторопластовая лента) и изоляционную пластиковую (не тряпочную) ленту, а также водостойкую абразивную шкурку средней зернистости.
Тринадцатое! (ВСЁ! Дошел до заветного числа. Итак слишком вас утомил.)

Продолжение следует...