Сельское хозяйство/2. Механизация сельского хозяйства

К.т.н. Захаров Ю.А., к.т.н. Рылякин Е.Г.

ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», Россия

Способы получения ПЭН при ремонте

деталей гидравлической системы машин

Анализ преимуществ пленочных электронагревателей (ПЭН) по отношению к другим нагревателям позволяет сделать предположение о возможности их применения в гидравлических и топливных системах различных машин с целью обеспечения рационального диапазона температур эксплуатационных жидкостей, что благоприятно скажется как на производительности этих систем, так и на их надежности и долговечности.

В гидравлических системах машин ПЭН можно наносить как на наружные поверхности узлов и деталей, так и на внутренние поверхности в которых отсутствует механическое воздействие на слои нагревателя, например гидробаки, всасывающие, нагнетательные патрубки и трубопроводы. Причем можно наносить ПЭН и на металлические и на неметаллические поверхности. Питание ПЭН можно осуществлять как от бытовой электросети (220 В), так и от бортовой сети машины (12/24 В).

Так как при производстве машин, в частности узлов и деталей гидроситем, в настоящее время нанесение ПЭН не применяется, то это можно сделать при проведении ремонта или восстановлении работоспособности системы. То есть, включив в технологию ремонта или восстановления гидравлической системы машин, операции по нанесению слоев ПЭН.

Для обеспечения наибольшего КПД передачи тепла ПЭН рабочей жидкости гидросистемы необходимо наносить слои на внутреннюю поверхность трубопроводов. Поэтому нанесение ПЭН на внутреннюю поверхность узлов и деталей гидравлических систем машин является весьма актуальной задачей.

Наносить слои ПЭН на внутренние поверхности можно различными способами. Слои подложки и защитный газонепроницаемый слой имеют невысокие требования к равномерности толщины слоя по всей поверхности ПЭН, поэтому их нанесение особых проблем не вызывает. Выбор того или иного метода зависит от наносимого вещества, материала подложки, времени старения пленки, толщины покрытия и ее требуемого распределения. Нанесение можно проводить распылением растворенной пластмассы, резины или другого материала с помощью распылителя. Также можно нанести диэлектрический или защитный слой путем установки тонкостенных листов и последующего оплавления их для сцепления с подложкой. Применяется так же механическое натирание обрабатываемых поверхностей кистями, валиками или тампонами, смоченными в растворах диэлектрических материалов.

Пленки нагревательного элемента получают: а) электроосаждением; б) химическим осаждением; в) термическим разложением на нагретой подложке галоидного соединения металла или его газообразного карбонила; г) взрывом металлических проволок в инертных газах; д) химической реакцией галоидной соли металла с парами воды, ведущей к образованию окисла металла; е) катодным распыленим металлов или их окислов в разряде низкого давления; ж) химическим испарением в вакууме металлов и их устойчивых соединений.

Способы получения покрытий составляют три класса – механические, физические и химические, которые имеют, в свою очередь, несколько разновидностей, применяемых самостоятельно или в сочетании друг с другом.

Наиболее простыми являются механические методы - закрепление готового металлического покрытия на пластмассе. Сюда относятся: плакирование, применяемое для изготовления фольгированных диэлектриков; горячее тиснение для декорирования пластмасс; заливка пластмассами металлической оболочки, сформированной гальванопластически на поверхности пресс-формы, а также окрашивание или опудривание поверхности металлическим порошком.

Из физических методов наиболее широкое применение получило газотермическое напыление и металлизация в вакууме. В первом случае расплавленный металл напыляется с помощью сжатого газа; толщина покрытия порядка 10…1000 мкм. Во втором случае покрытие образуется в результате конденсации паров металлов, термическим путем или катодным распылением.

Химические методы. Под химической металлизацией подразумевают образование слоя металла в результате автокаталитической химической реакции, протекающей преимущественно только на металлизируемой поверхности. Такая металлизация может быть осуществлена в газовой фазе, в растворах, а иногда и в твердой фазе.

Химическая металлизация в растворах является наиболее доступным и удобным способом металлизации пластмасс. Этим способом металлические покрытия получают путем восстановления ионов металлов в водных растворах с помощью растворенного восстановителя.

Широкое распространение химической металлизации пластмасс объясняется рядом преимуществ этого метода: 1) простота оборудования и доступность материалов; 2) возможность получения любой толщины покрытия в интервале от долей микрона до десятков микрон; 3) равномерность толщины покрытия на всей поверхности сложной формы; 4) возможность получения прочного сцепления металлического покрытия с пластмассой.

Существуют способы металлизации, основанные на комбинации вышеприведенных «чистых» методов. Например, химико-гальванический способ металлизации пластмасс. Он начинается с химического осаждения металла на диэлектрик и заканчивается электрохимическим осаждением металлических покрытий на полученный вначале электропроводящий металлический слой.

Но такой способ имеет ряд определяющих факторов, ограничивающих их широкое применение. Например, соответствие материалов подложки и наносимого слоя, форма детали и способ создания поверхностной электропроводности на диэлектрической подложке.

Таким образом, получение ПЭН на деталях гидравлических систем машин возможно и необходимо.