Металлокерамика: пористость под контролем

Комбинированный метод  обработки металлокерамики, представленный инженерами МИИТа на выставке НТТМ-2013, позволяет регулировать пористость поверхности деталей.

Металлокерамика у многих прочно ассоциируется с визитом к зубному врачу. Действительно, металлокерамические зубные коронки, протезы уже давно вошли в стоматологическую практику.

Композиционный  материал, соединивший в себе  важные конструкционные и эксплуатационные свойства металлов и керамики (прочность, износо-  и теплостойкость, антикоррозионные свойства), создавался вовсе не для протезирования зубов. Он пришел в стоматологию из авиастроения, химического и транспортного машиностроения, где широко используется и сейчас. Например, с применением металлокерамики изготавливают отличные вкладыши для подшипников скольжения.  

Одно из главных преимуществ таких металлокерамических деталей - наличие в них мельчайших пор. В результате предварительной пропитки нагретой детали капилляры вкладыша заполняются маслом, благодаря чему трущаяся поверхность постоянно обеспечивается смазочной пленкой в течение длительного времени. При этом эффект самосмазываемости таких подшипников во многом зависит от пористости поверхностной области трущихся деталей.

Как показывает практика, при  традиционном способе механической обработки деталей поверхностные поры «замазываются» или затираются под действием режущего инструмента. В итоге  пористость поверхностного слоя сокращается почти вдвое по сравнению с первоначальной (фото1).

Интересную разработку на выставке Научно-технического творчества молодежи – 2013 (НТТМ-2013), прошедшей недавно на ВВЦ в Москве, представили молодые ученые и специалисты из Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ).
Предложенный ими метод обработки металлокерамики представляет собой чистовую анодно-механическую обработку, предусматривающую удаление основной части припуска механическим способом, а оставшейся части припуска - анодным растворением в растворе электролита под действием электрического тока.

Во время обработки на станке на деталь подаётся направленный поток смазочно-охлаждающего технологического средства, через который замыкается электрическая цепь. При этом заготовка подключается к положительному полюсу источника тока, а химически активный раствор через металлический стержень, помещённый в ёмкость или подводящую трубку - к отрицательному полюсу. Величина тока и напряжения выбирается в зависимости от режимов резания, марки обрабатываемой металлокерамики, от материала инструмента и его геометрических параметров. Контакт заготовки с положительным полюсом источника питания осуществляется через динамический токосъёмник.

Предложенный инженерами МИИТа способ позволяет избежать затягивания пор при обработке деталей из металлокерамики, кроме того появляется возможность  получить заданную конструктором необходимую шероховатость обрабатываемой поверхности.