Proiectarea Tehnologiei de Fabricatie a Arborelui Principal din Componenta Reductorului de Turatii
CUPRINS
REZUMAT………………………………………………………………………………………………………………13
CAPITOLUL 1
INTRODUCERE………………………………………………………………………………………………………17
1.1. Considerații generale despre extracția petrolului ……….17
1.2. Construcția unităților de pompare cu balansier 18
CAPITOLUL 2
REDUCTORUL DE TURAȚII 21
2.1. Generalități privind reductorul de turații 21
2.2. Principalele elemente ale reductorului și rolul funcțional al acestora 22
2.3. Date tehnice ale reductorului de turații R20 24
CAPITOLUL 3
ANALIZA CRITICĂ A TEHNOLOGIEI DE FABRICAȚIE 25
3.1 Analiza datelor de bază și stabilirea tipului de producție 25
3.1.1. Analiza datelor de bază 25
3.1.2. Stabilirea caracterului producției 25
CAPITOLUL 4
PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE FABRICAȚIE A ARBORELUI PRINCIPAL DIN COMPONENȚA REDUCTORULUI DE TURAȚII R20 26
4.1 Analiza dimensională 27
4.2 Alegerea materialului și semifabricatului pentru arbore 27
4.2.1. Alegerea materialului 27
4.2.2. Alegerea semifabricatului 29
4.3. Stabilirea ultimei operații pentru arbore 29
4.4. Stabilirea succesiunii operațiilor, așezărilor și fazelor 30
4.5. Calculul adaosurilor de prelucrare 40
4.5.1. Metoda calculului analitic 40
4.5.2. Metoda calculului după normative 46
4.6. Elaborarea procesului tehnologic de tratament termic 48
4.6.1. Călire………………………………………………………………………………………………………48
4.6.2. Revenire…………………………………………………………………………………………………..50
4.7. Proiectarea regimurilor de așchiere…………………………………………………………………….51
4.7.1. Alegerea mașinilor-unelte…………………………………………………………………………..51
4.7.1.1. Operația de strunjire……………………………………………………………………….51
4.7.1.2. Operația de rectificare…………………………………………………………………….51
4.7.1.3. Operația de frezat canal de pană………………………………………………………52
4.7.2. Alegerea sculelor așchietoare……………………………………………………………………..52
4.7.2.1. Strunjire frontală……………………………………………………………………………52
4.7.2.2. Strunjire de degroșare…………………………………………………………………….53
4.7.2.3. Strunjire de finisare………………………………………………………………………..53
4.7.2.4. Strunjire teșituri și raze de racordare………………………………………………..54
4.7.2.5. Rectificare…………………………………………………………………………………….55
4.7.2.6. Centruire……………………………………………………………………………………….55
4.7.2.7. Frezat canal de pană……………………………………………………………………….56
4.7.3. Proiectarea parametrilor regimului de așchiere……………………………………………..56
4.7.3.1. Calculul regimului de așchiere la operația de centruire……………………….57
4.7.3.2. Calculul analitic al regimului de așchiere la operația de strunjire frontală de degroșare……………………………………………………………………………………………..59
4.7.3.3. Calculul analitic al regimului de așchiere la operația de strunjire cilindrică exterioară pentru suprafața ………………………………………………………..63
4.7.3.3.1. Strunjire de degroșare………………………………………………………………63
4.7.3.3.2. Strunjire de finisare…………………………………………………………………67
4.7.3.4. Calculul analitic al regimului de așchiere la operația de rectificare cilindrică…………………………………………………………………………………………………..71
4.7.3.5. Calculul analitic al regimului de așchiere la operația de frezare canal de pană………………………………………………………………………………………………………..73
4.7.3.5.1. Calculul pentru canalul de pană cu lățimea de 40 mm………………….74
4.7.3.5.2. Calculul pentru canalul de pană cu lățimea de 32 mm………………….76
4.7.3.6. Calculul parametrilor regimului de așchiere la operația de strunire după normative………………………………………………………………………………………………….78
4.7.3.7. Calculul parametrilor regimului de așchiere la operația de rectificare exterioară de degroșare după normative pentru suprafața ………………82
4.8. Normarea tehnică a operațiilor tehnologice…………………………………………………………85
CAPITOLUL 5
ACȚIONAREA ELECTRICĂ A REDUCTOARELOR……………………………………………..89
5.1. Generalități……………………………………………………………………………………………………..89
5.2. Determinarea puterii motorului electric de acționare…………………………………………….89
5.3. Motoare electrice……………………………………………………………………………………………..90
5.3.1. Motoare electrice asincrone, QU…………………………………………………………………90
5.3.1.1. Caracteristici tehnice………………………………………………………………………90
5.3.1.2. Dimensiuni de montaj…………………………………………………………………….93
5.4. Elemente de fixare a motoarelor electrice……………………………………………………………95
CAPITOLUL 6
STUDIUL COMPORTĂRII LA UZARE ȘI COROZIUNE A REDUCTORULUI DE TURAȚII …………………………………………………………………………………………………………………97
6.1. Generalități……………………………………………………………………………………………………..97
6.2. Introducere în coroziune……………………………………………………………………………………98
6.3. Procese de coroziune………………………………………………………………………………………101
6.4. Procese de coroziune în condiții specifice…………………………………………………………102
6.5. Criterii de alegere a metodei de protecție anticorozivă………………………………………..108
6.6. Metode de creștere a duratei de exploatare………………………………………………………..110
6.6.1. Tratamente preliminare de pregătire a suprafeței metalice pentru acoperire……111
6.6.2. Protecția anticorozivă prin acoperirea cu straturi protectoare pe bază de compuși anorganici……………………………………………………………………………………………………….128
6.7. Concluzii despre coroziune……………………………………………………………………………..137
CONCLUZII GENERALE……………………………………………………………………………………..140
BORDEROU DE DESENE……………………………………………………………………………………..141
BIBLIOGRAFIE 142
CONTENTS
SUMMARY………………………………………………………………………………….13
CHAPTER 1
INTRODUCTION……………………………………………………………………………17
1.1. General considerations on oil and gas extraction……………………………………..17
1.2. Beam pump units construction………………………………………………………..18
CHAPTER 2
REDUCER GEAR FOR BEAM PUMP UNITS………………………………………… .21
2.1. Overview of reducer gear for beam pump units………………………………………21
2.2. Main elements of reducer gear and functional features………………………………22
2.3. Technical data of R20 reducer gear……………………………………………………24
CHAPTER 3
CRITICAL ANALYSIS OF MANUFACTURING TECHNOLOGY……………………25
3.1 Data base review and production type setting………………………………………….25
3.1.1. Data base review………………………………………….………………………25
3.1.2. Set the production characteristics……………………………………….……… 25
CHAPTER 4
THE MANUFACTURING TECHNOLOGY DESIGN FOR THE MAIN SHAFT OF R20 REDUCER GEAR……………………………………………………………………. 26
4.1 Dimensional analysis…………………………………………………………………..27
4.2 Choosing the right material and semifinished for shaft…………………………….…27
4.2.1. Choosing the material………………………………………….……………….. 27
4.2.2. Choosing the semifinished…………………………………………….…………29
4.3. Set the last process for the shaft………………………………………………………29
4.4. Set the proceses sequences and phases…………………………………………….…30
4.5. Calculation of processing additions…………………………………………………..40
4.5.1. Analytical calculation method………………………………………….………..40
4.5.2. Standards calculation method…………………………………….…………….. 46
4.6. Development of technological thermic treatment process………………………………. 48
4.6.1.Hardening…………………………………………………………………………48
4.6.2. Drawback………………………………….………………….………………….50
4.7. Cutting regime design……………….…………………………………………………51
4.7.1. Choosing the tools…………………………………………………………………….51
4.7.1.1. Turning operation…………………………………………………..……51
4.7.1.2. Grinding operation………………………………………………………51
4.7.1.3. Milling of grooved wedge operation…………………………………….52
4.7.2.Choosing of cutting tools………………….………………………………………52
4.7.2.1. Face turning…………………………………………………………………..52
4.7.2.2. Rough turning…………………………………………………………………53
4.7.2.3. Turn finishing…………………………………………………………………53
4.7.2.4. Chamfers and bevels turn………………………………………………..54
4.7.2.5. Grinding………………………………………………………………………55
4.7.2.6. Centering…………………………………………………………………55
4.7.2.7. Milling grooved wedge…………………………………… …………….56
4.7.3. Design of cutting regime parameters…………..………………………………………56
4.7.3.1. Calculation of cutting regime on centering operation……………………57
4.7.3.2.Calculation of cutting regime on face turning coarse grind………………59
4.7.3.3. Calculation of cutting regime on outside cylindrical turn for surface ……………………………………………………………………….63
4.7.3.3.1. Coarse grind…………………………………………………………63
4.7.3.3.2. Turn finishing………………………………………………………67
4.7.3.4. Calculation of cutting regime on cylindrical grinding…………….…….71
4.7.3.5. Calculation of cutting regime on milling grooved wedge………………. 73
4.7.3.5.1. Calculation for grooved wedge with width of 40 mm………………74
4.7.3.5.2. Calculation for grooved wedge with width of 32 mm…………………..76
4.7.3.6. Calculation of cutting regime parameters on turn operation after Standards………………………………………………………………………….78
4.7.3.7. Calculation of cutting regime on outside cylindrical grinding after standards for surface …………………………………………………82
4.8. Technical standardization of technological operations………………………………85
CHAPTER 5
ELECTRICAL DRIVE OF REDUCERS………………………………………………….89
5.1. Overview………………………………………………………………………………89
5.2. Power calculation of drive electric motor……………………………………………89
5.3. Electrical motors………………………………………………………………………..90
5.3.1. Induction motors , QU………………………………………………………….…90
5.3.1.1. Technical facts…………………………………………………………..90
5.3.1.2. Fitting dimensions……………………………………………………….93
5.4. Fastening elements of electric motors…………………………………………………95
CHAPTER 6
THE STUDY OF WEAR AND CORROSION BEHAVOIUR OF REDUCER GEAR…………………………………………………………………………………………97
6.1.Overview……………………………………………………………………………….97
6.2. Introduction to corrosion………………………………………………………………98
6.3. Corrosion processes ………………………………………………………………….101
6.4. Corrosion processes in specific conditions ……………………………..……………102
6.5. Choosing criteria of anticorrosion method ………………………………………….108
6.6. Methods for expanding the service life ………………………………………………110
6.6.1. Preliminary treatments for preparing the surface for coating …………….…….111
6.6.2. Anticorrosive protection by coating with protective layers based on inorganic compounds …………………………………………………………………….………128
6.7. Conclusions about corrosion………………………………….……………………….137
GENERAL CONCLUSIONS……………………………………………….………………140
DRAWINGS ……………………………………………………………………………..….141
References ………………………………………………………………..……..…….142
REZUMATUL LUCRĂRII
Proiectul de diplomă cu tema „ Proiectarea tehnologiei de fabricație a principalelor elemente ale reductorului de turații tip R20 ce intră în componența unității de pompare U.P. 5 t cu studiul căilor de creștere a durabilității acestuia” este împărțit în 6 capitole care la rândul lor sunt structurate după cum urmează:
În primul capitol se regăsește o scurtă prezentare a metodelor de extracție a petrolului și se optează pentru cea mai răspandită metodă și anume extracția cu ajutorul unităților de pompare cu balansier. Tot aici se găsește și construcția și modul de funcționare a unităților de pompare cu balansier punându-se accent pe reductorul de turații care va fi studiat mai în detaliu în capitolul 2.
Al doilea capitol începe cu o parte de generalități despre reductoarele de turații, urmată de o descriere constructivă și rolul funcțional al fiecarui element și date tehnice ale reductorului.
Capitolul 3 se axează pe analiza critică a tehnologiei de fabricație prin studiul datelor de bază și stabilirea tipului de producție.
În capitolul 4 se alege ca element de studiu arborele principal al reductorului. Proiectarea tehnologiei de fabricație începe cu analiza dimensională a elementului, urmată de alegerea materialului cu prezentarea caracteristicilor mecanice, compoziția chimică și alegerea semifabricatului. Se stabilește ultima operație pentru fiecare suprafață a arborelui după care se redă filmul tehnologic cu un număr de șapte operații:
Strunjire de degroșare;
Tratament termic;
Strunjire de finisare;
Rectificare de degroșare;
Rectificare de finisare;
Frezat canal de pană;
Control final;
A fost elaborat calculul adaosurilor de prelucrare după metoda analitică prezentându-se algoritmul metodei și metoda calculului după normative.
Tratamentul termic este compus din operația de călire și operația de revenire care se realizează în cuptoare cu gaze.
Proiectarea regimurilor de așchiere este compusă din alegerea mașinilor-unelte, alegerea sculelor așchietoare.
În următoarea etapă este prezentat calculul analitic și calculul după normative a parametrilor regimului de așchiere pentru fiecare suprafață.
Calculul componentelor normei tehnice de timp încheie acest capitol.
În capitolul 5 este redată verificarea motorului electric utilizat pentru acționarea reductorului. Pe baza puterii de la arborele de ieșire din reductor s-a determinat puterea necesară a motorului de acționare. În funcție de turație și putere s-a ales din catalog un motor asincron cu rotorul în scurtcircuit care să îndeplinească cerințele tehnice. Tot din catalog în funcție de dimensiunile de montaj s-a ales ca și elemente de fixare glisiere cu două găuri și o lungime utilă de 500 mm.
În capitolul 6 s-au pus în evidență pagubele provocate de diferitele tipuri de procese de coroziune, precum și diferite metode de aplicare a protecției anticorozivă în vederea creșterii durabilității elementelor studiate.
SUMMARY
The theme of the paper “Design of manufacturing technology for the main elements of R20 reducer gear , part of the beam pump unit U.P 5t ,with the study of methods applied to increase the strength of the reducer gear ” is divided in six chapters ,further subdivided as it follows :
In the first chapter is presented an overview of the oil and gas extraction methods, and is chosen one of the most common methods for oil extraction : beam pump units. Also in this chapter are presented the manufacturing and operating mode for beam pump units , and is emphasized the reducer gear which is studied in detail in the next chapter.
The 2nd chapter begins with an overview of reducer gears , followed by a manufacturing description and functional role of every element and some technical facts of the reducer gear.
The 3rd chapter focuses on the critical analysis of the manufacturing technology by studying the basic data and setting the manufacturing type.
The 4th chapter focuses on choosing the main shaft of the reducer gear as a studying element. The design of the manufacturing technology begins with the dimensional analysis of the element, followed by choosing the material, regarding mechanical characteristics chemical composition and choosing the semi-finished. The last operation performed on the surface of the shaft is set , afterwards the seven operations technological film is presented :
Rough turning ;
Thermal treatment ;
Fine turning ;
Rough grounding ;
Fine grounding;
Milling grooved wedge ;
Final check ;
The process adding’s calculation was made following the analytical method and presenting the standardized algorithm and calculation method.
The thermal treatment is composed by hardening and drawback operations , realized in gas furnaces .
The design of the cutting regimes are composed from choosing the tools and cutting tools.
In the next step is shown the analytic calculation and standardized calculation of the cutting parameters for each surface.
The calculation of technical standard time components are concluded in this chapter.
In the 5th chapter the electric motor used for drive of the reducer gear is verified. Based on the power at the shaft of the reducer gear , the necessary power for the electric motor was calculated. In consequence , depending on rpm and power , for this drive a squirrel cage induction motor was chosen to fulfill all the technical requirements. Also depending on the fitting dimensions were chosen as fastening elements 2 slides with two holes and an active length of 500 mm.
The 6th chapter highlights damages caused by divers types of corrosion and also presents divers methods for applying anticorrosive protection to increase the durability of the studied elements.
CAPITOLUL 1
INTRODUCERE
1.1.CONSIDERAȚII GENERALE DESPRE EXTRACȚIA PETROLULUI
Una dintre cele mai răspândite metode de exploatare a sondelor de țiței este cea prin pompaj. S-a ales această metodă deoarece prezintă un număr mare de avantaje cum ar fi, în primul rând costul specific redus raportat la tona de țiței extras, ușurința deservirii utilajelor și simplitatea construcției.
Se deosebesc două metode de pompaj în funcție de modul de transmisie a energiei de la suprafață la pompa de fund și anume:
Pompaj fără prăjini care se realizează cu ajutorul pompelor hidraulice cu piston sau pompelor centrifuge submersibile.
Pompajul cu prăjini cu secțiune plină sau, mai rar, tubulare.
În prezent, cele mai răspândite instalații de pompare sunt cele cu prăjini, care în funcție de cum motorul instalației acționează un grup de sonde sau o singură sondă, pot fi centrale de pompare respectiv, individuale.
În cazul centralelor de pompare s-a dovedit că există pierderi de energie din cauza transmisiilor lungi și complicate. De asemenea, sunt utilizate numai la sonde cu adâncimi mici și există imposibilitatea adaptării la regimul fiecărei sonde din componența centralei . Din aceste motive instalațiile individuale de pompaj primează în fața centralelor prezentând și un avantaj economic deorece se pretează mai bine la telemecanizare și automatizarea exploatării.
Din punct de vedere constructiv după cum vedem și în figura 1 o instalație de pompare se compune în principal din [1]:
Echipamentul de fund cuprinzând coloana de țevi de extracție (tubing), pompa de adâncime cu pistonul acționat de la suprafață prin intermediul garniturii de prăjini de pompare.
Echipamentul de suprafață construit din unitatea de pompare propriu-zisă , care servește la transmiterea mișcării și energiei necesare la pompa de adâncime. Datorită simplității lor constructive unitățile de pompare cu balansier sunt cele mai răspândite. Rolul acestora este de a transforma mișcarea de rotație produsă de un motor electric sau termic într-o mișcare rectilinie alternativă.
1.2.CONSTRUCȚIA UNITAȚILOR DE POMPARE CU BALANSIER
O unitate de pompare este compusă din următoarele elemente principale [1]:
Rama de bază (șasiu);
Este realizată prin sudare din profile laminate și susține capra, reductorul și motorul.
Capra (piciorul balansierului);
Se execută prin sudare din oțel profilat în formă de trunchi de piramidă. Ea are rolul de a susține balansierul prin intermediul lagărului central.
Postamentul reductorului ;
Se află amplasat pe rama de bază și are rolul de a susține reductorul de turație.
Balansierul;
Este o grindă cu secțiune ”I” care se sprijină la mijloc pe lagărul central. Este executat din tablă sudată cu întărituri. El oscilează în plan vertical în jurul unui bolț fixat în cele două lagăre cu rulmenți oșcilanți ale lagărului central. Acesta reprezintă elementul oșcilant al mecanismului patrulater.
Capul balansierului (capul de cal) ;
Acesta este situat la capătul anterior al balansierului și se execută din tablă sudată sub forma unui arc de cerc de rază egală cu distanța de la lagărul central până la capul balansier. Astfel cablul de suspendare al prăjinilor fixat printr-o rolă de partea superioară a capului de cal rămâne tangent suprafeței capului balansier la oscilația balansierului asigurând o mișcare rectilinie tijei polizate. Acesta poate avea două poziții și anume poziția de lucru în linie cu balansierul sau rabatat printr-o balama și un dispozitiv de rabatare la 90° față de balansier pentru a permite intervenția la gura sondei.
Cablul (praștia) ;
Constituie elementul de legătură elastică dintre unitatea de pompare si garnitura de prăjini, respectiv, tija polizată.
Bielele ;
Transmit mișcarea de la manivelă la balansier, sunt executate frecvent din țeavă. Legătura articulară dintre cele două biele și balansier se realizează cu ajutorul traversei (balansierul egalizator) prin intermediul unui lagăr sferic.
Manivelele ;
Constituie elementul conducător al mecanismului patrulater, permit variația lungimii cursei prin modificarea razei active a manivelei.
Contragreutăți ;
Acestea se deplasează de-a lungul manivelei, pentru variația efectului de contrabalansare. Această deplasare se realizează cu ajutorul unei cremaliere.
Reductorul ;
Este un mecanism cu roți dintațe, montat într-o carcasă închisă, utilizat pentru reducerea turației, concomitent cu amplificarea momentului de torsiune transmis la intrare [2].
Motorul;
Acestă este montat pe rama de bază prin intermediul postamentului cu glisiere care permite montarea rapidă și întinderea curelelor trapezoidale.
Transmisia;
Este un mecanism elementar care asigură transmiterea energiei mecanice de la mașinile motoare la mașinile de lucru, precum și adaptarea parametrilor funcționali ai mașinilor motoare la parametrii funcționali ai mașinii de lucru.
Fig.1.1. Elementele constructive ale intalației de suprafață și instalației de fund.
CAPITOLUL 2
REDUCTORUL DE TURAȚII
2.1.GENERALITĂȚI PRIVIND REDUCTORUL DE TURAȚII
Reductorul de turație de construcție inchisă intercalat între motorul de antrenare și mecanismul patrulater, servește pentru reducerea turației motorului la turația manivelelor, egală cu numărul curselor duble pe minut. Datorită raportului mare de transmisie necesar (ired=30…40), reductoarele se realizează în general din două trepte, cu angrenaje cilindrice, cu dantură înclinată sau în V, pentru mărirea gradului de acoperire și pentru echilibrarea împingerilor axiale.
Raportul total de reducere motor-manivelă, respectiv numărul de curse duble pe minut, se reglează în trepte prin modificarea diametrului roții de curea de pe arborele motorului. În acest scop, unitațile se livrează cu un set de astfel de roți de diametre diferite.
Fig.2.1. Reductor de turații ansamblat Fig.2.2. Reductor de turații fară carcasa superioară
Fig.2.3. Reductor de turații acționat de motor electric.
Avantajele reductoarelor de turație cu roți dințate [2]:
Asigură un raport de transmisie constant ;
Au durabilitate și siguranță mare în funcționare ;
Au capacitate mare de transmitere a sarcinii ;
Au randament ridicat ;
Necesită întreținere ușoare în timpul exploatării ;
Dezavantajele reductoarelor de turație cu roți dințate :
Necesită prelucrare și montaj precis a pieselor componente ;
Transmit șocuri și vibrații ;
Funcționează cu zgomot
2.2.PRINCIPALELE ELEMENTE ALE REDUCTORULUI ȘI ROLUL FUNCȚIONAL AL ACESTORA
Carcasa inferioară. Se montează la construcția metalică a mecanismului pe care îl deservește și în care se găsește și baia de ulei.
Carcasa superioară. Se prinde de carcasa inferioară pe la planul de separație cu ajutorul șuruburilor sau prezoanelor.
Carcasa se execută, de cele mai multe ori, prin turnare, din fontă cenușie. Planul de separație al celor două carcase este chiar planul axelor arborilor. Suprafețele de separație se prelucrează îngrijit pentru asigurarea etanșeității. Carcasele sunt prevăzute cu flanșe, executate cu grosime mai mare în dreptul alezajelor pentru rulmenți, pentru o mai bună rigiditate a acestei zone.
Arborii pe care sunt fixate angrenajele sunt arbori drepți. Ei sunt proiectați cât mai scurți pentru a avea o rigiditate cât mai mare și a asigură o construcție compactă a reductoarelor.
Arborele de intrare. Are rolul de a prelua turațiile de la roata de curea și împreună cu arborele intermediar reprezintă prima treaptă de reducere a turației. Acesta ca și arborele de ieșire este rezemat cu ajutorul a doi rulmenți radiali axiali cu role conice.
Roțile dințate sunt de o mare diversitate constructivă: cu diametre mici, pinioane, se execută corp comun cu arborele; cu diametre mari, roți dințate conduse, se execută separat în construcție masivă sau butuc-disc-coroană dințată.
Lagărele sunt în marea majoritate a cazurilor cu rulmenți. Tipul și mărimea rulmenților vor fi in funcție de: valoarea și sensul forțelor ce solicită arborele, tipul construcției alese etc.
Rulmenții radial-axiali cu role conice sunt proiectați pentru a prelua încarcări combinate (radiale și axiale). Un rulment poate prelua încărcarea axială într-un singur sens. Din acest motiv se impune montarea celui de-al doilea rulment, care să preia sarcina axială din sens opus. Rulmenții sunt demontabili, adică permit montarea separată a inelului exterior și a subansamblului inel interior-colivie cu role conice (con).
Capacele sunt prevăzute cu porțiuni pentru centrare. Pot fi înfundate sau cu gaură de trecere pentru arborii intrare-ieșire, caz în care se prelucrează în ele sisteme de etanșare [2].
Orice reductor mai are o serie de elemente auxiliare strict necesare pentru o bună funcționare și anume:
elemente de etanșare;
elemente pentru controlul nivelului de ulei din baia reductorului ( joje, vizoare);
elemente pentru deplasarea și transportul reductorului (inele de ridicare, umeri de ridicare etc.);
elemente pentru fixarea și poziționarea rulmenților și roților dințate pe arbore în carcasă;
șurub de golire;
roată de curea;
capace de fixare a rulmențiilor;
șaiba și piulița pentru fixarea rulmențiilor radiali-axiali [3];
2.3. DATE TEHNICE ALE REDUCTORULUI DE TURAȚII R20
Raportul de transmisie de la reductor la unitatea de pompare este de demultiplicare.
Turația de intrare este de
A.M. – Ax motor (ax intrare):
;
A.I. – Ax intermediar:
;
R.I. – Roata intermediară:
;
R.P. – Roata principală:
;
– Diametrul de divizare;
Reductorul are trei trepte:
Treapta I – ax motor sau ax ieșire;
Treapta II – ax intermediar;
Treapta III – ax principal sau ax ieșire;
(2.1)
Unde: – reprezintă diametrul roții conducătoare;
– reprezintă diametrul roții conduse;
– reprezintă turația axului de intrare ( ax conducător);
– raport de transmisie de la treapta I la treapta a II-a;
– raport de transmisie de la treapta II la treapta a III-a;
– Turația de intrare;
– Turația de ieșire;
CAPITOLUL 3
ANALIZA CRITICĂ A TEHNOLOGIEI DE FABRICAȚIE
3.1. ANALIZA DATELOR DE BAZĂ ȘI STABILIREA TIPULUI DE PRODUCȚIE
Orice piesǎ din construcția de mașini trebuie sǎ îndeplineascǎ pe lângǎ condițiile funcționǎri constructive și o serie de condiții tehnologice care o definesc tehnologic. Tehnologicitatea construcției pieselor este caracterizatǎ prin însușirea acestora de a se putea fabrica la programa de producție impusǎ, cu un cost cât mai scǎzut, un consum de material și manoperǎ redus.
Condițiile de tehnologicitate impuse pieselor de cǎtre procedeele de prelucrare prin așchiere se stabilesc pe baza unei analize critice a construcției.
3.1.1. Analiza datelor de bază
Analiza critică a construcției piesei și a desenului de execuție se face în corelație cu analiza de ansamblu al produsului din componența căruia face parte piesa. De asemenea, caracteristicile constructive și funcționale sunt date prin documentație tehnică.
3.1.2. Stabilirea caracterului producției
În raport cu caracterul producției se indică alegerea unor metode de prelucrare mai productive, plecându-se de la evaluarea costului de fabricație.
Tabelul 3.1.Caracterul producției
Având în vedere masa piesei (masa brută a arborelui este de 186 kg) și numărul de piese de realizat (n=100 buc) tipul producției este de serie mică.
CAPITOLUL 4
PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE FABRICAȚIE A ARBORELUI PRINCIPAL AL REDUCTORULUI DE TURAȚII R20
Fig.4.1 Desen de execuție arbore principal
Procesul tehnologic constǎ în transformarea semifabricatului ales în piesǎ finitǎ, proiectarea trebuie realizatǎ în condițiile asigurǎrii cheltuielilor minime de muncǎ vie și materializatǎ, în condițiile prețului de cost minim de executare a piesei. O datǎ cu creșterea gradului de apropiere între semifabricat și piesǎ finitǎ crește costul semifabricatului și scade costul prelucrǎrii mecanice.
Cheltuielile cu prelucrǎrile mecanice sunt de obicei mai mari decât cele necesare obținerii semifabricatului. De aceea unul dintre principiile în perfecționarea construcției de mașini și utilaj petrolier trebuie sǎ fie asigurarea obținerii semifabricatelor cu parametrii dimensionali și calitativi cât mai apropiați de cei ai piesei finite.
4.1. ANALIZA DIMENSIONALĂ
Se va alege toleranța cea mai mare și nu se va trece în desen. Se rezolvă lanțul de dimensiuni dacă dimensiunile și toleranțele constructive sunt stabilite sau dacă toleranțele de fabricație sunt stabilite la dimensiunile finale.
Deoarece cotarea s-a făcut conform procesului tehnologic, dimensiunile nu se mai recalculează.
4.2. ALEGEREA MATERIALULUI ȘI SEMIFABRICATULUI PENTRU ARBORE
4.2.1. Alegerea materialului
Pentru construcția arborilor supuși solicitărilor ridicate se folosesc oțeluri-carbon.
Am ales oțel-carbon de calitate laminat C60 (1.0601): EN 10277-2-2008 (OLC60 STAS 880-66) cu următoarele caracteristici:
Tabelul 4.1.Compoziția chimică (%)
Tabelul 4.2. Proprietăți mecanice
4.2.2. Alegerea semifabricatului
Alegerea semifabricatului se va face respectând criteriul tehnologic, constructiv și economic. Din punct de vedere tehnologic trebuie să se stabilească forma, metoda de obținere, să se determine adosurile de prelucrare și precizia dimensiunilor. Pentru arborele principal se alege o bară forjată în trepte cu dimensiunea exterioară cât mai aproape de cea a semifabricatului. Are caracteristici mecanice bune și preț scăzut.
Fig.4.2. Semifabricatul ales.
4.3. STABILIREA ULTIMEI OPERAȚII PENTRU ARBORE
Tabelul 4.3. Ultima operație
4.4. STABILIREA SUCCESIUNII OPERAȚIILOR AȘEZĂRILOR ȘI FAZELOR
Pentru realizarea oricărei piese se stabilește o succesiune a operațiilor, așezărilor și fazelor în mai multe variante. Aceasta are ca scop final alegerea unei variante optime care asigură realizarea piesei la parametrii proiectați, cu mașini-unelte obișnuite, cu o productivitate și la un preț de cost minim.
Pentru arborele principal al reductorului R20 succesiunea fazelor este realizată pentru limitarea pe cât posibil a drumului interoperațional și realizarea unei productivități ridicate.
4.5. CALCULUL ADAOSURILOR DE PRELUCRARE
Îndepărtarea adaosurilor de prelucrare prin așchiere este un procedeu prin care se obțin piese cu precizia necesară și calitatea de suprafață impusă de prelucrare. Se stabilește în așa fel încât să se obțină produse de înaltă calitate în condiții concrete de fabricație la preț minim.
Dacă adaosurile sunt prea mici straturile superficiale cu defecte nu pot fi îndepărtate complet așa încât nu se poate obține rugozitatea și precizia prescrisă a suprafețelor prelucrate deci va crește numărul de rebuturi.
Dacă adaosurile sunt prea mari crește greutatea semifabricatelor și consumul de metal, crește numărul fazelor sau operațiilor suplimentare de prelucrare, crește numărul de scule așchietoare și uzura utilajelor.
Determinarea adaosurilor de prelucrare se face cu metodele următoare: experimental statică și calcul analitic. Acesta din urmă poate duce la economii de metal de 5-12% din greutatea piesei finite, față de prima metodă.
4.5.1. Metoda calcului analitic.
Etape:
Se trec mărimile Rz, m, ⍴,ℰa,Ta;
Calculăm adaosul minim :
Pentru suprafețe în rotație:
Pentru prelucrări prin treceri de probă, în loc de eroarea de așezare se trece eroarea de verificare ℰv.
Se trece dimensiunea după desen pentru faza finală;
Dimensiunea de calcul pentru faza anterioară :
Se calculează dimensiunile de calcul ale tuturor trecerilor anterioare în același mod.
Se completează pentru toate razele, se rotunjesc prin adaos până la precizia cu care este dată toleranța pentru fiecare trecere.
Cu valorile obținute astfel pentru rezultă:
Calculăm dimensiunea adaosului cu relația :
Adaosul total de prelucrare este dat de relația:
Toleranța efectivă a adaosului:
Pentru semifabricat forjat liber se aleg adaosuri de prelucrare și abateri limită pentru semifabricatul din [4] pagina 124. Se ia în calcul numai toleranța din corpul piesei. Pentru celelalte operații se adoptă clasa de precizie economică folosind indicațiile din [4] pagina 148.
Rugozitatea se alege din [4] pagina 149.
Abaterile spațiale sunt datorate:
Curbura semifabricatului ;
Necoaxialitațile treptelor ;
Necoaxialitațile suprafețelor interioare cu cele exterioare ale semifabricatului ;
Abaterile la centruire ;
Aceste abateri sunt maxime în cazul semifabricatului. Pentru celelalte operații se calculează cu relația:
Unde k este: – 0,06 după operația de degroșare;
– 0,0025 după operația de finisare;
Când între două operații de prelucrare mecanică se interpune un tratement termic se are în vedere că intervin deformații ale semifabricatului. În afară de se ia în considerare și abaterea datorată curburii semifabricatului .
La arbore intervin și ;
Unde se determină cu relația:
Unde : – reprezintă curbura specifică a semifabricatului;
– reprezintă distanța de la cel mai apropiat capăt la suprafața considerată;
Pentru strunjirea de degroșare alegem
Din [5] pagina 28:
T reprezintă toleranța semifabricatului;
Pentru strunjirea de finisare alegem ;
Deoarece la rectificare nu o mai luăm în considerație. Erorile de așezare depind de :
Forma și dimensiunile semifabricatului;
Metoda de prelucrare;
Dispozitivul pentru fixare;
În cazul de față avem o suprafață de rotație și nu există erori de bazare. Fixarea pentru primele operații se face în universalul strungului, iar la rectificare prinderea se face între vârfuri. Indicații privind erorile de așezare se găsesc în [5] paginile 36-48 și [6] pagina 83.
În coloana 11 se scriu dimensiunile din coloana 9 rotunjite după cum urmează:
Rotunjirile se fac în limitele preciziei operației respective și în funcție de precizia de măsurare a instrumentului folosit. Valorile de rontujire trebuie să fie crescătoare de la ultima operație la semifabricat.
Verificare:
Tabelul 4.4. Calcul analitic
4.5.2. Metoda calcului după normative.
Tabelul 4.4. Calculul pentru suprafața ϕ115
Tabelul 4.5. Calculul pentru suprafața ϕ120
Tabelul 4.6. Calculul pentru suprafața ϕ140
Tabelul 4.7. Calculul pentru suprafața ϕ170
Tabelul 4.8. Calculul pentru suprafața frontală
4.6. ELABORAREA PROCESULUI TEHNOLOGIC DE TRATAMENT TERMIC
4.6.1. Călirea
Se încălzește piesa în cuptorul cu gaze. Temperatura mediului la care se face încălzirea:
Pentru călire din [7] , aleg
,
Se aplică criteriul:
Alegem și din [7]:
;
λ=75mm;
Rezultă piesă groasă.
din [7]
Considerăm
Viteza de răcire în ulei:
Pentru suprafață:
Pentru miez:
4.6.2 Revenirea
Temperatura de revenire din [7]
Alegem iar mediul de răcire aer.
= diametrul mediu ;
Timpul de menținere rezultă din:
Timpul total:
4.7. PROIECTAREA REGIMURILOR DE AȘCHIERE
4.7.1. Alegerea mașinilor-unelte
Alegere mașinilor-unelte este determinată de felul prelucrării mecanice. Parametrii geometrici sunt determinați de forma și dimensiunile piesei, iar precizia de lucru este dată de gradul de precizie și lotul de fabricație.
În continuare vor fi prezentate mașinile și uneltele utilizate pentru procesul tehnologic al arborelui.
4.7.1.1. Operația de strunjire
Pentru strunjirea normală se alege din [4] strungul normal SN 630-2000 cu următoarele caracteristici:
Distanța între vârfuri: 2000 mm;
Diametrul maxim de prelucrare: 630 mm;
Numarul treptelor de rotație ale arborelui principal: 28;
Cursa maximă a saniei port-cuțit: 100 mm;
Cursa maximă a saniei transversale: 270 mm;
Putere electrică instalată: 18 kW;
Turația axului principal, 12; 14; 17; 20; 24; 29; 34; 40; 45; 55; 65; 77; 90; 105; 123; 145; 171; 202; 240; 282; 330; 385; 455; 540; 627; 745; 875; 1080;
Avansul longitudinal, : 0,061; 0,063; 0,069; 0,075; 0,127; 0,138; 0,15; 0,181; 0,25; 0,28; 0,3; 0,32; 0,36; 0,38; 0,41; 0,44; 0,64; 0,75; 0,81; 0,88; 1,38; 1,5; 1,63; 1,75; 3; 3,25; 3,5; 3,75;
Avansul transversal, 0,045; 0,052; 0,058; 0,092; 0,104; 0,15; 0,185; 0,21; 0,23; 0,25; 0,28; 0,31; 0,50; 0,56; 0,62; 1; 1,31; 1,52; 2; 2,5; 3,25;
4.7.1.2. Operația de rectificare
Pentru rectificare se alege din [8] mașina de rectificat rotund SU 315×1500 cu următoarele caracteristici:
Diametrul maxim de rectificare: 315 mm;
Lungimea maximă de rectificat: 1500 mm;
Greutatea maximă a piesei de rectificat: 200 kg;
Diametrul maxim al discului de rectificat: 500 mm;
Lățimea maximă a discului de rectificat : 203 mm;
Diametrul maxim al axului discului de rectificat: 100 mm;
Puterea motorului de antrenare a discului abraziv: 10 kW;
Turațiile axului discului: 1180;1325;1525; ;
Turațiile axului port-piesă: continuu între 22 ;
Avansul longitudinal este continuu între 0,1 ;
4.7.1.3. Operația de frezat canal de pană
Pentru frezarea canalelor de pană se alege din [8] mașina de frezat londitudinal tip FLP 1600 cu următoarele caracteristici:
Puterea: 165 kW;
Dimensiunea mesei:
Gama de turații : 14; 18; 22; 56; 71; 90; 112; 140; 180; 224; 280; 355; 450; 560; 710; 900;
Gama avansurilor : 25; 50; 100; 150; 200; 250; 300; 350; 400; 450; 500; 550; 600;
4.7.2. Alegerea sculelor așchietoare
4.7.2.1. Strunjire frontală
Fig.4.3. Cuțit de strunjire cu placuțe din carburi metalice – cuțit frontal; STAS 6382-80.
Tabelul 4.9. Caracteristici cuțit
4.7.2.2. Strunjire de degroșare.
Fig.4.4. Cuțit drept pentru degroșat cu plăcuțe din carburi metalice; STAS 6376-80.
Tabelul 4.10. Caracteristici cuțit
4.7.2.3. Strunjire de finisare.
Fig.4.5. Cuțit drept pentru finisat cu plăcuțe din carburi metalice; STAS 6376-80.
Tabelul 4.11. Caracteristici cuțit
4.7.2.4. Strunjire teșituri și raze de racordare.
Fig.4.6. Cuțite cu plăcuțe din carburi metalice pentru teșituri și raze de racordare.
Tabelul 4.12. Caracteristici cuțite
4.7.2.5. Rectificare.
Fig.4.7. Piatră cilindrică STAS 601-76.
Tabelul 4.13. Caracteristici piatră
4.7.2.6. Centruire.
Fig.4.8. Burghiu de centruire STAS 1114-72.
Tabelul 4.14. Caracteristici burghiu
4.7.2.7. Frezat canal de pană.
Fig.4.9. Freză cu coadă conică pentru canelat STAS 1681-85.
Tabelul 4.12. Caracteristici freză
4.7.3. Proiectarea parametrilor regimurilor de așchiere.
Determinarea regimului de aschiere are loc după elaborarea traseului tehnologic cunoscând urmatoarele:
Forma, dimensiunile, precizia și rugozitatea suprafeței piesei finite;
Forma și dimensiunile semifabricatului;
Caracteristicile mecanice ale materialului de prelucrat;
Numărul, felul și succesiunea operațiilor și a fazelor de lucru;
Adaosurile de prelucrare și dimensiunile intermediare ale operațiilor procesului tehnologic;
Materialul și parametrii geometrici ai sculelor;
Tipul mașinii-unelte și sistemul deprindere și fixare a semifabricatului;
Regimul de lucru se alege în concordanță cu operația și faza de lucru. Stabilirea regimurilor de lucru constă în determinarea valorilor parametrilor de bază: adâncimea, avansul și viteza de așchiere. Aceasta se va face în concordanță cu datele concrete de lucru, specificate anterior.
4.7.3.1.Calculul regimului de așchiere la operația de centruire.
Adaosul de prelucrare.
Adosul de prelucrare pe rază se obține cu relația din [4]:
Alegerea adâncimii de așchiere :
Este dată de adaosul de prelucrare pe rază.
Alegerea avansului de așchiere :
Pentru diametrul burghiului de centruit, , se recomandă , [4] tabelul 9.109.
Alegerea vitezei de așchiere:
Pentru diametrul burghiului de centruit, , se recomandă , [4] tabelul 9.109.
Alegerea turației:
Se alege din gama de turații a mașinii-unelte: .
Se calculează viteza reală de așchiere cu turația aleasă.
Puterea efectivă la strunjire:
Se calculează cu relația din [4]:
Unde reprezintă forța principală de așchiere în daN.
– coeficient care ține seama de materialului prelucrat și a materialului placuței așchietoare.
– exponenți ai adâncimii și respectiv ai avansului de așchiere și care se aleg din tabele în funcție de tipul cuțitului, materialul părții așchietoare, tipul și duritatea materialului prelucrat.
– exponentul durității se alege în funcție de tipul sculei așchietoare și
tipul materialului de prelucrat.
;
Verificarea regimului de așchiere ales stabilit implică satisfacerea condiției:
;
4.7.3.2. Calculul analitic al regimului de așchiere la operația de strunjire frontală de degroșare:
Alegerea adâncimii de așchiere :
Adaosul de prelucrare pentru strunjirea frontală se îndepărteaza prin trei treceri pentru a îndeplini condiția . Pentru adaosuri simetrice, adâncimea de așchiere se va calcula cu relația:
unde: – adaos de prelucrare;
numărul de treceri;
Alegerea avansului de așchiere :
La strunjirea frontală valoarea avansului depinde de:
rezistența corpului cuțitului;
rezistența placuței din carburii metalice;
eforturile admise de mecanismele de avans ale mașini-unelte;
momentul de torsiune admis de mecanismul mișcării principale a mașinii-unelte;
rigiditatea piesei de prelucrat a mașinii-unelte și a dispozitivelor
calitatea suprafețelor prelucrate.
Din [4] tabelul 9.1 pentru și se alege avansul . Din caracteristicile mașinii unelte se adoptă
Alegerea vitezei de așchiere:
În cazul strunjirii longitudinale viteza de așchiere poate fi exprimată cu relația:
unde:
– coeficient care depinde de caracteristicile materialului care se prelucrează și ale materialului sculei așchietoare. Conform [10]
– durabilitatea sculei așchietoare. Conform [4] tabelul 9.10
– exponentul durabilității. Din [10]
– duritatea materialului de prelucrat; HB=255;
– exponenții adâncimii de așchiere, respectiv avansului. Din [10] rezultă ;
– exponentul durității materialului supus prelucrării, ;
– diferiți coeficienți care țin cont de condițiile diferite de lucru în comparație cu cele considerate.
Valorile coeficienților sunt prezentate în cele ce urmează.
– coeficient de corecție care ține seama de secțiunea transversală a corpului sculei.
– se alege în funcție de materialul de prelucrat:
Pentru oțel
– coeficient de corecție care ține seama de unghiul de atac principal al sculei.
– exponent care ține seama de materialul de prelucrat și de materialul sculei. În cazul prelucrării unui oțel cu scule din cărburi metalice avem
– coeficient de corecție care ține seama de unghiul de atac secundar al sculei.
– ține seama de tipul materialului plăcuței așchietoare și pentru placuțe din grupa P
– coeficient de corecție care ține seama de influența razei de racordare la vârful sculei.
Pentru degroșare
– coeficient de corecție care ține seama de influența materialului prelucrat și a materialului placuței așchietoare.
– coeficient de corecție care ține seama de influența materialului de prelucrat.
– coeficient de corecție care ține seama de tipul semifabricatului, adică semifabricatul poate fi laminat la cald, la rece, matrițat, forjat, etc. În cazul de față semifabricatul este forjat și din [4] tabelul 9.15 rezultă:
– coeficient de corecție care ține seama de starea stratului superficial.
Cu crustă
Fără crustă
– coeficient de corecție care ține seama de forma suprafeței de degajare.
Alegerea turației:
Se alege din gama de turații a mașinii-unelte: .
Se calculează viteza reală de așchiere cu turația aleasă.
Puterea efectivă la strunjire:
Se calculează cu relația:
Unde reprezintă forța principală de așchiere în daN.
– coeficient care ține seama de materialului prelucrat și a materialului placuței așchietoare.
– exponenți ai adâncimii și respectiv ai avansului de așchiere și care se aleg din tabele în funcție de tipul cuțitului, materialul părții așchietoare, tipul și duritatea materialului prelucrat.
– exponentul durității se alege în funcție de tipul sculei așchietoare și
tipul materialului de prelucrat.
Verificarea regimului de așchiere ales stabilit implică satisfacerea condiției:
4.7.3.3.Calculul analitic al regimului de așchiere la operația de strunjire cilindrică exterioară pentru suprafața
4.7.3.3.1.Strunjirea de degroșare:
Alegerea adâncimii de așchiere :
În majoritatea cazurilor, adaosul de prelucrare pentru strunjirea de degroșare se îndepărteaza într-o singură trecere deoarece în construcția modernă de mașini sunt adaosuri mici. Pentru adaosuri simetrice, adâncimea de așchiere se va calcula cu relația din [4]:
unde: – adaos de prelucrare;
numărul de treceri;
Alegerea avansului de așchiere :
La strunjirea de degroșare valoarea avansului depinde de:
rezistența corpului cuțitului;
rezistența placuței din cărburii metalice;
eforturile admise de mecanismele de avans ale mașini-unelte;
momentul de torsiune admis de mecanismul mișcării principale a mașinii-unelte;
rigiditatea piesei de prelucrat a mașinii-unelte și a dispozitivelor
calitatea suprafețelor prelucrate.
Din [4] tabelul 9.1 pentru și se alege avansul . Din caracteristicile mașinii unelte se adoptă
Alegerea vitezei de așchiere:
În cazul strunjirii longitudinale viteza de așchiere poate fi exprimată cu relația:
unde:
– coeficient care depinde de caracteristicile materialului care se prelucrează și ale materialului sculei așchietoare. Conform [10]
– durabilitatea sculei așchietoare. Conform [4] tabelul 9.10
– exponentul durabilității.
– duritatea materialului de prelucrat; HB=255;
– exponenții adâncimii de așchiere, respectiv avansului. rezultă
;
– exponentul durității materialului supus prelucrării, ;
– diferiți coeficienți care țin cont de condițiile diferite de lucru în comparație cu cele considerate.
Valorile coeficienților sunt prezentate în cele ce urmează.
– coeficient de corecție care ține seama de secțiunea transversală a corpului sculei.
– se alege în funcție de materialul de prelucrat:
Pentru oțel
– coeficient de corecție care ține seama de unghiul de atac principal al sculei.
– exponent care ține seama de materialul de prelucrat și de materialul sculei. În cazul prelucrării unui oțel cu scule din carburi metalice avem
– coeficient de corecție care ține seama de unghiul de atac secundar al sculei.
– ține seama de tipul materialului plăcuței așchietoare și pentru placuțe din grupa P
– coeficient de corecție care ține seama de influența razei de racordare la vârful sculei.
Pentru degroșare
– coeficient de corecșie care ține seama de influența materialului prelucrat și a materialului placuței așchietoare.
– coeficient de corecție care ține seama de influența materialului de prelucrat.
– coeficient de corecție care ține seama de tipul semifabricatului, adică semifabricatul poate fi laminat la cald, la rece, matrițat, forjat, etc. În cazul de față semifabricatul este forjat si din [4] tabelul 9.15 rezultă:
– coeficient de corecție care ține seama de starea stratului superficial.
Cu crustă
Fără crustă
– coeficient de corecție care ține seama de forma suprafeței de degajare.
Alegerea turației:
Se alege din gama de turații a mașinii-unelte: .
Se calculează viteza reală de așchiere cu turația aleasă.
Puterea efectivă la strunjire:
Se calculează cu relația:
Unde reprezintă forța principală de așchiere în daN.
– coeficient care ține seama de materialului prelucrat și a materialului placuței așchietoare.
– exponenți ai adâncimii și respectiv ai avansului de așchiere și care se aleg din tabele în funcție de tipul cuțitului, materialul părții așchietoare, tipul și duritatea materialului prelucrat.
– exponentul durității se alege în funcție de tipul sculei așchietoare și
tipul materialului de prelucrat.
Verificarea regimului de așchiere ales stabilit implică satisfacerea condiției:
4.7.3.3.2.Strunjirea de finisare:
Alegerea adâncimii de așchiere :
Adaosul de prelucrare pentru strunjirea de finisare se îndepărteaza în două treceri. Pentru adaosuri simetrice, adâncimea de așchiere se va calcula cu relația din [4]:
unde: – adaos de prelucrare;
numărul de treceri;
Alegerea avansului de așchiere :
La strunjirea de finisare valoarea avansului depinde de:
rezistența corpului cuțitului;
rezistența placuței din carburii metalice;
eforturile admise de mecanismele de avans ale mașini-unelte;
momentul de torsiune admis de mecanismul mișcării principale a mașinii-unelte;
rigiditatea piesei de prelucrat a mașinii-unelte și a dispozitivelor
calitatea suprafețelor prelucrate.
Din [4] tabelul 9.8 se alege avansul . Din caracteristicile mașinii unelte se adoptă
Alegerea vitezei de așchiere:
În cazul strunjirii longitudinale viteza de așchiere poate fi exprimată cu relația:
unde:
– coeficient care depinde de caracteristicile materialului care se prelucrează și ale materialului sculei așchietoare. Conform [10]
– durabilitatea sculei așchietoare. Conform [4] tabelul 9.10
– exponentul durabilității. Din [10]
– duritatea materialului de prelucrat; HB=255;
– exponenții adâncimii de așchiere, respectiv avansului. Din [10] rezultă
;
– exponentul durității materialului supus prelucrării, ;
– diferiți coeficienți care țin cont de condițiile diferite de lucru în comparație cu cele considerate.
Valorile coeficienților sunt prezentate în cele ce urmează.
– coeficient de corecție care ține seama de secțiunea transversală a corpului sculei.
– se alege în funcție de materialul de prelucrat:
Pentru oțel
– coeficient de corecție care ține seama de unghiul de atac principal al sculei.
– exponent care ține seama de materialul de prelucrat și de materialul sculei. În cazul prelucrării unui oțel cu scule din carburi metalice avem
– coeficient de corecție care ține seama de unghiul de atac secundar al sculei.
– ține seama de tipul materialului plăcuței așchietoare și pentru plăcuțe din grupa P
– coeficient de corecție care ține seama de influența razei de racordare la vârful sculei.
Pentru finisare
– coeficient de corecție care ține seama de influența materialului prelucrat și a materialului placuței așchietoare.
– coeficient de corecție care ține seama de influența materialului de prelucrat.
– coeficient de corecție care ține seama de tipul semifabricatului, adică semifabricatul poate fi laminat la cald, la rece, matrițat, forjat, etc. În cazul de față semifabricatul este forjat si din [4] tabelul 9.15 rezultă:
– coeficient de corecție care ține seama de starea stratului superficial.
Cu crustă
Fără crustă
– coeficient de corecție care ține seama de forma suprafeței de degajare.
Alegerea turației:
Se alege din gama de turații a mașinii-unelte: .
Se calculează viteza reală de așchiere cu turația aleasă.
Puterea efectivă la strunjire:
Se calculează cu relația din [4]:
Unde reprezintă forța principală de așchiere în daN.
– coeficient care ține seama de materialului prelucrat și a materialului placuței așchietoare.
– exponenți ai adâncimii și respectiv ai avansului de așchiere și care se aleg din tabele în funcție de tipul cuțitului, materialul părții așchietoare, tipul și duritatea materialului prelucrat.
– exponentul durității se alege în funcție de tipul sculei așchietoare și
tipul materialului de prelucrat.
Verificarea regimului de așchiere ales stabilit implică satisfacerea condiției:
4.7.3.4.Calculul analitic al regimului de așchiere la operația de rectificare cilindrică exterioară pentru suprafața
Pentru suprafața Ø130x 39 se aplică atât rectificare de degroșare cât și rectificare de finisare, deci parametrii se vor calcula pentru abele tipuri de rectificări.
Adaosul de prelucrare se împarte astfel: 60% pentru rectificarea de degrosare mm și 40% penru rectificarea de finisare mm.
Adâncimea de așchiere (avansul de pătrundere transversal):
Pentru degrosare avansul de pătrundere transversal se alege mm. Numărul de treceri pentru degroșare va fi:
Pentru finisare avansul de pătrundere transversal se alege mm. Numărul de treceri pentru degroșare va fi:
Avansul de trecere longitudinal:
Pentru degroșare:
– lățimea discului abraziv.
– avansul în fracțiuni din lățimea discului; se alege ; [8] tabelul 9.148.
Pentru finisare:
– avansul în fracțiuni din lățimea discului; Din [8] se alege ;
Viteza de așchiere la rectificare este considerată viteza de rotație a discului abraziv . Alegem viteza periferică a discului din [8]:
– pentru degroșare;
– pentru finisare;
Viteza avansului principal se alege în funcție de diametrul piesei din [8]:
– pentru degroșare;
– pentru finisare;
Viteza periferică a piesei se alege în funcție de materialul de prelucrat din [8]:
– pentru degroșare;
– pentru finisare;
Forța de aschiere se determină cu relația următoare din [8]:
.
Puterea efectivă pentru acționarea discului abraziv se calculează astfel:
Turația discului se calculează astfel:
unde:
diametrul pietri de rectificat.
Turația piesei:
unde:
diametrul piesei ce se rectifică.
4.7.3.5.Calculul analitic al regimului de așchiere la operația de frezare canal de pană.
Adâncimea de așchiere
La frezare se va urmării ca întregul adaos de prelucrare să fie îndepărtat într-o singură trecere. Dacă adaosurile de prelucrare sunt mari și puterea mașinii-unelte este insuficientă sau rigiditatea sistemului este scăzută se pot efectua mai multe treceri de degroșare. Dacă condițiile de precizie a dimensiunilor sunt ridicate cu toleranțe în treptele 11…10 de precizie, iar rugozitatea suprafețelor trebuie să fie în limitele , adaosul de prelucrare se va îndepărta în două faze distincte: frezare de degoșare și frezare de finisare.
Regimul de așchiere la frezare se determină în ordinea următoare:
se stabilește mărimea adâncimii de așchiere;
se alege din tabele avansul pe dinte sau avansul pe rotație;
se calculează viteza de așchiere și turația (rot/min) ale frezei;
se determină puterea efectivă necesară la frezare;
se verifică posibilitatea utilizării regimului de așchiere calculat pe mașina de frezat aleasă, facându-se comparația cu puterea furnizată de mașina-unealtă.
4.7.3.5.1. Calcul pentru canalul de pană cu lățimea 40 mm.
Avansul
La frezare se deosebește avansul pe dinte și avansul pe rotație al frezei și avansul pe minut. La frezarea de degroșare avansurile sunt limitate de rigiditatea sistemului tehnologic. La degroșare se va alege avansul pe dinte din [9].
Astfel, rezultă Se adoptă
Viteza de așchiere
Se calculează cu relația care exprimă dependența dintre viteza de așchiere economică și parametrii procesului de așchiere.
în care:
– viteza de așchiere economică, m/min;
– o constantă pentru condițiile date de frezare;
– diametrul frezei;
– durabilitatea economică a frezei;
– lungimea de contact dintre tăișul sculei și piesa de prelucrat, raportată la o rotație;
– avansul pe dinte;
– adâncimea de așchiere;
– numărul de dinți ai frezei;
– exponenți determinați experimental;
– coeficientul de corecție a vitezei, determinat ca un produs de coeficienții care țin seama de condițiile de așchiere specifice. Se determină cu formula:
– coeficient de corecție în funcție de materialul prelucrat.
unde:
– coeficient de prelucrabilitate.
– exponent pe freze.
– coeficient de corecție în funcție de starea suprafeței semifabricatului.
– coeficient de corecție în funcție de materialul sculei așchietoare.
– coeficient de corecție pentru unghiul de atac principal .
Turația se calculează cu relația:
Se alege din gama de turații a mașinii-unelte: .
Se calculează viteza efectivă de așchiere:
Puterea efectivă
în care:
– componenta tangențială a forței de așchiere, daN;
– viteza de așchiere (recalculată după alegerea turației), m/min.
unde:
– coeficient de corecție în funcție de materialul prelucrat
Verificarea regimului de așchiere ales stabilit implică satisfacerea condiției:
unde:
– puterea motorului electric de acționare a lanțului cinematic principal, kW;
η – randamentul mașinii de frezat; se adoptă .
4.7.3.5.2. Calcul pentru canalul de pană cu lățimea 32 mm.
Avansul
La frezare se deosebește avansul pe dinte și avansul pe rotație al frezei și avansul pe minut. La frezarea de degroșare avansurile sunt limitate de rigiditatea sistemului tehnologic. La degroșare se va alege avansul pe dinte din [9].
Astfel, rezultă Se adoptă
Viteza de așchiere
Se calculează cu relația care exprimă dependența dintre viteza de așchiere economică și parametrii procesului de așchiere.
în care:
– viteza de așchiere economică, m/min;
– o constantă pentru condițiile date de frezare;
– diametrul frezei;
– durabilitatea economică a frezei;
– lungimea de contact dintre tăișul sculei și piesa de prelucrat, raportată la o rotație;
– avansul pe dinte;
– adâncimea de așchiere;
– numărul de dinți ai frezei;
– exponenți determinați experimental;
– coeficientul de corecție a vitezei, determinat ca un produs de coeficienții care țin seama de condițiile de așchiere specifice. Se determină cu formula:
– coeficient de corecție în funcție de materialul prelucrat.
unde:
– coeficient de prelucrabilitate.
– exponent pe freze.
– coeficient de corecție în funcție de starea suprafeței semifabricatului.
– coeficient de corecție în funcție de materialul sculei așchietoare.
– coeficient de corecție pentru unghiul de atac principal .
Turația se calculează cu relația:
Se alege din gama de turații a mașinii-unelte: .
Se calculează viteza efectivă de așchiere:
Puterea efectivă
în care:
– componenta tangențială a forței de așchiere, daN;
– viteza de așchiere (recalculată după alegerea turației), m/min.
unde:
– coeficient de corecție în funcție de materialul prelucrat
Verificarea regimului de așchiere ales stabilit implică satisfacerea condiției:
unde:
– puterea motorului electric de acționare a lanțului cinematic principal, kW;
η – randamentul mașinii de frezat; se adoptă .
4.7.3.6.Calculul parametrilor regimului de așchiere la operația de strunjire după normative.
Pentru celelalte suprafețe pentru care nu a fost prezentat calcul analitic al regimurilor de așchiere se face calcul după normative, iar valorile obținute se trec în tabelele 3.16…3.25 unde:
,, – Valori ale vitezei, forței și puterii de așchiere înainte de aplicarea coeficienților de corecție.
, , – Valori ale vitezei, forței și puterii de așchiere după aplicarea coeficienților de corecție.
– coeficient de corecție care ține seama de rezistența materialului de prelucrat;
– coeficient de corecție care ține seama de starea materialului de prelucrat;
– coeficient de corecție care ține seama de unghiul de atac al sculei;
– coeficient de corecție care ține seama de raza la vârf a sculei;
– coeficient de corecție care ține seama de secțiunea transversală a cuțitului;
– coeficient de corecție care ține seama de durata taisului; [4] tabelul 9.40.
Tabelul 4.13. Coeficienți de corecție
Pentu strunjirea cilindrică exterioară de degroșare:
Tabelul 4.14. Parametrii de așchiere pentru suprafața ϕ115
Tabelul 4.15. Parametrii de așchiere pentru suprafața ϕ120
Tabelul 4.16. Parametrii de așchiere pentru suprafața ϕ140
Tabelul 4.17. Parametrii de așchiere pentru suprafața ϕ170
Pentu strunjirea frontală de finisare:
Tabelul 4.18. Parametrii de așchiere pentru suprafața frontală
Pentu strunjirea cilindrică exterioară de finisare:
Tabelul 4.19. Parametrii de așchiere pentru suprafața ϕ115
Tabelul 4.20. Parametrii de așchiere pentru suprafața ϕ120
Tabelul 4.21. Parametrii de așchiere pentru suprafața ϕ140
Tabelul 4.22. Parametrii de așchiere pentru suprafața ϕ170
4.7.3.7.Calculul parametrii regimului de așchiere la operația de rectificare exterioară de degroșare după normative pentru suprafața :
Stabilirea durabilității economice a discului abraziv:
În funcție de tipul rectificării, lățimea și diametrul discului abraziv, se alege durabilitatea economică[8] tabelul 9.145:
Stabilirea adâncimii de așchiere și a numărului de treceri:
În funcție de tipul rectificării se alege adâncimea de așchiere corespunzătoare unei treceri[8] tabelul 9.148:
În aceste condiții, numărul de treceri va fi:
Stabilirea avansului longitudinal:
În funcție de felul prelucrării se alege avansul longitudinal [8] tabelul 9.148:
Unde reprezintă lățimea discului abraziv.
Stabilirea vitezei de așchiere:
În funcție de materialul de prelucrat și tipul rectificării se alege viteza de așchiere a discului abraziv [8] tabelul 9.152:
Se calculează în continuare turația discului abraziv:
Unde reprezintă diametrul discului abraziv.
Din caracteristicile mașinii de rectificat se alege turația:
În aceste condiții, viteza de așchiere reală a discului abraziv va fi:
Stabilirea vitezei de avans(circular) a piesei:
În funcție de adâncimea de așchiere (avansul de pătrundere ), avansul longitudinal () și diametrul de rectificat (), se alege viteza de avans (circular) a piesei din [8] tab.9.152:
Se calculează în continuare turația piesei :
Din caracteristicile mașinii de rectificat se alege turația reală a piesei:
În aceste condiții, viteza de avans reală va fi :
Stabilirea vitezei longitudinale a mesei:
Viteza longitudinală a mesei, calculată, se poate realiza pe mașina aleasă care permite o reglare continuă a vitezei mesei în limitele
Verificarea puterii:
În funcție de viteza de avans (), avansul longitudinal de trecere (), și avansul de pătrundere (), se alege puterea efectivă :
Această valoare se corectează cu următorii coeficienți:
Coeficient care ține seama de lățimea și duritatea pietrei;
Coeficient care ține seama de lățimea și duritatea pietrei;
În aceste condiții, puterea reală va fi :
Pentru celelalte suprafețe valorile parametrilor au fost trecute în tabelul 4.23.
Tabelul 4.23. Parametrii de așchiere pentru suprafețele ϕ140 și ϕ170
4.8. NORMAREA TEHNICĂ A OPERAȚIILOR TEHNOLOGICE
La proiectarea proceselor tehnologice prin așchiere pentru obținerea unei eficiențe economice maxime se urmărește ca atât fiecare operație cât și întregul proces tehnologic să se realizeze cu consumuri minime de timp.
Norma tehnică de timp reprezintă timpul necesar pentru executarea unei lucrări sau operații de către muncitor sau mai mulți muncitori, care au o calificare corespunzătoare, în condițiile tehnico-organizatorice precizate ale locului de muncă. În vederea determinării , este utilă stabilirea structurii acesteia cu precizarea componentelor sale.
Structura normei tehnice de timp:
În cadrul normei tehnice de timp nu se includ toate elementele componente ale timpului de muncă, ci numai acelea care joacă un rol important în realizarea sarcinii de muncă trasate.
Norma tehnică de timp se determină conform relației:
unde:
– timpi unitari incompleți. [4] tabelul 11.1
– timpul pentru prinderea și desprinderea piesei. [4] tabelul 11.19
– timpul de pregătire-încheiere necesar echipării mașinii-unelte cu scule, dispozitive la începutul lucrului, reglarea sistemului tehnologic, însușirea de către operator a desenului de execuție sau a schiței așezării, prelucrarea pieselor de probă în cazul prelucrărilor prin reglarea la dimensiuni. Se stabilește pe baze experimentale și este dat în tabele în funcție de tipul prelucrării și caracterul producției.[4] tabelul 11.18.
– lotul de prelucrare.
Norma tehnică de timp se determină în funcție de tipul procesului de producție ținându-se seama de particularitățile tehnico-organizatorice ale acestuia.
Componetele normei tehnice de timp pe operații sunt prezentate în tabelul 4.24
Tabelul 4.24. Componentele normei tehnice de timp
CAPITOLUL 5
ACȚIONAREA ELECTRICĂ A REDUCTOARELOR DE TURAȚII
5.1 GENERALITĂȚI
Acționarea utilajelor se realizează în majoritatea cazurilor electric, cu ajutorul motoarelor electrice, mișcarea și puterea fiind transmise de la motor la utilaj printr-o transmisie mecanică. Pentru alegerea motorului electric trebuie cunoscute condițiile de exploatare, puterea necesară acționării și turația arborelui motorului, dependente de puterea și turația la arborele principal al mașinii de lucru, precum și de elementele cinematice ale transmisiei mecanice.
În cele ce urmează se analizează cazul unui mecanism de acționare (Fig.5.1), compus din motorul electric 1 (montat pe glisierele 2), transmisia prin curele 3, reductorul 4 și cuplajul de legătură cu mașina de lucru, 5.
Fig. 5.1. Mecanism de acționare.
5.2 DETERMINAREA PUTERII MOTORULUI ELECTRIC DE ACȚIONARE
Deși în perioada de demaraj a utilajelor motorul electric dezvoltă o putere mai mare decât cea corespunzătoare regimului stabilizat, alegerea motorului electric se va face în funcție de aceasta din urmă. Puterea necesară acționării se determină ținându-se seama de rezistențele utile din utilaj, exprimate prin puterea utilă la arborele principal al acestuia și de randamentul transmisiei mecanice ce face legătura motor electric – mașină de lucru.
La utilajele cu solicitări dinamice importante în perioada demarajului se impune verificarea motorului ales.
Puterea necesară la arborele motorului electric se determină cu relația din[12]:
unde:
– puterea la arborele de ieșire din reductor, în kW;
η – randamentul total al transmisiei mecanice, determinat cu relația din[12]:
în care:- 0,92…0,96 randamentul transmisiei prin curele trapezoidale;
– randamentul unei trepte de angrenare;
– 0,96…0,98 la angrenaje cu roți dințate cilindrice;
x – numărul de trepte de angrenare;
= 0,99…0,995 – randamentul unei perechi de lagăre cu rulmenți;
y – numărul de perechi de lagăre;
= 0,99 – randamentul ungerii;
z – numărul de roți scufundate în ulei.
5.3 MOTOARE ELECTRICE
Pentru acționarea utilajelor se poate folosi o gamă foarte largă de motoare electrice. Rezultate bune se obțin cu motoarele electrice asincrone trifazate cu rotorul în scurtcircuit care sunt destinate utilizărilor industriale cele mai diverse, fără condiții speciale de mediu. Acestea sunt robuste și pot avea parametri de funcționare impuși (cupluri de pornire mărite, alunecare mărită etc.). Ele se execută în construcție cu tălpi sau în construcție flanșată.
5.3.1 Motoare electrice asincrone trifazate, QU
Aceste motoare sunt fabricate la U.M.București și sunt prezentate în catalogul de motoare din anul 2000.
5.3.1.1. Caracteristici tehnice
În tabelele 5.1, 5.2, 5.3 și 5.4 se prezintă principalele caracteristici ale motoarelor asincrone trifazate, fabricate la U. M. București, în funcție de turația de sincronism, n.
Tabelul 5.1. Caracteristici motoare cu și
Tabelul 5.2. Caracteristici motoare cu și
Tabelul 5.3. Caracteristici motoare cu și
Tabelul 5.4. Caracteristici motoare cu și
5.3.1.2. Dimensiuni de montaj
Dimensiunile de montaj ale motoarelor asincrone trifazate, simbol QU,
Fig. 5.2. Motoare prevăzute cu tălpi de fixare.
Fig. 5.3. Motoare fixate cu ajutorul flanselor.
Se aleg din fig. 5.2 și tabelul 5.5 pentru motoarele prevăzute cu tălpi de fixare și din fig. 5.3 și tabelul 5.6 pentru motoarele fixate cu ajutorul flanșelor.
Tabelul 5.5. Dimensiuni de montaj pentru motoare prevăzute cu tălpi de fixare
Tabelul 5.6. Dimensiuni de montaj pentru motoare fixate cu ajutorul flanșelor
Alegerea seriei motorului electric se face în funcție de puterea necesară acționării și turația la arborele motorului electric,
În funcție de turația ce reprezintă turația de sincronism a motorului electric, se selectează tabelul corespunzător (5.1; 5.2; 5.3 sau 5.4) procedându-se în continuare astfel:
– se parcurge coloana a două din tabelul respectiv și se alege o putere astfel încât să fie satisfăcută condiția ;
– se alege tipul motorului, caracterizat prin seria sa, care are puterea nominală și turația nominală .
Din calcule a rezultat ca , iar = . S-a optat pentru motoare asincrone trifazate, tip QU, din tabelul 5.4 (corespunzător turației n = 750 rot/min) rezultă seria 160 L8 AK cu si .
5.4 ELEMENTE DE FIXARE A MOTOARELOR ELECTRICE
Motorul electric cu talpă (fig.5.2) poate fi fixat de fundație prin intermediul șuruburilor de fundație sau a glisierelor. Glisierele fac posibilă apropierea sau depărtarea motorului de reductor pentru montarea și respectiv întinderea curelelor, când transmiterea mișcării la reductor se face prin curele.
Glisierele se fabrică pentru lungimi utile cuprinse între 265 mm și 1000 mm.
Glisierele standardizate (STAS 1399-74) se execută în două forme constructive:
– forma A, cu două găuri de fixare, pentru lungimea utilă cuprinsă între 265 mm și 500 mm;
– forma B, cu patru găuri de fixare, pentru lungimea utilă cuprinsă între 630 mm și 1000 mm.
Fig. 5.3. Tipuri de glisiere
Forma glisierelor se prezintă în figura 5.3, iar dimensiunile acestora în tabelul 1.16.
Pentru alegerea glisierei se merge în coloana “Utilizare la mașini” și în funcție de simbolul motorului electric se aleg pe orizontală dimensiunile.
Tabelul 5.7. Caracterististici dimensionale glisiere
La motorul cu seria 160 L8 AK va corespunde o glisieră cu lungimea utilă (forma A) care se va nota astfel : Glisieră 500 – STAS 1399 –74 din [13].
CAPITOLUL 6
STUDIUL COMPORTĂRII LA UZARE ȘI COROZIUNE A REDUCTOARELOR DE TURAȚII
6.1. GENERALITĂȚI
Pagubele provocate economiei naționale de către coroziune ating proporții uriașe. Conform datelor existente, aproape o treime din producția mondială de metal este scoasă din uz datorită coroziunii. Întrucât numai circa două treimi din metalul corodat se recuperează prin topire, înseamnă că aproximativ 10% din producția mondială se pierde definitiv ca urmare a acțiunii de distrugere a coroziunii. Pagubele datorate coroziunii sunt adesea legate nu numai de pierderile de metal, ci și de scoaterea din funcțiune a unor instalații întregi, pentru a căror prelucrare și montare se cheltuiește mai mult decât costul materialului din care sunt făcute. Dacă pentru șinele de cale ferată costul materialului depășește costul de fabricație, pentru alte produse cum ar fi mașinile, avioanele, aparatele de precizie etc, costul de fabricație depășește cu mult costul materialului [14].
Termenul de coroziune este convențional și cuprinde o serie de procese, de schimbări chimice și electrochimice prin care metalele trec dintr-o formă elementară într-o formă combinată. Această trecere este posibilă deoarece în natură, în mod obișnuit, metalele se găsesc sub formă combinată ca: oxizi, carbonați, hidroxizi, a căror energie liberă este mai mică decât a metalului pur, ceea ce determină tendința naturală a metalelor de a trece la forme cu energie liberă mai redusă.
Prin coroziune se înțelege distrugerea materialelor datorită reacțiilor chimice sau electrochimice cu mediul înconjurător. Atacul chimic direct este posibil la toate materiile prime folosite în industrie, în timp ce atacul electrochimic nu apare decât la metale, deoarece numai ele posedă electroni liberi. Materialele sintetice nu posedă această structură, ele fiind de obicei supuse degradării numai prin atac chimic.
Reductoarele de turații se utilizează în industria petrolieră, în cadrul instalațiilor de exploatare a țițeiului, gaze, apă [14].
6.2. INTRODUCERE ÎN COROZIUNE
Coroziunea reprezintă fenomenul de distrugere parțială sau totală a materialelor în general și a metalelor în special, în urma unor reacții chimice și electrochimice, care au loc prin interacțiunea lor cu mediul înconjurător.
Fenomenul coroziunii presupune o succesiune de reacții prin care metalul sau aliajul este atacat de un agent agresiv și, ca rezultat, se produce transformarea parțială sau totală a metalului în stare ionică sau în stare combinată. Aceste reacții sunt influențate și de acțiuni mecanice, de aceea în practică se folosesc frecvent și termenii: eroziune, abraziune (coroziune sau frecare prin uzură, coroziune prin tensiune etc.). Coroziunea se produce într-un mediu dat din cauza instabilității termodinamice a metalului în raport cu forma sa oxidată. Metalele din care sunt confecționate utilajele industriale supuse coroziunii au un nivel energetic ridicat, deci procesele de coroziune reprezintă fenomene naturale care tind să readucă metalele în starea lor naturală (oxizi, cloruri, sulfați etc.), o tendință firească a metalelor de a reveni la o stare energetică coborâtă, mai stabilă.
Dar coroziunea este un fenomen dăunător, care produce pagube imense de materiale și de muncă în toate activitățile și în mod special în sectoarele industriale. Se apreciază că anual se degradează 15-18% din cantitatea extrasă și prelucrată pe glob. Aceasta degradare se reflectă în pierderi, care pot fi [14]:
• pierderi directe – legate de înlocuirea agregatelor, subansamblelor și a pieselor corodate, supradimensionarea utilajelor pentru a asigura exploatarea lor normală, utilizarea de materiale de construcție mai scumpe, dar rezistente la mediul respectiv;
• pierderi indirecte – sunt mai mari și mai greu de apreciat la valoarea lor reală și sunt cheltuieli suplimentare legate de stagnarea procesului de fabricație pentru repararea și înlocuirea pieselor corodate, oprirea instalațiilor din cauza imposibilității de alimentare cu energie a sectorului productiv, din cauza fisurării conductelor, producții compromise prin contamirea cu produși de coroziune.
Toate aceste pierderi au efecte negative asupra indicilor economici din sectorul respectiv. În afară de cheltuielile materiale, o consecință nefastă a coroziunii o constituie pierderile de vieți omenești, din cauza distrugerii accelerate și neprevăzute a unei instalații.
Înlăturarea sau diminuarea acestor neajunsuri necesită reglarea procesului de coroziune astfel ca proprietățile fizice și mecanice ale materialului să fie conservate pentru a se asigura o bună funcționare a pieselor mobile și o durată mare a structurilor metalice fixe, precum și evitarea contaminării mediului ambiant.
După aspectul distrugerii, coroziunea poate fi clasificată în: coroziune uniformă, când întreaga suprafață metalică a fost cuprinsă de acțiunea mediului agresiv și coroziunea locală când distrugerea se produce numai pe anumite porțiuni ale suprafeței metalului sau aliajului.
În practică, fenomenele de coroziune sunt în mod frecvent extrem de complexe și apar sub diferite forme, motiv pentru care o clasificare riguroasă a tuturor acestor fenomene este greu de efectuat.
Dacă distrugerea corozivă se concentrează pe anumite porțiuni ale suprafeței, distrugerea se numește coroziune localizata. Coroziunea localizata poate fi de mai multe feluri:
• Coroziunea punctiformă, care se localizează pe suprafețe mici (puncte de coroziune);
• Coroziunea de profunzime, care începe la suprafață dar se extinde de preferință sub suprafața metalului provocând umflarea și desprinderea metalului (pungi de coroziune);
• Pete de coroziune, care se repartizează pe suprafețe relativ mari, dar adâncimea lor este mică;
• Coroziunea intercristalină, care se caracterizează prin distrugerea selectivă a metalului la limita dintre cristale;
• Coroziunea transcristalină, care reprezintă un caz tipic de coroziune locală la care distrugerea corozivă este determinată de direcția tensiunilor mecanice de întindere. Caracteristic la acest fel de coroziune este faptul că fisurile se propagă nu numai la limita cristalelor, ci ele chiar le traversează.
Aplicarea metodelor de prevenire a coroziunii constituie una din căile de eliminare a risipei de metal, a cheltuielilor suplimentare de muncă, o cale de asigurare a eficienței ridicate a investițiilor. Cheltuielile provocate de protecția anticorozivă a instalațiilor sunt mai mici decât costul coroziunii. Se impune deci ca măsurile de protecție să fie aplicate înainte de a apărea efectul coroziunii, chiar din faza de proiectare, deoarece după instalarea coroziunii, asigurarea protecției este mai dificilă, uneori chiar imposibilă. Specialiștii consideră că 12-15% din valoarea totală a instalațiilor trebuie afectată protecției anticorozive.
Măsurile de prevenire a coroziunii trebuie să confere siguranță în exploatarea instalațiilor, precum și calitatea produsului fabricat [14].
Detectarea coroziunii
Rezultatul obișnuit al acțiunii corozive a mediului de lucru asupra metalului din componența reductorului îl constituie variația în greutate. În funcție de natura mediului, agresivitatea mediului și alte condiții, viteza de coroziune poate să rămână constantă, să crească sau să se micșoreze. Produșii de reacție rezultați din coroziunea metalului pot fi complet solubili în mediu sau pot rămâne aderenți pe suprafața metalului. Cele mai frecvente sunt însă situațiile intermediare, adică produșii de coroziune sunt parțial solubili și parțial aderenți pe metal. Acțiunea corozivă se poate exprima prin pierderea de metal, atunci când produșii de coroziune sunt solubili în mediul coroziv.
Coroziunea intercristalină sau transcristalină are drept consecință modificarea proprietăților mecanice (rezistența la rupere, duritatea, ductilitatea etc.) fără o pierdere de metal semnificativă. De aceea, detectarea coroziunii intercristaline se face prin compararea proprietăților metalului neatacat cu cele ale metalului corodat. S-a constatat că ductilitatea metalului este proprietatea mecanică cea mai sensibilă la coroziunea structurală. Această caracteristică a metalului este modificată de apariția tensiunilor locale provocată de centrele de coroziune ce se formează. Modificarea rezistenței la rupere sub acțiunea procesului coroziv se produce mai încet decât a elasticității. Cercetări privind variația proprietăților mecanice provocate de coroziunea fragilizantă în contact cu hidrogenul au arătat că în faza incipientă scade limita de elasticitate și curgere, iar rezistența la rupere crește puțin. Prin dezvoltarea procesului fragilizării, dispare limita de curgere și scade rezistența la șoc.
Pe suprafața metalelor expuse la coroziunea atmosferică sau a altor gaze, depunerile compușilor de reacție formați produc fenomene de interferență a culorilor, deci modificarea puterii reflectante în funcție de grosimea și structura depunerilor.
Metalele sunt bune conducătoare de electricitate, spre deosebire de produșii de coroziune care au o rezistență electrică mult mai mare, iar produșii de reacție apăruți prin procesele de coroziune au de obicei și alte proprietăți magnetice față de cele ale metalului, deci coroziunea se poate depista și prin studierea proprietăților electrice și magnetice. O excepție de la această comportare o constituie sulfura de fier, care are o conductibilitate electrică apropiată de a metalului. De acest aspect trebuie să se țină seama când se efectuează măsurători la echipamente care au lucrat în medii cu hidrogen sulfurat. Rezistivitatea electrică a metalelor se modifică și ca urmare coroziunii structurale.
O transformare specifică a proceselor de coroziune structurală o constituie și modificarea calităților de vibrație a metalului [14].
6.3. PROCESE DE COROZIUNE
După mecanismul de desfășurare a procesului de distrugere deosebim două feluri de coroziune: electrochimică și chimică.
Coroziunea electrochimică presupune reacția dintre metal și un electrolit cu care se află în contact, în urma căreia se află ioni solvatați sau combinații complexe, reacție însoțită de trecerea curentului electric prin metalul corodat. În calitate de electrolit pot fi soluțiile de acizi, baze și săruri, topiturile de săruri, peliculele de umezeală aflate pe suprafața metalului și saturate cu oxigen sau gaze industriale. Ca exemplu de coroziune electrochimică se poate da distrugerea metalelor în contact cu atmosfera industrială sau marină sau în contact cu diverși agenți chimici.
Coroziunea chimică reprezintă procesul de distrugere a materialelor metalice, în urma acțiunii chimice directe a mediului, fără să aibă loc un schimb de sarcini electrice.
Pe cale chimică metalele se distrug în contact cu gazele industriale uscate, la temperatură ridicată sau în soluții care nu conduc curentul electric (majoritatea soluțiilor organice, a substanțelor organice lichide, soluțiile substanțelor anorganice în solvenți organici). Rezultă deci că atacul chimic al metalelor poate decurge prin două tipuri de reacții:
• reacții metal-gaz, cum este de exemplu interacțiunea metalelor cu oxigenul, halogenii, hidrogenul sulfurat etc. în absența umidității;
• reacții metal-lichid, care se referă la atacul metalului de către lichide organice cum este cazul dizolvării aluminiului în tetraclorură de carbon.
Clasificarea coroziunii în procese chimice și electrochimice nu are un caracter absolut. În practică, deseori coroziunea chimică se transformă în electrochimică prin condensarea vaporilor de apă, prin apariția altui electrolit. Chiar și din lichidele organice este greu să se îndepărteze toată apa care intevine în procesul de fabricație. De altfel, unii cerecetători consideră că însăși formarea și creșterea peliculelor de coroziune în gaze, la o temperatură ridicată este rezultatul funcționării unei pile galvanice specifice, deci rezultatul unui proces electrochimic [14].
6.4. PROCESE DE COROZIUNE ÎN CONDIȚII SPECIFICE
Comportarea la coroziune a metalelor este direct influențată de condițiile concrete în care acesta se află. În diferite medii apar comportări caracteristice.
Coroziunea atmosferică – este una din cele mai răspândite forme de distrugere a metalului, deoarece aproximativ 80% din construcțiile metalice funcționează în atmosferă. Fenomenele de coroziune atmosferică, în majoritatea cazurilor se desfășoară după mecanism electrochimic, sub influența peliculelor subțiri și foarte subțiri de umiditate. La acest proces pot participa diferite componente ale atmosferei și din această cauză comportarea metalelor la coroziune variază considerabil cu tipul de atmosferă în care sunt expuse: rurală, urbană, industrială, marină. În tabelul următor este prezentată viteza de coroziune (în μm/an) a unor metale în diferite tipuri de atmoseferă [14]:
Tabelul 6.1. Viteze de coroziune în μm/an pentru diferite metale
Viteza și gradul coroziunii depind mult de factorii meteorologici: ploi, rouă, temperatură, vânturi etc.
După gradul de umectare a suprafeței metalice, coroziunea se clasifică în următoarele tipuri:
• coroziune atmosferică uscată – cel mai puțin periculoasă. Se produce atunci când vaporii de apă nu condensează pe suprafața metalului. Ca de exemplu se poate da întunecarea suprafețelor de cupru și argint din cauza formării unor pelicule de oxid;
• coroziune atmosferică umedă – când pe metal apar pelicule lichide vizibile datorită condensării, condensării capilare sau adsorbției umezelei. Este cea mai frecventă formă de coroziune.
Ca mediu coroziv nu se consideră numai apa cu oxigenul, cu bioxidul de carbon dizolvate în aceasta, ci și impuritățile accidentale. Acestea pot fi gazoase (bioxid de sulf, acid sulfhidric, amoniac, oxizi de azot, clor, acid clorhidric), particule lichide (ploaie, stropi de apă de mare, stropi de noroi) precum și solide (funingine, praf etc). În consecință, produsele de coroziune rezultate au o compoziție complexă.
Procesul electrochimic de la suprafața metalelor acoperite cu pelicule subțiri diferă de coroziunea electrochimică a metalelor total imersate în electrolit. În straturi subțiri de electrolit se manifestă după un timp acțiunea produșilor de coroziune.
În zonele anodice ale suprafeței, atomii metalici părăsesc rețeaua metalică, punând în libertate electroni, care migrează până ating zonele catodice, unde sunt consumați. Procesul catodic este controlat de cele mai multe ori de reducerea oxigenului. Numai în cazul unei atmosfere industriale poluate puternic cu gaze, care formează cu apa medii acide, depolarizarea decurge prin intermediul ionilor de hidrogen.
Din cauza grosimii relativ reduse a filmului de electrolit, atacul metalului se face, în special sub formă de coroziune omogenă.
Procesul este influențat sensibil de apariția pasivării anodice, datorită ușurinței cu care difuzează oxigenul prin pelicule subțiri. Reacția anodică este frânată si prin acumulare de produși de coroziune puțin higroscopici.
Agresivitatea unei atmosfere este dependentă de conținutul său în componenți corozivi, de condițiile climatice și de temperatură.
Bioxidul de sulf este principalul agent coroziv al atmosferelor industriale și urbane. Acesta se oxidează parțial și în consecință, în pelicula de umiditate adsorbită la suprafața metalelor se va găsi un amestec de acid sulfuros și sulfuric.
SO2+H2O↔H2SO3
2SO2+2H2O↔2H2SO4
Coroziunea atmosferică a oțelului începe în majoritatea cazurilor la o umiditate relativă a aerului mai mare de 60%, în prezența produșilor vechi de coroziune și a impurităților de pe suprafața metalului. Ea decurge prin depolarizare cu oxigen și cu formarea unui strat afânat, neprotector cu compoziția: xFeO∙yFe2O3∙zH2O.
În atmosferă cu bioxid de sulf viteza procesului crește considerabil, în urma reacției:
2Fe+2H2SO4+O2→2FeSO4+2H2O
Sulfatul feros este transformat în rugină (2FeOOH=Fe2O3∙H2O) prin următorul proces:
4FeSO4+O2+6H2O→4FeOOH+4H2SO4
Acidul sulfuric format asigură continuarea procesului de coroziune.
Hidrogenul sulfurat este un gaz puternic agresiv, a cărui acțiune este de amploare mare în condițiile prelucrării țițeiului cu o concentrație mare de sulf. El distruge oțelurile simple și atacă ușor pe cele aliate. Chiar și în cantități mici hidrogenul sulfurat mărește viteza de coroziune a cuprului și aliajelor sale, metalul distrugându-se rapid. Suprafețele pieselor executate din cupru sau aliaje de cupru expuse mai întâi în atmosferă curată devin rezistente datorită formării unei „patine” verzi (oxid) superficiale, care frânează distrugerea ulterioara a metalului.
În aerul poluat cu bioxid de sulf, în prezența umezelii, cuprul este puternic atacat:
2Cu+SO2+H2O+1/2O2→Cu2O-H2SO3
În continuare, oxidul format intră în reacție cu agentul agresiv, formând un strat protector de săruri bazice, stabile:
2Cu2O+SO2+3/2O2+3H2O→CuSO4∙3Cu(OH)2
Coroziunea metalelor este apreciabilă în zonele industriale, în care atmosfera conține impurități. Acestea pot fi:
• săruri care participă direct la procesul de coroziune (clorură de sodiu, sulfat de amoniu);
• particule inactive chimic, dar care au capacitate mare de a adsorbi gazele din atmosferă (cărbune);
• particule inactive, neadsorbante, care favorizează procesul de condensare capilară (nisipul).
Variațiile bruște de temperatură măresc viteza de coroziune, când pe suprafața metalică se află pelicule solide, care se pot fisura. Dacă în urma creșterii temperaturi are loc uscarea suprafeței metalice, procesul electrochimic este frânat.
Anotimpul în care a început coroziunea influențează mult procesul, fapt explicat prin proprietățile diferite ale peliculelor formate. Pelicula superficială formată în timpul verii este protectoare și apără metalul la o ulterioară apariție în atmosferă a gazelor agresive.
Iarna, poluarea atmosferică cu bioxid de sulf este de aproximativ trei ori mai mare decât vara, datorită arderii în cantitate mai mare a combustibililor, umiditatea relativă este mai ridicată și coroziunea metalelor este mai puternică, peliculele de produși de coroziune având propreități protectoare foarte slabe [14].
Coroziunea în prezența solicitărilor mecanice
În exploatare utilajele tehnologice sunt solicitate nu numai chimic-coroziv și mecanic. Datorită acestui efect simultan, metalele suferă o degradare cu mult mai rapidă decât dacă ar acționa numai câte un singur factor separat. Solicitările mecanice pot fi aplicate, ca rezultat al funcționării utilajului sau pot fi tensiuni reziduale.
În funcție de modul în care acționează efortul mecanic și de forma distrugerii, pot apărea forme variate de atac: fisurarea corozivă, oboseala la coroziune, coroziunea prin frecare, cavitația corozivă.
Coroziunea fisurantă sub tensiune reprezintă distrugerea metalului sau aliajului sub formă de fisuri produse sub acțiunea simultană a mediului coroziv și a tensiunilor statice de întindere sau înconvoiere, aplicate din exterior sau reziduale, rezultate din modul de prelucrare și asamblare a instalațiilor metalice sau în urma tratamentelor termice anterioare.
Pentru ca fisurarea corozivă să se producă, trebuie să concureze următoarele condiții:
• susceptibilitatea metalului sau aliajului la coroziune fisurantă;
• acțiunea tensiunii mecanice pe suprafața metalică;
• atacul agentului coroziv.
Susceptibilitatea la acest tip de coroziune este caracteristică aliajelor eterogene și depinde de macrostructura și microstructura lor. Compoziția chimică a compușilor intercristalini, gradul de dispersare al acestora, precum și gradul de deformare a rețelei cristaline determină tendința metalelor la coroziune fisurantă sub tensiune. O structură cu granule mari permite dezvoltarea unor viteze mai mari de atac coroziv intercristalin. Modificarea structurii microcristaline în timpul tratamentelor termice poate determina, în funcție de temperatura la care se face tratamentul, de tipul fazelor formate și de modul de răcire, localizarea pozițiilor anodice și catodice la suprafața metalului.
Coroziunea fisurantă sub tensiune apare la numeroase metale și aliaje; ea se numără printre cele mai importante tipuri de coroziune. În general, această formă de coroziune este specifică oțelurilor inoxidabile austenitice, feritice, martensitice, oțelurilor slab aliate, aliajelor de aluminiu, aliajelor pe bază de nichel, cupru, titan.
Alierea oțelului cu nichel și siliciu îmbunătățește rezistența la coroziune fisurantă, în timp ce prezența azotului și fosforului micșorează aceasta rezistență. Timpul de fisurare scade cu creșterea conținutului de nichel; oțelurile ce conțin peste 45% nichel sunt imune la coroziune fisurantă sub tensiune.
La un anumit conținut de azot (pentru oțelurile crom-nichel aceasta fiind de 0,03-0,05%) aliajele devin susceptibile la fisurare. Această comportare se datorează difuziei azotului în dislocații, în urma cărui fapt acestea devin deosebit de reactive.
Oțelurile care conțin aluminiu posedă o mai bună rezistență la coroziune prin tensionare, deoarece aluminiul se combină cu azotul, formând nitrură de aluminiu stabilă. Aliajele de aluminiu tratate termic sunt sensibile la fisurare datorită prezenței tensiunilor remanente induse la elaborarea lor sau la montaj. De aceea, se recomandă ca înainte de a fi utilizate să se efectueze detensionarea lor. Coroziunea fisurantă se produce atunci când există o tensiune mecanică la suprafața aliajului (tensiuni statice de întindere sau înconvoiere) sau în masa acesteia (tensiuni reziduale).
Efectul tensiunii mecanice este ruperea limitelor intercristaline, în urma căreia se accelerează penetrația mediului agresiv în metal. În urma atacului coroziv, metalul rămas este insuficient ca să suporte sarcina aplicată, apărând fisurile.
Procesul fisurării sub tensiune constă din două stadii: unul de inducție cu o durată mai mare și altul de propagare. Propagarea fisurilor se produce într-un plan perpendicular pe cel al tensiunii pe care acționează. Sub aspect al microstructurii aliajului, fisurile pot să se producă intercristalin la aliaje de aluminiu, oțeluri moi, oțeluri inoxidabile crom-nichel și transcristalin la aliaje de magneziu și unele oțeluri inoxidabile.
Creșterea concentrației mediului de reacție sau a temperaturii la care se desfășoară procesul intensifică fisurarea. Astfel, o creștere cu 10°C a temperaturii mediului, micșorează de aproape patru ori timpul de fisurare.
Coroziunea datorată solicitării la oboseală este unul din tipurile de deteriorare datorat acțiunii simultane a mediului coroziv și a solicitărilor dinamice (tensiuni ciclice sau altenative).
Aliajele metalice care funcționează în condițiile unor solicitări mecanice, în absența unui mediu coroziv au o limită relativă în ceea ce privește numărul de cicluri de înconvoiere sau tensionare de alt gen. Peste această valoare limită aliajele prezintă fenomenul de oboseală, care constă în apariția unor fisuri în urma deplasării cristalelor după anumite planuri de alunecare. În prezența unui mediu coroziv, în cazul aceleiași solicitări dinamice numărul de cicluri până la apariția distrugerii este redus.
Rezistența aliajelor la coroziune datorită oboselii depinde de compoziția mediului coroziv, de pH-ul și conținutul său în oxigen, de temperatură și de frecvența tensiunii alternative.
Accelerarea distrugerii se poate datora acțiunii chimice directe (oxidări, hidrogenări) sau acțiunii galvanice a unor cupluri provocate de gradienții de temperatură și de tensiunile din metal.
În condițiile solicitării dinamice se produce o alimentare mai rapidă cu oxigen în zonele catodice, fapt care reduce polarizarea procesului catodic. În același timp, stratul protector de oxid aflat pe suprafața aliajului este deteriorat mecanic și ca o consecință, polarizarea anodică scade. În plus, metalul tensionat prezintă o reactivitate chimică sporită. Toți acești factori acționează în sensul creșterii vitezei de coroziune. Inițierea unei crăpături este asociată cu fisurile produse în timpul solicitării la oboseală, care cresc și iau o formă alungită. Unghiul ascuțit de la baza fisurii constituie o suprafață anodică activă, datorită concentrării eforturilor de solicitare ciclică. Fisura este de obicei de tip transcristalin, mai rar intercristalin; ea se dezvoltă perpendicular pe direcția principală de tensionare și se umple cu produse de coroziune. Creșterea permanentă a tensiunilor la baza acestor fisuri mărește viteza de dizolvare, până când se produce o crăpătură, care inițiază stadiul de rupere propriu-zisă a materialului.
Distrugerea aliajului datorită depășirii limitei de oboseală, în absența mediului coroziv este de cele mai multe ori caracterizată de o crăpătură. În cazul coroziunii prin oboseală, apar numeroase centre de fisurare, cu ramificații laterale de la fisura principală [14].
6.5. CRITERII DE ALEGERE A METODEI DE PROTECȚIE ANTICOROZIVĂ
Totalitatea măsurilor care se aplică pentru reducerea coroziunii la limite acceptabile din punct de vedere tehnico-economic poartă numele de protecție anticorozivă.
Scopul protecției anticorozive îl constituie asigurarea unei perioade mari de protejare a utilajului, condiție cerută de industria modernă în cadrul căreia instalațiile, în cea mai mare parte automatizate, necesită durată lungă de funcționare, fără defecțiuni, precum și optimizarea cheltuielilor ocazionate de realizarea ei.
Deoarece fenomenele de coroziune apar sub cele mai diverse aspecte și se produc în condiții variate, protecția anticorozivă se caracterizează printr-o varietate mare de metode și tehnologii, dintre care unele formează domenii independente.
Protejarea ansamblurilor metalice se poate realiza acționând în două direcții și anume:
• crearea artificială a unor obstacole cinetice în calea desfășurării procesului de coroziune, cum sunt: inhibarea reacției anodice sau a celei catodice, îndepărtarea depolarizantului catodic, izolarea metalului de mediul coroziv prin straturi protectoare de natură diferită;
• imprimarea unei stabilități termodinamice, modificând valoarea potențialului de electrod al sistemului de coroziune, prin alierea metalului de construcție cu unele elemente care să-i confere proprietăți anticorozive superioare, precum și polarizarea catodică a instalației.
Principalele metode practice de protecție anticorozivă sunt următoarele:
• alegerea materialului de construcție adecvat și a tratamentelor aplicate, în scopul îmbunătățirii rezistenței sale la coroziune;
• aplicarea de straturi protectoare anorganice și organice;
• micșorarea mediului agresiv;
• alegerea rațională a tipului de construcție a utilajului și a condițiilor optime de exploatare.
Alegerea variantei de protecție se face în faza de proiectare, pe baza unui studiu tehnico-economic, luând în considerare proprietățile mediului de lucru, tipul de construcție, cerințele funcționale și durata de serviciu a utilajului. Proiectul trebuie să ia în considerare toate realizările prevenirii coroziunii, să nu conțină precauții exagerate și să aibă în vedere eficiența maximă a protecției.
Găsirea celor mai convenabile soluții, atât din punct de vedere tehnic, cât și economic pentru combaterea coroziunii în actualele sisteme industriale complexe impune o metodologie la fel de complexă. Considerentele economice pot juca un rol important. Metoda de protecție aleasă trebuie să asigure o eficiență maximă, la un preț de cost minim, luând în considerare atât partea de cheltuieli din investiții afectate protecției, cât și cheltuielile de întreținere și reparație pe toată durata de funcționare a utilajului.
Totuși, nu întotdeauna procedeul cel mai ieftin este și cel mai economic. Astfel, un utilaj construit din metal obișnuit necesită reparații la intervale mai scurte de timp decât un altul confecționat din materiale mai scumpe, dar mai rezistente. În general, protecțiile costisitoare, dar mai eficace, se aplică la utilaje mai scumpe.
6.6. METODE DE CREȘTERE A DURATEI DE EXPOATARE
În numeroase cazuri, pentru rezolvarea unor probleme de coroziune se recurge la acoperirea suprafețelor metalice cu straturi rezistente la natură anorganică sau organică și uneori cu straturi combinate. Dintre acestea menționăm acoperirea cu metale mai rezistente, depuse sub formă de pelicule sau foi subțiri, emailarea, protecția cu substanțe peliculogene, căptușirea cu folii de elastomeri, cu materiale plastice sau rășini armate. Efectul lor protector constă în izolarea metalului de mediul coroziv sau în încetinirea interacțiunii între metal și agentul agresiv. În cele mai multe cazuri, acoperirea cu straturi protectoare realizează și finisarea decorativă a pieselor reductorului.
Alegerea unei anumite acoperiri se face în funcție de agresivitatea mediului și de particularitățile funcționale ale suprafețelor ce urmează să fie protejate. Pentru realizarea unei acoperiri de suprafață cu o durată mai mare se impune luarea în considerație a următorilor factori:
• starea suprafeței ce urmează să fie protejată;
• grosimea stratului de acoperire în totalitatea sa;
• compoziția produselor de acoperire;
• modul de aplicare a stratului de suprafață.
Chiar și prin nerespectarea unui singur factor devine problematică durabilitatea acoperirii. Astfel, de exemplu, un produs de acoperire de cea mai bună calitate, aplicat într-un strat prea subțire sau pe o suprafață incomplet curățată va da rezultate nesatisfăcătoare.
Un strat de protecție de bună calitate trebuie să îndeplinească anumite condiții: să fie continuu, lipsit de pori, aderent la metalul suport și uniform ca grosime; să prezinte stabilitate chimică în condițiile de lucru impus și să aibă rezistență mecanică suficient de mare pentru a nu se deteriora în timpul exploatării.
În funcție de aceste cerințe, se stabilește grosimea optimă a stratului de acoperire, astfel ca să se asigure o protecție sigură și un cost convenabil [15].
6.6.1 Tratamente preliminare de pregătire a suprafețelor metalice pentru acoperire
Ca rezultat al procesului de producție, de transport, de depozitare și uneori de funcționare, piesele metalice ce urmează să fie acoperite conțin pe suprafața lor impurități, a căror prezență face imposibilă realizarea unei protecții eficiente și durabile.
Impuritățile pot fi de natură diferită: oxizi sau compuși ai metalului, rezultați în urma tratamentelor anterioare, grăsimi, uleiuri și diferite substanțe organice, depuse pe suprafața metalului cu ocazia prelucrării sau a conservării lor, incluziuni metalice sau în cazul pieselor turnate incluziuni de natură anorganică (zgură, nisip, grafit).
Înainte de a fi aplicat stratul protector, suprafața metalică va fi prelucrată corespunzător, pentru a se asigura o bună aderență între acoperire și metalul suport și pentru a se realiza o finisare decorativă. Prelucrarea preliminară în vederea acoperirii cuprinde operații mecanice, chimie și electrochimie: prelucrare mecanică, degresarea și decaparea. Operațiile de pregătire se aleg în funcție de gradul de impurificare a suprafeței, de natura stratului protector și de gradul de finisare cerut de procesul de acoperire adoptat.
Prelucrarea mecanică se execută pentru îndepărtarea incluziunilor, oxizilor și asperităților de pe suprafața metalică și pentru a se realiza o anumită rugozitate, cerută de procesul tehnologic de acoperire. Operațiile mecanice prin care se pot realiza aceste cerințe sunt: sablarea, perierea, rectificarea și suprafinisarea.
Sablarea este un procedeu de curățire eficace și ieftin, care se utilizează mai ales în cazul pieselor turnate, laminate sau forjate, pentru îndepărtarea ruginei, țunderului, nisipului de turnătorie sau a altor impurități solide.
Curățirea se bazează pe acțiunea abrazivă a particulelor de nisip sau a alicelor de fontă, oțel sau corindon, proiectate pe suprafața metalică cu ajutorul aerului comprimat. Rezultă o suprafață curată și asperizată, care asigură o aderență bună a acoperirilor protectoare la metalul suport.
Sablarea cu alice are următoarele avantaje față de metoda cu nisip:
• pe suprafața metalului nu se depune praf;
• nu prezintă risc de îmbolnăvire a personalului de silicoză;
• cu aceeași cantitate de material abraziv se curăță o suprafață de 20 de ori mai mare.
După sablare piesele trebuie manipulate cu grijă, pentru a nu fi impurificate cu oxizi sau cu grăsimi.
Rectificarea este operația prin care se îndepărtează un strat superficial subțire de metal cu ajutorul unui material abraziv cu grăunți mărunți și cu muchiile ascuțite, în urma căreia se obține o suprafață cu o bună rugozitate. Se execută în mai multe etape, în funcție de asperitatea inițială și gradul de finisare dorit. La început se utilizează materiale abrazive cu granulație mai mare, apoi din ce în ce mai fină. Pentru prelucrarea oțelurilor și bronzurilor se recomandă corindonul (Al2O3), iar pentru metale moi se folosește caborundul (SiC). Materialele abrazive sunt înglobate într-un liant (ceruri, materii grase, argilă refractară, bachelită, sticlă solubilă) cu care prin ardere și răcire formează o masă omogenă și compactă.
Suprafinisarea (lustruirea) realizează finisarea superioară a suprafețelor metalice prin reducerea la minim a macroneregularităților și obținerea unui luciu avansat.
Se execută înainte de depunerea acoperirilor metalice protectoare. Pentru lustruire se folosesc numai discuri elastice, iar materialul abraziv este înglobat într-o pastă care se aplică periodic pe suprafața discului, în timpul lucrului.
Pastele de lustruit conțin ca liant stearina, parafina, acidul oleic, seul și un material abraziv de granulație fină. Cele mai utilizate micropulberi abrazive sunt: oxid verde de crom (Cr2O3) pentru oțeluri, varul de Viena (CaO) pentru nichel, oxid roșu de fier (Fe2O3) pentru metale moi.
Aceste procese au și un rol de protecție anticorozivă întrucât acestea îmbunătățesc starea suprafeței din punct de vedere al gradului de rugozitate, care este de mare importanță în comportarea la coroziune. Creșterea gradului de prelucrare a suprafețelor metalice mărește rezistența la coroziune, în special în perioada inițială mai ales în cazul coroziunii atmosferice. Aceasta se datorează pe de o parte eliminării unor virtuali gradienți de concentrație, iar pe de altă parte peliculele formate pe suprafața fin prelucrată sunt mai compacte, deci mai protective.
Degresarea este operația de îndepărtare a materialelor grase de pe suprafața metalică prin dizolvare, emulsionare și saponificare. Se poate efectua în solvenți organici sau în soluții alcaline.
Cu ajutorul solvenților organici se înlătură straturile groase de grăsimi. Se pot utiliza diferiți solvenți, aparținând următoarelor clase de compuși organici: hidrocarburi (benzină, white-spirt, benzen, toluen, xilen) derivați clorurați (tricloretilenă, tetracloretilenă, tetraclorură de carbon etc.), alcooli (etilic, propilic, butiric), acetonă.
Operația se poate realiza prin ștergere, prin imersiune, cu jet de solvent și în vapori de solvent.
Degresarea prin ștergere se folosește pentru piesele mari, netransportabile. Metoda are dezavantajul că solventul nu se poate recupera.
Degresarea prin imersiune se folosește la piesele de dimensiuni medii, care nu necesită cuve mari și constă în cufundarea repetată a pieselor metalice în cuve succesive cu solvent.
Degresarea cu jet de solvent se aplică în cazul straturilor groase de grăsimi. Pe suprafața pieselor se pulverizează solventul, care se scurge într-un bazin colector, prevăzut cu instalație de recirculare a solventului. Metoda se pretează la mecanizare, însă se produc pierderi mari de solvent prin volatilizare, iar în cazul pieselor cu configurație complicată, solventul poate fi reținut pe metal.
Degresarea cu vapori este metoda cea mai eficace de înlăturare a grăsimilor cu solvenți organici. Se realizează prin trecerea pieselor printr-o atmosferă de vapori suprasaturați de solvent, vapori care se condensează în contact cu suprafața rece a piesei, spălând și antrenând toate substanțele grase. Solvenții utilizați pentru acest procedeu sunt în special tri și percloretilenă. Operația nu este rentabilă decât pentru straturi subțiri de grăsimi.
Degresarea în soluții alcaline realizează îndepărtarea materiilor grase sapoonificabile de pe suprafața pieselor. Față de degresarea în solvenți organici, procedeul are avantajul utilizării unor materiale neinflamabile și dezavantajul că aceste materiale sunt nocive și nu se recuperează. Operația se poate efectua prin imersiune sau prin stropire.
Degresarea electrolitică îndepărtează materialele grase saponificabile și nesaponificabile de pe suprafața pieselor metalice. Este un procedeu mai eficace și mai rapid decât degresarea chimică, deoarece acțiunea soluției este conjugată cu acțiunea mecanică a bulelor de oxigen și de hidrogen, care se degajă în timpul lucrului la electrozi, atunci când se folosesc densități mari de curent.
Piesa supusă degresării poate constitui anodul sau catodul băii electrolitice. Alteori, piesa este succesiv catod și anod prin inversarea sensului curentului electric. Al doilea electrod este din oțel sau din nichel. Piesele din oțel nu se degresează catodic, deoarece există pericolul fragilizării aliajului de către hidrogenul degajat.
În cazul în care degresarea este proces anodic, trebuie condusă astfel încât să nu se oxideze metalul. De aceea, se recomandă utilizarea procedeului combinat, prin care se înlătură depunerile de grăsimi fără să se modifice proprietățile metalului.
După degresarea alcalină se recomandă neutralizarea urmelor de leșie rămase după spălare, prin imersarea pieselor în soluție 2% acid sulfuric, urmată de o spălare atentă.
Degresarea cu ultrasunete este un procedeu rapid și eficace, aplicabil în special pieselor de dimensiuni mici sau cu configurație complicată. Pe suprafața piesei introdusă în soluție se transmit vibrații care produc alternativ presiune și vid. În aceste condiții grăsimea este extrasă din pori, iar dizolvantul este împins în pori. Se lucrează în domeniul de frecvență de 20 000 până la 10 milioane vibrații pe secundă, astfel ca toată suprafața piesei să fie accesibilă vibrațiilor.
Decaparea se execută pentru îndepărtarea stratului superficial de oxizi de pe suprafața pieselor metalice, în scopul obținerii unei suprafețe curate, care să asigure o bună aderență pentru acoperirile ulterioare de protecție.
Operația se execută în soluții de acizi, în care oxizii parțial se dizolvă și parțial se desprind prin dizolvarea metalului suport. Procesul este ușurat de acțiunea bulelor de hidrogen care se degajă în urma reacției chimice; operațiunea de decapre poate fi executată chimic și electrochimic.
Decaparea chimică constă în cufundarea pieselor în soluții de acizi, care dizolvă oxizii și parțial metalul de bază. La decaparea aliajelor feroase se adaugă în soluție inhibitori pentru a se evita dizolvarea prea intensă a metalului de bază, precum și fragilizarea metalului, datorită hidrogenului degajat în urma reacției chimice.
Decaparea electrochimică se realizează în soluții de acid sulfuric, acid clorhidric sau mai rar în soluții alcaline și neutre. Când se execută ca proces anodic, are loc dizolvarea metalului și înlăturarea oxizilor de către bulele de oxigen care se dezvoltă în timpul electrolizei. După procedeul catodic de decapare se execută un tratament termic de dehidrogenare a piesei, pentru a nu apare fenomenul de fragilizare prin hidrogen. Decaparea electrochimică are durată mai scurtă iar pierderile de metal și de acizi sunt mai mici.
Lustruirea electrochimică se efectuează în acele cazuri la care suprafața trebuie să fie netedă și lucioasă. Alteori se execută pentru a mări rezistența suprafeței metalice la coroziunea atmosferică. Lustruirea electrochimică se efectuează ca proces anodic; macroridicăturile suprafeței se dizolvă preferențial, iar macroadânciturile rămân pasive. Catodul este din plumb, aliaj plumb-staniu, oțel inoxidabil etc. Operația de lustruire se poate face în curent continuu sau alternativ. Procedeul este simplu, controlabil, astfel că se păstrează dimensiunile pieselor de precizie și poate fi aplicat în linie continuă de fabricație.
Lustruirea electrochimică este eficace și în cazul oțelului inoxidabil, mai ales pentru piesele cu configurație mai complicată, la care lustruirea mecanică se face greu și nu asigură un luciu uniform.
Prin lustruire electrochimică se produce o ușoară pasivare a metalului, mărindu-se rezistența sa la coroziune în medii ușor agresive [15].
Straturi metalice protectoare
Acoperirile metalice reprezintă unul din mijloacele de protecție anticorozivă larg răspândite, care se aplică în cazurile în care, din motive economice și de fabricație nu este rentabil să se construiască utilaje sau piese masive din materiale cu foarte bună rezistență la agenții corozivi, dar scumpe. Prin aplicarea în astfel de cazuri a unui strat de metal protector pe suprafața construcției metalice se prelungește durata de funcționare, se îmbunătățesc condițiile de exploatare și se micșorează consumul de metale deficitare.
După destinația lor acoperrile metalice pot fi:
• acoperiri de protecție propriu-zisă;
• acoperiri decorativ-protectoare;
• acoperiri speciale: rezistente la uzură, la fricțiune etc.
În timpul exploatării, suprafețele metalice vin în contact cu atmosfera înconjurătoare sau cu agenții chimici solizi, lichizi sau în fază de vapori. Straturile metalice protectoare nu izolează complet metalul de bază de mediul coroziv, deoarece ele prezintă defecte din cauza porozității, a slabei lor aderențe sau datorită distrugerii lor accidentale în timpul lucrului. Astfel, acoperirea metalică și obiectul protejat, împreună cu mediu agresiv formează un sistem electrochimic de coroziune, în care are loc dizolvarea celui care joacă rol de anod.
Dacă metalul acoperirii, în condițiile respective, are un potențial mai electronegativ decât metalul suport, el va deveni anod în cuplul galvanic și se va dizolva. În acest caz depunerea este anodică și va proteja electrochimic metalul de bază. Exemple de acoperiri anodice pot fi date straturile de zinc și de cadmiu pe oțel, depunerile de staniu pe cupru etc. Totuși depunerile active prezintă dezavantajul de a se coroda mai rapid și trebuie deci aplicate în straturi mai groase. În plus, cu timpul, aspectul lor se înrăutățește din cauza acoperirii cu produși de coroziune.
În cazul acoperirilor catodice, care au un potențial mai electropozitiv, metalul suport joacă un rol de anod și se dizolvă. Straturile de nichel, cupru sau crom depuse pe oțel sunt exemple tipice de acoperiri catodice. Aceste acoperiri sunt protectoare numai dacă au o porozitate redusă. În caz contrar, produsele de coroziune se acumulează în pori sau sub stratul de acoperire și având un volum mai mare în raport cu volumul metalului din care provin, în urma atacului vor produce exfolierea acoperirii. Rezultă că, în cazul acoperirilor catodice porozitatea va trebui limitată, fiind dăunătoare rezistenței anticorozive. O metodă de prevenire a acestor neajunsuri este realizarea unor straturi suficient de groase. Deoarece creșterea excesivă a grosimii stratului nu reduce simțitor porozitatea, nu se recomandă realizarea unor acoperiri mai groase de 50μm. Uneori, pentru reducerea porozității se depun straturi succesive de metale diferite.
Detereminarea caracterului electrochimic al stratului aplicat în raport cu suprafața metalică de protejat prezintă importanță pentru stabilirea tipului cel mai indicat de acoperire. Trebuie să se țină seama de condițiile concrete de utilizare a obiectelor acoperite. Astfel, acoperirea de zinc pe oțel în atmosferă, la temperatură obișnuită este tipic anodică; prin încălzire peste 70°C devine catodică. Un alt exemplu este stratul de staniu pe oțel, care în atmosferă sau în soluții apoase de substanțe anorganice are caracter anodic, în prezența unor acizi organici, cu care staniul formează combinații complexe devine anodic, deoarece potențialul său în aceste condiții devine mai negativ. De asemenea, nu întotdeauna o acoperire catodică poroasă intensifică dizolvarea metalului suport, uneori produsele de coroziune pot bloca porii și astfel coroziunea este frânată.
În general, prin depunerea unui strat catodic coroziunea localizată este sau nu intensificată, în funcție de condițiile existente, dar coroziunea generală este mult redusă. Se poate da exemplul oțelului care este mai slab, protejat de o depunere poroasă de nichel în comparație cu o depunere compactă dar mult mai bine decât fără acoperire.
Straturile metalice protectoare pot fi realizate pe cale electrolitică, prin cufundare la cald, prin placare, prin pulverizare și prin difuziune termică.
Procedeele de obținere a straturilor protectoare metalice sunt scumpe, costul ridicat al acestor acoperiri, care din punct de vedere a protecției anticorozive sunt cele mai rezistente nu se datorează prețului metalului, ci cheltuielilor legate de operația de acoperire.
Acoperirea prin depunerea electrolitică (galvanică)
Formarea de straturi metalice prin acțiunea unui curent electric exterior asupra unui electrolit, care conține ionul metalului ce urmează să fie depus constuie principiul procedeului de obținere a depunerilor galvanice.
Obiectul de acoperit constituie catodul și se leagă la polul pozitiv al unei surse de curent. Anodul poate fi executat dintr-un metal neatacabil în condițiile de lucru (electroliză cu anod insolubil) cum este în cazul cromări. Alteori anodul este alcătuit din metalul acoperirii și se dizolvă în timpul electrolizei (metoda cu anod solubil), depunându-se pe catod, cum se întâmplă la cuprare, nichelare, zincare.
Electrolitul (baia de electroliză) conține un compus al metalului care se depune, în concentrație bine determinată, substanțe tampon, pentru menținerea constantă a acidității soluției, substanțe anorganice pentru mărirea conductivității, precum și adaosuri speciale pentru a îmbunătății porozitatea, aderența, luciul sau structura stratului protector.
Calitatea acoperirii va depinde de finisarea suprafeței și de parametrii de lucru: compoziția electrolitului, densitatea de curent, temperatura, agitarea soluției sau mișcarea electrozilor. Odată stabilit un regim de lucru, acesta trebuie riguros respectat, deoarece există o interdependență între diferiți factori care influențează procesul de electrod. Piesa ce urmează să fie acoperită, după ce a fost pregătită corespunzător se introduce în baia de electroliză, la intensitatea de curent corespunzătoare regimului de lucru ales. Procesul catodic constă în depunerea metalului din soluție, iar în cazul metalelor cu potențial electronegativ se produce concomitent și descărcarea ionilor de hidrogen, ca reacție secundară. Prin alegerea judicioasă a condițiilor de lucru ponderea reacției secundare se diminuează, pentru a nu consuma inutil energie electrică și pentru a nu altera calitatea stratului depus.
La proiectare trebuie considerat faptul că dimensiunile precise, prevăzute cu toleranțe de execuție, se modifică prin acoperirea galvanică a suprafeței obiectului și în consecință trebuie prevăzute în desen abateri limită pentru dimensiunile care determină interschimbabiliatea obiectului atât înainte cât și după acoperire.
Acoperirile electrolitice de zinc se depun pe piese de oțel pentru a le proteja în condițiile coroziunii atmosferice, în prezența umezelii și a gazelor de ardere, în contact cu produsele petroliere sau cu soluții alcaline de concentrație mică și medie. Datorită costului redus și a rezistenței la intemperii, în multe cazuri acoperirile de zinc sunt deosebit de corespunzătoare pentru oțel. Aceste acoperiri fiind anodice, metalul protector va fi cel atacat în dreptul fisurilor sau porilor acoperirii, iar produsele coroziunii vor acoperi discontinuitățile, având un rol de autoprotecție.
Eficacitatea protectoare a acoperirilor de zinc crește prin formarea unei pelicule superficiale de crom, în urma pasivării în soluții de acid cromic sau prin formarea de pelicule fosfatice sau de oxizi prin metode chimice și electrochimice de prelucrare.
În atmosfere exterioare, acoperirile de zinc capătă o culoare cenușie, însă au o bună rezistență anticorozivă. Gazele de ardere foarte concentrate atacă puternic acoperirile de zinc. Pentru a asigura o bună protecție contra coroziuni atmosferice, ca să-și mențină eficacitatea un timp îndelungat, piesele din oțel zincate trebuie acoperite cu o vopsea de protecție.
Acoperirile de zinc au o rezistență bună la coroziune față de următoarele medii și substanțe chimice: atmosferă umedă fără conținut de săruri, bioxid de carbon, hidrogen sulfurat la temperaturi care depășesc 60°C și gaze de ardere în concentrații reduse.
Zincarea galvanică a pieselor de oțel se face în electroliți acizi și alcalini cu cianuri. Electroliții cu cianuri asigură o structură microcristalină fină a depunerii și o grosime uniformă a stratului, deoarece au o putere de pătrundere foarte bună.
Electroliții toxici cu cianuri pot fi înlocuiți cu electroliți pe bază de zincat, care au putere de pătrundere apropiată. Criteriul de alegere al unuia sau altuia din electroliți este complexitatea formei de protejat. Zincarea din electroliții acizi se execută în cazul pieselor cu formă simplă, iar electroliții cu cianuri sau cu zincați se folosesc în cazul pieselor profilate.
Sub acțiunea oxigenului din aer, a bioxidului de carbon, a hidrogenului sulfurat și a vaporilor diferitelor substanțe organice, pe suprafața acoperirii cu zinc se formează depuneri albe de carbonați bazici și alte combinații, care-i înrăutățesc aspectul, întunecându-l. De aceea, piesele proaspat zincate se pasivează și suprafața lor capătă o culoare verde-gălbuie din cauza formării unei pelicule de cromați bazici de zinc. După pasivare se face dehidrogenarea acoperirii, prin încălzirea pieselor la 150-180°C timp de 1,5-2 ore. În loc de pasivare, stratul de zinc poate fi fosfatat sau vopsit.
Acoperirile cu cadmiu au proprietăți asemănătoare celor de zinc. Aceste acoperiri se caracterizează printr-o culoare albă-argintie, care în aer capătă un aspect mat, întunecat. Straturile de cadmiu se acoperă în atmosferă umedă cu o peliculă subțire de oxid, care le protejează de oxidarea ulterioară. Ele au rezistență bună la coroziune în atmosferă umedă fără conținut de săruri, în apa de mare, în prezența bioxidului de carbon, a hidrogenului sulfurat și a gazelor de ardere. Sunt contraindicate în contact cu apa distilată, hidroxizi, amoniac, clor, acizi organici și minerali, sulfați.
Depunerea stratului de cadmiu se efectuează atât din electroliți acizi, cât și cianurici. Pentru a mări rezistența la coroziune a acoperirilor de cadmiu, acestea se pasivează, prin imersiunea lor timp de 3-8 secunde, apoi se execută dehidrogenarea acoperirii în același mod ca la zincare.
Acoperirile cu cadmiu se pot utiliza la protecția anticorozivă a pieselor filetate și de precizie, făcând parte din ansambluri etanșe și în cazul când se cere o bună rugozitate. Acestea se aplică direct pe oțel fără straturi intermediare. Cadmierea se execută aproape exclusiv în băi cianurice, fragilitatea de hidrogen nefiind în general însemnată. Gradul de fragilitate depinde atât în procesul tehnologic de cadmiere, cât și de compoziția și de duritatea oțelului.
Comparație între acoperirile de cadmiu și cele de zinc:
• în atmosferă obișnuită, acoperirile de cadmiu sunt mai rezistente decât cele de zinc;
• acoperirile de cadmiu se întunecă mai greu decât cele de zinc;
• acoperirile de zinc sunt mai rezistente la coroziunea în atmosferă exterioară industrială și maritimă decât cele de cadmiu;
• în atmosferă cu conținut de clor, viteza de coroziune a acoperirilor de cadmiu este de două ori mai mare decât cea a acoperirilor de zinc;
• în contact cu apa distilată, acoperirile de cadmiu sunt mai rezistente la coroziune decât cele de zinc necromatate, dar mai puțin rezistente decât cele de zinc cromatate;
• acoperirile de cadmiu sunt mai rezistente la coroziunea apei de exudație (climat tropical) și a soluțiilor de săruri simple neutre, decât acoperirile de zinc;
• cromatarea mărește rezistența la coroziune a acoperirilor de zinc, egalând-o cu cea a acoperirilor de cadmiu;
• proprietățile de lipire ale acoperirilor de cadmiu sunt mai bune decât cele ale acoperirilor de zinc;
• acoperirile de zinc protejează mai bine decât cele de cadmiu contra coroziunii de contact.
Din aceste comparații rezultă că numai în anumite cazuri acoperirile de cadmiu sunt mai rezistente la coroziune decât cele de zinc, dar și în aceste cazuri este un avantaj contrabalansat de costul mult mai ridicat (de circa 10 ori) al cadmiului față de zinc.
Acoperirile cu nichel au o largă utilizare datorită rezistenței la coroziunea atmosferică, reziliență satisfăcătoare (absența fragilității) și la acțiunea alcaliilor, a soluțiilor de săruri, a apei de mare, a acizilor organici slabi, fenoli, compuși organici cu sulf etc. Se folosesc pentru protecția anticorozivă a utilajelor chimice contra soluțiilor alcaline, a pieselor de precizie și a organelor de fixare.
În cuplul galvanic nichel-fier, nichelul fiind mai nobil decât fierul, formează catodul reacțiilor electrochimice în porii acoperirii și prin urmare nu protejează fierul de coroziune. Pentru acest motiv, o condiție esențială a acoperirilor protectoare de nichel pe oțel constă în absența porilor și în grosimea suficientă a stratului de acoperire. Deoarece însă, porozitatea în general, nu poate fi evitată, acoperirile de nichel nu pot fi folosite la piese din oțel, decât dacă se intercalează un strat intermediar neporos, simplu sau combinat, din alte metale protectoare.
Acoperirile de nichel se aplică direct numai pe piesele din cupru, aliaje de cupru și din oțel inoxidabil.
Depunerile de nichel sunt puternic atacate de acidul clorhidric, sulfuric, azotic, de clor și de compușii sulfului. Acoperirile de nichel se depun din electroliți de sulfat, clorură, fluoborați și sulfamat [15].
Acoperirile de crom se caracterizează prin rezistență înaltă la coroziune, coeficient mic de frecare, duritate mare (între 400 și 1200 HV, dublu decât cea a nichelului) și rezistență la uzură. Ele protejează oțelul în atmosferă umedă, în apa de mare, în medii acide sau alcaline oxidante, în amoniac, în hidrogen sulfurat, gaze de ardere, combustibili lichizi s.a.
Acoperirile de crom se utilizează în scop protector pentru a mări rezistența la uzură (cromarea dură) sau pentru îmbunătățirea proprietăților de ungere a suprafețelor metalice în mișcare (cromarea poroasă).
Cromul se depune catodic din soluții ale combinațiilor cromului hexavalent, prin electroliză cu anozii insolubili. Anozii se fabrică din aliaj plumb-stibiu. Deoarece puterea de pătrundere a electrolitului de cromare este mică, în cazul pieselor cu configurație complicată se folosesc anozi profilați. Între densitatea de curent și temperatură există o stânsă corelație, una determinând-o pe cealaltă. De aceea, este foarte importantă menținerea temperaturii de lucru cu aproximație de cel mult ±0,1°C.
Cromul dur, rezistent la uzură se obține la grosimi de ordinul sutelor de microni și poate ajunge la un milimetru. Se depune direct pe oțel, fără straturi intermediare.
Cromul poros conține mici canale care constituie rezervoare pentru lubrifiantul cu care este alimentată piesa în mișcare. Se execută mai întâi o cromare dură, cu o grosime de 0,2mm, care se tratează anodic. Prin această operație are loc dizolvarea cromului din fisurile depunerii, în urma căreia se realizează o suprafață străbătută de o rețea de canale fine.
După cromare, piesele sunt supuse tratamentului termic de dehidrogenare, în băi de ulei sau în cuptoare cu aer cald, timp de 2 ore, la temperatura de 150-200°C.
Acoperiri cu aliaje zinc-nichel – Aliajele galvanometrice zinc-nichel se utilizează pentru acoperirea pieselor din oțel. Creșterea rezistenței la coroziune a acoperirii pe bază de zinc poate fi realizată prin alierea zincului cu metalele care formează combinații intermetalice cu zincul. În scopul creșterii rezistenței la coroziune a acoperirii cu zinc, cea mai mare perspectivă o are utilizarea nichelului, deoarece cobaltul este deficitar, iar acoperirile cu aliaj Zn-Fe se caracterizează printr-o fragilitate mărită și nu au avantaje în ceea ce privește rezistența la coroziune în comparație cu acoperirile de zinc pur. Cele mai rezistente la coroziune s-au dovedit a fi acoperirile care conțin 25-28%nichel, însă acestea sunt acoperiri catodice în raport cu oțelul. Duritatea acoperirilor zinc-nichel este mai mare decât a celor cu zinc.
Acoperiri cu aliaj cupru-nichel – Aliajele galvanice cupru-nichel reprezintă un interes practic la acoperiri de protecție și decorative. Aliajele de turnătorie cu conținut ridicat de nichel de tipul metal Monel sau de tipul Melchior se disting printr-o rezistență ridicată la coroziune. Acoperirile galvanice de o asemenea compoziție sunt și ele rezistente la acțiunea coroziunii. Depunerea aliajelor Cu-Ni se poate realiza cu utilizarea anozilor dintr-un aliaj analog, însă asemenea anozi, ca și cei de nichel se pasivează într-o soluție de pirofosfați.
Acoperirile cu staniu au o bună rezistență la coroziune față de acțiunea umidității atmosferice, a apei de mare, a amoniacului, acizilor organici diluați, a combustibililor lichizi. Sunt puternic atacate de acizii minerali și de hidroxizi. Se aplică pe piese de cupru și aliaje de cupru. Piesele din oțel se acoperă mai întâi de un strat de cupru și apoi se stanează.
Depunerea staniului se face din electroliți acizi sau alcalini. Se folosesc anozi solubili de staniu. Prețul ridicat al staniului împiedică folosirea pe scară largă a stanării.
Acoperiri cu aliajul staniu-nichel – Aliajul posedă caracteristici care se deosebesc substanțial de caracteristicile componenților lui; este o combinație metastabilă de NiSn, care conține 65%Sn și 35%Ni. Pentru protecția pieselor din oțel se utilizează acoperirea Sn-Ni pe un substrat de cupru. Pentru protecția pieselor din oțel împotriva coroziunii atmosferice, este suficientă o grosime de acoperire cu acest aliaj de 12 μm peste un substrat de cupru de 6-10 μm. În condiții de exploatare grele, grosimea substratului de cupru se alege la o valoare egală cu 12 μm, corespunzătoare unei grosimi a acoperirii cu staniu nichel de 24 μm. O asemenea acoperire combinată nu este inferioară acoperirii cu crom în ceea ce privește caracteristicile de protecție. Acest aliaj este considerabil mai dur decât metalele pure [15].
Acoperirile cu aliaje staniu-zinc – Staniul și zincul se utilizează pe larg pentru protecția oțelului împotriva coroziunii. Fiecare are o sferă diferită de utilizare și protejează oțelul în mod diferit. Staniul este mai electronegativ decât fierul și îl protejează electrochimic.
Acoperirea cu aliajul Sn-Zn protejează oțelul în mod similar cu zincul, dar nu formează produse de coroziune poroase.
Prin încercări comparative la coroziune s-a stabilit că acoperirile cu staniu-zinc au caracteristici de protecție mai ridicate decât acoperirile cu zinc și cadmiu. Însă acest lucru se realizează în condițiile în care conținutul de zinc în aliaj nu este atât de ridicat încât rezistența proprie la coroziune a aliajului să se deosebească puțin de rezistența la coroziune a zincului și nu este atât de mică încât în raport cu oțelul, acoperirile să devină catodice. Aliajul staniu-zinc asigură o aderență bună a acoperirilor cu lacuri și vopsele și în această privință este mai indicat cadmiului, deoarece aliajul Sn-Zn se lipește mai bine, iar capacitatea se păstrează un timp îndelungat. Are de asemenea caracteristici antifricțiune bune și o bună capacitate de aderență cu oțelul. Acest aliaj este privit nu ca un înlocuitor al cadmiului, ci ca o acoperire cu avantaje proprii și cu perspective de utilizare pentru protecția pieselor din oțel.
Acoperirile cu aliaj cupru-staniu (bronz) – pot să înlocuiască parțial acoperirile cu nichel aplicate pe oțel, fiind mult mai puțin poroase decât cele cu nichel. Depunerile de bronz cu grosimea de aproximativ 10 μm practic nu conțin pori.
Utilizarea practică cea mai utilizată este a bronzurilor cu un conținut de 10-20% și 40-45% staniu. Acoperirile cu conținut relativ mic de staniu se utilizează pentru protecția porțiunilor ce nu trebuie tratate ale pieselor din oțel supuse nitrurării.
Acoperirile cele mai rezistente la coroziune sunt cele de bronz alb cu aproximativ 40% staniu. Aceste acoperiri au o duritate mare, rezistă bine la acțiunea compușilor sulfului și a acizilor organici și se aplică pe lagăre în calitate de material antifricțiune. Grosimea stratului de acoperire de bronz alb este 10-20 μm.
Acoperiri cu aliaje zinc-cadmiu – Zincul și cadmiul se utilizează pentru protecția oțelului împotriva coroziunii. Zincul nu este un material deficitar, este ieftin și se depunde ușor din electroliți larg accesibili. Pe de altă parte însă electronegativitatea ridicată a zincului îl face foarte activ într-o serie de medii agresive, reducând rezistența lui proprie la coroziune. Acoperirea cu cadmiu protejează anodic oțelul, în majoritatea mediilor agresive, la fel ca și zincul. Însă electronegativitatea redusă a cadmiului îl face mai rezistent la coroziune într-o serie de medii agresive lichide, ca de exemplu în acizi și baze diluate.
Obținerea unor acoperiri care să posede o electronegativitate suficientă pentru o protecție electrochimică sigură a oțelului împotriva coroziunii și în același timp o rezistență proprie la coroziune ridicată în comparație cu a zincului, prezintă un interes practic deosebit.
Depunerea aliajului zinc-cadmiu reprezintă și un interes economic, fiind folosită în scopul reducerii consumului de cadmiu, care este un metal costisitor și deficitar. Acoperirea care conține 10% cadmiu este mai stabilă într-o atmosferă industrială întrucâtva mai bună decât cea de zinc pur și mult mai bună decât cea de cadmiu pur. Acoperirile care conțin 50% cadmiu protejează oțelul mai rău decât zincul pur și cadmiul pur. Cea mai mare stabilitate împotriva coroziunii într-o atmosferă cu aer umed, cu temperatură variabilă și în ceață de soluție de clorură de sodiu o are aliajul cara conține 80-90% cadmiu. Aceste acopeririri se caracterizează printr-o forță mare de aderență cu metalul de bază și se disting printr-o duritate mărită [15].
Acoperiri cu aliaje cadmiu-staniu – Obținerea aliajului cadmiu-staniu a fost determinată de necesitatea de a găsi o acoperire cu rezistență mai mare la coroziune decât cea cu cadmiu, pentru protecția pieselor din oțel. Cea mai bună rezistență corozivă o posedă acoperirea care conține 40-60% staniu și este pasivizată într-o soluție acidă de crom. Pe aceste acoperiri în condițiile unui climat tropical se formează pelicule dense ale produșilor de coroziune care nu se șterg și care măresc rezistența la coroziune a unor asemenea acoperiri.
Acoperiri cu aliaje ternare cupru-nichel-zinc și cupru-staniu-zinc
Stabilitatea chimică a acestor alije este mai mare decât a metalelor pure. Aceste aliaje se utilizează pentru protecția pieselor filetate și de precizie, împotriva coroziunii, în cazurile când nu se admite o grosime mare a depunerii. Depunerile lucioase, nefragile se obțin numai până la o grosime de 5 μm.
Acoperirile cu plumb sunt neporoase și se aplică direct pe oțel, fontă și alte metale. Au rezistență bună la coroziune în aer umed, atmosferă industrală puternic impurificată, în acid sulfuric, fosforic, fluorhidric, cromic, în clor, în gazele de ardere, carbonați, sulfați și în combustibili lichizi. Straturile de plumb sunt atacate de acidul clorhidric concentrat, acidul azotic, amoniac, hidroxizi, fenoli, tetraclorură de carbon etc.
Datorită rezistenței mecanice scăzute, acoperirile de plumb trebuie să aibă grosimea mai mare (50 μm-2 mm). Ele se depun din electroliți fluorborici, fenol-sulfonici și fluorosilicici.
Condițiile tehnice pe care trebuie să le îndeplinească depunerile galvanice sunt: stratul de acoperire să fie continuu, să aibe aspect uniform, să nu existe porțiuni neacoperite, umflături sau pori vizibili, să nu fie rugoase, să nu prezinte pete de culoare mai închisă.
Aceste defecte pot apărea din cauza pregătirii necorespuzătoare a suprafeței metalice înainte de acoperire sau datorită nerespectării tehnologiei de depunere galvanică.
Acoperirea prin cufundare la cald
Este considerată metoda cea mai economică în vederea obținerii unei depuneri relativ groase. Piesa ce trebuie acoperită, după tratare preliminară se cufundă într-o baie cu metal topit și după scurt timp se scoate și se răcește în aer. În timpul procesului, stratul superficial al metalului ce trebuie acoperit formează o serie de aliaje cu metalul protector, iar în acest fel se asigură aderența stratului depus.
Topitura de metal are la suprafață un strat de fondant (clorură metalică) ce împiedică oxidarea metalului topit și reține umezeala și ultimele resturi de oxizi de pe suprafața prelucrată.
Pe această cale se obțin straturi din metale ușor fuzibile: zinc, staniu, plumb, cadmiu, aluminiu. Inconvenientele procesului sunt legate de obținerea unor depuneri neuniforme ca grosime și de faptul că nu se pot prelucra piese de dimensiuni mari, repere cu orificii înguste sau cu filet, precum și piesele confecționate din oțeluri speciale, ale căror proprietăți mecanice se modifică la temperatură. Un alt dezavantaj este cel al consumului mare de metal, de două ori mai mare decât la depunerea electrolitică de aceeași grosime.
Acoperirea cu zinc prin cufundare la cald – piesele din fontă sau oțel sunt decapate în acid clorhidric sau sablate cu alice și se introduc în baia de zinc topit la 450°C. Drept fondant se utilizează clorura de zinc. În timpul menținerii în baie, se formează mai întâi straturi de aliaje fier-zinc și apoi se depune numai zincul pur.
Acoperirea cu plumb – se face numai la temperatura de 360-380°C. Pentru îmbunătățirea aderenței uneori se depune mai întâi un strat intermediar de staniu, care dă aliaj atât cu fierul cât și cu plumbul. Straturile de plumb au grosimea de 20-50 μm, în funcție de destinația piesei acoperite.
Straturile de staniu – obținute prin cufundarea la cald la 300-370°C au grosimi mici (2-3 μm), datorită fluidității ridicate a metalului. Ca fondanți se utilizează clorura de amoniu și clorura de zinc.
Metalizarea prin pulverizare
Se realizează prin proiectarea metalului protector, sub formă de particule fine pe suprafața fierbinte a piesei, cu ajutorul aerului comprimat. Metalul ce trebuie depus se poate afla sub formă de topitură, pulbere sau sârmă. În primul caz, instalația de pulverizare este prevăzută cu un creuzet, încălzit cu rezistențe electrice sau cu gaz, în care se topește metalul. Această metodă prezintă inconvenientul că se aplică numai pentru metale cu punct de topire scăzut.
Topirea metalelor aflate sub formă de pulbere sau de sârmă se face în flacără oxiacetilenică, în arc electric sau cu ajutorul curenților de înaltă frecvență. Procedeul cu plasmă utilizează un gaz inert (azot, argon) disociat în arc electric, temperatura fiind cuprinsă între 8160°C și 16140°C. În fluxul de gaz se introduce metalul sub formă de pulbere. Topirea are loc pe măsură ce metalul este dirijat pe suprafața de acoperit. Utilizarea pulberilor necesită luarea unor măsuri speciale împotriva oxidării lor și a înfundării duzelor de pulverizare.
Metalul pulverizat prin unul din procedeele menționate este reținut mecanic pe suprafața piesei, sub forma unei depuneri aderente, grosiere, solzoase, care în strat gros (300 μm) este lipsită de pori. Înainte de acoperire, piesele se degresează și se sablează pentru a fi apte să rețină particulele fine de metal. Prin pulverizare se obțin straturi de aluminiu, cadmiu, staniu, nichel, plumb, oțel inoxidabil, bronz etc.
Acoperirea oțelului carbon cu zinc prin pulverizare este indicată pentru prevenirea coroziunii atmosferice industriale și marine. Se recomandă ca grosimea stratului să fie minim de 100-125 μm. Staturile de aluminiu cu grosime de 150-200 μm protejează oțelul în contact cu apa de mare sau cu gazele industriale, care conțin compuși ai sulfului.
Depunerile metalice prin pulverizare pot constitui și substraturi pentru acoperirea cu substanțe peliculogene. În acest caz grosimea stratului este mai mică. Avantajul acoperirii prin pulverizare este rapiditatea sa și posibilitatea obținerii stratului de aluminiu, nerealizabil electrolitic.
Metoda prezintă dezavantaje:
• obținerea unui strat cu slabă rezistență mecanică;
• degajarea de praf metalic și gaze nocive, care necesită luarea unor măsuri speciale de securitate în muncă, precum și un consum mare de metal (40% pierderi).
Placarea
Se realizează prin aplicarea de foi de metal rezistent la coroziune pe suprafața ce trebuie protejată, aderența dintre cele două metale fiind asigurată prin presarea, laminarea sau sudarea lor. Înainte de placare, suprafețele de contact trebuie degresate și decapate. Stratul metalic de acoperire trebuie să constituie 10-20% din grosimea ansamblului.
Placarea este unul dintre cele mai eficiente procedee de protecție, deoarece stratul metalic este neporos, asigură o bună rezistență mecanică și la coroziune. Ansamblul placat poate fi prelucrat ulterior. În practică se execută placarea oțelului carbon cu oțel inoxidabil, cupru, nichel, aliaj Monel, aliaj Iconel, titan, tantal etc [15].
În cazul suprafețelor placate trebuie evitat contactul zonei bimetalice cu mediul agresiv, deoarece în acel loc se dezvoltă o coroziune intensă. Aceste zone periculoase vor fi izolate corespunzător, sau se vor găsi soluții constructive, care să elimine contactul simultan cu mediul coroziv.
Acoperirea prin difuziune (cementarea)
Se face prin tratarea termochimică a suprafeței metalice, modificându-se compoziția chimică a metalului de bază pe o adâncime oarecare prin difuziunea unui element de aliere. Aceste acoperiri sunt integrate în suprafața substratului și nu pot fi separate de acestea, din cauza formării unui strat de difuziune compus dintr-un aliaj al celor două metale, de tipul soluției solide, strat rezistent la coroziune.
Metoda constă în tratarea metalului de bază cu pulberi metalice sau cu vapori de metal protector la temperatură înaltă. Rezultă o acoperire în care concentrația metalului ce se aplică crește cu grosimea, spre exterior. Straturile subțiri sunt poroase, fragile și neuniforme. Ridicarea temperaturii și mărirea duratei procesului îmbunătățesc calitatea acoperirii.
Termoalitarea este procesul de saturare superficială a oțelului și fontei cu aluminiu. Stratul obținut are o grosime de aproximativ 1 mm, conține 25% aluminiu și conferă oțelului rezistență la oxidare și la coroziune atmosferică.
Piesa din oțel carbon sau din fontă se aduce în contact cu un amestec de pulbere de aluminiu, umplutură inertă și clorură de amoniu la temperatura de 900-1000°C, în atmosferă reducătoare. Procesul are loc într-un dispozitiv etans. Umplutura inertă mărește suprafața de contact și împiedică scurgerea metalului topit.
Termoalitatea constituie una din cele mai importante metode de protecție a oțelului împotriva distrugerii prin oxidare la temperatură ridicată. Se aplică în industria chimică și petrolieră pentru protejarea suprafețelor care vin în contact cu gaze fierbinți, ce conțin compuși cu sulf sau cu atmosferă oxidantă.
Termocromarea realizează saturarea superficială a oțelului cu crom, cu formarea unui strat de aliaj fier-crom, de forma unei soluții solide, ce conține aproximativ 10-20% crom. Procedeul are numeroase aplicații deoarece stratul superficial de difuzie conferă piesei de oțel rezistență la agenții oxidanți, duritate mare datorată conținutului său de carburi de crom, precum și rezistență termică bună.
Piesa ce urmează să fie acoperită se încălzește împreună cu un amestec de aluminiu și pulbere de crom, în atmosferă reducătoare de hidrogen, la temperatura de 1200-1400°C. Procesele care au loc sunt similare ce cele de la termoalitate. Durata procesului este de 3-4 ore și se obține un strat de difuzie de 30-40 μm. Neajunsul metodei este că datorită difuziei mai lente a cromului, conținutul său scade rapid spre interiorul stratului.
Comportarea pieselor cu acoperiri obținute prin termocromare este identică cu cea a oțelurilor cu conținut corespunzător de crom.
Șerardizarea reprezintă difuziunea zincului în stratul superficial de metal sau aliaj tratat. Produsele decapate și spălate se cufundă într-un amestec de zinc și oxid de zinc, la temperatura de 380°C, timp de 3-4 ore. Uneori se folosește numai pulbere de zinc, care la încălzire se oxidează parțial.
Se obține un strat uniform, constituit integral din dintr-un aliaj zinc-fier, cu o grosime de 30-40 μm. Procedeul este ieftin și are avantajul de a putea fi aplicat în cazul pieselor cu profile complicate sau cu dimensiuni mici.
Termosilicierea se realizează prin introducerea pieselor de oțel și de fontă în pulbere de fero-siliciu sau de carbură de siliciu, în atmosferă de clor, timp de 2-3 ore, la o temperatură de 1000-1200°C. Se obține o acoperire cu o grosime de 500 μm, iar uneori de 2-3 mm, cu un conținut de 10% siliciu, cu duritate mare și rezistență bună la uzură. Metoda are aplicații mai ales în industria chimică, deoarece pune la dispoziție un material de construcție cu proprietăți anticorozive și refractare apropiate de cele ale fero-cromului, dar cu rezistență mecanică mai bună și cu un grad superior de prelucrabilitate [15].
6.6.2 Protecția anticorozivă prin acoperirea cu straturi protectoare pe bază de compuși anorganici
Acoperirea cu straturi de compuși anorganici, realizată controlat pe cale chimică și electrochimică constituie o metodă de protecție a metalelor față de diferite medii corozive. Procedeul se bazează fie pe conversia stratului metalic superficial în produși greu solubili ai metalului (oxizi, fosfați, cromați, nitruri etc.), fie prin placarea ansamblurilor metalice cu produse ceramice.
Straturile de bază de compuși anorganici realizează mai multe deziderate:
• asigură rezistența la coroziune;
• îmbunătățesc proprietățile fizico-mecanice ale suportului;
• ameliorează aspectul piesei;
• absorb uleiuri, substanțe peliculogene care le conferă rezistență la coroziune.
Peliculele de oxizi se obțin prin oxidarea chimică și electrochimică a unei varietăți mari de metale și aliaje. Ele sunt aderente, continue, compacte și asigură o protecție satisfăcătoare pentru condiții ușoare de coroziune.
Calitățile protectoare ale oxizilor superficiali pot fi îmbunățite prin pasivare sau prin impregnare cu ulei, lacuri, vopsele; suprafețele tratate astfel sunt rezistente la condiții medii de coroziune.
Oxidarea metalelor feroase pe cale chimică (brunare) se realizează prin reacția dintre aliaj și hidroxidul de sodiu, în prezența unui oxidant (NaNO2, MnO2).
Piesele prelucrate mecanic, degresate și decapate se imersează în soluții fierbinți alcaline sau chiar în topituri, care conțin amestecuri oxidante.
Durata tratamentului este determinată de conținutul de carbon al oțelului și este cu atât mai scurtă cu cât conținutul de carbon este mai mare.
În urma tratamentului, pe suprafața pieselor se formează o peliculă uniformă, aderentă și continuă, constituită din oxizi, ponderea cea mai mare având-o Fe3O4. Se obțin pelicule mate din soluții cu conținut ridicat de hidroxid de sodiu și pelicule în soluții mai diluate. Suprafețele oxidate mate sunt mai rezistente la coroziune. Grosimea peliculei este de câțiva microni (maxim 10 μm), de aceea procedeul se aplică la protejarea pieselor cu dimensiuni precise. Aceste pelicule subțiri pot să confere o protecție eficace numai în aerul uscat. Pentru alte scopuri ele se prelucrează suplimentar.
Obținerea straturilor de oxizi pe piese din aliaje feroase se poate realiza și pe cale elctrochimică. Piesa de protejat se introduce ca anod într-o baie alcalină, unde are loc oxidarea anodică a suprafeței sale. Se folosesc soluții concentrate de hidroxid de sodiu la temperatura de 80°C. Se aplică o densitate de curent de 5-20 A/dm2, timp de 10-30 de minute. Se obțin pelicule protectoare de calitate mai bună decât cele realizate pe cale chimică. Alte avantaje ale procesului electrochimic sunt: durată redusă și consum mult mai mic de substanțe relativ scumpe. Ca inconveniente, se menționează faptul că metoda necesită aparatură mai complexă, deci investiții mai mari și nu este eficace în cazul pieselor profilate, deoarece electrolitul are putere de pătrundere slabă.
O metodă accelerată de oxidare constă în scufundarea pieselor a căror suprafață a fost anterior pregătită într-o mixtură de săruri topite (azotit și azotat de potasiu sau de sodiu), la temperatura de 310-350°C, timp de 1-3 minute. Se poate adăuga topiturii și sodă caustică.
Acoperirile prin fosfatare se aplică pe oțel, zinc, cadmiu, magneziu și aluminiu în mai multe scopuri:
• pentru obținerea unei bariere protectoare față de coroziunea atmosferică;
• ca substrat pentru vopsire:
• pentru realizarea unei finisări decorative;
• ca purtătoare adsorbante pentru lubrifianți.
Procedeul constă în formarea pe suprafața metalică a unui strat de cristale fine de fosfați metalici secundari și terțiari, practic insolubili: fosfați de fier, magneziu sau zinc din soluții apoase care conțin fosfați metalici primari.
Procedeele de obținere a acestor acoperiri pot fi clasificate astfel:
• fosfatare chimică prin imersiune, pulverizare sau prin periere;
• fosfatare electrochimică (catodică, anodică sau în curent alternativ).
Din punct de vedere al aplicațiilor se deosebesc două feluri de fosfatări:
• fosfatare cristalină sau profundă, cu straturi a căror grosime ajunge până la 50 μm, pentru protecție împotriva coroziunii sau pentru reducerea coeficientului de frecare;
• fosfatare amorfă, caracterizată printr-o peliculă fină, de câțiva microni, utilizate ca grund pentru vopsele.
Acoperiri protectoare ceramo-metalice se obțin prin combinarea compușilor neoxidici (boruri, carburi, nitruri, siliciuri) sau a oxizilor metalici cu un metal sau un aliaj metalic. Componenta nemetalică conferă suprafeței refractaritate și rezistență la coroziune. Metalul sau aliajul metalic joacă rol de liant și îmbunătățește proprietățile mecanice ale masei ceramo-metalice.
Se pregătește un amestec format din pulberea metalică și oxidul sau componentul neoxidic respectiv, în diferite proporții, se sinterizează la temperatură ridicată, obținându-se în final o masă ceramo-metalică, în care compușii formați nu sunt în concordanță cu valențele uzuale ale elementelor respective și deci nu au o compoziție stoechiometrică definită.
Deoarece între metalul suport și acoperirea ceramo-metalică nu se formează nici un fel de legături, suprafața ce urmează să fie acoperită se curăță de grăsimi și oxizi, apoi se asperizează pentru a asigura o bună aderență a stratului protector.
Acoperirea se face prin procedeul de pulverizare cu plasmă. Masa ceramo-metalică se introduce în fluxul de gaz, unde se topește și este dirijată pe suprafața metalică. Se obțin straturi cu proprietăți antioxidante superioare și rezistență la agenții corozivi. Astfel, acoperirea ceramo-metalică formată pe bază de carbură de crom și nichel este rezistentă la oxidarea în aer până la temperatura de 1000°C și este foarte stabilă în acizi minerali de orice concentrație.
S-au elaborat țesături din aliaje de nichel și praf de carbură de wolfram, de 0,5-1 mm grosime. Aceasta se decupează după forma dorită prin tăiere și se lipește pe suprafața de acoperit. Ansamblul se încălzește într-o atmosferă de hidrogen sau în vacum, în intervalul de temperatură 900-1150°C. Datorită aliajului de nichel se creează o legătură metalică între materialul de bază și acoperire. Stratul obținut cu o grosime de 0,5-0,6 mm se aseamănă din punct de vedere al rezistenței cu straturile protectoare care se aplică prin pulverizare cu plasmă. Duritatea suprafeței, în funcție de procentul de praf de carbură de wolfram este cuprinsă între 68-62 HRC.
Straturile de email sunt acoperirile ceramice cu o largă utilizare în practică, deoarece corespund condițiilor de realizare a unei protecții eficace. Emailul este o masă sticloasă, deseori opacă, obținută prin topire la temperatură înaltă (1200-1300°C) a rocilor naturale (nisip, argilă, feldspat) cu fondanți (borax, florură), care scad temperatura de topire și cu oxizi metalici (oxizi de cupru, nichel, cobalt, crom) care-i conferă culoare și aderență la metalul suport. Este rezistent la acizi minerali și organici, soluții de săruri și la solvenți organici.
Niciun tip de email nu poate corespunde tuturor cerințelor de funcționare în industrie, de aceea s-au elaborat compoziții cu rezistență foarte bună față de anumite medii corozive.
Condițiile ce se impun stratului de email sunt:
• rezistență ridicată față de mediul agresiv;
• aderență bună la suprafața de protejat;
• stabilitate termică și rezistență la șoc termic;
• rezistență față solicitările mecanice;
• lipsa oricărei influențe asupra produsului fabricat.
Emailul, fiind un material nemetalic posedă proprietăți fizice și mecanice cu totul deosebite de cele ale oțelului. Este casant, nerezistent la șocuri mecanice și termice, sub acțiunea cărora se fisurează. Rezistența la tracțiune a emailului reprezintă 11% din cea a oțelului, iar rezistența la compresiune 40%. Emailul este puțin elastic și prezintă un coeficient de dilatare termică mult mai mic decât cel al oțelului. Pentru ca aceste două materiale să formeze un tot unitar în timpul funcționării, fără ca stratul de email să se deterioreze trebuie respectate condițiile tehnice în ceea ce privește compoziția aliajului și prelucrarea sa anterioară, proiectarea ansamblului, precum și compoziția emailului. Se emailează oțeluri cu conținut maxim de 0,15% carbon și fonte cu structură perlitică sau perlitoferitică, cu un conținut de 10% ferită.
Forma reperului ce urmează să fie emailat trebuie să fie pe cât posibil cilindrică sau sferică. La construcția ansamblului se va evita ca locurile de îmbinare și de trecere să aibă muchii ascuțite sau colțuri. În măsura în care se poate, se va urmări ca racordurile se se facă cu o rază de curbură cât mai mare.
Pentru repere mici se aplică emailarea prin electroliză (proces anodic). Operația se efectuează la temperatura camerei, la o tensiune de 10-40 V și o densitate de curent de maxim 500 mA-dm2 [15].
Straturi protectoare pe bază de compuși organici
Protecția anticorozivă prin aplicarea de straturi organice este larg utilizată deoarece este o metodă eficientă, rapidă și economică. Prin depunerea acoperirilor organice pe suprafețele diferitelor ansambluri metalice se îmbină proprietățite mecanice ale suportului cu proprietățile protectoare și decorative ale stratului. În afară de aceasta, acoperirea organică asigură, în funcție de compoziția chimică diferite proprietăți speciale ca: izolare termică și electrică, rezistență la abraziune, calități antiaderente și antilubrifiante, coeficient înalt sau mic de fricțiune, culoare codificată etc.
Acoperiri cu materiale peliculogene. Materialele peliculogene sunt substanțe capabile să formeze pelicule. În tehnica peliculelor protectoare, materialele peliculogene se folosesc sub formă de soluții, emulsii sau dispersii, în diferiți solvenți, pe baza cărora se produc lacuri, vopsele, emailuri, grunduri și chituri, plastisoli, organosoli.
Lacurile sunt soluții de derivați celulozici, rășini naturale sau sintetice în solvenți organici volatili (hidrocarburi clorurate, benzen, alcooli inferiori, acetat de etil sau amil) cu sau fără adaos de uleiuri vegetale sau inhibitori de coroziune. Ele sunt incolore sau slab colorate de către rășinile utilizate sau coloranți. După uscare dau pelicule transparente și lucioase.
Vopselele sunt sisteme disperse de pigmenți în diferite substanțe peliculogene. Pigmenții sunt substanțe colorate, insolubile în materialul peliculogen și în solvenții care intră în compoziția materialului de vopsit. Pigmentul asigură culoarea și opacitatea peliculei și uneori îi conferă proprietăți speciale (termorezistență, duritate). Solvenții sunt substanțe organice lichide și volatile, care dizolvă substanța peliculogenă și se evaporă în timpul formării peliculei. Plastifianții sunt compuși organici nevolatili, care dizolvă sau gelatinizează substanțele peliculogene și care rămân în peliculă după formarea acesteia, dându-i elasticitatea necesară.
După uscare, vopselele dau pelicule colorate, mate sau semi-mate, cu putere bună de acoperire. O comportare bună la coroziune poate fi asigurată prin adăugarea unor produși chimici cu rol de inhibitor.
Mecanismul de protecție prin pelicule nu constă într-o simplă izolare a metalului cu un strat de vopsea, care îl ferește de contactul cu agenții corozivi, ci este incomparabil mai complex. S-a arătat că pelicula de vopsea chiar constituită din mai multe straturi, prezintă pori și capilare, fiind permeabilă pentru lichide. Unii cercetători consideră că rolul cel mai important al peliculei de vopsea constă în reducerea vitezei reacțiilor electrochimice ale procesului de coroziune, prin îngreunarea accesului prin peliculă către suprafața metalică a depolarizanților și ionilor. Alți cercetători arată că rezistența la coroziune a metalului vopsit se datorează deplasării potențialului său spre valori mai electropozitive.
Vopselele pe bază de uleiuri se aplică ușor, sunt relativ ieftine, au bună rezistență la intemperii dar se usucă greu (24-48 ore pentru fiecare strat). Au aspect semilucios și neuniform și rezistență slabă la vapori de acizi, baze, solvenți.
Vopselele de nitroceluloză se aplică ușor, se usucă foarte repede, peliculele se întrețin ușor, dar sunt scumpe, pierd luciul ușor și au o slabă rezistență la intemperii.
Materialele organice peliculare, pentru medii semi și putenic agresive sunt cele vinilice, epoxidice și poliuretanice. Cele alchidice sunt mai puțin indicate. Vopselele epoxidice cu catalizator, cât și cele poliuretanice dau pelicule cu bună rezistență mecanică, dar sunt scumpe, se aplică și se usucă greu. Acoperirle epoxidice întărite cu amine sunt cele mai rezistente la acțiunea substanțelor chimice.
Vopselele pe bază de siliconi sunt folosite pentru acoperiri destinate să funcționeze la temperaturi ridicate, sunt impermeabile, dar nu sunt rezistente în contact cu compușii chimici și sunt foarte scumpe.
Vopsirea se poate realiza prin acoperire prin imersiune, vopsire cu pensula, acoperire prin pulverizare cu aer sau fără aer și prin electroforeză.
Procesul de electroforeză are la bază fenomenul de migrare spre anod a particulelor de polimer aflate în suspensie, sub influența unui curent electric, care are ca rezultat depunerea particulelor pe electrod. Sub acțiunea curentului electric se produc simultan trei procese:
• migrarea electroforetică a particulelor de rășină și de pigment încărcate negativ;
• electroliza soluțiilor apoase;
• deshidratarea peliculei prin electroosmoză.
Emailurile de vopsea sunt lacuri ce conțin pigmenți anorganici și organici. Ele dau pelicule colorate, netede, lucioase, dure și cu putere mare de acoperire.
Grundurile sunt dispersii de pigmenți în uleiuri sau lacuri. Ele formează straturile de bază care realizează aderența dintre suport și celelalte straturi de ale sistemului de vopsire și îmbunătățesc rezistența la coroziune a acoperirilor de protecție. După uscare dau pelicule dure, cu aspect mat sau semimat. Se folosesc și grunduri de culoare sau vopsele intermediare care au compoziție intermediară între grund și stratul exterior de vopsea, sunt nuanțate în culoarea vopselei și au un aspect semimat.
Grunduirea se efectuează imediat după pregătirea suprafeței metalice. Stratul de grund are rolul de a produce o pasivizarea metalului și de a stabili o aderență bună între metal și straturile suprapuse de vopsea.
Chiturile sunt materiale de egalizare și netezire a suprafețelor de vopsit, ce se aplică peste grundul anticoroziv. Ele sunt dispersii de lacuri cu un procent mare de pigment. după uscare dau straturi dure, cu aspect mat.
Acoperiri cu pulberi de materiale plastice.
Depunerea pulberilor de polimeri prin sinterizare sub formă de peliculă, pe o suprafață metalică este metodă care are numeroase aplicații. Operația constă în acoperirea unei piese cu pulberea de material plastic, cu o granulație de 10-400 microni și topirea ulterioară a pulberii prin încălzire spre a forma un strat continuu. Acoperirea cu pulberi prezintă o serie de avantaje și anume:
• depunerea obținută este lipsită de solvenți, care sunt costisitori, inflamabili și toxici;
• contaminarea redusă a mediului ambiant;
• eliminarea risipei, datorită perfecționării unor metode eficiente de recuperare;
• obținerea unei productivități ridicate la producția în serie;
• se pot obține rapid finisări groase (60-100 μm) de material plastic într-o singură operație.
Acoperirea prin pulverizare electrostatică se bazează pe ionizarea într-un câmp electrostatic a pulberii și proiectarea ei pe suprafața metalică, încărcată cu sarcină electrică de semn contrar. Instalația de acoperire trebuie să îndeplinească următoarele funcții: formarea unui nor de pulberi încărcat electric, transportul particulelor de pulberi încărcate pe suprafața piesei, precipitarea și aderența electrică a particulelor cu pulberi. Sunt utilizate instalații cu aparate de pulverizare tip pistol sau instalații turbionare electrostatice. O caracteristică a pulverizării electrostatice este autolimitarea grosimii acoperirii. Grosimea stratului poate fi mărită prin încălzirea piesei înainte de pulverizare. În a doua fază de lucru stratul aderent este topit, respectiv rigidizat într-un cuptor de ardere și formează un strat de material plastic omogen.
Sinterizarea prin pulverizarea în flacără se caracterizează prin faptul că materialul de protecție este depus pe suprafața metalică sub formă de pulbere topită. Prin aplicarea unei presiuni de 3 atm, pulberea este transportată de curentul de aer spre dispozitivul de pulverizare. În fața duzei de pulverizare se află un arzător inelar de acetilenă. De la ieșierea din aparat, până la suprafața metalică, particulele fine din material plastic sunt supuse efectului căldurii, iar la contactul lor cu suprafața de acoperit, preîncălzită prin radiație de aceeași flacără, se leagă într-un strat continuu.
Acoperiri de protecție provizorie
Protecția provizorie are drept scop izolarea produsului de atmosfera ambiantă pentru preîntâmpinarea sau limitarea alterării sau coroziunii în condiții de transport sau depozitare. Acoperirile de protecție temporară trebuie să fie inerte față de suprafața pe care se aplică, trebuie să asigure o protecție eficientă contra surselor posibile de coroziune în mediu dat (oxidare, acțiune abrazivă, bacterii etc) să fie aplicate și îndepartate cu ușurință.
Pentru realizarea protecției provizorii se utilizează mai multe produse, care pot fi clasificate după aspectul și calitatea peliculei:
• produse care formează pelicule uleioase: uleiuri minerale, inhibitori organici de coroziune și baze organice. Au avantajul că nu necesită solvent. Totuși în cazul creșterii temperaturii, prezintă fenomenul de curgere. Acestea dau pelicule de aproximativ 40 μm;
• produse care formează pelicule tip ceară (baze organice transformate în soluții cu ajutorul unor solvenți adecvați). Dau pelicule subțiri (10 μm), dar calitatea protecției este superioară. Cu toate acestea, prezența solvenților necesită utilizarea unei aparaturi adaptate, datorită toxicității și imflamabilității lor;
• produse care formează pelicule detașabile (soluții în solvenți volatili, emulsii ireversibile, produse aplicate la cald). Dau acoperiri rezistente la șocuri și cu bună comportare timp mai îndelungat;
• produse speciale (pentru prtejarea vopselelor, produse utilizate ca substrat pentru vopsire).
Aplicarea lor se poate face cu pensula, prin imersiune sau cu ajutorul pistolului de pulverizat. Pentru mărirea capacității de protecție se recomandă ambalarea pieselor, atunci când aceasta se poate realiza, în hârtie sulfat cu inhibitor volatil, hârtie de aluminiu temosudabilă, hârtie sulfat casetată cu folie de polietilenă sau chiar în folie de polietilenă [15].
6.7. CONCLUZII DESPRE COROZIUNE
În condițiile de exploatare, reductoarele de turații sunt supuse atât atacului agentului coroziv cât și solicitărilor mecanice și termice. Factorii de coroziune pot exercita influențe variate asupra diferitelor metale, ei reacționând rar în formă izolată. Pe acceași porțiune de suprafață se însumează de obicei influența mai multor factori, fapt care duce la intensificarea puternică a coroziunii.
Este deci necesar ca în faza de proiectare să se adopte măsuri raționale, pentru diminuarea electului coroziunii și anume:
• selecționarea materialului de construcție;
• stabilirea tratmentelor ce trebuie să le suporte acestea pentru mărirea stabilității;
• adoptarea de soluții constructive, care să elimine localizarea coroziunii în anumite zone ale suprafeței;
• stabilirea unor condiții de exploatare care să micșoreze contactul metalului cu mediul agresiv.
La selectarea materialului pentru construirea unei anumite piese a reductorului trebuie să se țină seama de ansamblul proprietăților chimice, mecanice și termice ale materialului, precum și de costul acestora, de durata de funcționare a utilajului și cheltuieli de întreținere. De fapt, alegerea materialului care să reziste în condițiile practice date, găsirea de materiale noi, mai rezistente și mai ieftine, constituie metoda radicală de prevenire și combatere a coroziunii.
La alegerea unui material este necesar să se cunoască rezistența sa la coroziune și apoi să se studieze proprietățile fizice și mecanice, în vederea utilizării lui la construcția reductorului. Comportarea la coroziune se apreciază după valorile pe care le prezintă viteza de dizolvare a materialului în mediul agresiv dat.
Forma și dimensiunile pieselor influențează alegerea unui material, pentru piesele mici alegându-se materiale cu rezistență mai mare la coroziune, iar pentru piesele mai mari din punct de vedere dimensional (carcasa) se aleg metode de protecție anticorozivă mai avansate, mai ales în zonele de etanșare, ale îmbinărilor cu alte piese.
Materiale cu rezistență mare la coroziune în condiții obișnuite de exploatere pot deveni sensibile la coroziune în cazul unei proiectări și construcții defectuoase, datorită unor transformări în structura materialului sau prin intensificarea agresivității mediului de lucru.
Sursele de intensificare a coroziunii legate de proiectarea și construirea reductoarelor sunt: contactul dintre metale de natură diferită, sudurile, porțiunile tensionate ale metalului, fisurile, resturile înguste.
Sudurile necorespunzătoare pot constitui factorul major al deteriorărilor, în primul rând datorită tensiuilor remanete de întindere ce se produc în zonele de influență termică. Prin relaxare, aceste tensiuni duc la apariția unor fisuri în ZIT, care reprezintă concentratori de coroziune. Aceste deficiențe ale unei suduri care afectează rezistența sudurii pot fi fisuri, goluri, incluziuni în cordonul de sudură, supraîncălzirea zonei ZIT, lipsa de pătrundere etc.
Contactul oțelului carbon cu oțelul inoxidabil intensifică coroziunea ambelor metale. La început oțelul carbon are rol de anod, dar produsele sale de coroziune frânează accesul oxigenului necesar pentru menținerea stării pasive pe suprafața celuilalt metal și acesta incepe să se corodeze.
Îmbunătățirea rezistenței la coroziune prin prelucrare termică și mecanică constituie o metodă larg folosită în cazul materialelor metalice, în urma cărora rezultă o structură omogenă și se asigură eliminarea tensiunilor interne. De exemplu, oțelul austenitic 18-8 devine insensibil la coroziune intercristalină, dacă după sudare și deformare la cald este reîncălzit la 950-1150°C și răcit brusc (regenerarea oțelului). După acest tratament, oțelul prezintă o singură fază cu structură cubică.
Tratamentele termice măresc omogenitatea aliajelor, incluziunile catodice trec în soluția solidă și nu mai există pericolul apariției de elemente locale de coroziune. Acest fenomen are loc la călirea oțelului carbon, când incluziunile de carbură de fier trec în soluția solidă.
Tensiunile reziduale de la prelucrarea mecanică pot fi eliminate prin tratament termic sau uneori prin sablare cu alice, care induce tensiuni de compresiune și poate fi eficientă la materiale care se pot căli ușor (ca de ex. la oțeluri inoxidabile austenitice) și mai puțin la aliaje tari, de mare rezistență mecanică.
Adoptarea unor soluții constructive raționale în faza de proiectare, privind modul de construcție și de asamblare, soluții care să țină cont de toți factorii de intensificare a distrugerii metalelor, ce pot să apară în exploatare, duce la micșorarea spectaculoasă a pierderilor prin coroziune.
Proiectarea reductorului de turații trebuie să aibă în vedere alegerea tehnicilor de montare care să creeze coeficienți minimi de concentrare a tensiunilor interne; porțiunile mici, intens tensionate se corodează puternic, deoarece aici se localizează pozițiile anodice față de suprafața mare catodică, mai puțin solicitată mecanic. Pentru a evita concentrarea tensiunilor se recomandă rotunjirea formelor unghilare și distribuirea tensiunilor în mod uniform pe întreaga secțiune. Pentru evitarea coroziunii, cauzată de transformări în structura metalului, în timpul execuției trebuie reduse prelucrările prin deformare și supraîncălzirile locale prin tratamente termice adecvate.
Calitatea unui fabricat (piesă) finit depinde de un complex de valori ale parametrilor fizico-chimici și geometrici. Calitatea pieselor din punct de vedere geometric depinde atât de rezolvarea ratională a proiectării acestora cât și de organizarea și desfășurarea procesului de execuție-montaj. Precizia elementelor geometrice depinde, în special, de precizia de prelucrare a pieselor respective și de erorile care apar în timpul execuției acestora.
CONCLUZII GENERALE
În cadrul proiectului s-a prezentat construcția și funcționarea reductorului de turații R20 ce intră în componența unității de pompare U.P. 5 t. Din cadrul acestui reductor s-a realizat proiectarea tehnologiei de fabricație a arborelui principal. Această tehnologie de fabricație s-a proiectat cu calculul analitic și după normative al parametrilor regimurilor de așchiere: forța, puterea și norma tehnică de timp. Prin aceste calcule se optimizează astfel atât execuția arborelui cât și costurile de producție aferente.
Prin sintetizarea tipurilor de degradări prin coroziune și prezentarea metodelor de creștere a durabilității la această formă de uzare se pun în evidență căile prin care poate fi crescută durata de funcționare a reductorului.
BORDEROU DE DESENE
Desen de execuție
Fișe pe așezări pentru reperul ax principal – Fișa numărul 1 format A1
Fișe pe așezări pentru reperul ax principal – Fișa numărul 2 format A2
BIBLIOGRAFIE
1. Bublic A., Cristea V., Hirsch I., Peligrad N., Silion Gh., Utilaj petrolier pentru foraj si extractie, Editura Tehnica, Bucuresti, 1968
2. *** Studiul reductoarelor de turație cu axe fixhttps://ro.scribd.com/doc/146282706/Studiul-Reductoarelor-de-Turatie-Cu-Axe-Fixe
3. *** Proiect organe de mașini – http://www.rasfoiesc.com/inginerie/tehnica-mecanica/PROIECT-Organe-de-masini-si-Tr97.php
4. Vlase A., Sturzu A., Mihail A., Bercea I., Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare volumul I Editura Tehnică
5. Picoș C., Pruteanu O., Bohosievici C., Coman Gh., Braha V., Paraschiv Dr., Slătineanu L., Grămescu Tr., Calculul adaosurilor de prelucrare și a regimurilor de așchiere Editura Universitas 1992
6. Raseev D. Tehnologia fabricației Utilajului Tehnologic, Editura Didactică și Pedagogică ’83
7. Popescu N., Gheorghe C., Popescu O., Tratamente termice neconvenționale, Editura Tehnică București 1990
8. Vlase A., Sturzu A., Mihail A., Bercea I., Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare volumul II editura Tehnică
9. Ivan M., Antonescu N.N., Dumitraș C., Rusan Gh., Bădescu Gh., Popescu I., Mașini-unelte și control dimensional, Editura Didactică și Pedagogică București 1980
10. Aelenei M., Gheghea I. Probleme de mașini-unelte și de așchiere volumul I Editura Tehnică București 1985
11. Aelenei M., Gheghea I. Probleme de mașini-unelte și de așchiere volumul II Editura Tehnică București 1985
12. Palade V., Constantin V., Hapenciuc M. – Reductoare cu roți dințate Cataloage motoare electrice de la IMEP-SA Pitești, U.M. București și Electromotor Timișoara.
13. Palade V., Constantin V., Hapenciuc M. – Reductoare cu roți dințate Glisiere pentru mașini electrice rotative, STAS 1399-74
14. Tudor I., Rîpeanu R.G., Ingineria coroziunii Vol.II, Editura Universității din Ploiești, 2002
15. Tudor I., Rîpeanu R.G., Ingineria coroziunii Vol.I, Editura Universității din Ploiești, 2002
16. *** STANDARD EN 10277-2-2008 Bright steel products. Technical delivery conditions. Steels for general engineering
17. *** U.M.București – Catalogul de motoare din anul 2000
18. *** STAS 1399-74 Glisiere standardizate
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Proiectarea Tehnologiei de Fabricatie a Arborelui Principal din Componenta Reductorului de Turatii (ID: 163159)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.