Стратегия на катедрата

 

​​​​Научно-изследователска политика и стратегия на катедрата

​Технологичният процес на производство на ново изделие започва с изработване на детайлите, а при ремонта – с разглобяване, измиване, дефектоване, възстановяване.​

Утвърждаването на ремонта като бързо развиваща се индустрия е възможно само ако разходите за ремонт са по-ниски от тези за изработване на новото изделие, а надеждностните показатели са същите като на новото. Сумарните разходи от разглобяване, измиване, дефектоване и възстановяване трябва да бъдат по-ниски от тези за производство на новите детайли и възли. Проблемът за икономическата ефективност се решава главно от етапа “възстановяване на износени детайли”. В световната ремонтна практика се налага мнението: “Който владее икономични и екологични методи за качествено възстановяване на детайлите, той ще оцелее в бързо развиващата се ремонтна индустрия”. От тази позиция стратегията на катедрата в научно-изследователската сфера е разработване, изследване, изпитване и трансфер на методи, технологии, устройства за възстановяване на детайлите. Обект на възстановяване са предимно скъпи детайли като цилиндрови блокове, колянови валове, цилиндри от кораби, локомотиви, автомобили и др. За страни като нашата – с небогати ресурси и нестабилна икономика - са атрактивни и нескъпи детайли като бутални болтове, валове от автомобилни компресори, оси и др. Технологиите за възстановяване на детайлите ще намалят изразходването не само на енергийни и валутни ресурси, но ще създадат и работни места в нашата страна. На нас са ни необходими методи и технологии за възстановяване, които да правят ползвателите им максимално независими от други фирми и вносни материали.​

Анодно оксидиране на алуминий

​​Анодирането или анодното оксидиране на алуминия е процес на електрохимично обработване при контролирани условия. На анода (детайла) се получава твърд изолационен аморфен окис Al 2O3. Анодирането на алуминия се използва за:

• повишаване на абразивната и задирна устойчивост на нови и възстановени детайли от ДВГ, ССМ, и др.
• повишаване корозионната устойчивост;
• получаване на диелектрични и оптични слоеве;
• получаване на декоративни цветове;
• повишаване адхезията на лепила, бояджийски и електро-химични покрития;
• повишаване топлоустойчивостта;

Покритието притежава висока адхезия с основата. Твърдостта на анодното покритие и бариерния слой (400 - 1000 Hv) , както и пористостта му подобряват устойчивостта срещу фретинг в условията на сухо триене. Износоустойчивостта може да се повиши чрез запълване на порите на покритието с молибденов сулфид (MoS2), графит и др.

Деблокиране на игли от разпръсквачи за гориворазпръскващи дюзи

Устройството е предназначено за деблокиране на игли от разпръсквачи за гориворазпръскващи дюзи на дизелови двигатели, блокирали поради образуването на лакови отложения или замърсяване на горивото. С него се освобождава иглата от обездвижващата връзка при малки амплитудни стойности на инерционната сила, приложена върху иглата. Намалява се вероятността от задиране и дозаклинване на залепналите повърхности. Разпръсквачът се монтира в инерционен чук, който се задвижва с въздух 0,1 до 0,4 MPa. Устройството се характеризира с възможност за трептеливо движение на инерционния чук в три режима:

• безударно трептеливо движение;
• едностранно ударно действие;
• двустранно ударно действие;

Инерционното силово поле е несиметрично като максималната стойност на инерционната сила е по посока на изваждане на иглата.

Конверсионни покрития на металите срещу задиране и износване

Надеждността на машините е проблем на производителите и на тези, които ремонтират изделията. Разпространеният вариант за предпазване от износване и задиране е вмъкването на трети елемент между триещите се повърхности, който да предпазва от контакт двата метала. Третият елемент може да бъде масло, грес, графит или газ под налягане. Ако външното натоварване или високата температура доведат временно до прекъсване на смазващия филм или среда, настъпва задиране. За да не се получи това, могат да помогнат конверсионните покрития. Като се променя по химичен или електрохимичен път химичният състав на едната или двете повърхности, се намалява значително рискът от задиране, даже и при отсъствие на конвенциално мазане. Лесно осъществими химични конверсионни покрития са: фосфатиране, оксидиране, хроматиране и др. Главното им предимство е, че с несложно оборудване и минимални разходи може да се повиши качеството на новите или ремонтирани възли.

Възстановяване на легла за основни лагери на цилиндров блок от ДВГ

Цилиндровият блок е най-скъпият детайл от ДВГ. Продължителната му експлоатация води до:

• преразпределяне на напреженията в отливката и промяна в съосието на леглата за основните лагери
• неизбежна фретинг корозия между леглата за лагерите и лагерните черупки;
• увеличаване на размерите и промяна на геометричната форма на леглата

Промените водят до непредвидими последствия:

• скъсване на колянови валове;
• задиране на лагерите;
• превъртане на лагерните черупки;
• влошено топлопреминаване поради недостатъчна стегнатост между черупките и леглата

За да не настъпят аварийни процеси се налага проверка и възстановяване на геометричната форма, размери и взаимно разположение на повърхностите, засегнати от износване:

• дефектоскопия за определяне състоянието на базовите повърхности и причините за отклоненията на размерите и формата;
• електрохимично напластяване на лагерните легла без да се използват термични въздействия;
• прецизно разстъргване на леглата с помощта на хоризонтално разстъргваща машина;
• нанасяне на антифретингово покритие върху леглата

 Възстановяване на колянови валове от малогабаритна техника и компресори

Ремонтната практика използва различни методи за възстановяване размерите на износени шийки от колянови валове  като газопрахово напластяване, плазмено напластяване, електродъгово наваряване и др. Приложението им за колянови валове от малогабаритна техника често е икономически НЕизгодно. Катедра РНММЛХТ притежава опит и оборудване за възстановяване на такива детайли. Технологията включва: измиване, дефектоскопия, предварително шлифоване, напластяване с твърдо електролитно желязо, шлифоване. Електролитното желязно покритие осигурява желаната износоустойчивост без да се извършват термични въздействия върху детайлите.Технологията се прилага традиционно за възстановяване на колянови валове от двигатели за малогабаритна техника.

Технология и оборудване за термохимично почистване

 Инхибитор на  корозия за почистени повърхнини

Рециклиране на хромов електролит

Хромът като покритие се използва не само в машиностроенето, но и в ремонтната промишленост, главно поради високата му износоустойчвост. Ограниченията в приложението му идват главно от токсичността на шествалентните йони, за които не се допуска попадане в околната среда. Заедно с неутрализиране на промивните води, често се налага и неутрализиране на хромовите електролити, когато в тях се натрупа повишено съдържание на железните йони (над 1 г на литър) в резултат от анодиране на детайлите във ваната за хромиране. За да се регенерира такъв електролит и за да не се изхвърлят получените хромови съединения (хромен хидроокис) след неутрализиране на отпадните води може да се използват подходяща технология. При смесване на хромовия хидроокис (утайка), получен от неутрализиране на отпадни води, в подходящо съотношение с хромов анхидрид се получава водоразтворим хром-хроматен комплекс. След разтваряне на хромовия хидроокис електролитът се привежда в работно състояние чрез разработване. Подлежащите на изхвърляне хромови електролити с повишено съдържание на железни йони могат също да бъдат предпазени от подмяна. Част от шествалентните хромови йони се привеждат в тривалентно състояние, при което се получава водоразтворим хром-хроматен комплекс. При това състояние железните йони се отделят във вид на утайка. След филтруване електролитът се разработва за привеждане на тривалентните хромови йони до желаната им концентрация.

Възстановяване на плъзгащи лагери от корабни двигатели и компресори

Коляновите валове на корабните двигатели и компресори работят в условията на грнично мазане. Техните плъзгащи лагери се изработват от многослойна лента. Функциите на повърхностния работен слой са:

След износване на работния слой се нарушават условията за нормално мазане, открива се междинният слой, който няма високи противозадирни свойства. Tехнологията за възстановяване на лагерите включва:

• измиване;
• прецизно дефектоване за износване,задиране, фретинг корозия и др.;
• прецизно електрохимично отлагане при контролирани условия на нов повърхностен слой с желана дебелина. 
  

Технология за възстановяване на зъби от задвижващи колела на екскаватори в открити рудници

 В процеса на експлоатация на екскаваторите много често се разрушават отделни зъби от задвижващите колела или цялостното им износване. За възстановяване на работоспособността им се използва електрошлаково наваряване с допълнително легиране. Това осигурява по-високи трайностни показатели в сравнение с новите детайли. Поради високата гладкост на наварените зъби и доброто им сформиране не е необходима допълнителна механична обработка.

Ширкослойно наваряване на износени детайли под слой от флюс

Технологията е предназначена за възстановяване работоспособността на износени дeтaйли, работещи в условията на сухо триене, абразивно и ударно aбpaзивно износване. Предлаганата технология се отличава с висока пpoизводитeлнocт, голяма гладкост на наварения cлoй, като в повечето случаи не е необходима допълнителна механична обработка на наварената повърхнина. Същата е приложена на ротационни повърхнини с диаметър над 100 mm, а също така за наваряване на плоски повърхнини.
Oсновни технически данни:

• твърдост на наварения слой - 20-60 НРС;
• производителност - 6-20 кg/h;
• дебелина на наварения слой за един преход - 2-5 mm.
  

Технология за възстановяване на матрици от преси гранулатори

Предлаганата технология се отличава с висока производителност. Наваряването се извършва с плътна електродна лента с така наречената флюсова възглавница. Това дава възможност за съхраняване сформиращите отвори за гранулите с едновременно възстановяване на износената повърхнина до номинален размер

Антикорозионни възстановителни покрития

От 1975 година на сам корозионната защита е една от предизвикателствата на автомобилната индустрия и производителите на земеделската техника. Надеждна корозионна защита на изделия, съоръжения, СС машини и автомобили е един от отговорите на предизвикателствата, свързани с опазването на околната среда и икономия на ресурси. Цинкът все още остава най-ефективното антикорозионно покритие. 45% от производството на цинк се използва за корозионна защита. Той е най-ефективната бариера, осигуряваща катодна защита. С много малко труд и енергия могат да се възстановяват антикорозионни цинкови покрития, даже и на детайли като болт, гайка, шайба и др.

Вибродъгово наваряване в газови смеси

Вибродъговото наваряване в газови смеси от аргон и въглероден двуокис е един високопроизводителен и перспективен метод за възстановяване на износени детайли от автотракторната, земеделската и друга техника. Наваряването се извършва с осев безинерционен вибратор, разработен в катедра "Ремонт, надеждност, механизми, машини, логистични и химични технологии". Процесът на вибродъгово наваряване се отличава с високо качество на наварения метал, възможност за нанасяне на тънки металопокрития, ниско електрическо напрежение, значително малко топлинно въздействие върху възстановявания детайл и следователно по-малки деформации и по-малка зона на термично влияние.С този метод могат да се наваряват външни и вътрешни повърхности на детайли, износването на повечето от които е в границите от 0,1 до 0,5 мм като: оси, валове, фланци, резбови съединения, тънкостенни детайли, сив и ковък чугун и други. Единствено с вибродъгово наваряване в газови смеси могат да се възстановяват голямогабаритни детайли във вертикално положение за предотвратяване на деформацията им.

Газотермично напластяване

Газотермичното напластяване (метализация) е един от методите за нанасяне на покрития чрез разтопяване, пулверизиране и нансяне на метал. За разтопяване на метала се използват различни топлинни източници, които определят името на процесите и апаратите за напластяване. Най-широко са разпространени газово, електродъгово и плазмено газотермично напластяване. Електродъговото метализиране има висока производителност (3... 8 kg/h), голям диапазон в дебелината на покритията (0.05... 6 mm), висока износоустойчивост и ниска себестойност. Топлинното въздействие върху възстановените детайли е незначително. Позволява да се нанасят върху различни материали, въглеродни и легирани стомани, чугун, алуминий и др. Могат да се възстановяват износени повъхнини на детайлите, лагерни шиики, неподвижни сглобки, пукнатини и др. Високо ефективно е електродъговото метализиране с алуминий и цинк за антикорозионна защита на повърхнините на тръби, цистерни, метални конструкции, химически съоръжения и др.

Възстановяване на алуминиеви бутала от среднодкоростни двигатели

Възстановяването на средноскоростни алуминиеви бутала е било винаги желана комерсиална цел поради високата цена на новите. Възстановяването на каналите за буталните пръстени се осъществява чрез наваряване и механична обработка до номинален размер. Изборът на материал за наваряване и технологията за възстановяване са ключови. Неправилно изпълнени операции могат да породят пукнатини. Затова след възстановяване буталата се подлагат и на ултразвукова дефектоскопия. За повишаване на износоустойчивостта по стените на каналите се нанася аноднооксидно покритие, чиито пори се запълват с графит или молибденов сулфид.

Възстановяване на клапани и седла за клапани

Възстановяването на тези детайли включва: почистване, дефектоване, предварителна механична обработка, напластяване, окончателна механична обработка и дефектоскопия за пукнатини. Износените повърхности се възстановяват чрез плазменопрахово напластяване. Следва термична и механична обработка. При клапановите седла се нанася междинен слой от термо и корозионно- устойчив материал чрез електродъгово наваряване

Възстановяване на мотовилки

Голяма част от автомобилните механици приемат, че при мотовилките от ДВГ не се срещат дефекти и спокойно могат да бъдат повторно използвани, като се смени само втулката за буталния болт. Продължителните динамични натоварвания предизвикват промяна в геометричната форма на леглото за мотовилковия лагер. Тя става овална. Hезабележимите отклонения от формата с няколко стотни от милиметъра водят до лошо разпределение на масления филм, увеличаване хлабината по оста на мотовилката, ускорена фретинг корозия. Най-леките последствия са намален ресурс на лагера. В отвора на мотовилката може да се нанесе покритие (желязо, никел, мед, хром), след което да се извърши прецизно шлифоване до номинален размер. Така мотовилката се възстановява и става като нова.

Възстановяване на цилиндрови втулки за среднооборотни двигатели и компресори

След като оригиналните чугунени цилиндрови втулки се износят и размерите им достигнат гранично допустими стойности, следва престъргване и хонинговане на ремонтен размер. Възможно е и възстановяване до номинален размер. Възстановяването на цилиндровия отвор на номинален размер има някои предимства пред ремонтните, особено за корабни двигатели. Най-важното от тях е икономическата ефективност от това, че няма да се използват нови и скъпи бутала на ремонтен размер, а оригиналните, които също се възстановяват. Вариантът се прилага успешно от известни световни фирми за ремонт на корабни двигатели като Van der Horst - USA и др. Възстановяването се осъществява чрез нанасяне на твърдо и поресто електролитно желязно покритие. Неговите трибологични характеристики наподобяват тези на хрома, като цената е по-ниска и няма замърсяване на околната среда при възстановяването.

​​