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1、二硫化钼滚动涂覆工艺研究何玉均李云川(贵航集团3117厂,贵州贵阳,550014)摘要本文研究了紧固件二硫化钼干膜润滑剂滚动涂覆的工艺,并介绍了涂覆工艺参数、二硫化钼固体份含量对膜层厚度、外观质量的影响。研究结果表明,在所选定的工艺参数条件下,滚动涂覆方法制得的膜层厚度和外观质量等指标均满足技术条件要求。关键词二硫化钼;滚动涂覆;工艺研究1前言航空、航天飞行器使用的紧固件、小零件表面涂覆二硫化钼干膜润滑剂,能够增加零件的润滑性,降低摩擦系数,改善装配工艺性能,可防止零件在装配或使用过程中因多次拧入、拧出而发生与基体金属相互
2、摩擦、粘接的现象[1]。对紧固件、小零件涂覆二硫化钼干膜润滑剂国内通常采用喷涂或浸涂+甩干的工艺方法,喷涂对于小规格的螺栓、螺钉及螺母类紧固件容易造成螺纹尺寸超差,而采用浸涂+离心甩干时易造成表面膜层流痕、节瘤、色泽和厚度不均等现象。为消除紧固件涂覆二硫化钼干膜润滑剂带来的这些弊病,过去在生产中采用绑扎浸涂+手工甩干的方法,虽然膜层质量得到改善,基本能满足要求。但存在多人操作时难以保证质量一致性的问题,而且工效低、物料浪费大。为了解决紧固件二硫化钼干膜润滑剂批量涂覆问题,我们根据国外资料[2]介绍的滚动涂覆方法进行了涂覆的
3、工艺研究,并设计、自制了二硫化钼滚动涂覆装置。经过试验和试生产,所涂的二硫化钼涂层均匀,无节瘤或流痕现象,满足了产品技术条件要求。图1滚动涂覆机2.2干膜润滑剂HR-7201(航材院产),产品技术条件规定固体份含量40%±5%。使用前先测定原溶液的固体份含量,然后分别用溶剂稀释制成40%-41%、36%-37%、31%-32%的固体份含量。2.3试样自锁螺母、螺钉等。试样进行喷砂和脉冲阳极化处理,涂覆前在烘箱中预热30min-60min。不喷砂和阳极化的试样预处理为:除油酸洗水洗干燥。2.4量具外径千分尺;螺纹环规MJ6×
4、1、MJ8×1.25。2.5涂覆流程2试验部分2.1涂覆设备自制滚动涂覆机,如图1所示。预热浸涂滚动预干燥(热的压缩空气)倒出试样固化检验。2.6试验研究项目(1)二硫化钼干膜润滑剂原液固体份含量收稿日期:2009—12—15作者简介:何玉均(1943-),男,大学学历,高级工程师,从事电镀技术工作30余年。212010年2月何玉均等:二硫化钼滚动涂覆工艺研究测定;(2)涂覆工艺参数的影响;(3)固体份含量对膜层厚度的影响;(4)固体份含量对膜层外观质量的影响;(5)一次涂覆滚筒装载量试验。37%、32%固体份的涂覆液对螺
5、母、螺栓类零件分别进行涂覆,固体份含量对膜厚的影响见表2和图1。表2固体份含量对膜厚的影响固体份,%44.740.63732膜厚,μm/面12.5107.573试验结果与分析3.1固体份含量测定测定方法:在分析天平上称取搅拌均匀的二硫化钼溶液10g,精确至0.001g,将试样置于180℃-190℃烘箱中,保温2h,取出冷却至室温后称重。固体份含量测定结果符合产品技术条件要求。至于固体份含量接近上限的原因,是产品包装密封不好,导致在储存、运输过程中溶剂挥发所致。3.2涂覆工艺参数的影响3.2.1基本参数设置图2固体份含量对膜
6、厚的影响膜层厚度采用外径千分尺测量,即分别测量涂覆前、后的尺寸,然后取其差值除以2作为单面膜层厚度的平均值。从表2和图2看出,随着二硫化钼固体份含量的降低,膜层厚度减小,但当固体份含量在32%-37%范围时,膜的厚度变化很小。3.2.4固体份含量对膜层外观的影响在试验中我们同时发现,固体份含量对膜层的外观质量有一定的影响。试验结果见表3。表3固体份含量对外观的影响(1)转速:转速设定2r/min-8r/min(如转速过高可能会造成零件表面划伤),转速通过调节变频器的运行频率参数实现,滚筒启动运行频率参数最小值125,参数值
7、越大滚筒转动速度越快;(2)压缩空气温度:60℃-80℃;(3)滚动时间:4min、6min、12min。3.2.2滚动时间和固化质量的影响(1)滚动时间在转速、压缩空气温度不变情况下,考核了滚动干燥时间对膜层质量的影响,试验结果见表1。表1滚动干燥时间固体份含量,%试样干燥后外观螺纹旋合性六角螺栓(MJ8×1.25)螺母(MJ10×1.5)六角自锁螺母(MJ6×1)六角螺栓(MJ6×1)六角螺栓(MJ6×1)六角螺栓表面光泽差,膜层略有花斑通端不过44.7表面有光泽,膜层均匀—40.6表面有光泽,膜层均匀—37序号时间,
8、min表面状态表面有光泽,膜层基本均匀膜层均匀,未干燥,无光泽,略粘手膜层均匀,基本干燥不粘手,但无光泽膜层均匀,表面干燥不粘手,出现光泽1234612部分通端不过40.6表面有光泽,膜层均匀通端过,止端止3732表面有光泽,膜层均匀通端过,止端止(MJ6×1)(2)固化质量滚动后的试样在温度为200℃
