Исследование свойств импрегнатора | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №11 (58) ноябрь 2013 г.

Дата публикации: 05.11.2013

Статья просмотрена: 30 раз

Библиографическое описание:

Степанов Е. В. Исследование свойств импрегнатора // Молодой ученый. — 2013. — №11. — С. 183-185. — URL https://moluch.ru/archive/58/8216/ (дата обращения: 18.07.2018).

Изучаются свойства импрегнатора.

Ключевые слова: абразивный инструмент, импрегнатор, угол смачивания.

Качество машин и аппаратов при их изготовлении во многом определяется эффективностью работы абразивного инструмента (АИ).

Совершенствование технологии изготовления и последующая дополнительная обработка АИ существенно расширяют области его применения, приводят к значительному экономическому эффекту [1, 2].

Шлифование абразивами — «сложное многообразие разнообразных явлений, которое трудно представить простой и наглядной моделью» [1]. Поэтому, при анализе этих процессов, их условно подразделяют на главные (стружкообразование) и сопутствующие (тепловые, фрикционные, колебательные). Следует отметить, что сопутствующие процессы во многом определяют главные, а значит и эксплуатационные свойства абразивных инструментов.

Одним из методов, влияющих на сопутствующие процессы при шлифовании, является импрегнирование АИ. Исследования, проведенные во ВНИИМАШе [2], показали, что импрегнирование следующим образом количественно изменяет свойства абразивных кругов:

-        твердость повышается на одну–три степени;

-        прочность на растяжение возрастает на 6–50 % в зависимости от вида импрегнатора;

-        дисбаланс кругов, как правило, снижается;

-        модуль упругости возрастает в среднем на 30–50 %;

-        демпфирующая способность кругов увеличивается в несколько раз;

-        теплопроводность инструмента возрастает в 1,5–2 раза;

-        поверхностные фрикционные свойства уменьшаются в 1,2–1,5 раза;

-        количество прижогов поверхности обрабатываемых металлов уменьшается.

Для импрегнирования стандартных абразивных инструментов применяют различные импрегнаторы. Одной из первых была пропитка абразивных инструментов расплавом серы [3]. Этот метод сложен и энергоемок, поэтому дальнейшие исследования были направлены на разработку технологий, основанных на заполнении пор абразива по методу свободного капиллярного поднятия жидкого импрегнатора с последующим переводом в твердое состояние части его с помощью сушки. Но такие технологии, как правило, требуют соответствующих свойств импрегнатора или добавление к нему поверхностно-активных веществ обеспечивающих быструю и равномерную по объему абразивного круга пропитку [4]. В дальнейшем на основании исследований были сформулированы следующие требования, предъявляемые к импрегнаторам [1]:

-        улучшать эксплуатационные свойства абразивного инструмента;

-        не оказывать коррозирующего действия на станочное оборудование;

-        сохранять стабильность при хранении;

-        быть пожаробезопасным;

-        не оказывать вредного воздействия на обслуживающий персонал и окружающую среду.

Всем вышеперечисленным требованиям наиболее полно отвечает водная полимерные эмульсия акрилатного типа, а именно, 40 % водная эмульсия «Эмукрил М» [5–7].

В данной работе приведены результаты исследований по определению поверхностного натяжения 40 % водной эмульсии «Эмукрил М» и угла смачивания эмульсией поверхности керамической связки корундовых кругов.

Равновесный краевой угол смачивания (θ, град) определяли путем измерения диаметра основания и высоты капли импрегнатора на горизонтальной подложке. В качестве подложек использовали пластинки из расплавленной и отвержденной связки К5.

Измерение размеров капель проводили в температурном интервале 20–60°С. Нагрев и термостатирование осуществляли в закрытых бюксах. Капли эмульсии размещали на подложку только на короткое время измерения (во избежание испарения воды и изменения концентрации полимерной эмульсии). Температурные зависимости краевого угла смачивания водой и импрегнатором подложки, спеченной из связки К5, представлены на рис. 1.

Как видно из представленных данных, с ростом температуры угол смачивания импрегнатором подложки увеличивается. Данное явление является не типичным, так как с ростом температуры краевой угол у большинства веществ уменьшается [8].

Рис. 1. Температурная зависимость краевого угла смачивания эмульсией «Эмукрил М» подложки, спеченной из связки К5

Следует отметить, что в ряде случаев возникает необходимость увеличить или уменьшить количество импрегнатора в порах инструмента, что достигается пропиткой АИ импрегнатором с разной массовой концентрацией полимерного вещества в воде.

Рис. 2. Температурная зависимость краевого угла смачивания импрегнатором «Эмукрил М» подложки при различной массовой концентрации эмульсии: 1–40 %; 2–30 %; 3–20 %; 4–10 % и водой — 5

Коэффициент поверхностного натяжения полимерной эмульсии определяли по методу отрыва кольца. Рассчитывали отношение силы, измеренной при отрыве металлического кольца от поверхности жидкости, к длине границ пленки. Значение коэффициента поверхностного натяжения исследуемой эмульсии с ростом температуры представлено на рис. 3.

Рис. 3. Температурная зависимость коэффициента поверхностного натяжения эмульсии «Эмукрил М»

Изучение свойств эмульсии показало, что с увеличением температуры растут краевой угол смачивания подложки и поверхностное натяжение, что негативно сказывается на процессе пропитки. Поэтому пропитку лучше вести при значениях температуры 20–30ºС.

В связи с этим следует рассмотреть возможность проведения пропитки импрегнатором «Эмукрил М» с меньшими концентрациями полимерного вещества.

Литература:

1.         Оробинский В. А. Абразивные методы обработки и их оптимизация. — М.: Машиностроение. –2000. — 314 с.

2.         Островский В. И. Импрегнированный абразивный инструмент: Обзор / В. И. Островский. –М.: НИИМаш. — 1983. — 72с.

3.         А.С. № 645831 (СССР), МКИ В24Д 3/34 Состав для импрегнирования абразивных инструментов / С. М. Маленьких, Р. М. Мубаракшин, Б. А. Оборский, А. В. Якимов. –1979. БИ № 5.

4.         Майникова Н. Ф. Модифицирование абразивного корундового инструмента поверхностно-активными веществами // Вестник Тамбовского государственного технического университета. — 1998. Т. 4. — № 1. — С. 91–97.

5.         А.С. № 1604590 (СССР), МКИ В24Д 3/34 Способ импрегнирования абразивного инструмента на основе корунда / Н. Ф. Майникова, С. М. Опарин, Ю. В. Воробьев и др. Открытия и изобретения. 1990. № 41.

6.         А.С. № 1726222 (СССР), МКИ В24Д 3/34 Способ импрегнирования абразивного инструмента на основе корунда / Н. Ф. Майникова, С. М. Опарин, Ю. В. Воробьев, В. А. Рощин // Открытия и изобретения. 1992. № 14.

7.         Патент РФ № 2284895, МКИ В24Д 3/34 Способ импрегнирования абразивного инструмента / Майникова Н. Ф., Жуков Н. П., Дмитриев В. М., Чурилин А. В. // Открытия и изобретения, 2006. № 28.

8.         Чурилин А. В. Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процессов пропитки и сушки абразивного инструмента: Дис… канд. техн. наук. — Тамбов., 2004. — 223 с.

Основные термины (генерируются автоматически): краевой угол смачивания, поверхностное натяжение, абразивный инструмент, рост температуры, угол смачивания, полимерная эмульсия, водная эмульсия, свойство, температурная зависимость, полимерное вещество.


Ключевые слова

абразивный инструмент, импрегнатор, угол смачивания.

Похожие статьи

Определение коэффициента поверхностного натяжения...

Осторожно наливая чай в чашку или воду в стакан, иногда можно увидеть, что уровень воды немного выше края посуды. Как это получилось? Что это за чудо? Свойство границы раздела между жидкостью и воздухом, находящимся в контакте с ее свободной поверхностью...

Сорбция паров воды и поровые характеристики полученных...

Пары воды являются активным сорбатом по отношению ко многим полимерным материалам, что особенно ярко проявляется в полимерах с

где -поверхностное натяжение, дин·см-1; V-молярной объем жидкости, см3·моль-1; -краевой угол мениска жидкости со стенками капилляра.

Влияние различных видов пропиток на некоторые...

Для придания текстильным материалам устойчивой несмачиваемости необходимо значительно понизить их поверхностное натяжение.

Краевые углы смачивания водой пропиток технических тканей.

Исследование механических свойств графитизированного...

Известно [8], что свойства наполненного полимерного материала зависят как от свойств самой полимерной матрицы, так и используемого наполнителя, характера распределения последнего и его размеров, а также природы взаимодействия на границе раздела...

Влияние минеральных солей на интенсивность разрушения...

При обессоливании водонефтяных эмульсий из них удаляют соли в виде водных растворов с

Сырые нефти, добываемые в Узбекистане, классифицируются на три группы в зависимости от

Особенности состава и свойств устойчивых водонефтяных эмульсий местных нефтей.

Об оценке эффективности фиксации полных съемных протезов

Наиболее известные эффекты адгезии — капиллярность, смачиваемость/несмачиваемость, поверхностное натяжение, мениск

Одесса «Астропринт». 2004, С.21–30. 11. Иголкин С. И. Критический анализ опытов по измерению углов смачивания и сил поверхностного...

Исследование реологических свойств импрегнатора

Исследуются реологические свойства импрегнатора. Ключевые слова: абразивный инструмент, акрилатная эмульсия

Основные термины (генерируются автоматически): абразивный инструмент, скорость сдвига, водная среда, значение температуры, эфир...

Применение облегченных технологических жидкостей для...

ПАА — полимерное вещество и имеет следующую структурную формулу

При пониженных температурах МЭА и ДЭА — это твердые вещества.

полимер-эмульсионные растворы имеют низкое поверхностное натяжение на границе газ-раствор-порода, обеспечивающее при...

Проблемы, возникающие при изучении структуры и свойств...

В зависимости от направления и способа преобразования поверхности происходит формирование различных поверхностных групп, которые могут быть как

Регулирование свойств полимерных композиционных материалов на основе углеродных волокон.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Определение коэффициента поверхностного натяжения...

Осторожно наливая чай в чашку или воду в стакан, иногда можно увидеть, что уровень воды немного выше края посуды. Как это получилось? Что это за чудо? Свойство границы раздела между жидкостью и воздухом, находящимся в контакте с ее свободной поверхностью...

Сорбция паров воды и поровые характеристики полученных...

Пары воды являются активным сорбатом по отношению ко многим полимерным материалам, что особенно ярко проявляется в полимерах с

где -поверхностное натяжение, дин·см-1; V-молярной объем жидкости, см3·моль-1; -краевой угол мениска жидкости со стенками капилляра.

Влияние различных видов пропиток на некоторые...

Для придания текстильным материалам устойчивой несмачиваемости необходимо значительно понизить их поверхностное натяжение.

Краевые углы смачивания водой пропиток технических тканей.

Исследование механических свойств графитизированного...

Известно [8], что свойства наполненного полимерного материала зависят как от свойств самой полимерной матрицы, так и используемого наполнителя, характера распределения последнего и его размеров, а также природы взаимодействия на границе раздела...

Влияние минеральных солей на интенсивность разрушения...

При обессоливании водонефтяных эмульсий из них удаляют соли в виде водных растворов с

Сырые нефти, добываемые в Узбекистане, классифицируются на три группы в зависимости от

Особенности состава и свойств устойчивых водонефтяных эмульсий местных нефтей.

Об оценке эффективности фиксации полных съемных протезов

Наиболее известные эффекты адгезии — капиллярность, смачиваемость/несмачиваемость, поверхностное натяжение, мениск

Одесса «Астропринт». 2004, С.21–30. 11. Иголкин С. И. Критический анализ опытов по измерению углов смачивания и сил поверхностного...

Исследование реологических свойств импрегнатора

Исследуются реологические свойства импрегнатора. Ключевые слова: абразивный инструмент, акрилатная эмульсия

Основные термины (генерируются автоматически): абразивный инструмент, скорость сдвига, водная среда, значение температуры, эфир...

Применение облегченных технологических жидкостей для...

ПАА — полимерное вещество и имеет следующую структурную формулу

При пониженных температурах МЭА и ДЭА — это твердые вещества.

полимер-эмульсионные растворы имеют низкое поверхностное натяжение на границе газ-раствор-порода, обеспечивающее при...

Проблемы, возникающие при изучении структуры и свойств...

В зависимости от направления и способа преобразования поверхности происходит формирование различных поверхностных групп, которые могут быть как

Регулирование свойств полимерных композиционных материалов на основе углеродных волокон.

Задать вопрос