Подготовительные операции Подбор деталей и маркировка.

Подготовительные операции, к которым относится подбор деталей по размерам, массе, и физико-механическим параметрам, маркирование, клеймение, промывка и очистка, консервация и расконсервация, выполняется обычно на вспомогательных линиях , но иногда некоторые операции приходится выполнять и на основных сборочных линиях и позициях. Удельный вес подготовительных операций в технологическом процессе значителен, поэтому необходима их механизация.

Подбор деталей вызывается необходимостью обеспечить заданную точность сборки. Способы подбора рассмотрены ранее.

На разных стадиях изготовления и сборки детали маркируют и клеймят. Согласно Гост 2.314-68 маркированием называется нанесение на изделие знаков (маркировки), характеризующих те или иные отличительные признаки изделия (сортировочная группа, местоположения детали в двигателе, его масса, номер по чертежу и др.). Клеймение представляет собой нанесение знаков (клейм) , характеризующих качество изделия.

Основные требования к методам маркирования и клеймения схожи, поэтому в дальнейшем будет идти речь только о маркировании. Главные требования предъявляются к выбору места и способа маркирования. При выборе места необходимо учитывать следующее: маркировка должна быть видима в собранном изделии и заметно отличаться от других, стоящих рядом, маркировочных знаков, не должна нарушать нормальной работы изделия, уничтожаться при износе деталей или загрязняться (например, нагаром).

Выбор способа маркирования связан с материалом детали (его твердостью) и

размерами детали или изделия. Основными способами маркировки являются: механический, химический (травление), электрический и электрохимический.

Детали из цветных сплавов и мягкой стали, крупногабаритные или имеющие достаточно удобные плоские участки поверхности для размещения маркировки, маркируются механическим способом. Детали с твердой поверхностью, например цементированные, детали небольших габаритных размеров или тонкостенные, которые могут быть повреждены, механическим способом не маркируются. Особенно важно избегать ударных маркировок на динамически нагруженных деталях, поскольку такие клейма являются концентраторами напряжений.

Широко распространён электрический способ маркирования деталей с помощью электрографа, работа которого основана на электроэрозионном действии электрического разряда (дуги). Такая маркировка износостойка и хорошо видна.

Маркирование химическим способом (обычно путём травления кислотами) является универсальным методом и его можно применять для любых деталей, изготовленных из любого материала. Оно производится печаткой из мягкого кислотостойкого материала. Необходимо следить, чтобы следы травильного состава были тщательно удалены с поверхности детали.

Промывка и очистка.

Надёжность работы любого двигателя во многом зависит от чистоты его составных частей и среды, в которой осуществляется процесс сборки. Особенно это относится к космическим двигательным установкам, в производстве которых необходимо соблюдение высшей чистоты или технической стерильности.

Поэтому сравнительно простые операции очистки превратились в сложный технологический процесс. При разработке такого процесса руководствуются рядом соображений:

1. процесс должен быть построен так, чтобы на отдельных его этапах (или операциях) удалялся один или несколько видов загрязнений;

2. процесс очистки необходимо органически увязывать с технологическим процессом изготовления и сборки изделия;

3. при выполнении очередной операции очистки, при сборке, транспортировке и других не должна ухудшаться ранее достигнутая степень чистоты;

4. при очистке, в особенности химической, основной материал изделия не должен разрушаться, а применяемые вещества должны легко удаляться на последующей операции;

5. операции контроля чистоты следует осуществлять с помощью высокочувствительных экспресс-методов, позволяющих быстро выявить минимально допустимые загрязнения;

6. газовая среда, могущая служить источником загрязнения изделия, должна быть очищена и проверена с помощью соответствующих устройств и приборов.

Разработка технологического процесса очистки в зависимости от типа изделия, условий его работы включает следующие основные этапы: оценку вида загрязнений, установление нормы допустимых загрязнений, выбор промывочных составов, метод очистки и контроля заданной степени чистоты.

Виды загрязнений, которые могут появиться на разных этапах производственного цикла изделия, классифицируются следующим образом:

а) механические и физические (стружка, абразивы, волокна, пыль и другие, химические не связанные с материалом детали, образующиеся в процессе обработки, транспортировки);

б) органические (масло, парафин, жиры и др.) как результат контакта со смазывающе-охлаждающими и активными веществами, а также руками рабочего;

в) растворимые в воде (соли, кислоты, щелочи, остающиеся после химической и химико-термической обработки)

г) химически связанные (окисные, сульфидные и др.), как результат взаимодействия с атмосферными и другими газами и веществами;

д) газообразные, адсорбированные (результат физической адсорбации газов);

е) загрязнения, возникающие после испытания двигателя (нагары и остатки рабочих компонентов в траках горючего и окислителя).

При подготовке к сборке приходится также очищать детали и покупные изделия от консервирующих веществ, наносимых для защиты от коррозии.

Нормы допустимых загрязнений и критерии чистоты устанавливаются для каждого типа изделий на основе экспериментов и статистических данных по эксплуатации типовых представителей.

Степень чистоты деталей из твердых металлических материалов характеризуется массой (или количеством) загрязняющих частиц, приходящихся на единицу поверхности (в определённом диапазоне размеров частиц).

Например, для особо точных механизмов управления летательным аппаратов эта величина составляет 10^-7- 10^-8 г/см², а для вакуумных приборов она равна толщине молекулярного слоя. Чистота жидких рабочих тел и газовых сред характеризуется количеством определённого размера частиц загрязнений в массовой и объёмной пробе. Газовые среды характеризуется, кроме того, процентным содержанием примеси иного газа в определённом объёме.

При установлении норм допустимых загрязнений необходимо учитывать условия работы деталей (нормальные атмосферные условия, вакуум, повышенные или пониженные температуры), характер посадки сопрягаемых деталей (подвижные, неподвижные), предстоящий технологический процесс соединения деталей (сварка, пайка, свинчивание, диффузионное соединение), а также предстоящие процессы гальванических или иных покрытий, а также процессы гальванических или иных покрытий. Вполне очевидно, что требуемая степень чистоты для столь разнообразных условий колеблется в широких пределах.

Промывка как эффективный способ очистки применяется для деталей любых типов двигателей и агрегатов. Для одних (газотурбинные двигатели) она является окончательной операцией (не считая сушки), для других (космические энергетические двигательные установки) служит предварительным этапом перед последующей очисткой.

Составы, применяемые для промывки деталей, должны быть эффективными, экономичными, нетоксичными и огнебезопасными. Эффективность действия состава, или иначе, способность дать требуемую чистоту в минимально возможное время, складывается из нескольких факторов. Состав должен хорошо растворять определённые виды загрязнений, диспергировать нерастворимые части, смачивать их, размягчать, эмульгировать и обладать моющим действием, не образуя пены.

Эффективность состава может повышаться при наличии таких дополнительных воздействий, как например, повышенная температура и давление, низкочастотные вибрации, пульсации потока моющей жидкости и ультразвук. Кроме того, любой состав (кроме травильных составов) должен обладать противокоррозионными свойствами.

Большую часть промывочных составов составляют водные щелочные растворы с некоторыми присадками. В раствор обычно входит кальцинированная или реже каустическая сода, тринатрийфосфат, калиевый или натриевый хромпик, являющийся пассиватором, жидкое стекло, моющие присадки (детергенты), эмульгаторы и стабилизаторы.

Процентное содержание тех или иных веществ в растворе определяется видами загрязнений, материалом деталей, условиями техники безопасности и принятым методом очистки.

Щелочные растворы отвечают почти всем требованиям, перечисленным выше. Весьма эффективны промывочные составы на основе хлорорганических соединений, например четырёххлористый углерод, трихлорэтилен, перхлорэтилен и др.

Необходимо, однако, учитывать их некоторую дороговизну и известную токсичность паров (допустимый процент содержания их в воздухе обусловливается специальными инструкциями). Хорошими растворителями являются этиловый спирт, нефтяные продукты, бензол и другие, однако относительно высокая стоимость и огнеопасность ограничивают область их применения.

Весьма эффективна очистка деталей с помощью ультразвука. В этом случае детали погружаются в ванну с одним из промывочных растворов, в котором возбуждаются ультразвуковые колебания. Основным явлением, возникающим при воздействии ультразвука, является кавитация, т.е. разрывы жидкости под действием ультразвуковых волн. Разрывы имеют вид мелких пузырьков, заполненных парами жидкости. После кратковременного существования пузырьки захлопываются, причём образуются большие местные мгновенные давления. Возникающие мощные гидродинамические потоки вызывают интенсивное перемешивание промывочной жидкости, которое способствует эффективной очистке. Очень важное свойство кавитации состоит в её способности проникать в глубокие поры и каналы, т.е. участки, не доступные для действия растворителей и моющих жидкостей. Очистка деталей происходит значительно интенсивнее на низких ультразвуковых частотах (порядка 20-25 кГц), т.к. чем ниже частота, тем больше интенсивность каждого акта захлопывания пузырьков.