Антифрикционное покрытие поршней своими руками

Антифрикционное покрытие поршней MODENGY Для деталей ДВС

Свойства, технологии нанесения, толщина слоя, условия отверждения и другие сведения, необходимые для работе с покрытием MODENGY для деталей ДВС — инновационным материалом для защиты поршней и цилиндров двигателей от преждевременного износа.

Статьи

Для дополнительной защиты поршней ДВС от образования задиров и износа применяются специальные инновационные материалы.

В последние годы широкую популярность у автопроизводителей завоевали антифрикционные покрытия (АФП) MODENGY от компании «Моделирование и инжиниринг». Наиболее популярным ее материалом для покрытия поршней является антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY Для деталей ДВС. Этот состав выпусается в аэрозольных баллонах объемом 210 мл.

Свойства антифрикционного покрытия MODENGY Для деталей ДВС

Эффективную защиту поршней и цилиндров ДВС от задиров и износа обеспечивает антифрикционное покрытие MODENGY Для деталей ДВС. Данный продукт на основе дисульфида молибдена, графита и полимерного связующего отверждается при комнатной температуре и выполняет следующие функции:

• Повышение несущей способности поверхности
• Ускорение приработки
• Обеспечение смазки на весь срок службы
• Снижение трения, шума
• Экономия топлива

MODENGY Для деталей ДВС обеспечивает защиту поршней и цилиндров даже в тяжелых условиях работы двигателя: пуске при пониженных температурах, недостатке смазки, перегреве и т.п.).

Этот состав очень прост в применении, отверждается при комнатной температуре и не требует для нанесения какого-либо дополнительного оборудования.

При промышленном применении для деталей двигателей в серийном производстве могут применяться и другие покрыти MODENGY. Многие из них выпускаются в жидкой форме в банках по 1 и 4,5 кг.

Подготовка поверхностей перед нанесением покрытия

Перед нанесением покрытия поршни тщательно очищаются от воды, масла и иных загрязнений, попавших на них в процессе изготовления. Для оптимального результата очистки рекомендуется использовать специальный очиститель-активатор MODENGY в аэрозольном баллоне, а также различные приспособления (например, распылители). Возможно применение ультразвуковых ванн и пр.

Если перечисленные методв не справляются с удалением всех загрязнений с поверхности поршня, можно подключить горячую щелочную мойку (при температуре +50-60 °С), промывку деионизированной водой или обдув горячим воздухом (+60 °С).

После очистки поверхности нельзя трогать руками, так как даже незначительное количество загрязнений или масла может снизить адгезию покрытия.

Методы нанесения покрытия

Нанесение MODENGY для деталей ДВС на поршни производится методом распыления непосредственно из аэрозольного баллона. Перед нанесением состав должен быть тщательно перемешан путем энергичного встряхивания баллона в течение не менее 3 минут после появления в нем стука шариков.

Несмотря на то, что из-за высокой вязкости материала твердые смазочные вещества оседают медленно, перемешивание должно производиться каждые 8 часов (1 раз в смену). Состав из новых упаковок должен быть перемешан максимум за 12 часов до применения.

Аэрозольный баллон, в котором выпускается покрытие сконструирован таким образом, чтобы обеспечить оптимальные параметры распыления (рабочее давление, диаметр распылительного сопла). Дистанция, с которой производится напыление, выбирается таким образом, чтобы состав достигал поверхности еще влажным. Рекомендуемое расстояние — 25-30 см.

Если расстояние между соплом и деталью слишком большое, покрытие высохнет еще до контакта с поверхностью, в результате чего будет ложиться неоднородно, а адгезия будет недостаточной. Оптимальная толщина образуемой пленки – не более 5 мкм за один проход. Более толстый слой покрытия можно получить путем нескольких проходов.

При проектировании линии для нанесения покрытий необходимо учитывать несколько важных параметров:

• Нанесение покрытия следует производить в помещении с контролируемой атмосферой. Рекомендуемая температура воздуха составляет 20±4 °С, относительная влажность – менее 50 %.
• Детали оборудования для перемещения не должны царапать или загрязнять поверхности поршней
• Компания «Моделирование и инжиниринг» может поставить укомплектованные линии для нанесения покрытий на поршни, включающие оборудование для мойки, сушильные печи, оборудование для перемещения. Их применение позволяет достичь более высокой производительности.

При массовом производстве покрытия наносятся на юбки поршней двигателя методом трафаретной печати.

Толщина покрытия

Толщину отвердевшего покрытия можно определить с помощью электронных приборов или непосредственным измерением, например, с помощью вихретокового толщиномера (для основы из неферромагнитных материалов) или магнитного толщиномера (для основы из ферромагнитных материалов).

Наибольшую эффективность демонстрирует покрытие, толщина которого находится в диапазоне от 5 до 25 мкм. АФП толщиной 10-12 мкм эффективно предотвращает схватывание, задир и минимизирует изнашивание, а покрытие толщиной 18-20 мкм дополнительно способствует снижению шума (стука поршней).

Условия отверждения покрытия и контроль качества

После нанесения покрытия поршней изделия помещаются в сушильную камеру. Условия отверждения АФП (температура и время выдержки) зависят от размеров и материалов поршней.

В среднем, при температуре +170 °С выдержка составляет около 20 минут. Отверждение может происходить также при комнатной температуре. В этом случае необходимо около 12 часов на полную полимеризацию.

После отверждения образец партии деталей с покрытиями должен быть проверен по следующим параметрам:

• Адгезия покрытия
• Толщина и однородность покрытия

Уровень адгезии покрытия может быть определен с помощью метода решетчатых надрезов по ASTM D-3359. Процедура испытания предполагает использование специальной ленты, чувствительной к давлению, с известной минимальной величиной адгезионной прочности.

Существует более жесткий тест покрытий на адгезию – испытание в кипящей воде в течение получаса. Этот метод позволяет идентифицировать поршни с плохой очисткой поверхностей или повышенной пористостью металла. После извлечения поршней из воды и охлаждения до температуры окружающего воздуха они исследуются на предмет наличия вздутий и отслоений покрытия.

Альтернативный тест на адгезию предполагает испытание в нагреваемой емкости, заполненной стандартным моторным маслом. Погружение обработанного поршня в масло температурой +162 °С на 96 ч не должно приводить к заметной потере адгезии покрытия.

Определение толщины покрытия и его равномерности производится с помощью одного из указанных выше измерительных приборов и предполагает проведение нескольких измерений.

Удаление покрытия

Неотвержденное покрытие MODENGY для деталей ДВС может быть легко удалено с поверхности специальным очистителем-активатором MODENGY. После отверждения покрытие можно снять с помощью пескоструйной обработки, обработки стеклянной дробью и другими методами механического удаления.

ПОЧЕМУ НАМ ДОВЕРЯЮТ

Инженеры БОРФИ – профессионалы в своем деле. Серьезный подход к решению любой производственной задачи – наше кредо. Знания и опыт позволяют нам оказывать квалифицированную техническую поддержку крупнейшим российским предприятиям. Мы ценим тех, с кем работаем, и дорожим их доверием.

ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ

Линейка очистителей бренда EFELE пополнилась новыми составами на водной основе

С применением покрытий MODENGY количество брака на производствах спойлеров для грузовиков сводится к минимуму

Источник

Виды покрытия для поршней двигателя, их преимущества и актуальность применения

Технологии автопроизводства развиваются стремительными темпами. Одной из главных задач разработчиков является обеспечение защиты элементов двигателя.

Для защиты таких компонентов как поршни предусмотрено использование специальных покрытий. Они бывают разного типа, в зависимости от используемых компонентов, и выполняют различные функции.

Автомобилисты закономерно интересуются, каким бывает покрытие поршней, для чего его используют и есть ли смысл в применении подобных решений.

Виды покрытия

Всего можно выделить 2 основных типа покрытия. Это молекулярные и керамические.

В первом случае привязка состава к поверхности происходит на молекулярном уровне. Во многом это напоминает металлизацию. Главным преимуществом называют способность к механическому отражению тепла. Молекулы высоких температур отталкиваются от защитного покрытия и почти его не нагревают.

Керамическое покрытие завоевало популярность за счёт превосходных изолирующих свойств. Материал способен поглощать тепло, делая это верхним слоем.

Как раз верхние слои поршней выступают как основные меры защиты. Они удерживают в себе тепло, не позволяют ему проникать глубже в структуру материала. Керамическая обработка способствует увеличению отдачи, то есть повышается мощность ДВС. Исследования наглядно показали, что прирост по мощности может составлять 4-8%.

Изолирующее покрытие, которое наносится на поршневые головки, снижает риски возникновения повреждений при детонации двигателя.

Современные термостойкие покрытия успешно реализуются на различных двигателях. В основном это форсированные моторы, силовые агрегаты гоночных машин и болидов.

Теперь стоит отдельно взглянуть на используемые в автомобильных двигателях покрытия для защиты и увеличения ресурса поршней.

Молекулярное покрытие

Как уже отмечалось ранее, молекулярное покрытие позволяет обеспечить связывание защитного слоя и поверхности поршня на молекулярном уровне. В итоге поверхность становится максимально твёрдой, отлично отражает тепло.

У каждого производителя свои запатентованные составы для создания молекулярного покрытия. Но в основном речь идёт об использовании нитрида титана. Его часто можно встретить на юбке поршня, поскольку такое покрытие даёт целый ряд эксплуатационных преимуществ.

Нет смысла углубляться в сам процесс покрытия. Обычному автомобилисту достаточно лишь знать некоторые свойства этого материала:

• Плавление состава наступает только при температуре около 3200 градусов Цельсия. Это делает покрытие максимально термоустойчивым. Тем самым слой длительное время удерживается на внутренних поверхностях.
• Нитрид титана также характеризуется повышенной термодинамической устойчивостью. Это крайне полезное свойство, поскольку за счёт него обеспечивается высокий уровень защиты при детонации двигателя.
• Высокий уровень твёрдости. Это свойство передаётся на поршень, он служит дольше, надёжнее и не теряет свои эксплуатационные характеристики.

Учитывая всё выше сказанное, нитрид титана действительно эффективен и полезен в качестве протекторного покрытия для поршней двигателя.

Керамическое покрытие

Керамика уже обладает несколько иными свойствами. Это изолирующий материал. То есть керамика может поглощать тепло в слоях, которые находятся возле поверхности.

Используя керамический слой на поршне, создаётся высокоэффективный изолятор. Он удерживает на себе тепло и не позволяет ему проникать вглубь материала. За счёт тепла внутри двигателя применяемое покрытие из керамики для поршней способствует увеличению внутреннего давления. Это ведёт к созданию дополнительного усилия на поршни, и в итоге наблюдается прирост мощности.

Эксперты проводили испытания, тестируя гоночные силовые агрегаты. В среднем на них отмечался прирост по мощности в пределах от 4 до 8%.

Применение молибдена

Как и в случае с использованием титанового покрытия, молибденовые составы обеспечивают защиту от сильного перегрева. Материал способен снизить сопротивление стенок блока цилиндров. В итоге на стенках не образуются царапины и задиры.

Автовладелец при желании или необходимости может самостоятельно обработать детали ДВС с помощью молибденового протекторного состава.

Есть в продаже продукция, разового применения которой хватает для езды в течение нескольких лет или до пробега в 50 тысяч километров. У производителя предусмотрена чёткая инструкция, которую важно строго соблюдать.

Антифрикционные покрытия

Использование антифрикционных покрытий для поршней актуально для достаточно серьёзного тюнинга двигателя.

Антифрикционные составы не защищают от термической нагрузки, а используются как смазка длительного действия для элементов цилиндропоршневой группы.

В основном встречаются антифрикционные составы на основе графита или тефлона.

Про тефлоновый слой мнение совершенно разное в обществе автолюбителей. Многие сравнивают тефлоновое покрытие для деталей двигателя и тефлон, который наносится на сковороды. В действительности здесь есть своя логика. Тефлон не обладает высоким уровнем стойкости к повышенным температурам. А двигатель работает только в таких условиях.

Применение тефлона является скорее временным. Материал имеет отличные антифрикционные свойства. Актуально использовать на новых моторах в период притирки. Обычно слой тефлона наносится ещё с завода автопроизводителем. Поскольку материал отличается повышенным скользящим эффектом, это позволяет деталям двигателя лучше и быстрее приработаться. Затем слой тефлона попросту сгорает, не нанося никакого вреда внутренним компонентам ДВС.

Графитовое напыление выполняет аналогичные функции. То есть это состав для применения на ранних этапах тюнинга. Устанавливая новые компоненты мотора, либо полностью меняя двигатель, внутренние поверхности обрабатывают графитовыми составами. Они ускоряют приработку поршней и стенок цилиндров. В итоге элементы лучше скользят, не появляются задиры, царапины. Правильная приработка деталей играет огромную роль в создании оптимальной работы силового агрегата.

В чём преимущества

Спорить с эффективностью поршней, покрытых специальными составами, бессмысленно. Это давно доказано и подтверждено фактами.

Применяя подобные решения, можно добиться следующих преимуществ:

• улучшается взаимная работа трущихся поверхностей;
• ускоряется притирка и приработка поршня и цилиндра;
• обеспечивается защита от высокотемпературных перегрузок;
• снижается уровень вреда поршню при детонации двигателя;
• создаётся защитный слой, способный справиться с длительной высокотемпературной нагрузкой.

Добиться таких преимуществ можно, использовав подходящий вариант покрытия поршней. Наносятся они своими руками либо с помощью специалистов.

Стоит ли использовать

Это главный вопрос, на который каждый автомобилист должен ответить сам.

Польза и эффективность специального покрытия находится вне всякого сомнения. Но проблема в том, что нанесение такого слоя процедура достаточно дорогая и сложная, требующая демонтажа мотора и его разборки.

В настоящее время покрытие поршней получило наиболее широкое распространение в гоночных автомобилях, на спортивных машинах и на авто, которые являются серьёзным тюнинг-проектом с прицелом на максимальное увеличение мощности. Чтобы справиться с такими нагрузками, поршню нужна дополнительная защита. И протекторные покрытия с этим прекрасно справляются.

Что же касается гражданского транспорта, то здесь потребности в подобных мерах нет. Для начала учтите, что автопроизводители на этапе сборки уже вносят специальное покрытие, необходимое для эффективной приработки деталей. Наносить его повторно уже не имеет смысла. А доработка путём обработки нитридом титана или керамикой крайне дорогая и технически сложная. Обычные автомобили не работают при таких нагрузках, чтобы нуждаться в подобной защите.

Источник