Способ изготовления и обработки мелкоразмерных съемных зеркал

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке специального инструмента из нержавеющих сталей, может найти применение в медицине, в приборостроении и сборке микродвигателей и систем для космической гехники Способ предусматривает изготовление зеркала из криогенно упрочненной нержавеющей стали, держателя из нержавеющей высокопрочной пружинной стали, ручки из нержавеющей капиллярной трубки, электрополирование зеркала в процессе отпуска в электролитной аммонийсодержащей плазме при температуре 490 - 540° С в течение 1.5-2 мин, при плотности тока 0.3-0,4 А/см и доводку в гипсе с добавкой микроабразивного компонента Электролит в качестве аммонийсодержащего вещества может содержать аммоний виннокислый. Оптимальный состав смеси для полирования зеркала состоит из двуокиси титана при соотношении с гипсом 1 :3. При необходимости доводку зеркала проводят многократно. Резьбовую часть держателя также обрабатывают в электролитной плазме в течение 0,5 - 1 мин. сварку зеркала держателя проводят лазером, причем держатель крепится к боковой поверхности зеркала Способ технологичен, позволяет в 4 - 6 раз повысить износостойкость зеркал, в 2 - 3 раза снизить металлоемкость и трудоемкость изготовления 11 зл. ф-лы.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5018369/02 (22) 0208.91 (46) 15.12.93 Бюл. Йа 45 — 46 (75) Тарасов А.Н. (73) Опытное конструкторское бюро гфакел" (S4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ОБРАБОТКИ

МЕЛКОРАЗМЕРНЫХ С ЕМНЫХ ЗЕРКАЛ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке специального инструмента из нержавеющих сталей, может найти применение в медицине, в приборостроении и сборке . микродвигателей и систем для космической техники Способ предусматривает изготовление зеркала из криогенно упрочненной нержавеющей стали, держателя из нержавеющей высокопрочной пружинной стали, ручки из нержавеющей капиллярной трубки,электрополирование зеркала в процессе отпуска в электролитной аммонийсодержащей плазме (19) RU (1Ц %04614 СХ (51) 5 С23С8 Зб при температуре 490 — 540 С в течение 1,5 — 2 мин, при птютности тока 03-04A/см и доводку в г гипсе с добавкой микроабразивного компонента

Электролит в качестве аммонийсодержащего вецества может содержать аммоний виннокислый.

Оптимальный состав смеси для полирования зеркала состоит из двуокиси титана при соотношении с гипсом 1: 3. При необходимости доводку зеркала проводят многократно. Резьбовую часть держателя также обрабатывают в элеаролитной плазме в течение 05 — 1 мин. сварку зеркала и держателя проводят лазером, причем держатель крепится к боковой поверхности зеркала. Способ технологичен, позволяет в 4 — 6 раз повысить износостойкость зеркал. в 2 — 3 раза снизить металлоемкость и трудоемкость изготовления 11 зл. ф-лы.

2004614 (56) ТУ 6-1-5-82.

Изобретение относится к металлургии., в частности к изготовлению и термической обработке медицинского инструмента из нержавеющих высокопрочных сталей, и может найти применение также в приборостроении„ электронике.

Цель — повышение износостойкости и надежности, улучшение условий стерилизации и труда. Предусматривается также повышение технологичности, снижение энергозатрат на производство и обработку, увеличение кратности использования и ресурса при улучшении коррсзионной стойкости.

Сущность разработанной технологии в изготовлении зеркал из криогенно упрочненнсй нержавеющей стали и электрополировании в процессе отпуска в электрслитной плазме в течение 1,5-2 мин при температуре 490 540 С при плотности тока

0,3-0,4 A/см, в сварке с держателем из нержавеющей стали аустенитного класса и креплении зеркала с держателем в ручке с продольными ребрами жесткости.

При этом ручку зеркал изготовляют иэ деформированной «апиллярной трубки ипи из титанового сплава, предусматривается также лазерная сварка зеркала и держателя по образующей и зонная обработка резьбовой части ручки в электролитной плазме.

При практическом осушествпении использована упрсчненная при -196 С сталь

1ОХ17НЗМ2, для обработки в злектролитной плазме применена установка YXTO-5M, лазерная сварка проведена на установке

Квант-15, для дер>кавок взята калиброванная сталь 12Х18Н1ОТ, дпя ручек трубки и прутки нержавющей стали и сплава

ВТ 1-0.

Пример 1. Зеркала стоматологические диаметром 22 мм и толщиной 1,5 мм изготовляли из прутка стали 10Х17Н8М2 и после механической обработки эпектрополировали и процессе отпуска в электрслитнсй плазме при анодном нагреве в электролите, содержащем хлористый аммоний, азотнокислый аммоний и виннокислый кислый аммоний. Температура нагрева была 540 С, время выдержки,5 мин, 5

После чистовогс полирования сваривали зеркала с державками по образующей и устанавливали в ручке из титанового сплава с оксидированной резьбовой частью и продольными канавками глубиной 0,8 мм, Обработка позволила получить зеркала с классом истоты не хуже 12-13 по ГОСТ

2789-73, микротвердость была в пределах

Нс,49 = 698-712, корроэионная стойкость весьма высокая 1-2 балла по ГОСТ 1381973, Ресурс работы зеркал повысился в сравнении со стандартными в 5 раз, Характеристики зеркал при обработке по средложенному и известному способам .. риведены в табл. 1.

Пример 2. Зеркала для сборки и дефектации двигателей малой тяги космических агрегатов с удлиненными ручками из-. готовляли из стали 09Х18Н9-селект, криогенно упрочненной в жидком азоте.

После шлифования зеркала обрабатывали в процессе о пуска в электролитной плазме на установке YXTO-GM при 540 С в течение 2 мин при плотности тока 0,4

А/см, затем сваривали с держателем из проволоки ВО и полировали в обоймах, заливкой гипсовой смесью с двуокисью титана, Крепление в ручках из титанового сплава

BT-1 с анодированием резьбовой части, имеющей продольные канавки.

В результате обработки получены классные зеркала повышенной прочности и изHocGcòoAKGcTlë, удобные и надежные в работе, облегченные по весу с ресурсом работы в 4 раза выше стандартных.

В табл. 2 приведены сравнительные свойства предложенных и известных зеркал сборных

Таким образом, предложенный способ экономически и технически эффективен и позволяет существенно повысить ресурс работы зеркал при минимальных удельных затратах на материалы и оборудование.

В табл, 3 приведены режимы обработки и сравнительные свойства зеркал при обработке по предложенному и известному способу.

2004614

Таблица1

Характер износа

Класс чистоты, 6в +K+

Входящие детали Условия обработки

Коррозионная стойкость*, мм/го

П е ложен ные

Следы шаржирования, удаляемые полированием

0,016

0,001

Зеркало из

10Х17Н8М2, 0 130

0,002 держатель

12Х18Н10Т, ручка иэ

09Х18Н10т

0,200

0,003

Извес тн ые

Зонная коррозия, трещины, смятие, резьбы

0,016

0,100

Покрытие, вальцевание, полирование. старение

0.320

0,030

0,43

0,040

* В атмосфере 98%-ной владжности

Таблица2

*Для зеркал число переполировок, для ручки до износа резьбы.

Таблица3

Режимы обработки и характеристики зеркал сборных, обработанных по предложенному и известному способам.

Наименование детали, марка материала

Режим термической обработки*

Износо- Харакстой- тер иэкость, ч носа

Масса детали, г

Температура, С

Время Плог выдерж- ность ки, мин тока

Аlсм

52,5 10740

490

1,5

0,3

2,8

38,0 12450

540

2,0

1,7

Держатель, сталь

12Х18Н10Т проволока ТУ

3-1002-77

0,4

Зеркало стеклянное, оправа латунь, державка, ручка латунь хромированные

Предложенный

Зеркало, сталь

10Х17Н8М2, пруток ТУ

92-932-2-110 †

Отпуск и полирование в электролитной плазме

500 С, 2 мин, доводка

Число операций изготовления

Трудоемкость иэготов" дления, мин/шт.

Единичные потемнения, шаржирование, удаляе2004614

Продолжение табл. 3

Режим термической обработки*

Число операций изготозления

Масса детали, r

Трудоемкость изготовдления, мин/шт

Износо- Харакстой- тер иэкость, ч носа

Наименование детали, марка материала

Температура, ОС

Время Плотвыдерж- ность ки, мин тока

А/см

Ручка из трубки сталь

12Х18Н10Т, ГОСТ 14162-79 мое полированием

510

0,3

2,0

8,2

31,0

11320

Прототип

Зеркало стекля нное, оправка иэ

Л68, ГОСТ

15527-70

Коррозия по контуру, сколы, отрыв от держателя

80

3,7

145,0

2730

Держатель из латуни Л-68 хромированный и ок

180

9,0

63.5

2730

Ручка, шестигранник Л68

ГОСТ 15527-70, х омХ6

150

31,5

74,5

6120 ли, ограненной до квадратного сечения.

4. Способ по пп,1 и 2, отличающимися тем, что ручку выполняют из титановыь сплавов с цветовым анодированием.

5. Способ по пп,1 - 4, отличающийся тем, что соединение держателя с зеркалом осуществляют сваркой при креплении дерм<ателя к боковой поверхности зеркала.

6. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что соединение дерм<ателя с зеркалом проводят лазером.

7. Способ по пп.1 - 6, отличающийся тем, что обработку в электролитной плазме проводят после соединения держателя с зеркалом аргонно-дуговой сваркой с погружением в электролит сварного шва.

8. Способ по пп.1 - 7, отличающийся тем, что злектрополирование проводят в электролите, содержащем в качестве соединения аммония виннокислый аммоний.

9. Способ по пп.1 - 8, отличающийся; тем, что доводку зеркала осуществляют в быстротвердеющей смеси с микроабразивами, 10. Способ по пп.1 - 9, отличающийся, тем, что быстротвердеющая смесь образована гипсом и двуокисью титана в соотношении 3:1.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ОБРАБОТКИ МЕЛКОРАЗМЕРНЫХ СЪЕМНЫХ

ЗЕРКАЛ, преимущественно медицинских, стоматологических, включающий изготовление и обработку зеркала, держателя и ручки и их сборку, отличающийся тем, что, 10 с целью повышения иэностойкости и надежности инструмента. улучшения условий труда и стерилизации, для изготовления зеркала используют криогенно-упрочненную нержавеющую сталь, держатель иэго- 15 тавливают из нержавеющей стали аустенитного.класса; а ручку выполняют с продольными ребрами жесткости, причем зеркало электрополируют в процессе отпуска в течение 1,5 - 2 мин при 490 - 540 С в 20 электролитной аммонийсодержащей плазме при плотности тока 0,3- 0,4 А/см с пог следующей доводкой механическим полированием.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, 25 что зеркало изготавливают из криогенноупрочненной стали 1ОХ17Н8М2, 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что ручку выполняют из капиллярнойi30 трубки иэ аустенитной нержавеющей ста-.

* В предложенном способе нагрев в электролите с 3 Д аммония виннокислого кислого, в прототипе нагрев на воздухе.

2004614

Составитель А.Тарасов

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор

Корректор B.Ïåòðàø

Заказ 3381 Тираж

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Подписное

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

11. Способ по пп.1 - 10, отличающийся тем, что перед сборкой плазменной обработке при анодном электролитном нагреве подвергают резьбовую часть рукоятки.

12. Способ по пп.11 и 12, отличающийся тем, что зонное нитрооксидирование проводят в электролитной плазме в течение 30 - 60 с.