Покрытие поршней тефлоном своими руками

Технология нанесения антифрикционного покрытия MODENGY Для деталей ДВС на поршни двигателей

Смотрите также

Для дополнительной защиты поршней двигателей от образования задиров и износа автопроизводители все чаще применяют инновационные материалы, в том числе антифрикционные твердосмазочные покрытия.

Как показали многочисленные испытания, одним из наиболее эффективных и удобных в работе материалов является специализированный состав для деталей двигателя – покрытие MODENGY Для деталей ДВС.

Данный материал производится на основе высокодисперсного дисульфида молибдена высокой степени очистки, графита и специального полимерного связующего. Покрытие может отверждаться как при комнатной температуре, так и при нагреве.

Покрытие MODENGY Для деталей ДВС имеет серый матовый цвет, работает в диапазоне температур от -70 до +260 С. Срок службы покрытия при возвратно-поступательном движении в условиях сухого трения и контактного давления 550 МПа составляет 310 тысяч циклов колебаний. Несущая способность состава – 12500 Н.

Основные функции MODENGY Для деталей ДВС:

• Защита поршня и цилиндра от задиров и износа, особенно в тяжелых условиях работы (пуск при пониженных температурах, недостаток смазки, перегрев и т.п.)
• Повышение несущей способности поверхности
• Ускорение приработки
• Обеспечение смазки на весь срок службы (покрытие не стирается в течение длительного времени, задерживаясь во впадинах микрорельефа, устойчиво к воздействию топлива и нефтепродуктов)
• Снижение трения, шума и расхода топлива

Покрытие может использоваться не только на поршнях, но и в других узлах двигателя: штоках клапанов, вкладышах, резьбовых соединениях и др.

Подготовка поверхности

Перед нанесением покрытия поршни должны быть тщательно очищены от воды, масла и иных загрязнений, попавших на поверхность в процессе изготовления. Для оптимального результата очистку рекомендуется проводить с помощью Специального очистителя-активатора MODENGY или механических приспособлений. Возможно применение ультразвуковых ванн.

Если названные продукты не обеспечивают удаление всех загрязнений с поверхности поршня, то процесс очистки может включать:

• Горячую щелочную мойку (+50. +60 °С)
• Промывку деионизированной водой
• Обдув горячим воздухом (+60 °С)

После очистки недопустимо прикасаться к поверхностям, на которые будет нанесено покрытие. Попадание даже незначительного количества загрязнений или масла с пальцев рук может повлиять на адгезию материала.

Нанесение покрытия

Нанесение MODENGY Для деталей ДВС на поршни производится методом распыления непосредственно из упаковки – аэрозольного баллона. Однако перед применением состав должен быть тщательно перемешан путем энергичного встряхивания баллона в течение не менее 3 минут после появления стука шариков. По причине высокой вязкости состава твердые смазочные вещества не оседают быстро на дно баллона. Тем не менее должно производиться периодическое перемешивание состава – минимум 1 раз в смену (8 часов).

Все необходимые параметры распыления (давление, диаметр сопла и т.д.) уже заложены в конструкции сопла распылителя баллона и обеспечиваются тщательным подбором пропорций компонентов состава и газа-вытеснителя.

Дистанцию напыления необходимо выбирать таким образом, чтобы состав достигал поверхности, оставаясь влажным. Обычно наилучших результатов можно достигнуть с расстояния 25-30 см до поверхности. При слишком большом расстоянии между соплом и деталью покрытие высыхает до контакта с поверхностью, в результате чего на детали оно будет неоднородным, а адгезия недостаточной. Оптимальная толщина образуемой пленки должна быть не более 5 мкм за один проход. Большая толщина покрытия может быть достигнута путем нескольких проходов.

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

• Для оптимального результата оборудование для нанесения покрытия должно быть размещено в контролируемой атмосфере. Рекомендуемая температура воздуха составляет 20±4 °С при относительной влажности менее 50 %.
• Детали оборудования для перемещения поршней должны быть сконструированы таким образом, чтобы не происходило царапания или загрязнения поверхностей поршней.
• Для нанесения покрытий на поршни компания «Моденжи» поставляет укомплектованные линии («под ключ»), включающие оборудование для мойки, печи для сушки, оборудование для перемещения. Их применение позволяет достичь более высокой производительности.

При массовом производстве поршней используются и другие покрытия MODENGY. Они поставляются в жидком виде и могут наноситься не только распылением, но и другими методами, например, трафаретной печатью.

Толщина покрытия

Для достижения высокого уровня эффективности и адгезии толщина покрытия должна составлять минимум 5 мкм, максимум – 25 мкм. Антифрикционное покрытие толщиной 10-12 мкм эффективно предотвращает схватывание, задир и минимизирует изнашивание, а покрытие толщиной 18-20 мкм дополнительно способствует снижению шума (стука поршней).

Толщина отвердевшего покрытия может быть определена 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).

Отверждение покрытия

После нанесения покрытия MODENGY Для деталей ДВС поршни могут оставаться на месте. При комнатной температуре полная полимеризация состава занимает около 12 часов.

Увеличить скорость отверждения можно при нагреве деталей. В этом случае поршни с покрытием на 20 минут помещаются в циркуляционную сушилку, обеспечивающую требуемую температуру +170 °С.

Объем нанесенного неотвердевшего покрытия после полимеризации уменьшается примерно в 5 раз. Это происходит в значительной степени из-за испарения содержащихся в составе растворителей.

Методы контроля качества

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. Более жесткий тест покрытий на адгезию, который часто применяется с целью идентификации поршней с плохой очисткой поверхностей или поршней с повышенной пористостью металла, это испытание в кипящей воде в течение минимум 0,5 ч. После извлечения поршней из воды и охлаждения до температуры окружающего воздуха они исследуются на предмет наличия вздутий и отслоений покрытия.

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

Тест в кипящей воде для контроля адгезии покрытия предполагает очень жесткие условия испытания и не обеспечивает воспроизводимости результатов. Это испытание применяется для оперативного контроля качества. Его результаты чувствительны даже к незначительным изменениям в технологии очистки поверхностей поршней и/или увеличению пористости металла.

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

Удаление покрытия

До отверждения покрытие поршней MODENGY Для деталей ДВС может быть легко удалено Специальным очистителем-активатором MODENGY. После отверждения покрытие удаляется с помощью пескоструйной обработки, обработки стеклянной дробью или другими механическими способами.

Присоединяйтесь

© 2004 – 2021 ООО «АТФ». Все авторские права защищены. ООО «АТФ» является зарегистрированной торговой маркой.

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