3. Выбор и обоснование необходимости покрытия

Необходимость покрытия в основном определяется заданными климатическими условиями. Покрытия наносят на изделия из различных материалов для защиты изделий от коррозии, придания им декоративного вида, создания специальных поверхностных свойств (электропроводности, теплопроводности, электроизоляционных, магнитных и немагнитных свойств, светоотражающей или светопоглощающей способности, износостойкости и др.). Покрытия могут быть металлическими и неметаллическими, неорганическими (оксидные, фосфатные, фторидные и др.), пластмассовыми, резиновыми, лакокрасочными.

Покрытия могут быть металлическим и неметаллическим, пластмассовым, резиновым, лакокрасочным.

При выборе покрытий необходимо учитывать их назначение, условия эксплуатации, материал детали, свойства и характеристику покрытий, допустимость и недопустимость контактов сопрягаемых материалов. Например: для умеренного климата и промышленной атмосферы различают условия эксплуатации: легких – в закрытых помещениях с искусственно регулируемые климатическими условиям; средние - в закрытых помещениях без искусственно регулируемых климатических условиях; жесткие - на открытом воздухе или под навесом. Очень жесткие условия эксплуатации для многих климатических зон соответствуют эксплуатации изделия на открытом воздухе или в морской атмосфере. Так, покрытия целесообразно выполнить для условий Л - никелем толщиной 3 мкм, для условий С и Ж – серебром толщиной соответственно 6 и 9 мкм. Один и тот же вид покрытий часто используется для различных целей. Так, никелевые и хромовые покрытия часто применяют как защитно-декоративные покрытия, так и для повышения поверхностной твердости детали, работающие в условия трения.

Например, цинковые покрытия обладают твердостью НВ 40-50, работают в интервале температур –70 ÷ +250°С, обладают хорошим сцеплением с деталью, хорошо работают на изгиб, но износостойкость низкая, а кадмиевые покрытия имеют твердость НВ 12-40, интервал рабочих температур ±60°С, обладают высокой пластичностью, хорошо паяются, выдерживают изгиб, развальцовку, вытяжку, хорошо притираются, устойчивы в морской среде, щелочных растворах, но неустойчивы в среде сернистых газов, масел, бензина. Для нанесения металлических покрытий используют методы химического охлаждения из растворов, горячего погружения детали в расплавах, вакуумного испарения, катодного распыления, электронно-лучевого напыления и гальванические.

При выборе материала металлических защитных покрытий стремятся не допустить образования гальванических пар, вызывающих коррозию активного металла детали. В зависимости от свойств основного материала деталей и технологических условий образования пленок окисные и фосфатные покрытия могут выполнять разнообразные функции, например: изоляционные, защитно-декоративные, смазывающие, износостойкие функции подслоя перед нанесением металлического или лакокрасочного покрытия. Формирование свойств окисных и фосфатные покрытия осуществляют выбором технологии нанесения.

Покрытия и пластмасс наносят на детали из металла, тканей, бумаги, стекла с целью антикоррозионной защиты, влагозащиты, декоративной отделки, повышение химической стойкости, износостойкости.

Из лакокрасочных материалов, применяемых для окраски деталей РЭА, наиболее распространение получили жидкие и перхловиловые эмали.

Лакокрасочные покрытия (масляные и эмальные краски, а также нитроэмали) применяют для защиты и декоративных целей Лакокрасочные покрытия можно разделить на следующие виды:

Атмосферостойкие – стойкие к атмосферным воздействиям в различных климатических условиях, используется на открытых площадках.

Водостойкие – стойкие к действию пресной воды и ее паров, а так же морской воды.

Специальные – обладающие специфическими свойствами: стойкие к рентгеновским и другим излучениям; светящиеся; термостойкие.

Масло-бензостойкие – стойкие к воздействию минеральных масел, пластических смазок, бензина, керосина и т.д.

Термостойкие – стойкие к воздействию повышенных температур.

При изготовлении деталей приборов часто используют лаки – коллоидные растворы смол, битумов, высыхающих масел и тому подобных веществ. По применению лаки можно разделить на три основные группы: пропиточные, покровные и клеящие лаки.

Пропиточные лаки служат для пропитки пористой и, в частности, волокнистой изоляции (бумага, картон, пряжа, ткань). В результате пропитки существенно улучшается целый ряд важных свойств, пропитываемых электроизоляционных материалов или изделий.

Покровные лаки служат для образования механически прочной, гладкой, блестящей, жаростойкой пленки на поверхности лакируемых предметов. К покровным относятся – пигментированные эмали; это лаки в состав которых входит пигмент, т.е. мелкий порошок неорганического состава, придающий пленке определенную окраску, улучшающий ее механическую прочность, теплопроводность и адгезию поверхности, на которых нанесен лак.

Клеящие лаки применяются для склеивания твердых электроизоляционных материалов или для приклеивания электроизоляционных материалов к металлу.

Технология нанесения покрытий и методы контроля качества приведены в ГОСТ 16976-71.

Выбор покрытия детали определяется климатическими условиями, материалом детали, эстетическими требованиями и т.д. Толщины выбранного покрытия должно быть указана в технологии и на чертеже, контроль толщины покрытия необходимо проводить неразрушающими методами контроля, которые позволяют сохранять покрытие, и деталь остается пригодной к эксплуатации. Рассмотрим некоторые методы неразрушающего контроля толщины покрытия.

Разнообразие видов покрытий и способов их нанесения, широкий диапазон толщин от долей микрометра до десятков миллиметров, а также различные габариты и конфигурация изделий не дают возможность использовать какой – либо один метод. В зависимости от области и объёма их применения эти методы разделены на три группы: широко применяемые, применяемые и редко применяемые. К первой группе относятся магнитные, электромагнитные и радиационные методы контроля толщины покрытий, ко второй – электрические, радиоволновые, оптические и к третьей – тепловые и акустические методы. Рассмотрим некоторые широко применяемые методы контроля толщины покрытия.

Магнитные методы позволяют осуществлять контроль толщины немагнитных и слабомагнитных, например, никелевых, покрытий на ферромагнитной основе, а также сравнительно тонких ферромагнитных покрытий на немагнитной основе. Наибольшее распространение получили магнитоотрывной и магнитоиндукционный методы контроля.

Электромагнитные (или токовихревые) методы позволяют контролировать толщину однослойных покрытий при различных сочетаниях материалов основы и покрытия, за исключением случая диэлектрических покрытий на изделиях из диэлектриков.

Радиационные методы можно отнести к числу наиболее универсальных методов контроля толщины тонких покрытий. Они позволяют производить контроль практически при любых сочетаниях материалов покрытия и основания, при этом измерения можно проводить без контакта с контролируемой поверхностью. Данный метод нечувствителен к изменениям электрических, магнитных и других свойств изделия. Среди радиационных методов наибольшее применение для решения задач толщинометрии покрытий получил метод обратного рассеяния бета – излучения.

К недостаткам радиационных методов следует отнести длительность измерения (от 60 до 100 секунд на каждое измерение), сложность и высокую стоимость оборудования, необходимость выполнения жёстких требований по технике безопасности.