Знай свое колесо

Nov 09, 2023

Для борьбы с износом и коррозией, возникающими на компонентах шасси самолетов, на протяжении многих десятилетий на них наносилось твердое покрытие. Первоначально эти детали были покрыты шестивалентным хромом, а затем были отшлифованы с использованием абразивов на основе оксида алюминия или карбида кремния на основе рубина.

Этот процесс электролитического твердого хромирования (EHC) представляет собой метод нанесения покрытия, который существует уже более 60 лет. Это важнейший процесс, используемый для нанесения твердых покрытий на различные компоненты самолетов при производстве оригинального оборудования, а также для общего восстановления изношенных или подвергнутых коррозии компонентов, снятых с самолетов во время их капитального ремонта. В частности, хромирование широко используется на компонентах шасси, таких как оси, гидравлические цилиндры, пальцы и шейки.

Хотя полировка, как правило, не требовалась, покрытия иногда полировались методами суперфинишной обработки с помощью лент, паст или камней, если шлифованные поверхности не были достаточно гладкими для критических применений герметизации.

Ужесточение Агентства по охране окружающей среды США и других международных экологических норм, регулирующих выбросы шестивалентного хрома в атмосферу и утилизацию опасных жидких и твердых отходов, сделали твердое хромирование деталей коммерческих и военных самолетов экономически, экологически и политически неустойчивым.

Высокоскоростное кислородное напыление покрытий (HVOF) было разработано для нанесения сверхтвердых, устойчивых к коррозии покрытий на стальные подложки. Порошки карбида вольфрама впрыскиваются в высокоскоростной поток топлива и кислорода для распыления и сверхзвукового воздействия на поверхность детали, на которую будет нанесено покрытие. С помощью этого процесса быстро достигается толщина покрытия от нескольких мил до 0,5 мм.

Шлифование этих покрытий необходимо производить алмазными шлифовальными кругами из-за их чрезвычайной твердости и толщины. Джон Деверо был пионером в этой работе в НАСА, которое спонсировало первую спецификацию, регулирующую шлифовку покрытий HVOF. Эта спецификация стала известна как AMS2449.

Разработка проводилась с использованием доминирующей на тот момент системы склеивания колес — фенольной смолы. С тех пор производители деталей шасси из высокопрочной стали были ограничены использованием шлифовальных кругов с алмазной пропиткой и связкой фенольной смолы для шлифования этих деталей, хотя и с некоторыми трудностями.

Круги на смоляной связке по своей природе являются инструментами закрытой конструкции и склонны к запотеванию или нагружению грунтовым материалом. Колеса обычно проверялись с помощью алмазного инструмента или устройства для правки с тормозом с использованием круга из карбида кремния (SiC). Затем поверхность круга открывали для шлифовки, вручную наклеивая на нее абразивный брусок из оксида алюминия. Иногда это делалось в автономном режиме на отдельной машине.

Этот метод был не только трудоемким и громоздким, но и при снятии круга с шлифовального станка, а затем его повторной установке, могли возникнуть ошибки.

Новые правила безопасности также не позволяют операторам открывать двери работающих машин или взаимодействовать с шлифовальными кругами, работающими на скорости. Это еще одна причина, по которой производители начали требовать улучшения системы.

Высокоскоростное кислородное напыление покрытий (HVOF) было разработано для нанесения сверхтвердых, устойчивых к коррозии покрытий на стальные подложки. Твердость и толщина покрытий затрудняют шлифовку. Фотографии любезно предоставлены Hitemco.

Технология остеклованного алмаза существует с 1980-х годов, когда она была разработана в первую очередь для шлифования керамики и твердосплавных инструментов. Преобладающими преимуществами алмазных кругов «вит» перед алмазными кругами из смолы являются естественная пористость структуры круга, которая обеспечивает более холодное шлифование; лучшее удаление стружки; и что еще более важно, возможность правки колес.

Правка и правка выполняются одновременно с помощью высокоскоростного вращающегося алмазного правящего шпинделя и диска с алмазной пропиткой. Колеса можно отрегулировать, когда диск вращается в одном направлении, при этом колесо в точке контакта и заправка вращаются в противоположном направлении или против направления для лучшего качества отделки.