Компании CW потребовалось нанести тонкий слой меди в противозадирных целях на резьбу новых компонентов из нержавеющей стали.
Когда две детали из нержавеющей стали находятся в непосредственном контакте друг с другом, постоянное трение может привести к задиранию металла. Компания Cutting and Wear Limited (CW), международный поставщик технологии скважинных инструментов для производителей оборудования во всем мире, знает об этой проблеме все.
Компании CW было нужно нанести тонкий слой меди в противозадирных целях на резьбу новых компонентов из нержавеющей стали, при этом соблюдая индивидуальные требования клиентов.
CW производит цилиндры с каналами выпуска для нефтегазовой промышленности. Их делают из UNS S17400 H900, хромистой медьсодержащей дисперсионно-твердеющей нержавеющей стали, применяемой в областях, требующих высокой прочности и коррозионной стойкости. Из-за материала основного металла резьбовое соединение цилиндра подвержено задиранию, коррозии и протечкам. Дополнительная сложность заключается в том, что на головки цилиндра часто наносят тонкопленочное покрытие Zintec, которое можно легко повредить.
CW рассмотрела массу вариантов получения необходимых смазочных и противозадирных свойств. К сожалению, они представляли угрозу как для детали, так и для покрытия Zintec. От нанесения гальванических покрытий в барабане отказались из-за хрупкости компонента. Электролитическая ванна не подошла по причине того, что компоненты цилиндра пришлось бы сильно экранировать, чтобы защитить головки с покрытием Zintec. Также электролитическая ванна была не выгодна с финансовой точки зрения ввиду небольших объемов, нуждающихся в покрытии.
Решением стало селективное электроосаждение — удобный метод, используемый для укрепления, ремонта и восстановления отдельных участков готовых компонентов без применения иммерсионной ванны. Для получения смазывающей способности и противозадирных свойств требовалось осаждение совсем небольшого количества меди, а учитывая небольшое количество компонентов, селективное электроосаждение подошло идеально. Используя методы маскирования и модуль питания, технические специалисты смогли выполнить электроосаждение в рамках допусков по чертежам без необходимости в последующей механической обработке.
В рамках проекта компания CW сотрудничала с компанией Sifco Applied Surface Concepts. Перед нанесением меди детали осторожно экранировали, чтобы защитить покрытие Zintec. Селективное электроосаждение требует перемещения анода, детали или и того и другого. В данном случае цилиндры поместили в головку для токарной обработки (токарного станка), а оператор держал анод в неподвижном положении, обеспечивая поток к аноду для качественного осаждения на глубокую резьбу. Перед электроосаждением выполнялись следующие процедуры: электроочистка, подготовка активатора №4 и активатора №1, а также никеля для соединения. Затем осуществлялось осаждение меди на глубокую резьбу, чтобы обеспечить достаточные смазочные и противозадирные свойства сопряженных деталей.
Применяя селективное электроосаждение, компании CW удалось нанести покрытие на ограниченное количество компонентов почти вполовину быстрее, чем в электролитической ванне, при меньших затратах. Теперь компания Sifco ASC наносит покрытия на такие цилиндры для CW на регулярной основе.
