Строительные машины и оборудование, справочник




Восстановление деталей полимерными материалами

Категория:
   Ремонт автомобилей КАмаЗ



Восстановление деталей полимерными материалами

Полимеры — это высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из большого числа одинаковых группировок, соединенных химическими связями.

Профессор, доктор технических наук Г. В. Мотовилин разработал технологию восстановления деталей полимерными материалами в виде эпоксидных композиций в авторемонтном производстве. Эпоксидные композиции широко применяют для заделки трещин и пробоин в корпусных деталях.

В состав эпоксидных композиций входят эпоксидная смола ЭД-16 или ЭД-20, пластификатор, наполнители и отвердители. Пластификаторами служат дибутилфталат ДБФ, полиэфир МГФ-9, тиокол НВБ-2. В качестве отвердителей применяются полиэтиленполиамин ПЭПА, отвердитель УП-583. Одновременно и пластификатором, и отвердителем являются низкомолекулярные полиамидные смолы Л-18, Л-19, Л-20. В табл. 11 приведены некоторые составы эпоксидных композиций.




Для ремонтных целей также могут быть использованы клеи холодного отверждения УП-5-177 и УП-5-177-1 —композиции на основе модифицированной эпоксидной смолы и отвердителя УП-5-159, отверждающиеся как на воздухе, так и в воде (пресной и морской).

Для приготовления композиций эпоксидная смола ЭД-16 подогревается до жидкотекучего состояния (при температуре 60… 70 °С) в ванне с горячей водой или у источника с равномерным нагревом. В фарфоровом или металлическом сосуде в горячую смолу вводится пластификатор и состав перемешивается в течение 5—8 мин. После этого по частям добавляется наполнитель, который должен быть сухим, и приготовленная смесь тщательно перемешивается.

Полученный состав может длительно (1—2 года) храниться в закупоренной таре в прохладном и темном месте. Непосредственно перед употреблением в тройную смесь вводится отвердитель. При этом температура смеси не должна превышать 30 °С. Срок нанесения композиции после введения ПЭПА составляет 30—60 мин при комнатной температуре.

Полимерные материалы и их свойства. При восстановлении деталей машин в ремонтной практике все шире применяют пластмассы. Полимерные материалы имеют большой диапазон положительных свойств: простота восстановления и изготовления деталей, хорошие фрикционные и антифрикционные качества, достаточная прочность, масло-, бензо- и водостойкость, небольшая трудоемкость и низкая стоимость. К недостаткам полимерных материалов можно отнести изменение их физико-механических свойств с изменением температуры и срока службы, сравнительно низкие твердость, усталостная прочность и теплостойкость.

При ремонте машин наибольшее применение получили композиции материалов на основе эпоксидных смол, полиамиды (68, НД, ВД и др.), волокнит АГ-4, текстолит, эластомер ГЭН-150(В), герметики типа «Эластосил» и синтетические клеи. Промышленность выпускает специальные аптечки и наборы полимерных материалов для ремонта машин.

Ремонтная аптечка АРПК ГОСНИТИ предназначена для ремонта тракторов, автомобилей и других машин в полевых условиях. В ее состав входят эпоксидная смола ЭД-16 с отвердителем и пластификатором, железный порошок, алюминиевый порошок ПАК-1, стеклолента, стеклоткань, герметик «Эластосил» 137—83, стальные, алюминиевые пластины и вспомогательные материалы для выполнения необходимых операций при ремонте.

Набор полимерных материалов для ремонта сельскохозяйственной техники (ТУ 6-09-4090—75) предназначен для заделки трещин, пробоин, восстановления изношенных поверхностей неподвижных сопряжений, резьбовых соединений, ремонта трубопроводов и других операций в мастерских. Набор содержит эпоксидную смолу, отвердитель (полиэтиленполиамин) и пластификатор (дибутилфталат).

Восстановление деталей составами на основе эпоксидных смол.

Составы на основе смолы ЭД-16 применяют для склеивания хорошо подогнанных одна к другой деталей, заделки трещин, пробоин и нанесения покрытий на изношенные поверхности. Составы изготавливают в зависимости от требуемых механических свойств поверхности и условий работы. Для восстановления деталей, работающих пРи температуре от —70 °С до +120 °С, рекомендуют следующие составы. На 100 частей (по массе) эпоксидной смолы ЭД-16 берут —8 частей отвердителя (полиэтиленполиамина), 12…15 частей пластификатора (дибутилфталата) и в качестве наполнителя используют железный порошок, алюминиевый порошок ПАК-1 или Цемент марки «500».

Состав без наполнителей применяют для закрепления втулок и колец при восстановлении с использованием дополнительных деталей. При заделке трещин и пробоин в стальных и чугунных деталях в качестве наполнителя вводят железный порошок— 160 частей или цемент — 120 частей, а при восстановлении алюминиевых деталей — алюминиевый порошок — 30…40 частей.

Приготовление составов заключается в следующем. Эпоксидную смолу разогревают в таре до температуры 60…80°С, добавляют дибутилфталат и смесь перемешивают. Затем, если необходимо, вносят наполнитель, предварительно высушенный в течение 2…3 ч при температуре 100 …120 °С. Отвердитель (полиэтиленполиамин) добавляют перед употреблением состава. Его так же, как и напол: нитель, перед внесением в состав выпаривают в вакуум-сушильном шкафу в течение 3 ч при температуре 110… 115 °С. Готовый состав необходимо использовать в течение 20…25 мин. Перед нанесением состава поверхности должны быть очищены до металлического блеска и обезжирены.

Заделка трещин и пробоин. После определения размеров трещины концы ее засверливают сверлом диаметром 3 мм, а трещину по всей длине разделывают под углом 60…70° на глубину 2…3 мм. Если толщина стенки детали менее 2 мм, разделку трещин не делают. Вдоль трещины зачищают поверхность на расстоянии 40…50 мм по обе стороны трещины. Приготовленный состав наносят на обезжиренную поверхность слоем 0,1…0,15 мм, а шов уплотняют шпателем. Накладывают заплату из стеклоткани так, чтобы она перекрывала трещину на 20…25 мм по обе стороны, и прикатывают заплату роликом. Затем наносят второй слой состава, накладывают вторую заплату и также прикатывают ее роликом. На вторую заплату снова наносят слой состава и оставляют для отверждения.

Рис. 1. Заделка трещин полимерными материалами:
а — разделка трещины; б — нанесение состава; в — прикатывание заплаты роликом; г — заделанная трещина; 1 — ролик; 2 — заплата; 3 — слой состава.

Рис. 2. Заделка пробоин с помощью полимерных материалов:
а — наращиванием заподлицо; б — наращиванием накладок внахлестку; 1 — накладки из стекловолокна; 2 — проволока; 3 — металлическая накладка.

Пробоины заделывают обычно на необработанных поверхностях и площадью не более 600 см2 по двум вариантам.
1. При наращивании стенки заподлицо применяют металлическую накладку и закрепляют ее проволокой. Стеклоткань укладывают по всей толщине стенки.
2. При наложении накладки внахлестку сверлят отверстия диаметром 3 мм вокруг пробоины или закрепляют металлическую накладку болтами.

Технологические процессы нанесения состава, наложения накладок и отверждения такие же, как и при заделке трещин.

Восстановление изношенных отверстий эпоксидными составами. На подготовленную поверхность изношенных отверстий наносят состав и через 30 мин при помощи специальной оправки заданного размера протягиванием формируют размер отверстия. Оправку предварительно смазывают тонким слоем масла. Отверждение нанесенного слоя выполняют по одному из режимов: выдержка 4…5 ч при температуре 60°С или 2 ч при 100 °С.

Склеивание деталей синтетическими клеями. Для склеивания деталей чаще всего применяют клеи ВС-10Т и типа БФ.

Клеи ВС-ЮТ используют в основном для приклеивания накладок к тормозным колодкам и дискам сцепления, но их можно успешно использовать также и для склеивания металлов, стекло-текстолитов и других материалов. Режим отверждения: давление прижатия склеиваемых поверхностей 0,2…0,4 МПа, температура — 175…185 °С, продолжительность 1,5…2,0 ч.

Клеи БФ-2, БФ-4 и БФ-6 используют для тех же целей, что и клей ВС-ЮТ. Клей БФ-4 дает более пластичные соединения, а клей БФ-6 — еще более эластичные соединения, поэтому его применяют в основном для склеивания фетра, резины, тканей, войлока и других эластичных материалов. Режим отверждения этих клеев: давление 0,5…1,0 МПа, температура 140…160 °С, продолжительность 1,0…1,5 ч.

Поверхности, подлежащие склеиванию, тщательно очищают от грязи, масла и оксидов. Остатки старых полимерных материалов удаляют механической обработкой резцами и специальными порошками. Металлические поверхности зачищают до блеска наждачными кругами и создают достаточную шероховатость. После этого поверхности протирают ацетоном или бензином и сушат в течение 10 мин. Наносят клей тонким слоем (0,1…0,15 мм) и выдерживают при комнатной температуре 10… 15 мин, затем наносят второй слой клея и снова сушат. Склеиваемые поверхности накладывают одна на другую и сжимают их специальными приспособлениями. Сжатые поверхности подвергают термообработке (отверждению клеевого шва) в шахтных печах, специальных шкафах и другими способами по режиму, соответствующему применяемому клею.

Нанесение толстых (более 0,5 мм) слоев клея резко снижает прочность соединения. Для уменьшения остаточных напряжений склеенное соединение после нагрева и выдержки медленно охлаждают вместе с печью до температуры 100 °С в течение 50…60 мин, затем на воздухе до температуры 20…25°С в течение 2…3 ч.

По такой технологии приклеивают фрикционные накладки на диски сцепления, тормозные колодки и другие детали с использованием клея ВС-10Т.

Существуют и другие способы приклеивания фрикционных накладок. Например, все более широкое применение получает способ приклеивания накладок с использованием готовой клеевой ленты. Хлопчатобумажную ленту пропитывают клеем ВС-ЮТ в специальных установках и просушивают по определенному режиму. При склеивании отрезают необходимый размер ленты, прокладывают ее между поверхностями, подлежащими склеиванию, сжимают их в приспособлении под давлением 0,2…0,3 МПа и подвергают термообработке по режиму: нагрев до температуры 180 ±5°С и выдержка в течение 1,5 ч.

В клеевых соединениях возможны дефекты: непроклеи, слишком тонкие («голодные») или толстые клеевые швы, неотвердевшие клеевые швы и др. Поэтому после склеивания любым способом детали подвергают контролю вибрационным, вакуумным, акустическим или ультразвуковым методом. Тормозные колодки часто проверяют выборочно под прессом. Качество приклеивания накладок оценивают по усилию, выдерживаемому без разрушения. Для машин разных марок оно различно.

В последние годы в ремонтном производстве широко при­меняют различные виды синтетических материалов. Их исполь­зуют при устранении механических повреждений на деталях (трещины, пробоины, отколы), компенсации износа рабочих поверхностей деталей, а также при соединении деталей склеива­нием.

Пластмассы подразделяются на две большие группы: тер­мореактивные (реактопласты) и термопластические (термоплас­ты) . Термореактивные пластмассы при нагревании отверждаются и теряют свои пластические свойства, а термопластические — размягчаются, и в этом состоянии им можно придать любую форму. При охлаждении они снова затвердевают. Из термо­реактивных пластмасс наиболее широко применяют эпоксидные составы, состоящие из связующих веществ, отвердителей, пласти­фикаторов и наполнителей.

В качестве связующего вещества в эпоксидные составы вхо­дит эпоксидная смола, представляющая собой вязкую жидкость светло-коричневого цвета. Для придания эпоксидным составам требуемых физико-механических свойств в них вводят наполни­тели: стальной или чугунный порошок, алюминиевую пудру, по­рошки талька, асбеста, графита и др.

На эпоксидной основе с наполнителем в виде порошка железа и портландцемента готовят клеевую композицию. В качестве растворителя применяют дибутилфталат. Непосредственно перед употреблением в раствор добавляют полиэтиленполиамин и тщательно перемешивают в течение 5—10 мин. Клеевую компо­зицию наносят на обе склеиваемые детали, соединяют их и стя­гивают болтами для фиксации. После отверждения состава де­таль обретает нужные свойства.

Для восстановления изношенных цилиндрических поверх­ностей в корпусных деталях трансмиссий тракторов приме­няют ремонтные кольца, устанавливаемые в корпус на эпоксид­ных смолах. Кольца изготовляют из стальной ленты толщиной 0,5 мм (ширина зависит от длины и диаметра восстанавли­ваемого отверстия).

Изношенные отверстия корпуса обрабатывают до размера, обеспечивающего свободное (с зазором) размещение в них вту­лок (колец) при центрировании. Кольца устанавливают в соответствующие отверстия корпуса, на внутреннюю поверх­ность которого нанесен клеевой состав, и центрируют с помощью специальных приспособлений. Можно также наносить клеевой состав на наружную поверхность кольца, при центрировании которого в корпусе лишнее количество состава будет вытеснено из зазора. После установки корпус выдерживают до отверждения состава при температуре 20° С в течение 72 ч.

Технологический процесс можно использовать для восста­новления. посадочных мест корпусов, коробок передач, корпусов трансмиссии, переднего и заднего мостов тракторов и строи­тельных машин.

Для ремонта промышленностью выпускается набор синтети­ческих материалов, в который входят: эпоксидная смола ЭД-16 (связующее) —3 кг; дибутилфталат (пластификатор) —0,5 кг; полиэтиленполиамин (отвердитель) — 0,37 кг. Набор предназна­чен для приготовления эпоксидных составов, используемых при ремонте техники на ремонтных предприятиях и в мастерских.

Тонкослойные полимерные покрытия на основе эпоксидных порошковых материалов применяют при ремонте посадочных мест подшипников корпусных деталей, например постелей корен­ных подшипников блоков цилиндров двигателей, и при ремонте деталей типа «вал» с восстановлением номинальных размеров.

Для ремонта кабин и облицовки тракторов и строительных машин используют газопламенный способ нанесения пластмассы ПФН-12 и ТПФ-37 с помощью установки УПН-6-63.

В качестве клеев, растворов, паст, замазок с любой вязкостью и необходимыми наполнителями может применяться гермети­зирующий эластомер ГЭН-150(В), состоящий из каучука и смо­лы. Его применяют также в виде пленок толщиной от 10 мкм до 10 мм с различной твердостью и пластичностью в зависи­мости от добавки наполнителя или без него и применяемой термообработки.

Эластомер ГЭН-150(В) обладает высокой адгезией и хорошей эластичностью, выдерживает высокие давления и значительные перегрузки, создает большое сопротивление прохождению тока.

Распрессовочные усилия при применении пленки эластомера в зависимости от натяга и обработки сопрягаемых деталей повышаются в 2—3 раза по сравнению с прессовой посадкой без пленки. Детали, на которые нанесена пленка эластомера, могут работать, храниться и транспортироваться при темпера­туре —20 и +145 °С.

Реклама:


Читать далее:

Категория: - Ремонт автомобилей КАмаЗ

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 

Поиск по сайту:



Остались вопросы по теме:
"Восстановление деталей полимерными материалами"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы