6.7. Электроконтактные напекания порошков
Сущность метода: металлический порошок непрерывно подается к месту контакта ролика с деталью и прокатывается между ними под действием избыточного давления и высоких температур (рис. 6.8). Режим напекания: Р = 0,75÷1,2 кН на 1 см длины ролика; ток I = 2500÷3500 А на 1 см ширины ролика; t = 1000÷1300 С; ширина слоя до 30÷35 мм; толщина слоя 0,3÷1,5 мм; скорость напекания 0,17÷0,25 м/мин. Напеченный слой имеет невысокую твердость, но может подвергаться закалке.
О
Рис. 6.8. Схема
электроконтактного напекания порошков:
1
– пневмоцилиндр; 2
– прижимной ролик; 3
– порошок (ПЖ-3, ПЖ-5); 4
– деталь;
5
– напеченный слой; 6
– трансформатор
Преимущества напекания порошков: высокая производительность, малый нагрев детали и высокая износостойкость напеченного слоя. Недостатки: ограниченная толщина слоя, сложность механизации и дозирования подачи металлического порошка.
Напекание порошков (порошковая металлургия) широко используется при изготовлении и ремонте локомотивов. На каждом тепловозе Луганского завода более 1300 деталей изготовлено из порошков, а на каждом электровозе таких деталей более 500. Каждая тонна деталей из порошков сберегает 1,5 тыс. тонн черных и цветных металлов.
6.8. Полимерные материалы
Применение клея ГЭН-150В. Клей ГЭН-150В (эластомер) представляет собой продукт сочетания натурального каучука СКН-40 со смолой ВДУ в виде вальцованных листов толщиной 2÷4 мм. Раствор клея приготавливают следующим образом: мелко нарезанные кусочки сухого клея помещают в стеклянную посуду с притертой пробкой, заливают смесью ацетона с бензолом (1:5) или одним ацетоном и выдерживают в течение 8÷10 ч. После этого сосуд периодически взбалтывают в течение 2÷3 ч, а эатем раствор отстаивают 30 мин и профильтровывают через металлическую сетку.
Порядок нанесения клея на поверхность детали:
– сначала проводится подготовка детали (очистка наждачной шкуркой, абразивами или напильником, обезжиривание бензином, а затем ацетоном). Поверхность считается подготовленной, если капля воды расплывается по поверхности;
– клей можно наносить кистью, центробежным способом, распыливанием, толщина его должна быть в пределах 0,005÷0,15 мм. Клей наносят слоями, количество которых зависит от толщины слоя и вязкости клея. Обычно вязкость клея составляет 20÷60 с;
– после нанесения каждого слоя клея проводится выдержка на воздухе в течение 20 мин для испарения растворителя, а затем – сушка в шкафу при температуре 100÷120 С в течение 1 ч.
Клей используют для склеивания металлов и восстановления натягов различных соединений: подшипников качения, шестерен, подшипников скольжения и т. п. При монтаже съемных деталей, восстановленных клеем, их поверхность необходимо смазать коллоидальным графитом для предохранения поверхности от склеивания.
Предупреждение: клей недопустим в контакте с резиновыми уплотнениями, так как он нарушает их эластичность, что приводит к нарушению их уплотняющих свойств.
Применение эпоксидной смолы. Порядок приготовления смолы:
– смолу нагревают до температуры 120÷160 С и выдерживают некоторое время, чтобы удалить влагу;
– вводят пластификатор и массу тщательно перемешивают;
– вводят наполнители. Наполнители могут придавать смоле различные свойства: механическую прочность, температуростойкость, износостойкость и электрическую прочность. В качестве наполнителей используют стальной или чугунный порошок, коллоидальный графит или алюминиевую пудру. После ввода наполнителя в течение 10÷15 мин поддерживают температуру 80÷100 С и только после этого массу охлаждают до температуры 20 С;
– непосредственно перед применением вводят отвердитель (не более чем за 30 мин до затвердевания).
Порядок нанесения смолы:
– подготовка детали осуществляется также, как и при нанесении клея;
– смолу следует наносить быстро, уплотняя и тщательно втирая в поры поверхности. Смолу наносят с избытком, так как после высыхания она дает усадку;
– производят сушку: сначала выдержку при комнатной температуре в течение 24 ч, а затем – в шкафу при температуре 80÷100 С в течение 2÷4 ч.
Эпоксидной смолой восстанавливают трещины в блоке ДВС, выработку корпусов водяного и масляного насосов, герметичность радиаторов и теплообменников и т. п.
Применение холодной молекулярной сварки. В данной технологии использованы полимерные композиционные материалы (ПМК), состоящие из основы и отвердителя. ПМК должны обладать следующими свойствами: твердостью, соответствующей металлам; высоким температурным диапазоном; способностью к отвердению при комнатной температуре; хорошей адгезией (сцеплением) с основным металлом и возможностью обработки на токарном станке.
В настоящее время в России находят применение следующие ПМК: Belzona (Англия), Реком и Анатерм (Россия). Их характеристики приведены в табл. 6.2.
Таблица 6.2