
книги из ГПНТБ / Кричевский, М. Е. Химия ремонтирует
.pdfраспространен полиэтиленполиамин. Это глицеринообраз ная жидкость разных оттенков от светло-желтого до темно бурого цвета.
Как пластификатор, придаю щий затвердевшей пластмассе пластичные свойства, известен дибутилфталат — желтоватая маслянистая жидкость. Ну, а на
полнители — железный |
или |
алюминиевый порошок, |
цемент |
и другие материалы — выпол няют определенные технологи ческие функции, способствуют повышению прочности и других физико-механических свойств затвердевшей пластмассы.
Для ремонта деталей трак торов, автомобилей и сельско хозяйственных машин Государ ственный всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский тех нологический институт ремонта и эксплуатации машинно-трак торного парка (ГОСНИТИ) ре комендует несколько марок со ставов на основе эпоксидной смолы. Вот рецептура некото рых из них.
В состав марки А на 100 ве совых частей эпоксидной смолы ЭД-6 входят 8 весовых частей
100
Ч А С Т Е Й /'
ЭПОКСИДНАЯ
СМОЛА
S ЭД-6
Б1 0 - 1 5 .
уЧАСТЕЙ
и
л
ф
т
А |
ЧАСТЕЙ |
Л |
|
А |
|
СОСТАВ МАРКИ
А
Ж е л е з н ы й
П о р о ш о к . А л я
СОСТАВА
160 |
^ІЮМИНИЙ |
ПОРОШОК , , |
|
Ча с т е й |
Для состав* |
|
2 5 - 4 0 |
Я8ЙЙТ
С0|* А в п „А *
полиэтиленполиамина и 10— 15 весовых частей дибутилфталата. Другие составы отличаются только типом напол нителей: на 100 весовых частей эпоксидной смолы ЭД-6 7 весовых частей полиэтиленполиамина и 15 весовых час тей дибутилфталата в них приходится: 160 весовых частей железного порошка (для состава Б) или 120 весовых час тей цемента (для состава В) или 25— 40 весовых частей алюминиевого порошка (для состава Г).
Состав А без наполнителя обычно используют для со единения металлических деталей, поверхности которых хорошо пригнаны друг к другу. Составы Б и В служат для ремонта стальных и чугунных деталей с трещинами или пробоинами, а также для ремонта тракторных шестерен чатых насосов с износами колодцев по радиальному раз меру. Состав Г применяют при ремонте алюминиевых де талей.
Возможны также и другие марки составов на основе эпоксидных смол. Режим их отверждения выбирают в за висимости от условий работы ремонтируемых деталей. Детали, относительно мало нагружаемые и нагревающие ся при работе, м ожно выдерживать для отверждения на несенного состава 72 часа при комнатной температуре. Это время м ожно существенно сократить, нагревая де таль в течение 23— 25 часов при 40°С или 4— 5 часов при 60°С, или 2,5— 3 часа при 80°С, или, наконец, 1,5— 2 часа при 100° С. Детали, работающие в тяжелых условиях, тре буют выдержки при более высокой температуре с тем, чтобы увеличить термостойкость пластмассы. Так, эпок сидный состав на отремонтированных корпусах шестерен чатых насосов должен отверждаться 4 часа при 180°С. После отверждения эти составы подвергают механичес кой обработке при скорости вращения шпинделя токар ного станка 85 метров в минуту и подаче режущ его ин струмента 0,1 миллиметра за оборот.
42
Ну, а в какой последователь ности ведут ремонтные опе рации с применением состава на основе эпоксидной смолы? Возьмем, к примеру, блок ци линдров тракторного двигате ля с трещиной на наружной стенке водяной рубашки.
Прежде всего нужно подго товить поверхность детали к ремонту. Имеется в виду сле сарная обработка снятием фас ки под углом 60— 70° на глуби ну 2— 3 миллиметра по всей длине трещины. А чтобы тре щина не распространилась да льше, на ее концах нужно про сверлить небольшие отверстия диаметром 2,5— 3 миллиметра.
Хорошо сказать — «на ее концах». А где они, эти концы? Ведь трещина оканчивается почти незаметно. Для этого на до обязательно использовать лупу. Увеличения в 8— 10 раз вполне достаточно, чтобы не ошибиться, где кончается тре щина.
После так называемой раз делки поверхности трещины следует зачистить поверхность блока цилиндров от грязи, ока лины и ржавчины по обе сто роны от трещины наждачным
камнем, шкуркой или напильником и шабером. За тем зачищенную поверхность детали тщательно протира ют ацетоном, чтобы на ней не осталось жировых следов. Обезжиривать деталь бензином не рекомендуется, так как он содержит примеси минеральных масел. В целях на дежности деталь обезжиривают дважды. Конечно, ее по верхность должна быть совершенно сухой — для улету чивания остатков ацетона требуется 8— 10 минут. Эта вы держка и дается детали до нанесения состава.
Пока деталь высыхает, готовим состав. Смешивать компоненты надо в определенном порядке. Вначале в та ру с отвешенной смолой вводим необходимое по рецеп туре количество дибутилфталата и все тщательно пере мешиваем в течение 5— 8 минут. В полученную смесь до бавляем наполнитель и все вновь перемешиваем. После этого вводим отвердитель.
Составы надо готовить в небольших количествах (50— 200 граммов) в металлической, фарфоровой или поли этиленовой посуде. Желательно, чтобы посуда была ци линдрической формы со сферическим дном.
Количество компонентов отвешивают на точных весах, а полиэтиленполиамин дозируют пипеткой или наливают из мерной градуированной колбы.
М ожет возникнуть вопрос, почему состав следует го товить небольшими порциями. Неужели только в целях экономии? Нет, конечно. Дело в том, что реакция отвер ждения эпоксидной смолы экзотермична, то есть проис ходит с выделением тепла, и, если толщина слоя состава при его приготовлении будет превышать 8— 10 миллимет ров, то может произойти самопроизвольный нагрев сме си, и она быстро затвердеет. К тому же жизнеспособ ность состава, то есть период времени от момента его приготовления — введения отвердителя — до начала ста дии затвердевания, когда состав теряет способность сма
44
чивать поверхность, на которую он наносится, ограничена при мерно 45 минутами. Поэтому наносить его следует не позже, чем через 25— 30 минут после приготовления.
Обязательное условие для всех, кто работает с составами на основе эпоксидной смолы,— соблюдение правил техники безопасности. На тех участках, гДе применяют полимеры, не обходима приточно-вытяжная вентиляция с местными отсоса ми в виде зонтов у каждого ра бочего места. Но как предохра нить руки от вредного действия компонентов при приготовлении состава? Работать в резиновых перчатках неудобно. Оказыва ется, очень хорошие «перчат ки» м ожно сделать из массы, состоящей из 30 граммов казе ина, одного грамма 25-процент ного раствора аммиака, 30 граммов глицерина, 85 грам мов винного спирта и 85 грам мов воды. Если кож у рук сма зать пастой, приготовленной из этих веществ, и растереть ее, то через 30— 40 секунд кожа покрывается мягкой бесцвет ной пленкой, надежно защища ющей руки от едких веществ
|
|
и, кроме того, смягчающей ко |
|||||
|
|
жу. После окончания работы |
|||||
|
|
такие «перчатки» легко смыть |
|||||
|
|
теплой водой с мылом. |
|
|
|||
|
|
Следует сказать, что даже |
|||||
|
|
тонкий |
слой |
мыльной |
пасты |
||
|
|
(или крема для бритья) надеж |
|||||
|
|
но предохраняет кож у |
рук от |
||||
|
|
воздействия вредных веществ. |
|||||
|
|
Итак, |
все |
меры предосто |
|||
|
|
рожности соблюдены, |
можно |
||||
|
|
переходить непосредственно к |
|||||
|
|
ремонту детали. Для этого на |
|||||
|
|
зачищенную |
поверхность |
тре |
|||
|
|
щины и участок вокруг нее на |
|||||
|
|
носим состав и уплотняем его |
|||||
10-15 |
СЕК |
шпателем. |
|
|
|
||
Исследования, проведенные |
|||||||
|
|
||||||
|
|
в ГОСНИТИ, показали, что пред |
|||||
|
|
варительный |
нагрев |
деталей |
|||
|
|
до 60— 80°С улучшает |
сцепле |
||||
|
|
ние эпоксидного состава с ме |
|||||
|
|
таллической поверхностью, или, |
|||||
|
|
как ее м ожно назвать в данном |
|||||
|
|
случае, подложкой. Нагревать |
|||||
|
|
деталь |
до |
более |
высокой |
||
|
|
температуры |
не рекомендует |
ся, так как при отверждении эпоксидного состава в при сутствии полиэтиленполиамина выделяется тепло, и при повышенной температуре состав быстро отверждается, образуя покрытие с множеством пор.
Трещины длиной более 150 миллиметров заделывают пластмассой, армированной стеклотканью. Предваритель но стеклоткань помещают в термический шкаф и прока
46
ливают в течение 10— 15 секунд при 350— 400°С для удаления возможных следов жира. Ткань можно обезжирить также кипя чением в воде в течение 2— 3 часов с последующей сушкой до полного удаления влаги. Очищенную ткань необходимо хранить в целлофановой упа ковке.
Накладку из стеклоткани после установки на ремонтиру емое место прикатывают роли ком. Сверху наносят второй слой состава, затем устанавли вают вторую накладку из стек лоткани, опять прикатывают ро ликом и, наконец, наносят по следний слой состава.
Прикатка обеспечивает плот ное прилегание заплат к ре монтируемой поверхности или друг к другу, вытеснение изпод заплат воздуха и пропитку эпоксидным составом ткани, что скрепляет все ее волокна в единую монолитную конструк цию.
После отверждения состава зачищают потеки и наплывы, а затем проверяют качество ре монта гидравлическим испыта нием блока цилиндров на спе циальном стенде. Если под дав
лением 5 килограммов на квадратный сантиметр в тече ние трех минут течи не будет, значит деталь отремонти рована отлично — полученный стеклопластик выдержал экзамен!
Ну, а если в детали сквозное отверстие — пробоина? Ставить металлическую заплату на сварке? Нет, и в этом случае поможет стеклопластик, где в качестве связующего применен состав на основе эпоксидной смолы.
В корпусных деталях пробоины площадью не более 50 квадратных сантиметров заделывают составом толь ко со стеклотканью. Если площадь пробоины больше, то применяют комбинированные металлотканевые за платы.
Пробоины в таких деталях заделывают двояким спо собом: ставят заплаты заподлицо или внахлестку. Оба способа по техническим операциям аналогичны и отлича ются лишь тем, что в первом случае металлическую плас тину (толщиной 0,5— 0,8 миллиметра), усиливающую заплату, устанавливают снизу пробоины, а во втором слу чае — сверху. Пластырь из стеклоткани вырезают соответ ствующим конфигурации пробоины или пластины.
Постановка заплат заподлицо может быть применена только для восстановления толстостенных деталей. В этом случае после зачистки кром ок пробоины до металличес кого блеска, притупления острых концов и обезжирива ния, на предварительно заготовленную металлическую пластину наносят тонкий слой состава, затем пластину под водят снизу под пробоину и закрепляют проволокой. На всю толщину стенки детали заподлицо с ее наружной по верхностью нанизывают на проволоку прокладки из стек лоткани, предварительно покрытые тонким слоем соста ва. Каждую прокладку уплотняют роликом. Для защиты стеклоткани от механических повреждений и атмосфер ных воздействий верхнюю поверхность заплаты также по
48
крывают составом или устанав ливают на болтах накладку из тонколистового железа.
Тонкостенные детали, такие, как топливные баки, бачки ра диаторов и другие, а также тол стостенные детали, пробоины в которых по каким-либо причи нам заделать нельзя описан ным выше способом, ремонти руют внахлестку. Для этого вна чале ставят металлическую пластину, предварительно нане ся на нее тонкий слой состава,
и накладывают |
стеклоткань. |
Сверху заплаты |
наносят еще |
слой состава и |
накладывают |
второй слой стеклоткани. И так повторяют эту работу до тех пор, пока общая толщина плас тыря из стеклоткани с учетом промежутков из состава «сло еный пирог» не достигнет 3— 5 миллиметров.
Отверждение состава на ос нове эпоксидной смолы прово дят по одному из режимов, о которых мы говорили выше.
Для термической обработ ки нанесенного на детали со става м ожно использовать су шильные шкафы, лампы инфра красного излучения и другие средства обогрева.
|
|
|
По окончании работы с со |
|
|
|
|
ставами следует сразу же вы |
|
|
|
|
чистить и вымыть посуду и ин |
|
|
|
|
струмент, используя ацетон или |
|
|
|
|
другой растворитель. |
|
|
|
|
А вот еще один интересный |
|
|
|
|
пример, как эпоксидная смола |
|
|
|
|
заменяет сварку, да еще такой |
|
X W W |
V > ö O < X |
|
сложной в ремонте детали, как |
|
E Z Z Z |
z z E z |
a |
алюминиевая головка цилинд |
|
ров автомобильного двигателя. |
||||
|
|
|
||
|
|
|
Представим, что на плоскос |
|
|
|
|
ти разъема по контуру отверс |
|
|
|
|
тий водяной рубашки такой де |
|
|
|
|
тали имеется износ (а в практи |
|
|
|
|
ке это случается весьма часто). |
|
|
|
|
Многие ремонтные заводы с |
|
|
|
|
этим дефектом справляются |
|
|
|
|
довольно просто. После зачист |
ки поверхностей изношенных отверстий торцовыми фрезами на вертикально-фрезерном или сверлильном станке и их обезжиривания в отверстия устанав ливают деревянные или резиновые пробки по форме новых, неизношенных, отверстий. Зазоры между пробка ми и обработанными участками головки цилиндров запол няют составом на основе эпоксидной смолы марки В. Что бы состав не прилипал к деревянным пробкам, на них наносят жировой, разделительный, слой или обвертывают бумагой.
После отверждения пластмассы пробки из отверстий удаляют и плоскость разъема головки цилиндров обра батывают на фрезерном станке в уровень до основного металла, а затем деталь испытывают под давлением 3 ки лограмма на квадратный сантиметр в течение пяти ми-
50