книги из ГПНТБ / Кричевский, М. Е. Химия ремонтирует

нут. Отсутствие течи свиде­ тельствует о хорошем качестве ремонта.

Подобные технологические процессы ремонта головок ци­ линдров двигателей и деталей, имеющих трещины и пробоины, внедрены во многих мастерс­ ких районных отделений «Сель­ хозтехника», на ремонтных за­ водах Укрремтреста и других предприятиях.

Примеров применения со­ ставов на основе эпоксидной смолы м ожно привести много: это ремонт изношенных по­ верхностей гнезд под шес­ терни корпусов шестеренча­ тых масляных насосов трактор­ ных двигателей, поверхностей

отверстий под подшипники в корпусных и других деталях и т. д.

Вот как, например, методом формования по техноло­ гии, разработанной ГОСНИТИ, восстанавливают изношен­ ные гнезда под шестерни масляных насосов тракторных двигателей. Сначала их поверхности растачивают до по­ лучения так называемой «рваной резьбы» с шагом 1— 1,5 миллиметра для лучшего сцепления состава с металлом. Ремонтируемые поверхности обезжиривают дважды аце­ тоном, а затем в расточенные гнезда помещают фикси­ рованные на направляющих две металлические вставки (оправки), на поверхности которых наносят тонкий (0,03— 0,05 миллиметра) разделительный слой 2— 5-процентного раствора полиизобутилена в бензине.

51

Готовят раствор так. Поли­ изобутилен нарезают на мел­ кие кусочки и помещают в закрытый сосуд с бензином. Через час после набухания по­ лиизобутилена содержимое со­ суда размешивают и получают коллоидный раствор.

Но вернемся к технологии ремонта масляного насоса.

Образовавшиеся между вставками и корпусом насоса боковые щели заклеивают по­ лосками бумаги. Сверху на кор ­ пус устанавливают конический сектор, который предваритель­ но покрывают тем же раздели­ тельным слоем. Корпус с заде­ ланными щелями и коническим сектором помещают в печь для

нагрева до 8 0 ± 5 “ С, а затем в щели между вставками и корпусом вводят состав на основе эпоксидной смолы (100 весовых частей смолы ЭД-6, 20 частей дибутилфталата, 120 железного порошка и 7 частей полиэтиленполиамина). После окончания заливки состава корпус выдерживают 20— 30 минут при комнатной температуре, а затем поме­ щают на 2 часа в печь, где состав отверждается при 180°С. После охлаждения корпуса до комнатной температуры удаляют конический сектор и вставки, и ремонт окончен.

Простой и эффективный метод ремонта отверстий под подшипники в корпусных деталях заключается в нанесе­ нии состава на основе эпоксидной смолы на изношенную поверхность отверстий, а затем после его десятиминут­ ной выдержки — в формовании номинального размера

52

отверстия протягиванием сталь­ ной шлифованной оправки. М е­ ханическая обработка поверх­ ности отверстий в дальнейшем при этом методе уже не пона­ добится.

Состав на основе эпоксид­ ной смолы для данного способа ремонта разработан Украинс­ ким филиалом ГОСНИТИ. В не­ го входят: эпоксидная смола (100 весовых частей), в качест­ ве отвердителя — олигоамид Л-19 (30 весовых частей), на­ полнители — железный поро­ шок (120 весовых частей) и цемент (60 весовых частей). Олигоамид Л-19 в этом случае одновременно является и плас­ тификатором смолы.

Корпус, например, коробки передач трактора со слоем со­ става на изношенных поверх­ ностях отверстий выдерживают

в течение десяти минут при температуре 18°С для увели­ чения вязкости состава. Затем на поверхность сталь­ ной шлифованной оправки, а также на поверхность, покрытую составом, наносят тонкий слой разделителя — смазки УС (солидола). После протягивания этой оправки на ремонтируемой поверхности остается слой полимера, равный величине износа.

Установлено, что при ступенчатом режиме отвержде­ ния (при 50°С — два часа, при 100°С — один час, при 150°С — один час) состав обладает наиболее высокими

53

КЛЕЙ ВМЕСТО ЗАКЛЕПОК. ЧТО ОБЩЕГО МЕЖДУ КЛЕЕМ И ПОДШИПНИКОМ!

Мы привыкли: мост — это мощные сваи, огромные балки, тысячи заклепок. Но есть мосты и на клею. Да, именно так, на клею. Вместо заклепок — слой клея, даже подумать страшно) — толщиной менее полмиллиметра. Вопреки известной пословице «где тонко, там...» не рвет­ ся, а, наоборот, прочнее, чем монолитный железобетон. Особый клей (в нем эпоксидные смолы, цемент и другие вещества) «схватывает» железобетонные блоки намерт­ во. В нашей стране уже несколько мостов склеены из предварительно напряженных железобетонных блоков. И еще многие мосты будут построены клеевым спосо­

55

бом, который изобрели сотруд­ ники ВНИИ транспортного стро­ ительства Ю. Мельников и Л. Захаров.

Известен клей, представля­ ющий собой полимеризованный цианокрилат, который дает очень прочное соединение. Пруток стали диаметром 5 сан­ тиметров был разрезан на две части, на торец нанесен клей, и части прутка соединены. Через полчаса к прутку подвесили легковой автомобиль с тремя пассажирами, и склейка выдер­ жала. Через двое суток подве­ сили пятитонный грузовик с грузом, и склейка опять выдер­ жала!

Недавно установленные ми­ ровые рекорды скорости, высо­ ты, грузоподъемности принад­ лежат отечественным вертоле­ там конструктора М. Л. Миля. А ведь их несущие цельноме­ таллические лопасти собраны на клею!

Мы вовсе не предполагали рассказывать историю развития всех этапов метода скле­ ивания. Но, начав рассказ об этом удивительном методе соединения материалов, деталей, частей машин и соору­ жений, невозможно удержаться от соблазна немного остановиться на том, что было еще не так давно.

Встречаются такие изобретения и открытия, которые

56

в течение веков и даже тысячелетий почти не использу­ ются, пока какие-либо дополнительные усовершенство­ вания не вдохнут в них новую жизнь... Нечто подобное произошло и со склеиванием.

Еще египтяне — лучшие химики древности умели при­ готовлять на редкость прочные и долговечные клеи. Ис­ следователь Египта Георг Эбере в прошлом»веке нашел папирус, относящийся к 1552 году до нашей эры. Скле­ енный несколько тысячелетий назад, он не рассыпался до сих пор. Однако секреты этой технологии склеивания бы­ ли утрачены, и последние десятилетия клей использовали в основном для скрепления кусков дерева, бумаги, кожи, резины, фарфора. И только развитие химии синтетичес­ ких полимеров позволило приступить к решению новых задач.

Первыми среди синтетических были клеи для дерева на основе феноло-формальдегидных смол. Они сыграли большую роль во время Великой Отечественной войны в массовом производстве самолетов.

В 1940 году академик И. Н. Назаров создал знамени­ тый «Карбинол» — клей, который соединял не только не­ металлические материалы, но и различные металлы. Теп­ лостойкость клеевых швов составляла +60°С.

Большое значение для промышленности склеиваю­ щих материалов имели работы Г. С. Петрова и его со­ трудников, создавших клеи типа БФ, обеспечивающие бо­ лее высокую теплостойкость.

Наконец, в последние годы на основе феноло-фор­ мальдегидных смол, кремнийорганических и неоргани­ ческих полимеров удалось синтезировать клеящие мате­ риалы, отличающиеся еще более высокой теплостойко­ стью. Сейчас есть клеи-цементы с рабочей температурой 500°С и выше. А на основе полиэпоксидов, полиамидов, полиакрилатов и прочих синтетических полимеров разра­

57

ботаны рецепты клеев, обладающих другими ценными свойствами: высокой эластичностью и механической проч­ ностью, стойкостью к агрессивным средам.

Стекло, пластмассы, дерево, ткани, изделия из синте­ тических волокон, стали, чугуна, бронзы, сплавов алюми­ ния — этот список склеиваемых материалов м ожно про­ должить. А всего 20— 25 лет назад трудно было предста­ вить, что клеевые соединения могут надежно работать в конструкциях самолетов, вертолетов, автомобилей, трак­ торов, строительных сооружений.

Пожалуй, нет другого технологического процесса в наше время, который, обладая колоссальными преиму­ ществами, обеспечивая огромный экономический эффект, был бы так прост, требовал так мало затрат и... так мало применялся, как склеивание. Объясняется это, видимо, какой-то долей недоверия к непривычному.

Технологический процесс склеивания с научной точки зрения представляется довольно сложным. Способность клея соединять отдельные детали и узлы объясняется си­ лами прилипания (адгезии) м ежду находящимися на по­ верхности молекулами клея и склеиваемого материала. Эти силы имеют различную природу. В зависимости от природы контакта и характера процесса его разрушения основную роль в величине адгезии твердых тел могут играть силы Ван-дер-Ваальса (силы, обусловленные хими­ ческой связью, возникающей м ежду молекулами), элект­ ростатические силы, возникающие в результате обра­ зования на контакте двойного электростатического слоя, а также силы механического зацепления, обуслов­ ленные шероховатостью покрываемой поверхности. В лю­ бом реальном случае взаимодействие осуществляется всеми этими силами.

Какие же основные требования к технологическому процессу склеивания?

58

Прежде всего склеивающее вещество (адгезив) долж ­ но быть жидким. Склеиваемая поверхность (подложка) также должна отвечать определенным требованиям: кро ­ ме чистоты, необходимы условия для хорошего контакта

Iи адгезии со склеивающими материалами. При растека­ нии жидкий клей постепенно заполняет все неровности поверхности и таким образом осуществляется тесный

}нять ту или иную марку клея, необходимо знать, в каких условиях будут эксплуатироваться склеенные детали.

Вернемся к началу нашего разговора — к клепаным

соединениям. Так вот, для них, наряду с ценными качест-

*вами, характерно неравномерное распределение напря­ жений и ослабление соединяемых деталей многочислен­ ными отверстиями, обработка которых весьма трудоем ­

59