Склеивание эпоксидным клеем

В последнее время с успехом применяется в ремонтной прак­тике эпоксидный клей, основа которого синтетическая эпок­сидная смола. Механическая прочность склеивания этим клеем повышается, если ввести в его состав какой-нибудь наполнитель – фарфоровую муку, цемент, окись алюминия и др.

Применение эпоксидного клея так же многообразно, как применение карбинольного и БФ, при тех же сочетаниях склеиваемых материалов. По стойкостным свойствам клеевой пленки и ее эластичности эпоксидный клей равен карбинольному и БФ. Наряду с этим усадка эпоксидного клея при отвердевании невелика, что делает особенно целесообразным его применение в тех случаях, когда точная пригонка соединяемых поверхностей деталей невозможна или экономически невыгодна.

Механическая прочность металлических деталей, склеенных эпоксидным клеем, не снижается при повышении их температуры до 100° против 80° для клеев БФ и 70° для карбинольного клея.

Технологический процесс склеивания эпоксидным клеем обнимает примерно 8 операций, выполняемых в такой последова­тельности:

1) подготовка поверхностей под склеивание, т. е. обработка их на металлорежущем станке, зачистка и обезжиривание;

2) подготовка клея;

3) нанесение клея на склеиваемые поверхности;

4) совмещение склеиваемых поверхностей;

5) удаление излишнего клея с деталей;

6) выполнение действий, необходимых для проведения выдержки соединенных деталей в соответствии с выбранным режимом (температура, длительность выдержки и т. д.);

7) контроль качества клеевого шва;

8) обработка деталей после склеивания.

Рис. 66. Участок рациональной технологии восстановления деталей: 1 – установка для поверхностной закалки токами высокой частоты (т.в.ч.), 2 – ванны для термообработки, 3 – селитровая печь, 4 – закалочная печь, 5 – ванны для масла и воды, 6 – верстак, 7 – установка для виброконтактной наплавки, 8 – электродуговой станок, 9 – металлизационная камера, 10 – пескоструйная камера, 11 и 12 – токарные станки с электрометаллизаторами

Гладкие поверхности деталей перед склеиванием подверга­ют пескоструйной обдувке, особенно желательной для шлифо­ванных поверхностей, или зачищают наждачной бумагой; после этого их протирают тряпкой, смоченной в растворителе – авиа­ционном бензине Б-30, ацетоне или спирте. Протирку заканчи­вают, когда тряпка, проведенная по обезжиренной поверхности, остается чистой; без темных следов. Особенно тщательно необ­ходимо обезжиривать поверхности чугунных деталей, так как важно, чтобы в ходе этой операции с них удалялся верхний слой графита, присутствие которого препятствует прочному соедине­нию клея с металлом.

Детали, работающие в масле, при подготовке к склеиванию погружают на 15–20 мин в ацетон, спирт или другой раство­ритель и после этого хорошо высушивают.

Вся подготовка поверхностей к склеиванию нормально дол­жна занимать 10–15 мин и заканчиваться не раньше, чем за 30 мин до склеивания; последнее необходимо для того, чтобы на поверхностях не образовались окислы и загрязнения. Ука­занных 30 мин хватит для испарения с поверхностей раствори­теля. К обезжиренным поверхностям нельзя прикасаться руками.

Выполнив всю подготовку, наносят на склеиваемые поверх­ности слой клея толщиной около 0,1 мм. Эти поверхности долж­ны по возможности находиться в горизонтальном положении, для того чтобы с них не стекал клей. Те части поверхностей, которые не подлежат склеиванию, покрывают разделительным слоем из резинового клея, воска.

Совмещение поверхностей деталей при склеивании должно быть таким, чтобы обеспечивалось не только точное наложение их друг на друга, но еще и другое, а именно:

1) вытеснение пузырьков воздуха из пространства между склеиваемыми поверхностями;

2) равномерное распределение клея по шву;

3) полная невозможность самопроизвольного смещения одной детали относительно другой во время затвердевания клея.

Сила давления на склеиваемые поверхности при работе с эпоксидным клеем может колебаться от 0 до 7–10 кг/см².

Изучение ремонтной практики показывает, что при капи­тальном ремонте токарно-винторезных станков можно достичь следующих показателей в результате увеличения количества восстановленных деталей и уменьшения количества новых де­талей:

1) трудоемкость станочных работ снижается на 45 %;

2) общая трудоемкость работ по ремонту уменьшается на 25-30 %;

3) экономия металла на каждый станок составляет 80–120 кг.

В настоящее время химической промышленностью выпускается большой ассортимент пластмасс, которые использу­ются в ремонтном производстве как конструкционный материал для компенсации износов и восстановления работоспособности эксплуатируемого оборудования.

ПЛАСТМАССОВЫЕ КОМПОЗИЦИИ

Бутакрил. Это термопластический быстротвердеющий пластик холодного отверждения, состоящий из порошка и жидкости, при смешении которых образуется сметанообразная масса, затверде­вающая без подогрева и давления.

Бутакрил широко используется при ремонте изношенных деталей и узлов промышленного оборудования в качестве компен­сатора износов, для восстановления нарушенных размерных цепей станков и машин. Пластмассовыми композициями восста­навливают: круговые направляющие станин карусельных станков; направляющие кареток токарных, фрезерных, расточных, зубофрезерных, зубострогальных, радиально-сверлильных и других стан­ков; клинья и планки механизмов и узлов всех видов оборудования, в том числе механических прессов. Они также используются для ремонта резьбы гаек винтов, подшипников шпинделей револьверных головок токарно-револьверных станков, полостей гидроцилиндров и насосов и других деталей. Раствор пластмассы может быть использован и в качестве клеящего материала.

Затвердевший пластик износостоек, хорошо работает в паре с чугуном, сталью, бронзой, при этом коэффициент трения составляет 0,18, а при введении в композицию 3—5 массовых частей графита в качестве наполнителя коэффициент трения уменьшается до 0,14.

Приведем физико-механические свойства бутакрила.

1. Плотность отвержденной пластмассы 1,16—1,18 г/см³.

2. Ударная вязкость образца, приготовленного:

а) прессованием — не менее 10 кгссм/см²;

б) свободной отливкой — 4—8 кгссм/см².

3. Предел прочности:

а) при изгибе — не менее 700 кгс/см²;

б) при сжатии — не менее 950 кгс/см²;

в) при растяжении — не менее 300 кгс/см².

4. Водопоглощение за 24 часа — не более 0,5%.

5. Микротвердость — не менее 15 кгс/см².

6. Наибольшая температура, при которой может быть использована пластмасса – 80° С.

7. Усадка — 0,2—0,3%.

8. Адгезия к стали (при обработке поверхности по 3-му классу шероховатости) — 110—200 кгс/см².

9. Время отверждения смеси порошка и жидкости при температуре 18—20° С и при отсутствии стабилизатора гидрохинона в жидкости не должно быть менее 75 мин, а при добавке гидро­хинона в количестве 0,0015% не должно быть менее 120 мин.

10. Не растворяется в минеральных маслах, разведенных кислотах и щелочах.

Технологический процесс восстановления деталей пластмассовыми композициями. Этот процесс состоит из следующих операций и переходов:

1) восстановление геометрической точности базовой (формующей) детали (станины, стола, планшайбы и др.);

2) подготовка формуемой поверхности детали;

3) нанесение разделительного слоя на направляющие базовой детали;

4) обезжиривание и просушивание наращиваемых (формуемых) поверхностей деталей пластмассовой композиции;

5) сборка и выверка координат ремонтируемого узла;

6) герметизация сопрягаемых восстанавливаемых поверхностей;

7) подготовка пластмассовой композиции;

8) заливка пластмассовой композиции в щель между сопрягаемыми поверхностями;

9) выбор режима отверждения пластика, т. е. определение температуры и длительности выдержки;

10) разборка узла;

11) удаление затвердевших приливов пластика;

12) контроль качества восстановленной поверхности;

13) обработка формованных поверхностей.

Качество подготовки поверхностей и выверка точности коорди­нат узлов оказывают большое влияние на качество и трудоемкость ремонта агрегата в целом. Чем точнее и чище обработаны формую­щие поверхности, тем качественнее получается сопрягаемая поверхность трения пластика. При этом отпадает необходимость дополнительной пригонки направляющих.