Полимерные материалы. Основные сведения. Достоинства и недостатки восстановления деталей машин полимерными материалами

Применение полимерных материалов при ремонте деревообрабатывающего оборудования по сравнению с другими способами позволяет снизить трудоёмкость восстановления на 20 ... 30 %, себестоимость снижается - на 15 ... 20 %, расход материалов на 40 ... 50 %.

Достоинства: 1) не требуется сложного оборудования и высокой квалификации рабочих; 2) возможность восстановления деталей без разборки агрегатов; 3) отсутствие нагрева деталей; 4) не снижается сопротивление усталости восстановленных деталей; 5) позволяет миновать сложные технологические процессы нанесения материала и его обработку; 6) позволяет заменить сварку и наплавку.

Недостатки - низкая эластичность, ударная вязкость и прочность материала.

Пластмассы - композиционные материалы, изготовленные на основе полимеров, способные при заданной температуре и давлении принимать определенную форму, которая сохраняется в условиях эксплуатации.

Полимеры - это высокомолекулярные органические соединения искусственного или естественного происхождения.

Пластмассы включают в себя полимер, наполнитель, пластификатор, от- вердитель, ускоритель, краситель и другие добавки.

Полимеры делятся на две группы:

  • 1) термопласты (полиэтилен, полиамиды) - при нагревании способны размягчаться и подвергаться многократной переработке.
  • 2) реакгопласгы (эпоксидные композиции, текстолит) - при нагревании способны нагреваться, и затвердевают, а обратно в плавкое и растворимое состояние не переходят.

На рис. 38 представлены дефекты деталей, устраняемых с помощью полимерных материалов.

Дефекты, устраняемые полимерными материалами

Рис. 38. Дефекты, устраняемые полимерными материалами

В ремонтном производстве используют эпоксидные смолы, эластомеры и герметики, анаэробные полимеры, клеи.

Эпоксидная смола отвердевает под действием отвердителей: полиэтилполиамина (ПЭПА), ароматических аминов (АФ-2), низкомолекулярных полиаминов (Л-18, Л-19, Л-20). Для повышения эластичности и ударной вязкости в состав вводят пластификаторы, в основном дибутилфталат. Введение в состав наполнителей (железный и алюминиевый порошок, асбест и др.) позволяет улучшить физико-механические свойства и снизить стоимость.

Для герметизации и восстановления посадок неподвижных соединений находят применение эластомеры и герметики, в том числе и анаэробные.

Эластомеры - представляют собой вальцованные листы типа твердой резины, толщиной 2 ... 5 мм. Раствор эластомеров получают растворением в ацетоне.

Анаэробные полимерные составы - это смеси жидкостей различной вязкости, способные длительное время оставаться без изменения свойств и быстро затвердевать с образованием прочного полимерного слоя в узких зазорах при температурах 15 ... 35 °С при условии прекращения контакта с кислородом воздуха.

Эластомеры - «Анатерм», семейство «Уникерм», эластомер ГЭН-150(B).

Герметик - 6Ф, Элатосил - 137-83.

Анаэробные герметики - АН-4, УГ-7, АН-17, УГ-1, УГ-3, УГ-8.

В таблице 6 представлены наиболее часто встречающиеся составы эпоксидных композиций.

Таблица 6

Состав эпоксидных композиций (в частях по массе)

Компонент

А

Б

В

Г

д

Е

Смола ЭД-16

100

100

100

100

-

100

Компаунд-115

-

-

-

-

120

-

Дибутилфтолат

10 ... 15

15

15

-

-

45

Полиэтиленполиамин

8 ... 9

10

10

-

-

9

Олигоамид Л-19

-

-

-

30

-

-

Отвердитель АФ-2

-

-

-

-

30

-

Железный порошок

-

160

-

120

-

-

Цемент

-

-

-

60

-

-

Алюминиевая пудра

-

-

25

-

-

-

Графит

-

-

-

-

70

-

Представленные составы имеют различную область применения. Эпоксидный состав А - устранение трещин, склеивание металлических изделий, вклеивание подшипников и других деталей при зазоре до 0,2 мм.

Эпоксидный состав Б - ремонт чугунных и стальных деталей: устранение трещин, восстановление подвижных и неподвижных соединений с последующей механической обработкой или формированием, восстановление резьбовых соединений.

Эпоксидный состав В - ремонт алюминиевых деталей: устранение трещин, восстановление посадочных поверхностей, ремонт резьбовых соединений, уплотнение сварных швов.

Эпоксидный состав Г - восстановление неподвижных соединений с последующей механической обработкой.

Эпоксидный состав Д - восстановление подвижных и неподвижных соединений с последующей механической обработкой.

Эпоксидный состав Е - восстановление и стабилизация резьбовых соединений.

Клеи (БФ-2, ВС-ЮТ, БФ-6, № 88) - склеивание металлов, дерева, керамики, тексталита, пенопласта, ткани и т.д.

Эластомер ГЭН-150(B), герметик 6Ф - восстановление неподвижных и подвижных соединений с термической и без термической обработки.

Анаэробные герметики (АН-7, УГ-7 и т.д.) - фиксация и уплотнение неподвижных соединений, стопорение резьбовых соединений.

Уплотняющая жидкая прокладка (ГИП-242, -244) - герметизация неподвижных соединений, работающих в водяной и воздушной средах, в маслобензиновых средах.

Полиамид, полиэтилен, полипропилен - восстановление и изготовление деталей литьем и под давлением.

Технология использования синтетических материалов, может включать следующие операции.

Заделка трещин: 1) сверлить отверстия диаметром 2,5 ... 3 мм по концам трещин; 2) снять фаски вдоль трещины по углом 60 ... 70 °; 3) зачистить поверхности вокруг трещины; 4) обезжирить поверхности для склеивания; 5) нанести шпателем эпоксидный состав:

  • - при длине трещины до 20 мм баз использования ткани;
  • - при длине 20 ... 150 мм со стеклотканью;
  • - более 150 мм с наложением металлической пластины;
  • 6) при необходимости термообработка.

Склеивание деталей: 1) обезжиривание; 2) нанесение клея; 3) сушка на воздухе; 4) соединение склеиваемых деталей при давлении 0,1 ... 0,5 МПа; 5) термообработка; 6) контроль.

Восстановление неподвижных соединений (эпоксидные композиции, эластомеры, анаэробные герметики):

  • -зазор до ОД мм: 1) нанесение композиции; 2) сушка; 3) соединение деталей;
  • - зазор более 0,2 мм: 1) наносят композицию; 2) выдерживают 1 ... 2 ч; 3) обработка отверстия (посадочных мест) - калибровка или расточка; 4) последующая сборка узла.

Калибрование проводят, частично отвержденного слоя композита.

Наносят полимеры газопламенным напылением и вихревым способом.

Вихревой способ применяют для нанесения тонкослойных полимерных покрытий. Эти покрытия обладают высокими прочностными и антифрикционными качествами, имеют противокоррозионную и химическую стойкость, износостойкость и т. д.

В установках такого типа взвихрение порошка осуществляется при подаче воздуха или газа через пористое дно совмещено с вибрацией дна или всего аппарата. Регулированием подачи воздуха, частоты и амплитуды колебания создается возможность получения слоя с равномерной концентрацией воздушно-порошковой смеси по высоте аппарата.

Технологический процесс переработки термопластичных полимерных материалов литьем под давлением включает в себя: предварительное размягчение полимерного материала в инжекционном цилиндре литьевой машины до состояния текучести; подача плунжером или червяком полимерного материала в гнезда литьевой пресс-формы; остывание полимерного материала в гнездах под определённым давлением; раскрытие пресс-формы и выталкивание изделия из формирующей полости; возврат плунжера в исходное состояние.

Технологический процесс переработки термореактивных материалов прессованием: загрузка прессматериала в виде порошка или таблеток в пресс-форму; воздействие тепла и давления (материал размягчается по внутренней полости пресс-формы и принимает ее конфигурацию); снятие температуры и отвердение материала; снятие давления пресса, разборка пресс-формы и изъятие готовой детали.

Режим прессования включает три основных параметра - температуру, удельное давление и выдержку в прессе.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >