Процесс герметизации включает, как правило, следующие стадии:
Приготовление герметика;
Подготовка поверхности деталей и узлов;
Нанесение герметика;
Вулканизация герметика (в случае необходимости);
Пооперационный контроль и окончательный контроль качества герматизации;
Ремонт дефектных участков.
Приготовление герметика. Смешение компонентов (в случае Двух — или многокомпонентных герметиков) производится в специальных малогабаритных планетарных, хоботовых, винтовых и других мешалках; с помощью пневмо — и электродрелей с укрепленными в патронах насадками-мешателями в виде лопастей
7* 171
Рис. XI. 2.
__ [_ . . дуі… … . ,4/А. I ИД-Ш Некоторые типичные примеры поверх-
KWWW) KVWWW4) ШШ ностной герметизации.
Типа крыльчаток или стержней, изогнутых в форме петли; с помощью винтообразного штока и др. Во избежание разогрева массы герметика частота вращения лопастей смесителя не должна превышать 200 об/мин.
Для смешения применяют также буровые машины с небольшой скоростью, снабженные плоской смесительной лопаткой, перемешивающей массу со дна к поверхности и из стороны в сторону в течение 5 мин до получения однородной массы, а также электрические мешалки с двойной спиральной лопастью, вращающейся в течение 3 мин со скоростью 600 об/мин. При повышении частоты вращения до 1000 об/мин продолжительность смешения уменьшается. При смешении лопасть должна пересекать массу во всех направлениях и периодически соприкасаться со всеми сторонами и дном емкости [29, 132—134].
В отдельных случаях при приготовлении небольших количеств герметика смешение компонентов производят вручную ножом, лопаткой или шпателем в емкости из полиэтилена или другого материала, с которого легко удаляются остатки герметика в подвулканизованном состоянии. Однако качество смешения при этом значительно ниже. Плохое приготовление герметика в лучшем случае приводит к частичной подвулканизации или слишком длительной вулканизации герметика, в худшем — к недостаточной вулканизации всей массы герметика, что обусловливает недостаточную надежность герметизации. В большой степени качество приготовления герметика зависит и от правильности дозирования компонентов.
Гомогенное равномерное перемешивание без образования воздушных включений обеспечивается с помощью специальных смесителей, работающих под давлением, Pules—Semse SP1350 [132]. Такой смеситель состоит из герметичного контейнера, пневматического цилиндра для выдерживания герметика под давлением и другого цилиндра для проталкивания сквозь гер — ^метик вращающегося плунжера специальной конструкции. Контейнер охлаждается водой Для предотвращения подвулканизации герметика.
И |
Подготовка поверхности. Достаточно прочное сцепление герметика с подложкой (субстратом) обеспечивается только прй правильной подготовке поверхности, подлежащей герметизации. Предварительная обработка поверхности заключается в ее тщательной очистке от различного рода загрязнений и следов коррозии. Поверхность очищают от металлической стружки, пыли,
Грязи волосяными щетками или ершами, салфетками или пылесосом. Поверхность пористых’материалов, например бетона, скоблят с помощью металлических щеток или шлифуют.
После очистки поверхность просушивают путем продувки сжатым воздухом. Для просушки могут быть использованы паяльные лампы, газовые горелки, форсунки на жидком топливе, — специальные обогревательные кожуха легкой конструкции с закрепленной инжекторной горелкой с принудительным поддувом И др.
При герметизации гладких поверхностей (например, металлов) их обезжиривают, протирая чистым тампоном или ветошью, смоченными в растворителе. В качестве обезжиривающих веществ применяют органические, негорючие растворители, которые не оказывают корродирующего действия и являются эффективными обезжиривающими агентами — хлорированные алифатические и ароматические углеводороды, кетоны, гликоли. Для механизированной очистки и обезжиривания в специальных установках могут быть использованы хлорсодержащие растворители типа перхлорэтилена. После обезжиривания поверхность протирают сухим чистым тампоном, не оставляющим на поверхности волокон, до полного удаления растворителя.
С целью снятия статического электричества для обезжиривания целесообразно применять бензин с антистатической присадкой АСП-1, представляющей собой хромовую соль жирных кислот общей формулы С17—С20, которая, не ухудшая прочности сцепления, способствует уменьшению взрыво — и пожаро — опасности процессов герметизации [135]. Для уменьшения токсичности в качестве обезжиривающих средств рекомендуется применять водные растворы некоторых поверхностно-активных соединений [136].
При герметизации пористых поверхностей (бетон, кирпич, дерево, асбестоцемент, камень),имеющих капилляры, их обрабатывают специальными грунтовками для закупорки пор и защиты ""от проникновения основы (связующего) или пластификатора из герметика в герметизируемую поверхность, что может привести к некоторому охрупчиванию герметика и размягчению поверхностного слоя субстрата; влаги из субстрата в герметик, что приводит к «отмоканию» только что нанесенного герметика; воздуха, щелочных и кислых сред из субстрата в герметик, что может повлиять на скорость вулканизации герметика.
После очистки и обезжиривания в случае необходимости поверхность подвергают специальной обработке для повышения прочности сцепления с ней герметика. Выбор для этой цели клеев, грунтовок или аппретов зависит от состава и свойств герметика и других, факторов.
Для улучшения внешнего вида поверхности до нанесения подслоя или герметика края герметизируемого шва оклеивают липкой лентой, которая после герметизации легко снимается, ‘герметик остается только там, где он нужен, и не загрязняет поверхность, не подлежащую герметизации.
Нанесение герметика. Герметики не рекомендуется наносить при температуре окружающего воздуха ниже 5 °С. При нанесе — ‘ нии герметика при температуре ниже 15 °С рекомендуется предварительно выдержать его в помещении при 15—25 °С. Работы по герметизации не рекомендуется производить также во время морозов, когда поверхность, на которую наносят герметик, может быть покрыта незаметной пленкой льда, а также в дождливую погоду, если поверхность не была покрыта защитной пленкой из полиэтилена или какого-либо другого материала. При нанесении герметика на сильно нагретые солнцем поверхности он может быстро подвулканизоваться со стороны поверхности, и требуемая адгезия не будет обеспечена. Оптимальными условиями приготовления и нанесения герметиков являются температура 18—25 °С и относительная влажность воздуха 50— 75%.
Нанесение герметиков на небольших участках может производиться вручную с помощью шпателей, ножей, шприцев, профилирующих лопаток и пластинок, мастерков, однако это трудоемко и не обеспечивает хорошего качества герметизации. Для механизированного нанесения герметиков используют ручные, пневматические или гидравлические шприцы или насосы, а также специальные машины для укладки герметика. Широкое распространение получили ручные шприцы со съемными полыми картонными, бумажными или полиэтиленовыми патронами (гильзами) разового пользования, которые заранее заполняют герметиками на специальных установках, и съемными насадками (фильерами) из полиэтилена или фторопласта, имеющими различное сечение.
Применение пневматических и гидравлических шприцев со сменными рабочими цилиндрами либо с цилиндрами, которые являются одновременно емкостью, заполняемой герметиком непосредственно перед применением, имеет ряд недостатков: неравномерность толщины шва, сложность очистки патрона и. насадки от герметика, сложность подачи сжатого воздуха в труднодоступные места герметизации и др. Пневматический шприц может быть снабжен рабочим наконечником с капроновым ворсом с толщиной нитей 0,3—0,6 мм для разглаживания и разравнивания выдавливаемого герметика. Для создания давления, требуемого для выдавливания герметика (до 0,7 МПа), могут быть использованы переносные компрессоры.
Инструмент и оборудование очищают от герметика: в том случае, когда он не завулканизовался, с помощью тампонов, смоченных растворителем (хлористым метиленом, трихлорэти — леном, толуолом и др.) [105], если же герметик завулканизовался, его удаляют ножом, стамеской или рубанком, а затем поверхность зашлифовывают наждачной бумагой или на шлифовальной машине. Завулканизованный герметик с поверхности полиэтилена легко счищается резиновой шайбой, посаженной на шток,— вручную или на сверлильном станке, в патроне которого закреплено приспособление для очистки патронов (гильз), и т. д.
Для заполнения деформационных швов покрытий бетонных дорог применяются специальные комплекты оборудования, включающие смесительный агрегат, заливщик швов и приспособление для подготовки швОв к заполнению.
Для нанесения герметиков на большие поверхности используется устройство, состоящее из шпателя, на рукоятке которого, жестко скрепленной со шпателем, установлен вибратор [137].
Вулканизация. Для ускорения процесса вулканизации герметик может быть повергнут термообработке путем продувки нагретым воздухом или нейтральным газом, выдержки в воздушной печи или термостате, радиационной сушилке, местного прогрева с помощью переносных ламп, горелок, а также с помощью накидок или матов с вмонтированными в них электронагревателями. Для ускорения процесса вулканизации может быть использовано электрическое поле токов высокой частоты [138, 139].
Контроль качества герметизации включает контроль качества приготовления герметика; соответствия времени применения герметика его жизнеспособности; качества подгонки сопрягаемых элементов; степени очистки и обезжиривания поверхности; качества нанесения герметика; соблюдения технологии нанесения и вулканизации; температуры и относительной влажности воздуха в помещении; состояния оборудования и оснастки; толщины и размера покрытия; чистоты помещения и рабочего места.
Ремонт дефектных участков. При обнаружении дефектов герметизации (несплошность или пористость покрытия, его недовулканизация, наличие раковин и свищей и т. д.) производят ремонт дефектного участка. Мелкие дефекты, распространяющиеся на небольшую площадь (например, вокруг заклепок болтов), устраняют, покрывая дефектный участок дополнительно разбавленным герметиком. При вспучивании, образовании свищей и раковин, незначительной пористости, отслаивании покрытия требуется повторная герметизация. При этом поверхность, на которую ранее был нанесен герметик, либо подвергают шероховке, либо слой герметика срезают ножом, затем это место обезжиривают и покрывают слоем свежего герметика. В случае неудовлетворительного качества герметизации на большой поверхности, приводящего к нарушению герметичности конструкции, поверхность полностью очищают от герметика, обезжиривают и производят полную повторную герметизацию.