Лако-красочные материалы — производство

Для подготовки поверхности алюминиевых, магниевых титановых сплавов, нержавеющих и углеродистых стале! вольфрама, меди, молибдена и других металлов использую травление в растворах, содержащих серную, азотную, соля ную и ортофосфорную кислоты [131, 219, 221].

Для подготовки поверхности алюминиевых сплавов, в че •стности, рекомендуется раствор, содержащий 22,5 масс. 1 H2S04 (конц.), 7,5 масс. ч. ЫагСггО? и 70 масс. ч. воды [36!

[С. 4.1. Зависимость прочности при отслаива — и клеевых соединений, выполненных одно — мпонентным эпоксидным клеем, от продол — нтельности хранения подготовленных к склей — нию образцов из алюминиевого сплава мар­ки 5052/Н34:

2 — травленая поверхность [хранение при 24 °С и от — сительной влажности 50% (1) и при 50 °С и отно — тельной влажности 95%’ (2)]; 3, 4 — очистка в парах створителя [хранение при 24 °С и относительной ажности 50% (3) и при 50 °С и относительной влаж­ности 95% (4)].

57]. После травления детали обязательно надо промыть, юточной холодной водой до нейтральной реакции промыв — )й воды. Сушат детали, обдувая сжатым воздухом (при тем — зратуре помещения 15—30°С), нагретым не выше 50°С (в: іучае алюминиевых деталей) или 110°С (для других метал — тческих деталей).

После травления детали можно хранить до склеивания от ч до 10—(14 сут. При более длительном хранении подготов — знных к склеиванию деталей прочность клеевых соединений щжается. Особенно резко снижается прочность при расслаи — ании — после хранения подготовленной поверхности до 30 п этот показатель может снизиться до 80% (рис. 4.1). При занении детали следует обертывать крафтбумагой для защиты г загрязнений [275].

Поверхность металлов можно обрабатывать растворами цнозамещенных солей ортофосфорной кислоты (фосфатиро — ание) ![6, с. 121]. Перед фосфатированием поверхность долж- а быть тщательно очищена. Наиболее высокие показатели рочности клеевых соединений при склеивании ЭПОКСИДНЫМ’ леем обеспечиваются при фосфатировании в 15%-ном раст­орг ортофосфорной кислоты в течение 50 мин при 23— 5°С; при этом разрушение происходит по клею и прочность, эединения примерно на 25% выше, чем при склеивании нефос* іатированньїх образцов.

Одним из наиболее широко используемых методов подго — овки поверхности металлов является анодное оксидирование — 254]. Образующаяся при этом анодная пленка обладает не олько высокой адгезией, но и хорошими защитными свойст — ами. При анодном оксидировании детали погружают в элек — ролит и соединяют с положительным полюсом источника то — а. Во время прохождения тока через электролит на аноде ыделяется кислород, который взаимодействует с алюминием образованием оксидной пленки. С увеличением толщины [ленки защитные свойства ее улучшаются, но прочность Уменьшается.

Существуют три способа анодного оксидирования деталей: ернокислотный, хромовокислотный и фосфорнокислотный. Ре-

Способ анодирования

сернокис — хромово — фосфорне

потный кислотный кислотны

жимы анодирования для каждого из этих способов предстаї лены в табл. 4.5.

Образующаяся при сернокислотном способе анодная плеї ка обладает наилучшими защитными свойствами, однако он самая хрупкая и непрочная. При прочности клеевых соедиш ний при сдвиге порядка 20 МПа происходит ее отрыв от пс верхности металла. Кроме того, при сернокислотном анодирс вании наблюдается пониженная водостойкость клеевых соедг нений (влага проникает через оксидную пленку). Состав, котором производится анодирование, требуется охлаждать д 10—15 °С, что связано с дополнительными трудностями. Серне кислотное анодирование может быть рекомендовано тольк как метод подготовки поверхности при склеивании не жест кими клеями (например, фенолокаучуковыми), прочность кле евых соединений на которых при сдвиге не превышав 20 МПа.

Анодное оксидирование в хромовой кислоте обеспечивае более высокую прочность клеевых соединений, образуется бс лее плотная оксидная пленка, но ее защитные свойства хуж свойств пленки, образующейся при сернокислотном анодирс вании [258]. Недостатком этого способа является высока токсичность, а также дефицитность электролита. Сравнени свойств клеевых соединений, выполненных эпоксидным клee^ ВК-24 при подготовке поверхности различными способами представлено в табл. 4.6.

Наиболее эффективным способом подготовки алюминие вых сплавов является анодирование в фосфорной кислот [259]. Этот способ имеет преимущества перед другими: повы шенная прочность клеевых соединений и незначительное е< изменение при колебаниях напряжения, температуры ванны і продолжительности анодирования, более высокая водостой кость и др.

Промывать детали после анодного окисления водой недо пустимо, поскольку оксидные пленки легко гидролизуются I образующиеся гидроксиды служат центрами начала разруше

я клеевых соединений |[260]. Сушить детали следует теплым хим воздухом, очищенным от масла и пыли. Хранение де — ілей после анодного окисления приводит к снижению адгезии юдной пленки и прочности клеевых соединений, поэтому склеп­інне следует проводить непосредственно после подготовки, по — їрхности. Допускается хранение деталей после анодного окис — ;ния до 3 сут при строгом соблюдении условий хранения, включающих их загрязнение.

Иногда для повышения прочности клеевых соединений при эдготовке поверхности сочетают различные методы. Так, при эдготовке поверхностей углеродистых сталей эффективно

Таблица 4.7. Влияние способа подготовки поверхности на прочность
клеевых соединений стали, выполненных полиуретановым
клеем ВИЛАД-6К

травление по пиклинг-процессу с последующим фосфатиро] нием ‘[261 ]. При этом между фосфатным покрытием и ре; ционноспособными группами основы клея образуются хими ские связи. Такая подготовка поверхности обеспечивает с бильность свойств клеевых соединений в процессе хранени

На примере полиуретанового клея ВИЛАД-6К при склі вании фосфатированной стали с поливинилхлоридной пленк показано, что между поверхностью фосфатированной стали изоцианатными группами полиуретана образуются химичесг связи [262].

Адгезионная прочность соединения зависит от толщи: (массы) аморфного фосфатного слоя. Наилучшие адгезис ные характеристики получены при массе 1,5—3,5 мг/д (табл. 4.7).