Лако-красочные материалы — производство

Для восстановления поврежденных и изношенных деталей строительных машин и механиз­мов применяют различные синтетические клеи и мастики. Их используют в таких узлах, которые раньше из-за сложности и трудоемкости восстановления не ремонтиро­вались и шли на слом. Кроме того, склеивание при ре­монте уменьшает расход цветных металлов и сплавов, экономит электроэнергию, расходуемую на наплавку, гальванизацию, сварку и другие энергоемкие процессы.

В настоящее время при помощи синтетических клеев заделывают трещины и пробоины в водяной рубашке цилиндров и головке блока двигателей внутреннего сго­рания; заклеивают пробоины и отверстия в топливных баках; восстанавливают рабочие колеса воздуходувок дизелей; герметизируют места соединения трубок с частя­ми двигателя и топливными баками; заделывают трещи­ны в паяных соединениях радиаторов и масляных холо­дильников; восстанавливают стеклянную и фарфоровую арматуру, склеивают поврежденные пластмассовые щит­ки, коробки, крышки и корпуса электрических и распре­делительных приборов; заделывают трещины в баках ак­кумуляторов, раковины и кавитационные разрушения в системе водяного охлаждения; устанавливают втулки и подшипники качения; насаживают венцы зубчатых и чер­вячных колес на ступицы, крепят на вал шестерни; вклеи­вают штуцеры в баки для топлива.

Раковины и сквозные отверстия, образующиеся на стенках блока цилиндров со стороны охлаждающей водя­ной полости, заклеивают эпоксидными мастиками на ос­нове смолы ЭД-6, пластифицированными дибутилфтала — том, наполненными алюминиевой пудрой и слюдяной пылью (по 25 г каждой на 100 г смолы). Вместо слюдяной пыли можно использовать портландцемент (35 г). За 20 мин до начала ремонта в состав вводят полиэтиленпо — лиамин (9 г). Мастику наносят металлической лопаткой на поверхность разрушенной части блока, которую пред­варительно зачищают фрезами, пескоструйным аппара­том или шлифовальными машинками и обезжиривают ацетоном. Углубления, образовавшиеся после зачистки близлежащих раковин, также покрывают мастикой.

Сквозные отверстия предварительно рассверливают (диаметр не более 20 мм), нарезают резьбу и обезжири­вают ремонтируемое место ацетоном. В отверстие ввер­тывают заранее приготовленную медную или алюминие­вую пробку, смазанную мастикой.

После нанесения мастики ремонтируемый блок вы­держивают при комнатной температуре в течение 24 ч, Затем покрывают его восстановленную часть клеем ГЭН-150/В (20%-ной концентрации), помещают блок в су­шильный шкаф и выдерживают его там при температуре 100—110° С в течение 15 ч. Срок службы отремонтирован­ных этим способом блоков увеличивается в несколько раз, а места, восстановленные с применением эпоксидной мас­тики и клея ГЭН-150/В, в дальнейшем не подвергаются кавитационному разрушению.

Трещины в головке блока двигателей внутреннего сгорания заполняют эпоксидным или карбинольным кле­ем с наполнителями (цементом или маршалитом). Пред­варительно по всей длине трещины вырубают канавку или при помощи бормашины пробуривают борозду ши­риной 6—8 мм и глубиной 1,5—2 мм. Канавку и прилега­ющую к ней поверхность (шириной до 15—20 мм), тща­тельно зачищают и промывают ацетоном или бензином. Затем заливают клей так, чтобы образовалась полоса шириной 30—40 мм, выступающая над канавкой не менее чем на 2—3 мм. Чтобы клей хорошо проник в трещину, деталь нагревают до 50—60°С. Во избежание утечет клея сквозные щели с нижней стороны заклады­вают бумагой.

Пробоины шириной до 12 мм заклеивают при помощи тканевого пластыря, промазанного эпоксидным или кар­бинольным клеем. Сначала заполняют пробоину клеем и слегка его просушивают. Затем на зачищенную и обез­жиренную поверхность блока накладывают пластырь, чтобы оставались свободные участки зачищенной поверх­ности блока, и верх пластыря еще раз промазывают кле ем. Ремонт можно считать законченным после полного от­верждения клея.

Пробоины размером более 12 мм заделывают метал­лическими заплатами, вырезанными из кровельного желе­за или латуни по контурам пробоины, но шире ее на 10— 12 мм. В пробоину закладывают пластырь из ткани, на крывают его металлической заплатой и накладывают прижимающий груз. Поверх заплаты наклеивают допол­нительно тканевый пластырь.

Трещины и дефекты литья в поршнях двигателей внутреннего сгорания заделывают различными термо­стойкими клеями. Сначала ремонтируемую поверхность покрывают тонким слоем жидкого клеящего состава без наполнителей, затем наносят наполненный состав. Для быстрого удаления растворителей поверхность покрыва­ют фильтровальной (промокательной) бумагой и выдер­живают при комнатной температуре в течение суток. За­тем отремонтированные места обрабатывают наждачной бумагой или напильником.

Пластмассовые детали ремонтируют в основном клея­ми холодного отверждения, специально подбираемыми в зависимости от вида пластмассы. После нанесения клея части деталей плотно прижимают друг к другу, закрепля­ют в сомкнутом положении при помощи грузов, струб­цин, прижимных планок, резиновых жгутов и прогревают в сушильном шкафу при температуре 100—150° С в те­чение 1—1,5 ч. Трещины в деталях из пенопласта запол­няют феноло-формальдегидным клеем БФ-2 или эпок­сидным клеем.

Для уплотнения фланцевых, штифтовых и других со­единений металлических деталей, а также для посадки подшипников водяных насосов, шпилек в корпусах агре­гатов и т. п. применяют жидкие клеевые составы, изготов­ленные на основе полиэфирных смол и жидких каучуков. Проникая в пространство межДу двумя зачищенными соприкасающимися деталями, клей вытесняет воздух и под воздействием металла, играющего роль катализато­ра, затвердевает. При этом образуется плотное, вибро­стойкое тепло- и маслостойкое соединение, сохраняюще­еся при температуре от —50 до +150°С.

При помощи теплостойких феноло-каучуковых клеев ремонтируют муфты сцепления (крепят фрикционные ас­бестовые накладки к ведомым дискам). Ремонт муфт с применением клея имеет ряд преимуществ: не нужно сверлить отверстия под заклепки, отпадает необходимость сварки, поверхность накладок не деформируется. Кроме того, равномерно распределяются внутренние напряжения, экономится цветной металл, увеличивается срок службы фрикционного узла.

Фрикционные накладки муфт сцепления можно также клеить теплостойким клеем ВС-10Т, выдерживающим ра­бочие температуры порядка 200—250° С, а кратковремен­но в случае пробуксовки ведомого диска 400—450° С.

Эпоксидные клеи применяют для уплотнения трубча­тых систем (охлаждения, топливоподачи, гидравлическо­го управления) вместо сварки и пайки. Во избежание про­сачивания жидкостей’ при высоких давлениях (100 атм И более) соединения уплотняют, для чего клеевую смесь нагревают без отвердителя до 80° С, затем охлаждают до 25—30° С, после чего вводят отвердитель и наносят клей на нагретые до 80° С трубы. Выполненные так кле­евые соединения медных трубок системы масло — и топли­воподачи со стальными штуцерами выдерживают вибра­цию и давление до 200 атм.

При устранении повреждений питающей системы, про­жогов, коррозийных каверн, нарушений мест пайки, тре­щин и т. п. в масляных и водяных радиаторах, решетках конденсаторов, калориферах и в других трудно ремонти­руемых трубчатых системах и деталях используют эпок­сидные клеи, наполненные металлическим порошком. После ремонта соединения могут работать при темпера­туре до +100° С.

При помощи синтетических клеев восстанавливают натяг вкладышей подшипников дизелей. Процесс восста­новления заключается в следующем. Торцевые поверх­ности коренных и шатунных вкладышей зачищают мел­ким наждачным полотном и протирают сначала авиа­ционным бензином, а затем — толуолом или ацетоном. На зачищенные поверхности наносят три слоя клея (БФ-2
или ГЭН-150/В), подсушивая каждый слой 10—15 мин, И накладывают пластинку из фольги толщиной 0,05; О 10 или 0,15 мм. Вкладыш вставляют в специальное при­способление для обжатия, чтобы создать давление запрес­совки не менее 3 кГ/см2. Собранное приспособление про­гревают в сушильном шкафу при температуре 140—145° С в течение 30—45 мин. Пос­ле остывания края плас­тинки обрезают ножница­ми по контуру вкладыша.

Посадочный натяг ро­ликовых подшипников восстанавливают, вклеи­вая стальную ленту в кольцо. Толщина ленты должна обеспечивать при­пуск на механическую об­работку при расточке кольца по размерам вала. Лента прижимается к кольцу конусным валиком и разрезными втулками (рис. 69). После сборки производят термообработку приспособления, режим ко­торой зависит от выбранного клея. Лучшие результаты получены при использовании клея ГЭН-150/В, наносимо­го слоем толщиной 0,005—0,01 мм.

Следует отметить, что применение клеев горячего от­верждения возможно лишь для восстановления натягов в Деталях, свободно размещаемых в обычных термо­шкафах. Так как для крупногабаритных деталей, на­пример коробки передач двигателя внутреннего сгора­ния, трудно найти соответствующее по размерам терми­ческое оборудование и обеспечить прижим, требуемый Для соединения деталей с определенным натягом, и не­обходимую чистоту обработки (расточку) [29], применяют способ поверхностного наращивания размера, используя
эпоксидный клей холодного отверждения с наполните­лем — металлическими опилками. На 100 г эпоксидной смолы ЭД-6 берут 20—30 г бронзовых или алюминиевых опилок. В этом случае обработка расточенного отверстия и наружной поверхности кольца перед склеиванием мо­жет соответствовать четвертому классу чистоты.

Возможность ослабления допусков является одним из преимуществ применения клея при сборке деталей. Прес­совая посадка деталей относительно дорога, а неточное изготовление и подгонка часто оказываются причиной больших деформаций. Шарикоподшипники, втулки, шес­терни, шкивы, сальники и роторы могут прочно соеди­няться жидким клеем при наличии скользящей посадки. Такие соединения более устойчивы при вибрации, герме­тичны, предупреждают утечку масла. В зависимости от вязкости клеи могут заполнять зазоры от 0,25 до 0,09 мм, Обеспечивая прочность на сдвиг 100—200 кГ/см2, Особен­но эффективно применение клея при посадке деталей из разнородных металлов (например, цветных и черных), прессовые соединения которых расстраиваются от тем­пературных деформаций.

При прессовой посадке с натягом на клею прочность сцепления увеличивается по сравнению с прочностью скользящей посадки, полученной при сдвиге по клеевой прослойке, и по сравнению с прочностью сухой прессо­вой посадки.

Толщину клеевого слоя при замене прессовых поса­док клеевым соединением определяют следующим обра­зом. Строят график зависимости прочности прессовой по­садки от величины натяга, по этому графику находят ве­личину сопротивления сдвигу или крутящего момента, передаваемого соединением с гарантированным натягом (рис. 70). Одновременно строят график зависимости проч­ности клеевого соединения от толщины клеевой прослой­ки для тех же размеров детали. По величине сопротивле­ния сдвигу, необходимого для прессовой посадки, нахо­дят справа на графике толщину клеевого слоя. При этом следует иметь в виду, что на оси абсцисс слева отложе­ны значения минимального натяга, а справа — макси­мального зазора (толщины клеевого слоя). Вследствие более пологого наклона кривой (справа на графике) можно допустить большие отклонения в размерах зазо­ра, не снижая величины передаваемого момента. Это зна­чительно облегчает подготовку соединяемых деталей к сборке по сравнению с прессовой посадкой.

В результате осуществления прессовых посадок на клею установлено, что соединения с тонкой клеевой про­слойкой дают более высокие показатели прочности, но при этом самое понятие толщины прослойки усложняется вследствие относительно больших значений высот микро­неровностей. Практически, о толщине клеевого слоя су­дят по расходу клея, однако следует учитывать, что он

Повышается пропорционально увеличению шероховато­сти, если расстояние между гребнями микронеровностей сохраняется постоянным. Поэтому даже при минималь­ном (в пределах 1—10 мк) зазоре расход клея может быть различным.

При одном и том же расходе клея прочность соедине­ния повышается пропорционально увеличению шерохо­ватости, но до тех пор, пока количества клея достаточно Для покрытия микронеровностей. Надо отметить, что с увеличением шероховатости склеиваемых поверхностей уменьшается стойкость соединений к действию влаги и агрессивных сред.

При ремонте строительных машин и оборудования часто возникает необходимость замены и крепления де­талей, подверженных быстрому износу (направляющих планок, накладок). Для крепления накладок из тексто-

Рис. 73. Ремонт кронштейна при по­мощи клеевинтового соединения: 1 — клеевой шов; 2 — скрепляющий винт

Лита, капрона и других неметаллических мате­риалов целесообразно

Использовать синтети­ческие клеи.

Текстолитовые на­кладки закрепляют тек­столитовыми штифта­ми, смазанными эпок­сидным клеем. Штифты вставляют в специально для этого рассверлен­ные отверстия диамет­ром 5—6 мм. Штифты имеют широкоходовую посадку для обеспече­ния выхода воздуха из гнезда. Накладки при­жимают к станине планками, винтами и грузом, обеспечиваю­щим давление на склеи­ваемую площадь 7— 10 кГ/см2. Капроновые детали крепят эпоксид­ным клеем через под­слой фурилового клея (см. «Склеивание анти­коррозионных матери­алов» и «Фуриловые клеи»).

Надрезы на поверх­ности станков заполня­ют эпоксидными масти­ками примерно такого состава: смола ЭД-6 — 100 вес. ч., дибутилфта­лат — 20 вес. ч., поли­этиленполиамии — 10 вес. ч., металличе­ская пудра — 30 вес. ч. Перед нанесением мас­тики дефектные места

Разделывают канавочником и напильником, а затем об­рабатывают напильником, шкуркой, фрезами, резцами.

Эпоксидные мастики, применяемые для восстановле­ния изношенных деталей машин, обладают способностью вбирать в себя инородные абразивные частицы, что пре­дохраняет отремонтированные поверхности от быстрого износа. Износостойкость клеевых композиций, содержа­щих графит или смесь железного порошка с бронзовым, при одинаковых условиях работы выше износостойкости текстолита, капрона и бронзы.

При восстановлении поломанных деталей машин и оборудования вблизи краев излома приклеивают метал­лические пластины, концы которых отгибают в виде крючков (рис. 71). Через крючья пропускают мягкую проволоку или капроновую нить и стягивают смазанные клеем детали.

Вклеивание зубьев шестерен взамен поломанных или изношенных производится после тщательной подгон­ки вставки по месту (рис. 72). Зазоры должны быть не более 1 мм. Желательно вклеивать заготовку с грубо об­работанным зубом, а окончательную обработку произ­водить после полного отверждения клея.

Часто детали ремонтируют при помощи клеевинтово — го соединения (рис. 73). В отломленной и основной части просверливают отверстия, затем наносят резьбу и подби­рают соответствующий винт. Место излома, стенки от­верстий, резьбу, гнездо и винт тщательно обезжиривают ацетоном, затем наносят клей на поверхность излома и в отверстия. Соединяемые части скрепляют винтом, уда­ляют потеки, а после отверждения клея отремонтирован­ное место зачищают напильником или наждачной бу­магой.

При изнашивании шпоночного паза в шестернях хра­повых колес и шкивов их ремонтируют с помощью эпок­сидного клея. Отверстие растачивают на ширину, вчетве­ро превышающую глубину шпоночного паза, изготовля­ют втулку, соответствующую расточенному отверстию, подготавливают поверхности для склеивания, наносят клей и устанавливают втулку в корпус колеса или шкива. Зазор между втулкой и корпусом должен быть порядка 0,04—0,06 мм при обработке по 4—5 классу точности. После отверждения клея растачивают втулку до нужно­го диаметра и прорезают в ней шпоночный паз.

Аналогичным образом ремонтируют внутреннюю по — верхность фрикционных муфт и тормозных барабанов продольно-строгальных и других станков.

При восстановлении шеек валов изношенные поверх­ности растачивают до вывода износа, ставят на клею втулки, обтачивают их до нужного размера и шлифуЮт до требуемой чистоты. Толщина стенок втулок может быть до 1 мм.

При ремонте и модернизации оборудования плоскоре­менные передачи часто заменяют клиноременными. При­менение клея при этом значи­тельно уменьшает трудоем­кость ремонта. Необходимо лишь расточить обод шкива и наклеить на него желобчатый валик (рис. 74, а). Аналогич­ным образом устанавливают валик червячной передачи (рис. 74, б).

Применение эпоксидного клея для крепления металлоке — рамических и твердосплавных пластин вместо напаивания их увеличивает стойкость ножей в 30—40 раз и в то же время позволяет использовать для них недорогую сталь. Прочность клеевого соединения достаточ­на, чтобы выдержать усилие при заточке ножей; охлаж­дающие жидкости не разрушают клеевой слой.

Часто при ремонте клеи используют для стопорения резьб. Клей наносят на нарезную часть болта. После от­верждения он прочно удерживает гайку (крутящий мо­мент отвинчивания оказывается больше в 4—5 раз по сравнению с обычным). Такой способ особенно эффекти­вен для стопорения гальванизированных болтов в маши­нах, подверженных сильной вибрации.

Для герметизации заклепочных и болтовых соедине­ний применяют мастики, изготовленные на основе каучу­ков и синтетических смол (эпоксидных, феноло-формаль­дегидных), способных сохранять герметизирующие свой­ства в течение длительного времени. Герметизирующие материалы могут быть в виде лент ткани, пропитанной
жидким или пастообразным липким составом, и пленки из липкого состава. При герметизации заклепочных сое­динений герметик помещают между склепываемыми эле­ментами (внутришовная герметизация), накладывают или намазывают его по внешней поверхности герметизи­руемого места (поверхностная герметизация) или комби­нируют оба способа. При внутришовной герметизации с поверхности элементов сжатым воздухом или волосяны­ми щетками удаляют заусенцы и стружки, которые на­капливаются в процессе сверления и зенкования. Затем поверхности обезжиривают и накладывают на них гер­метик. Ширина полосы герметика должна быть на 3—5 мм больше ширины герметизируемого шва. Для. устранения складок и лучшего сцепления с металлом пленки прокатывают стальными полированными валика­ми. Склепываемые листы с уложенным герметиком за­крепляют контрольными болтами и фиксаторами, затем в герметике прокалывают отверстия для заклепок. Диа­метр отверстий должен быть несколько меньше диаметра заклепок.

При поверхностной герметизации изделие сначала полностью собирают, затем обезжиривают поверхность и покрывают ее герметиком в один или два слоя. С точки зрения снижения трудоемкости и сокращения времени сборки поверхностная герметизация более рациональна (трудоемкость меньше в 3—4 раза).

Эффективным способом герметизации является при­менение заклепок, покрытых герметиком, например ла­ком РА-6, МПС-1, тиоколом ВТУР-1, клеем БФ-2. Чтобы покрыть заклепки герметиком, их предварительно накле­ивают обратной стороной закладной головки на пластин­ку, погружают пластинку в ванну с жидким герметиком несколько раз и сушат.

Качество герметизированных соединений контролиру­ют при помощи вакуума или давления. Испытание произ­водится на небольших участках (по 10—-15 заклепок). Шов смачивают мыльной пеной. Место утечки обнаружи­вается по вспениванию мыла. Герметичность соединений с применением давления проверяют в замкнутом объеме, ограниченном стенками с испытуемыми соединениями. Падение давления свидетельствует о недостаточной гер­метизации. Для определения места утечки при испыта­нии внутреннюю сторону шва промазывают керосином, а наружную — мелом. Потемнение мела указывает на не­герметичность шва.

При помощи клеев и мастик могут быть значительно улучшены свойства сварных соединений. В клеесварных соединениях поверхности покрывают низковязким клеем который под несколько увеличенным давлением при то­чечной сварке перераспределяется, позволяя осуществить необходимый электрический контакт между свариваемы­ми поверхностями. После сварки клей отверждается при соответствующей термообработке. Для клеесварных сое­динений применяют эпоксидные клеи горячего отвержде­ния, а также — фуриловые, фурило-эпоксидные или феноло- формальдегидные.

Применение клея в сочетании с точечной сваркой по­вышает прочность соединения, устраняет концентрацию напряжений, обеспечивает герметичность шва, повышает коррозийную стойкость соединения.