6. Восстановление деталей применением полимерных материалов

На ремонтных предприятиях полимерные материалы применяют для заделки в деталях вмятин, трещин, пробоин, раковин, отко­лов, для получения кислотомаслобензостойких деталей, для за­мены быстроизнашиваемых деталей или отдельных их частей. Раз­личают термореактивные и термопластические полимерные ма­териалы.

Термореактивные материалы (реактопласты) характеризуются тем. что при переходе под действием тепла в пластическое со­стояние подвергаются необратимым процессам, т. е. их нельзя после отверждения снова расплавить для вторичного использования.

Термопластические материалы (термопласты) характеризуются тем, что при повторном нагревании могут вновь подвергаться формованию.

Из термореактивных пластмасс получили распространение эпоксидные смолы ЭД-16 и ЭД-20 в различных композициях путем добавок к смоле отвердителей, пластификаторов, наполнителей, красителей и других компонентов. Эпоксидная смола—это вяз­кая жидкость светло-коричневого цвета. Путем введения в смолу 1 отвердителя смола переходит в твердое и нерастворимое состояние. В качестве отвердителя широко применяют полиэтиленполиамин, представляющий собой вязкую маслянистую жидкость разных оттенков—от темно-бурого до светло-желтого. С целью придания полученной смеси эластичности, вязкости и прочности вводят пластификаторы, из которых наиболее распространен дибутилфталат, представляющий собой маслянистую желтоватую жидкость. Для улучшения физико-механических свойств отвержденной композиции добавляют наполнители (железный порошок, графит, слюда, стеклоткань, тальк, асбест и др.).

Из термопластов в ремонтном производстве используют полиамидные смолы. Они хорошо работают в условиях трения скольжения после нанесения их на поверхность детали слоем толщиной до 0,6—0,7 мм различными способами (газопламенным, вихревым, вибрационным и др.). Из полиамидов типа капролактам (капрон), АК-7 и П68 изготовляют методом литья под давлением подшипниковые втулки, втулки рессор, оси и другие детали. Полиамиды выпускаются в виде гранул. Для повышения износостойкости, прочности и других свойств в полиамидные смолы вводят наполнители: графит, металлические порошки, тальк и др.

Технология нанесения на деталь полимерных покрытий. Основными способами нанесения на деталь полимерных покрытий являются газопламенный, вихревой и вибрационный. При всех способах нанесения покрытий требуется тщательная подготовка по­верхности путем очистки ее от грязи, масел, оксидов. Поверхно­сти, не подлежащие покрытию полимерным материалом, изоли­руют фольгой или асбестом.

Газопламенное напыление заключается в том, что порошкооб­разный полимер подается в газовое пламя горелки и струёй воз­духа в расплавленном состоянии наносится на поверхность пред­варительно нагретой детали. Для газопламенного напыления наи­большее применение получили установки типа УПН. Эти установки работают следующим образом. При подаче воз­духа по каналу инжектор создает разрежение, которое по ка­налу передается в питающий бачок с порошкообразным по­лимером и одновременно в диафрагменный пневматический кла­пан. Под действием разрежения диафрагма оттягивает иглу клапана. В результате этого открывается отверстие для про­хода сжатого воздуха и он поступает к вибратору. От воздей­ствия вибрации и создавшегося в бачке разрежения порошок по­ступает по каналу к горелке. Туда же через штуцер и смеси­тельную камеру поступает атмосферный воздух.

При напылении покрывают за один проход поверхность ши­риной 20—70 мм. Толщина покрытия составляет до 10 мм. После нанесения покрытия напыленный слой дополнительно прогревают пламенем горелки.

Вибрационное нанесение покрытий основано на том, что поро­шок полимерного материала переводится с помощью вибратора в псевдосжиженное состояние и в него вводится деталь, нагретая до температуры плавления пластмассы. В результате вибраций с частотой 50—100 Гц порошек полимера переходит в псевдосжиженное состояние и, контактируя с нагретой деталью, образует равномерное и хоро­шее покрытие толщиной до 1,5 мм. После нанесения покрытия деталь помещают в горячую камеру для оплавления слоя. Вибра­ционный способ нанесения покрытий весьма перспективен: не тре­буется ацетилена, сжатого воздуха, деталь не охлаждается пото­ком газа. К недостаткам этого способа относятся высокие требо­вания к дисперсности порошка и неравномерность покрытия.

Вибровихревое напыление. При этом способе напыления на слой псевдосжиженного газом полимерного порошка накладываются с помощью специального устройства колебания с частотой 50—100 Гц в 1 с и амплитудой до 10 мм. Установлено, что при виб­ровихревом способе напыления повышаются качество покрытия и возможность нанесения слоя большей толщины, чем при вихревом или вибрационном способе.

Для заделки трещины поверхность детали должна быть зачищена до металлического блеска на расстоянии 40—50 мм по обе стороны трещины. Концы ее должны быть засверлены сверлом диаметром 3 мм.

При длине трещины до 150мм с кромок ее снимается фаска под углом 60-70грд. на глубину 2-3мм. Зачищенная поверхность детали двукратно обезжиривается ацетоном с просушкой в течение 8-10 мин. На зачищенный вокруг трещины участок поверх­ности наносят клеевой состав и ставят накладку из стеклоткани или технической бязи так, чтобы она перекрывала трещину с каж­дой стороны на 20—25 мм. Накладку прокатывают роликом и наносят на нее клеевой состав, после чего ставят вторую накладку так, чтобы она перекрывала первую на 10—15 мм, и прикатывают роликом.

При трещине длиной более 150 мм по ней через каждые 10 мм сверлят отверстия диаметром 6,8 мм и нарезают резьбу М8Х1, в которую завертывают ввертыши, смазанные клеевым составом. Остальные операции по нанесению состава, наложению накладок из стеклоткани проводят так же.