Pereosnastka.ru
Обработка дерева и металла
Склеивание как метод восстановления неподвижных соединений широко применяется при ремонте оборудования. Оно отличается простотой технологии, низкой себестоимостью, прочностью и достаточной надежностью соединения, а соединение деталей-компенсаторов износа небольшой толщины в большинстве случаев возможно только склеиванием. Этим способом заделывают трещины в корпусных деталях и накладывают заплаты, заделывают забоины и ликвидируют задиры на направляющих поверхностях оборудования, устанавливают детали-компенсаторы износа цапф, валов и шеек шпинделей, приклеивают тонкостенные втулки в конусные отверстия шпинделей и пинолей задних бабок, восстанавливают резьбовые соединения, ремонтируют колодочные и конусные фрикционные муфты, восстанавливают изношенные отверстия шкивов и маховиков, выполняют много других работ. Клеевой шов непроницаем и не разрушается от воздействия кислорода воздуха, воды, минеральных масел. Склеенные детали можно обрабатывать на металлорежущих станках с применением охлаждающей жидкости и всухую.
При ремонте применяют много различных клеев, отличающихся по своему составу и физико-механическим свойствам; к ним относятся карбинольный клей, клей БФ, эпоксидные клеи и др.
В последнее время с успехом применяется в ремонтной практике эпоксидный клей.
Основные составляющие эпоксидного клея — эпоксидная смола ЭД-16 или ЭД-201 ГОСТ 10587—72 и др., которая берется в количестве 80—100 мае. ч. и отвердитель — полиэтиленполиамин, который берется от до мае. ч. В состав клея вводится еще 10—16 мае. ч. пластификатора — дибутилфталата ( ГОСТ 2102—67), он уменьшает хрупкость, повышает ударную вязкость и эластичность клеевой пленки. Механическая прочность склеивания этим клеем повышается, если ввести в его состав 20—60 мае. ч. какого-нибудь наполнителя типа металлических порошков из чугуна, стали, бронзы, алюминия или цемент, фарфоровую муку, кварцевую муку, графит и др.
Этот клей отвердевает при комнатной температуре за 24 ч, а при температуре в 60 °С — за ч.
Эпоксидная смола быстро затвердевает при введении в нее отвер-дителя (через 25—40 мин), а смесь смолы с пластификатором и наполнителем, но без отвердителя может храниться в закрытой посуде в течение года.
Приготовленный клей нужно сразу же наносить на тщательно подготовленные склеиваемые поверхности, иначе он может отвердеть и оказаться непригодным для склеивания.
Предел прочности при сдвиге склеенных металлов стали со сталью 30 МПа (300 кгс/см2), стали с чугуном или чугуна с чугуном МПа (200 кгс/см2), стали с бронзой или бронзы с бронзой ;МПа (130 кгс/см2).
Механическая прочность клеевого соединения зависит как от качества приготовленного клея, так и от качества подготовленных к склеиванию поверхностей, причем наиболее прочным получается соединение поверхностей слегка шероховатых, соответствующих 4-му и 5-му классам шероховатости, к тому же тщательно обезжиренных.
Механическая прочность металлических деталей, склеенных эпоксидным клеем, не снижается при повышении их температуры до 100 °С.
Технологический процесс склеивания эпоксидным клеем включает операции, выполняемые в такой последовательности:
— подготовка поверхностей под склеивание, т. е. обработка их на металлорежущем станке, зачистка и обезжиривание; подготовка клея;
— нанесение клея на склеиваемые поверхности; совмещение склеиваемых поверхностей; удаление излишнего клея с деталей;
— выполнение действий, необходимых для проведения выдержки соединенных деталей в соответствии с выбранным режимом (температура, длительное выдержки и т. д.); контроль качества клеевого шва; обработка деталей после склеивания.
Гладкие поверхности деталей перед склеиванием зачищают наждачной бумагой № 80—150, после этого их протирают тампоном из светлой ткани, смоченным в растворителе — авиационном бензине Б-30, ацетоне или спирте. Протирку заканчивают, когда на тампоне, проведенном по обезжиренной поверхности, не остается темных следов. Особенно тщательно необходимо обезжиривать поверхности чугунных деталей.
Простым способом контроля качества подготовленной к склеиванию поверхности является проба каплей воды: если вода расплывается и смачивает поверхность, то сцепление последней с эпоксидным Клеем будет хорошим.
Если нужно получить менее прочное соединение, например в случае посадки втулок, которые при последующем ремонте выпрессовывают, или при установке подшипников качения в изношенное гнездо корпуса, которые также в дальнейшем разбирают, посадочные поверхности в корпусных деталях подготовляют менее тщательно.
Подготовку поверхностей к склеиванию заканчивают за мин до склеивания; это необходимо для того, чтобы с поверхностей обезжиренных деталей испарился растворитель. К обезжиренным поверхностям нельзя прикасаться руками.
После подготовки на склеиваемые поверхности наносят слой клея толщиной около 0,1 мм. Склеиваемые плоские поверхности должны по возможности находиться в горизонтальном положении, чтобы с них не стекал клей. Те” участки поверхностей, которые не подлежат склеиванию, покрывают разделительным слоем резинового клея, воска или мыла.
Совмещение поверхностей деталей при склеивании должно быть таким, чтобы обеспечивалось не только точное наложение их друг на друга, но также следующее:
— вытеснение пузырьков воздуха из пространства между склеиваемыми поверхностями;
— равномерное распределение клея по шву;
— исключение самопроизвольного смещения одной детали относительно другой во время затвердения клея.
При склеивании эпоксидным клеем соединяемые тонкие детали желательно прижать друг к другу под давлением до МПа (50 кгс/см2).
Меры безопасности при работе полимерными материалами. Быстротвердеющие пластмассы не токсичны, т. е. не ядовиты, однако в процессе приготовления композиции они выделяют резкий запах. Поэтому приготовление композиции следует производить в вытяжном шкафу.
Жидкий компонент хранить в герметично закупоренной посуде.
Вспомогательные материалы (бензин, ацетон) хранить в специальной таре.
При подготовке композиций и заливке деталей, соблюдать правила пожарной безопасности V
Необходимо соблюдать правила личной гигиены. При случайном попадании смолы или отвердителя клея на кожные покровы обязательно эти места мыть горячей водой с мылом.
Для защиты рук рекомендуется применять резиновые перчатки и защитные пасты типа мази Селипского.
Хранение и прием пищи, а также курение в рабочих помещениях запрещается.
Источник
Применение клеев при ремонте оборудования
Прежде чем приступить к склеиванию, необходимо подобрать марку клея. Процесс склеивания состоит из подготовки к склеиванию, склеивания и обработки после склеивания.
Подготовка к склеиванию. Поверхности, подлежащие склеиванию, должны быть хорошо пригнаны друг к другу, чистые и сухие и немного шероховатые (обработаны пескоструйной обдувкой, абразивной бумагой).
Трещины в пластмассовых деталях расфасовывают под углом 60—90° на глубину 3—5 мм. Выломанные куски подбирают из утильных деталей и подгоняют.
При цилиндрических соединениях между склеиваемыми поверхностями рекомендуется делать зазор по 5-му классу точности скользящей посадки.
После подгонки поверхности обезжириваются растворителями.
Процесс склеивания. Клей наносится на обе склеиваемые поверхности стеклянной палочкой или кистью, промытой в растворителе. Детали с нанесенным клеем слегка притираются друг к другу, плотно прижимаются струбциной и остаются в таком состоянии до полного затвердения клея.
Обработка деталей после склеивания. Склеенные детали осматривают, чтобы определить качество склеивания. Чем тоньше шов, тем лучше качество склеивания. Клеем должно быть заполнено все пространство в швах склейки. После проверки качества подтеки и наплывы снимают путем размягчения пленки растворителе^ или, лучше, соскабливанием шабером, ножом, напильником и т. д’ Деталь можно подвергать обработке на станках с эмульсией и без нее.
Если требуется разобрать склеенное соединение, то шов подогревают до 200° и выше (до размягчения клеевой пленки) и разъединяют детали.
Приклеивание фрикционных накладок клеем ВС-ЮТ. Применявшийся ранее клей БФ обладал недостаточной термостойкостью. При повышении температуры до 200° прочность склеивания была недостаточной. Вследствие этого клей БФ в настоящее время не применяется для склеивания деталей, работающих при повышенных температурах.
В настоящее время нашей промышленностью освоено производство клея ВС-10Т, обеспечивающего необходимую прочность соединения при температурах до 300°.
Клей ВС-ЮТ — раствор синтетических смол в органических растворителях — предназначен для склеивания деталей из стали, дюралюминия, стеклотекстолита, асбоцементных и многих других материалов между собой и в сочетаниях друг с другом.
В конструкциях, работающих при температуре 300° в течение 5 ч, клей ВС-ЮТ обеспечивает высокую, прочность соединения. Поэтому существующее приклепывание тормозных накладок к колодкам тормозов, дискам сцеплений и фрикционов можно заменить склеиванием. При этом срок службы фрикционных накладок увеличивается на 10—40% за счет более полного использования толщины накладки. Приклеивание накладок успешно вытесняет клепку во многих хозяйствах.
Процесс склеивания состоит из очистки рабочих поверхностей тормозных колодок и накладок, обезжиривания их, нанесения клее- . вого состава, прижима накладки к колодке с удельным давлением не более 4 кГ/см2 и термообработки (поликонденсации и полимеризации) при температуре 180° в течение 40 мин.
Удаление старой приклеенной фрикционной накладки производится стачиванием резцом на токарном станке или срезанием широким резцом за один проход на специальном приспособлении. Обезжиривают рабочие поверхности колодок или дисков и поверхности фрикционных накладок бензином, ацетоном, уайт-спиритом или другими обезжиривающими составами. После выдержки при комнатной температуре в течение 10—15 мин для полного удаления растворителя на рабочую поверхность детали (колодки диска) и внутреннюю поверхность фрикционной накладки наносят кистью клей ВС-10Т слоем 0,1—0,2 мм. Нанесенный клей выдерживают при комнатной температуре в течение 25—30 мин до полного удаления содержащегося в нем растворителя, после чего производят склеивание накладки с деталью.
Во время склеивания накладки особое внимание должно быть обращено на точное выполнение операции прижима накладки к детали. Необходимая прочность соединения обеспечивается только при условии равномерного прижатия накладки к детали с давлением 3—4 кГ/см2 при одновременной термической обработке под этим давлением. Для обеспечения необходимого давления и равномерного нажатия применяют специальные приспособления, например приспособление, показанное на рис. 193. Прижимают накладки к колодкам обжимными кольцами, изготовленными из пружинной термически обработанной стали марки 65Г.
Рис. 193. Приспособление для прижатия фрикционных накладок к тормозным колодкам: 1 — штурвал; 2 —обжимное кольцо; 3 — винт с левой резьбой; 4 — гайка специальная; 5 — винт с правой резьбой; 6 — основание; 7— винт специальный; 8 — подвижной кулачок; 9 — втулка; 10 — распорка; И — неподвижный кулачок
Колодки вместе с обжимным кольцом в зажатом состоянии снимают с приспособления для термической обработки в сушильном шкафу, где их выдерживают при температуре 180° в течение 40 мин.
Для заделки трещин в блоке и головке цилиндров, картерах коробок передач и редукторов и в других деталях в последнее время успешно применяются пасты (замазки) на основе синтетических смол ЭД5 и ЭД6. В жидком виде эти смолы представляют собой продукт конденсации эпихлоргидрина с дифенилпропаном в присутствии едкой щелочи. Эти смолы термопластичны, но под влиянием различных отвердителей превращаются в неплавкие полимеры, которые применяются как материал для склеивания защитных покрытий, получения литых деталей и как герметизаторы.
Отвержденные смолы обладают довольно высокой механической прочностью, хорошими электроизоляционными свойствами, высокой адгезией к металлам, кислотощелочестойкостью, водобен- зостойкостью и высокой теплостойкостью до 300°.
, Для заделки трещин в чугунных деталях составляют специальную пасту, где синтетическая смола ЭД5 или ЭД6 является главным связующим материалом и составляет наибольшую массу. Для этого в эпоксидную смолу вводят различные пластификаторы, наполнители и отвердители.
Пластификатор дибутилфталат улучшает пластичность пасты, повышает ударную вязкость и прочность на изгиб.
Органическими наполнителями являются древесная мука, графит, газовая сажа; они увеличивают объем пасты, повышают теплостойкость и механическую прочность и снижают коэффициент линейного расширения.
Неорганическими наполнителями являются асбест, кварцевый песок, фарфоровая мука, окись алюминия, слюдяная пыль и др.
Отвердители — ангидриды и амины, которые ускоряют реакцию соединения пасты с основным металлом. К холодным отвердителям относятся полиэтиленполиамин и гексометилендиамин.
Для приготовления пасты рекомендуется сначала приготовить четырехкомпонентную пасту. Для этого смолу предварительно нагревают до 60—90°, после чего вводят дибутилфталат, смешивая его со смолой; затем вводят графит и слюдяную пыль, все время перемешивая смесь. После введения наполнителей перемешивание продолжают не менее 5 мин. Приготовленную смесь охлаждают до комнатной температуры и хранят в закупоренной посуде.
Технологический процесс заделки трещин в ненагруженных местах чугунных деталей рекомендуется вести в следующем порядке:
1. Участок детали, где имеется трещина, очищают от грязи, масла и ржавчины. Поверхность вокруг трещины на ширину 20—30 мм зачищают абразивным полотном до блеска.
2. На концах трещины сверлят отверстия диаметром 4—5 мм, нарезают их и ввертывают латунные штифты.
3. Абразивным кругом от ручной электродрели разделывают (расфасовывают) канавку треугольного сечения глубиной 0,75— 0,80 от толщины стенки.
4. Окончательно готовят необходимую порцию пасты. Для этого в приготовленную четырехкомпонентную смесь добавляется отвер- дитель полиэтиленполиамин в количестве 10 вес. ч. Пасту с отвер- дителем тщательно перемешивают в течение 5—6 мин и одновременно подготовленный участок детали обезжиривают ацетоном или другими растворителями жиров.
5. Пасту наносят шпателем в расфасованную канавку и в таком виде оставляют для сушки. Затвердевание пасты при 20° происходит в течение 24 ч. Ускорить процесс можно подогревом детали.
6. После затвердевания пасты деталь подвергается гидравлическому испытанию водой под давлением 3—4 кГ/см2.
7. Если это давление детали выдерживают, то место заделки трещины шпаклюют и закрашивают.
Этот способ ремонта деталей прост, надежен и дешев и может быть рекомендован для полевых условий и ремонтных заводов.
Источник
Применение клеев при ремонте оборудования
Восстановление деталей и ремонт оборудования клеевым методом
Клеевой метод широко применяют при ремонте оборудование для восстановления неподвижных соединений. Он отличается простотой технологии, низкой себестоимостью и обеспечивает прочность и достаточную надежность соединения. В большинстве случаев соединение деталей — компенсаторов небольшого износа возможно только склеиванием.
Клеевым способом выполняют многие виды работ: заделку тре-щин в корпусных деталях и накладку заплат; ликвидацию забоин и задиров на направляющих поверхностях оборудования; установку деталей — компенсаторов износа цапф, валов, шеек шпинделей^ а также тонкостенных втулок в конусные отверстия шпинделей Ц пинолей задних бабок. Кроме того, этим методом восстанавливают резьбовые соединения и изношенные отверстия шкивов и маховиков; ремонтируют колодочные и конусные фрикционные муфты и т.д.
Клеевой шов практически непроницаем для многих веществ и не разрушается от воздействия кислорода, воды, минеральных масел. Склеенные детали можно обрабатывать на металлорежущих станках с применением охлаждающей жидкости и всухую.
При ремонте применяют много различных клеев, отличающихся по составу и физико-механическим свойствам. Свойства и назначение синтетических клеев указаны в табл. 14.
Таблица 14
Свойства и назначение синтетических клеев
Прочность на сдвиг при 20 ‘С, МПа
Назначение
Фенольные клеи
Для склеивания металлов, текстолитов, аминопластов, стекла, древесины, фибры, фарфора, кожи; вибростоек
Для склеивания тканей, резины, войлока между собой и для приклеивания их к металлам
Для склеивания дюралюминия, сталей, стеклотекстолитов и пенопластов
Прочность на сдвиг при 20 «С, МПа
Назначение
Для склеивания металлов, стеклотекстолитов и текстолито в
Для склеивания пластмасс, древесины, текстильных материалов
Эпоксидные клеи
Для склеивания металлов, винипласта, оргстекла, фарфора, керамики, древесины, пластмасс, приклеивания вулканизированной резины к металлам
Для склеивания сталей, дюралюминия между собой и с пенопласта ми; стойкий в различных климатических условиях
Для склеивания сталей, алюминиевых и титановых сплавов, работающих при температуре от —60 до +250 °С
Для контровки резьбовых соединений, склеивания металлов между собой и со стеклопластиками в узлах несилового назначения
Полиамидные клеи
Для склеивания металлов, текстолита, древесины, капронового волокна, полиамидных пленок, кожи
Для склеивания металлов друг с другом и с неметаллическими материалами. Эластичный, обладает длительной прочностью
Полиуретановые клеи
Для склеивания сталей, алюминиевых сплавов между собой и с неметаллическими материалами. Обладает длительной прочностью и выносливостью, стойкий в различных климатических условиях
Прочность на сдвиг при 20 ‘С, МПа
Назначение
Перхлорвиниловые клеи
Для склеивания поливиниловых пластиков между собой и с металлами
Для приклеивания невулканизированной резины к металлам
Для приклеивания винипласта, тканей и пластиков к металлам
Глифталевые клеи
Для склеивания стекла, приклеивания теплоизоляции к металлам
Для склеивания силиконовой резины с металлами
Металлические клеи
Мекладин
Для склеивания металлов, керамики, органических полимеров и пр.; электропроводен, выдерживает нагрев до 800 °С
Фосфатные клеи
Для склеивания стекла, металлов (никеля, молибдена, вольфрама, титана, тантала), ситалла, керамики, работающих при температуре от —60 до +1400 °С
Эпоксидно-фурфурально-ацетатные клеи
Для склеивания металлов и пластмасс; химически стойкие, теплостойкие
Технологический процесс склеивания эпоксидным клеем включает операции, выполняемые в такой последовательности:
1)подготовка поверхностей под склеивание, т.е. обработка их на металлорежущем станке, зачистка и обезжиривание;
2) подготовка клея;
3) нанесение клея на склеиваемые поверхности;
4) совмещение склеиваемых поверхностей;
5) удаление излишков клея с деталей;
6) выдержка соединенных деталей в соответствии с выбранным режимом (температура, длительность и т.д.);
7) контроль качества клеевого шва;
8) обработка деталей после склеивания.
Гладкие поверхности деталей перед склеиванием зачищают наждачной бумагой № 80. 150, а затем протирают тампоном из светлой ткани, смоченным растворителем (авиационным бензином Б-30, ацетоном или спиртом). Протирку заканчивают, когда на тампоне, проведенном по обезжиренной поверхности, не останется темных следов. Особенно тщательно необходимо обезжиривать поверхности чугунных деталей.
Наиболее простым способом контроля качества подготовленной к склеиванию поверхности является проба каплей воды: поверхность подготовлена качественно, если вода расплывается и смачивает ее. В этом случае сцепление подготовленной поверхности с эпоксидным клеем будет хорошим.
Если нужно получить менее прочное соединение (например, в случае посадки втулок, которые при последующем ремонте вы-прессовывают, или при установке в изношенное гнездо корпуса подшипников качения, которые также в дальнейшем разбирают), посадочные поверхности в корпусных деталях подготавливают к склеиванию менее тщательно.
Подготовку поверхностей заканчивают за 15 мин до склеивания (это необходимо для того, чтобы с поверхностей обезжиренных деталей испарился растворитель); к обезжиренным поверхностям нельзя прикасаться руками.
После подготовки на склеиваемые поверхности наносят слой клея толщиной около 0,1 мм. Склеиваемые плоские поверхности должны по возможности находиться в горизонтальном положении, чтобы клей не стекал с них. Те участки поверхностей, которые не подлежат склеиванию, покрывают разделительным слоем воска или мыла.
Совмещение поверхностей деталей при склеивании должно быть таким, чтобы обеспечивалось точное наложение их друг на друга, а также вытеснение пузырьков воздуха из пространства между склеиваемыми поверхностями, равномерное распределение клея по шву, исключение самопроизвольного смещения одной детали относительно другой во время затвердевания клея. При склеивании эпоксидным клеем соединяемые тонкие детали рекомендуется прижать друг к другу под давлением до 5 МПа (50 кгс/см2).
При ремонте и восстановлении деталей клеевым методом следует предпринимать такие же меры безопасности, как при работе с пластмассовыми композициями.
Источник