Применение полимерных материалов

Пластические массы - это композиционные материалы на основе полимеров, способные при влиянии повышенных температуры и давления принимать заданную форму и сохранять ее в обычных условиях. В состав пластмасс входят также наполнители, пластификаторы, отвердители, красители, катализаторы (ускорители) и другие добавки.

Полимеры делят на две группы:

  • • термопластичные (термопласты) - полиэтилен, полиамиды и другие материалы, при нагревании способны размягчаться и подвергаться многократной переработке;
  • • термореактивные (реактопласты) - эпоксидные композиции, текстолит и другие материалы, при нагревании вначале размягчаются, а затем в результате химических реакций затвердевают и необратимо переходят в неплавкое и нерастворимое состояние.

Пластмассы применяют для изготовления деталей, нанесения защитно-восстановительных покрытий, склеивания металлов, заделки трещин и пробоин, герметизации стыков и в других случаях. Промышленное значение имеют полиамидная и полиэтиленовая крошка, мелкодисперсные порошки из полиамида, фторопласта и полиэтилена низкого давления, эпоксидные смолы и синтетические (конструкционные) клеи.

Применение полимерных материалов обеспечивает снижение массы деталей, сокращает трудоемкость и затраты на ремонт автомобилей. Недостатки пластмасс по сравнению с металлами: быстрое старение, малая теплопроводность и небольшая прочность.

Изготовление деталей. Детали из термопластичных материалов изготавливают литьем под давлением на литьевых машинах, а детали из термореактивных материалов получают прессованием порошков в обогреваемых пресс-формах. В первом случае материал нагревают до плавления, во втором - до размягчения. Термореактивные порошки применяют для изготовления деталей, не испытывающих значительных нагрузок.

Нанесение покрытий. Покрытия из полимерных материалов наносят литьем под давлением в пресс-формах, газопламенным напылением и напылением в псевдоожиженном слое.

Восстановительное покрытие на элемент изношенной детали наносят под давлением в пресс-форме, в которую устанавливают часть восстанавливаемой детали.

Газопламенным напылением наносят покрытия на заготовки из стали, чугуна и цветных металлов для защиты от влаги и химически активной среды. Поверхность, подлежащая газопламенному напылению, должна быть шероховатой и тщательно очищенной. Газопламенный нагрев порошковых пластмасс заключается в том, что струю сжатого воздуха со взвешенными частицами порошка пластмассы пропускают через факел газокислородного пламени. Частицы порошка оплавляются под действием тепла пламени и, попадая на поверхность заготовки, которая подогрета до температуры, близкой к температуре плавления материала, прочно соединяются с металлом или покрытием.

Теплолучевой способ основан на том, что в поток светотепловых лучей сжатым воздухом подают струю порошкового полимера, частицы которого плавятся и с большой скоростью наносятся на восстанавливаемую поверхность, образуя покрытие (рис. 2.51). В качестве нагревателя применяют кварцевые лампы НИК-200. Воздушно-порошковую смесь подают питателем 2 вибровихревого типа с устройством для распыления. Смесь поступает по шлангу к щелевому распылителю 5.

Способ применяют для нанесения декоративных покрытий на детали внутреннего интерьера транспортных средств. Покрытие наносят на вращающуюся заготовку, после чего оно сушится в тепле осветительных ламп с зеркальными отражателями в течение 50...60 мин. Теплолучевое напыление эффективнее газопламенного в 1,5... 1,8 раза. При этом расход материала сокращается на 25...30%, расход энергии - в

3,5...4,0 раза, а физико-механические свойства покрытий выше.

Схема установки для теплолучевого напыления полимерных покрытий

Рис. 2.51. Схема установки для теплолучевого напыления полимерных покрытий:

1 - вибратор; 2 - порошковый питатель; 3 - щелевой распылитель; 4 - кварцевые лампы с параболическими излучателями

Сущность нанесения покрытия в псевдоожиженном слое (рис. 2.52) заключается в том, что очищенную, предварительно нагретую заготовку помещают на определенное время в камеру, где находится во взвешенном состоянии порошок пластмассы за счет подачи сжатого воздуха через пористую перегородку в нижнюю часть камеры. При контакте с нагретой заготовкой порошок оплавляется и образует тонкослойное покрытие. Полимерные покрытия наносят в псевдоожиженном слое или газопламенным напылением из термопластичных, сухих, неком- кающихся порошков с размерами частиц 0,10...0,35 мм из полиэтилена, полистирола, полиамида, поливинилбутираля и др. Преимущества нанесения порошков проявляются при восстановлении металлических деталей сложной формы.

Полимерные композиции на основе эпоксидных смол получили широкое применение в ремонте автомобилей. Эпоксидные смолы содержат в своих молекулах эпоксидные группы Схема устройства для нанесения полимерного покрытия в псевдоожиженном слое, обладающие высокой реакционной

Рис. 2.52. Схема устройства для нанесения полимерного покрытия в псевдоожиженном слое:

1 - баллон со сжатым воздухом или азотом; 2 - редуктор; 3 - пористая перегородка; 4 - камера; 5 - вытяжное устройство; 6 - пылесос; 7 - заготовка

способностью. Наиболее часто применяют смолы марок ЭД- 16 и ЭД-20. Композиции на их основе включают в себя четыре и более компонентов. Пластификаторы обеспечивают снижение хрупкости, повышение ударной вязкости и стойкости композиции к температурным колебаниям. В качестве пластификаторов применяют дибутилфталат, триэтиленгликоль или тиокол. Непосредственно перед употреблением в композицию вводят отвердитель (полиэтиленполиамин или аминофенол). Наполнители сближают коэффициенты термического расширения композиции и покрываемого материала, повышают механическую прочность и теплостойкость материала, уменьшают его усадку и снижают стоимость композиции. Чугунный порошок, закись железа, тальк, кварцевая и слюдяная мука изменяют в необходимых пределах значения коэффициента термического расширения покрытия, а графит и дисульфидмо- либдена снижают скорость его изнашивания.

Токсичная эпоксидная композиция в вязком состоянии становится безвредной во время ее затвердевания.

Эпоксидные композиции применяют для заделки трещин и пробоин на стенках корпусных деталей, заделки трещин на стенках емкостных деталей (баков, радиаторов), герметизации мест сварки или пайки, нанесения покрытий на поверхности отверстий, в которые устанавливают подшипники.

Концы трещин засверливают, саму трещину разделывают под углом 90... 120° на глубину 0,7...0,9 толщины стенки, поверхность вокруг трещины зачищают и обезжиривают, а в отверстия устанавливают асбестовые пробки. С помощью шпателя наносят эпоксидную композицию в два слоя, затем ее сушат.

Пробоины устраняют установкой накладки из металлического листа или стеклоткани на зачищенную и обезжиренную поверхность с нанесенной в 3... 5 слоев эпоксидной композицией. Поверхность накладки также подготавливают, а накладку после ее установки прикатывают роликом.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >