ПОКРЫТИЕ ПЛАСТМАССАМИ Выполнили студенты 3 курса: Болтаева А. А. Потехина О. В.
Пластмассы и металлы — наиболее часто встречающиеся нам сегодня материалы. Одно время казалось, что они — конкуренты и пластмассы в будущем вытеснят металлы. Пластмассы действительно имеют много преимуществ по сравнению с материалами, освоенными ранее. Вопервых, их производство меньше энерго- и материалоемко, а во-вторых, их легко, удобно и с меньшими затратами труда можно перерабатывать в изделия. В-третьих, они обладают привлекательными эксплуатационными свойствами: коррозионной стойкостью, малой плотностью, большой разнообразностью видов (практически используют около 50 видов различных пластических масс). Но постепенно выяснилось, что пластмассы не являются заменителями металлов или других материалов, а выступают как самостоятельный материал, дополняющий другие материалы.
Покрытия из пластмасс на поверхности изношенных деталей можно наносить различными способами: наплавлением на предварительно на гретую поверхность детали, заливкой в пресс-формах, окунанием в жидкие полимерные материалы и др. Синтетическими материалами могут быть покрыты отдельные поверхности или вся деталь.
Металлизированные пластмассы, поверхность которых полностью или частично покрыта металлом, сочетая полезные особенности пластмасс и металла, обладают уникальными свойствами и находят широкое применение во многих областях. Классификация. Металлизированные пластмассы можно классифицировать по назначению и по способам получения покрытий. По назначению покрытия делят на два типа: 1) функциональные - применяют для решения технических задач, например обеспечения электропроводности и теплопроводности, экранирования от электромагнитных воздействий и излучения, для уменьшения газопроницаемости или увеличения химической стойкости; 2) декоративные - применяют для улучшения внешнего вида и поверхностных свойств пластмассовых изделий общего назначения, например ручек управления, обрамлений подвесок, корпусов и т. д.
Способы получения покрытий составляют два класса - физико-механические и химические, которые имеют, в свою очередь, несколько разновидностей, применяемых самостоятельно или в сочетании друг с другом. Более подробно классифицируют по виду наносимого металла или металлизируемых пластмасс, а также по технологическим особенностям процесса металлизации: металлизация насыпью или на подвесках, с помощью автоматических или непрерывных линий и т. п.
Физико-механические методы. Наиболее простыми являются механические методы закрепление готового металлического покрытия на пластмассе. Сюда относятся: плакирование, применяемое для изготовления фольгированных диэлектриков; горячее тиснение для декорирования пластмасс; заливка пластмассами металлической оболочки, сформированной гальванопластически на поверхности пресс-формы, а также окрашивание или опудривание поверхности пластмасс металлическим порошком.
Химические методы. Под химической металлизацией подразумевают образование слоя металла в результате автокаталитической химической реакции, протекающей преимущественно только на металлизируемой поверхности. Такая металлизация может быть осуществлена в газовой фазе, в растворах, а иногда и в твердой фазе.
При химической металлизации в газовой фазе металл оседает на поверхность в результате термического разложения паров летучего соединения металла или вследствие его восстановления другим газом. Химическая металлизация в газовой фазе имеет то преимущество, что этим способом можно получить покрытия из таких активных металлов, как цинк, хром, молибден, которые не удается восстановить химическим путем из водных растворов.
Широкое распространение химической металлизации пластмасс объясняется рядом преимуществ этого метода: 1) простота оборудования и доступность материалов; 2) возможность получения любой толщины покрытия в интервале от долей микрона до десятков микрон; 3) равномерность толщины покрытия на всей поверхности сложной формы; 4) возможность получения прочного сцепления металлического покрытия с пластмассой.
Ниже приведены основные технологические операции классической схемы химикогальванической металлизации пластмасс:
Применение полимерных материалов Достоинства полимерных материалов — достаточно высокие прочность и износостойкость, хорошие антифрикционные свойства и химическая стойкость. Ремонт деталей с применением полимерных материалов не требует сложного оборудования, малотрудоемок, сопровождается невысоким нагревом детали (250— 320 °С), допускает большие износы (1 — 1, 2 мм), в ряде случаев не требует последующей механической обработки. Применяется для заделки трещин, вмятин, пробоин, раковин, отколов, для восстановления размеров изношенных деталей, для изготовления быстроизнашивающихся деталей или их отдельных частей, для противокоррозионной защиты. Пластмассы на базе различных полимеров делятся на термореактивные и термопластические. В таблице приведены основные виды пластмасс, применяемых в ремонтном деле, их свойства и область применения.
1. Зачистка от грязи и оксидов, а при необходимости и механическая обработка. С целью создания хорошей адгезии полимерного материала с основным металлом места, подлежащие покрытию, обрабатывают абразивной крошкой отбельного чугуна и обезжиривают ацетоном или бензином. Поверхности детали, не подлежащие покрытию, изолируют фольгой, асбестом, жидким стеклом с мелом и др.
2. Нанесение покрытия одним из следующих способов: Газопламенный способ. Применяется обычно для покрытия крупных деталей, используя установки типа УПН. Деталь предварительно нагревают до температуры немного выше температуры плавления полимера — 210— 260 °С в зависимости от марки применяемого порошка (ТПФ-37, ПФН-12, порошки на базе полиэтилена, капрона, полистирола). После нанесения покрытия требуемой толщины (обычно до 10 мм) деталь дополнительно прогревают горелкой с целью улучшения качества покрытия. Вихревое напыление. Осуществляется погружение предварительно нагретой до температуры 280— 300 °С детали в камеру установки типа А 67 М с взвихренным полимерным порошком. Толщина покрытия (до 1, 5 мм) зависит от времени напыления и температуры детали. После напыления для снятия внутренних напряжений деталь желательно подвергнуть нагреву в масле до температуры 150— 160°С с выдержкой 15 — 60 мин. Вибрационное нанесение покрытия. Осуществляется погружением нагретой детали в порошок полимера, находящийся в псевдоожиженном состоянии с помощью вибратора. После нанесения покрытия деталь помещают в горячую камеру для оплавления слоя. Заливка пластмассовой композиции или подача ее шприцем в щель между сопрягаемыми деталями либо в полость, образованную опалубкой. Поверхность сопряженной детали, служащую формой, смазывают силиконовым маслом или покрывают стеарином, парафином, воском, мылом. Заделка пустот пластмассовой композицией с помощью шпателя. Для значительных пустот слои полимера прокладывают стеклотканью, прикатываемой роликом. Изготовление пластмассовых деталей и установка их на место с помощью клея или механическим путем.
3. После отвердения полимера производят зачистку покрытия, контроль качества восстановленной поверхности и при необходимости механическую обработку (точение, строгание, шлифование, шабрение).
Заделка трещин и пробоин Эпоксидные композиции используют для заделки трещин в корпусных деталях, не проходящих через отверстия под втулки, посадочные места подшипники, резьбовые отверстия, длиной не более 200 мм. Трещину длиной 20 -150 мм на корпусных деталях или баках заделывают эпоксидной композицией, армированной стеклотканью или технической бязью. Первая накладка из ткани должна перекрывать трещину на 20 -25 мм по обе стороны, а вторая перекрывать первую на 10 -15 мм. После нанесения первого слоя эпоксидной композиции накладывают первую накладку и прикатывают роликом. На поверхность накладки наносят тонкий слой композиции и накладывают вторую накладку, которую тоже прикатывают роликом. На вторую накладку снова наносят слой композиции и оставляют для отверждения.
Схема заделки трещин: 1 — деталь; 2 — трещина; 1 - Эпоксидный состав; 4 и 6 накладки из стеклоткани; 5 — ролик; 7 — Металлическая накладка; 8 ~ болт.
На трещины длиной более 150 мм. Наносят эпоксидный состав с наложением металлической накладки и закреплением ее болтами. Подготовка поверхности и разделка трещины такая же, что и для трещины длиной менее 150 мм. Накладку 7 изготавливают из листовой стали толщиной 1, 5… 2, 0 мм. Она должна перекрывать трещину на 40… 50 мм. В накладке сверлят отверстия диаметром 10 мм. Расстояние между их центрами вдоль трещины 60… 80 мм. Центры должны отстоять от краев накладки на расстоянии не менее 10 мм. Накладку изготавливают из листовой стали толщиной 0, 5, . . 0, 8 мм. Она должна перекрывать пробоину на 10… 20 мм. Обезжиривают и просушивают в течение 8… 10 мин кромки пробоины и зачищенный вокруг нее участок поверхности.
Схема заделки пробоин с наложением накладок: А — заподлицо; б - Внахлестку; 1 и б — металлические накладки; 2 и 5 — слои эпоксидного состава; 3 — проволока; 4 - Накладка из стеклоткани; 7 -Болт. Схема заделки трещин штифтами.
Последние изготовляют из красной меди или бронзы. Вначале засверливают концы трещины, нарезают в них резьбу и устанавливают штифты. Затем в порядке, указанном на рисунке 2. 50, сверлят отверстия и устанавливают остальные штифты. Концы штифтов рекомендуется расчеканивать, а отремонтированные поверхности — пропаивать. Трещины длиной 50 мм и более заделывать штифтами не следует.
Заделка трещин фигурными вставками позволяет восстанавливать не только герметичность детали, но и ее прочность. Технология ремонта включает получение в детали специального паза и запрессовку в него заранее изготовленной фигурной вставки. К основным деталям оснастки, от которых зависит качество работы, относятся кондуктор для сверления отверстий паза и сама фигурная вставка. Трещины заделывают уплотняющими и стягивающими фигурными вставками, которые изготовляют из малоуглеродистой стали 20 или Ст. 3.
Скачать презентацию ПОКРЫТИЕ ПЛАСТМАССАМИ Выполнили студенты 3 курса Болтаева А
8 Покрытие пластмассами.pptx