Герметики, клеи и пластмасса

Материалы, применяемые в автомобилестроении и ремонтном производстве

https://yandex.ru/video/preview/?filmId=16447842394379829842&from=tabbar&reqid=1601277608859243-275013566957553334700101-vla1-2039&suggest_reqid=4327984158503285076615899498083&text=стали+и+сплавы+в+автомобилестроении

Металлы и сплавы

Автомобильные детали изготовляются из конструкционных сталей, чугунов и цветных сплавов, получаемых на различной основе. Выбор технологии восстановления деталей определяется физико-механическими свойствами и эксплуатационными характеристи­ками тех материалов, из которых они изготовлены.

Конструкционные стали широко применяющиеся в автомобилестроении и ремонтном производстве обеспечива­ют необходимую прочность деталей, а в результате химико-термической об­работки достигается высокая твердость и износостойкость рабочих поверхнос­тей. За счет подбора легирующих эле­ментов обеспечивается высокая коррозионная стойкость, жаропрочность и другие специальные свойства дета­лей.

Кроме конструкционных сталей в ав­томобилестроении широко применяют литые детали, изготовленные из чугуна. Часто чугунное литье является един­ственно возможным и дешевым спосо­бом получения заготовок (блоков двига­телей, головок блока, картеров коробок передач и др. деталей).

Так же широкое применение при из­готовлении и ремонте автомобилей на­шли цветные сплавы на алюминиевой, магниевой, цинковой и медной основе, различные антифрикционные сплавы и припои. Для повышения прочности и улучшения механической обрабатывае­мости отливки из цветных сплавов под­вергают термической обработке, чаще всего искусственному старению или за­калке с последующим искусственным старением.

Конструкционные стали общего назна­чения содержат до 0,8% углерода и выпускаются обыкновенного качества и каче­ственные.

Стали обыкновенного качества изго­товляют следующих марок: Ст 0, Ст 1, Ст 2, Ст 3, Ст 4, Ст 5, Ст 6. Буквы Ст в марке стали обозначают «Сталь», ци­фры — условный номер марки (с уве­личением номера возрастает в стали содержание углерода). Стали обыкно­венного качества бывают: кипящие (кп), полуспокойные (пс), спокойные (сп). Для обозначения повышенного содержания марганца (0,8... 1,1%) пос­ле номера ставят букву Г, например: Ст5Гпс.

Качественные конструкционные ста­ли отличаются от сталей обыкновенно­го качества более точным химическим составом с пониженным содержанием вредных примесей (серы <0,04%, фо­сфора <0,035%) и неметаллических включений. Эти стали маркируются цифрами, которые указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента: 08, 08кп, 10, 10кп, 15, 20,..., 85. По способу раскисления эти стали делятся на кипящие (кп), полуспокой­ные (пс), спокойные (сп). Например, марки кипящей стали: 05кп, 08кп, 10кп, 15кп, 20кп; полуспокойной ста­ли: 08пс, 10пс, 15пс, 20пс и спокойной стали не имеют соответствующего ин­декса. Качественные углеродистые ста­ли, как правило, подвергаются терми­ческой или химико-термической обра­ботке.

Чугуны, разнообразные по химическо­му составу и структуре, имеющие различ­ные механические свойства широко ис­пользуют при изготовления автомобиль­ных деталей.

Чугуны с пластинчатым графитом обозначаются буквами СЧ (серые чугу­ны), с шаровидным графитом ВЧ (высо­копрочные чугуны) и КЧ (ковкие чугуны). Цифры после обозначения марки у чугу­нов с пластичным графитом и чугунов с шаровидным графитом указывают сред­нее значение временного сопротивления при растяжении (σв, кгс/мм2). У ковких чугунов первые две цифры указывают временное сопротивление при растяже­нии σв (в мегапаскалях), вторые — относительное удлинение δ (в процентах).

 

 

Алюминиевые сплавы, используемые при изготовления автомобильных деталей бывают литейные и деформируе­мые.

Из деформируемых алюминиевых сплавов получают листы, профильный материал и т. п.

Герметики, клеи и пластмасса

При изготовлении и ремонте автомобилей получили широкое применение различ­ные виды синтетических, полимерных, композиционных материалов и пластиче­ских масс на их основе. При этом исполь­зуются физические и химические процес­сы взаимодействия ремонтных материа­лов с материалом восстанавливаемой де­тали.

Анаэробные герметики представляют собой жидкие или вязкие композиции, способные длительное время оставаться в исходном состоянии и быстро отверждаться в зазорах между сопрягаемыми ме­таллическими поверхностями при нару­шении контакта с кислородом воздуха.

Эти материалы применяют для уплот­нения пористого литья, сварных швов, стопорения и уплотнения резьбовых со­единений, фиксации подвижных соедине­ний, уплотнения фланцевых соединений. Они не чувствительны к воздействию во­ды, минеральных масел, топлив, раство­рителей, в большинстве своем не токсич­ны, не оказывают отрицательного воздействия на окружающую среду и обеспечи­вают надежную противокоррозионную за­щиту уплотняемых деталей. Важнейшим преимуществом герметиков является воз­можность их применения в сопряжениях деталей из любых материалов в различных сочетаниях при допусках от -0,2 до +0,6 мм. После отверждения они сохраня­ют высокие прочностные и усталостные характеристики, могут контактировать с различными жидкими и газообразными средами, обеспечивают 100%-ный контакт сопрягаемых деталей, выдерживают тем­пературу +250°С и давление до 35 МПа. После выпрессовки подшипни­ков качения, установленных с помощью анаэробного материала, посадочная по­верхность остается чистой и при повтор­ном восстановлении механизма достаточ­но нанести новый герметик.

 

 

На качество уплотнения влияет мате­риал герметизируемого сопряжения, чис­тота поверхностей, контактирующих с герметиком, форма и размеры деталей, технология сборки, режимы отверждения и др.

По влиянию на скорость отвержде­ния герметика в сопряжении материалы деталей делят на активные (медь, спла­вы меди, никель), нормальные (железо, углеродистые стали, цинк) и пассивные (высокоуглеродистые стали, алюминий, титан, материалы с противокоррозион­ными покрытиями, пластмассовые из­делия).

Скорость отверждения герметиков и время достижения максимальной проч­ности соединения зависит от температу­ры окружающей среды. Низкие темпера­туры замедляют полимеризацию и вызы­вают необходимость применения актива­торов. Некоторые герметики способны полимеризоваться при температуре до —10°С. В качестве активаторов применя­ют специальные жидкости: К-101М — прозрачная, обеспечивает время отверж­дения 24 ч; KB (КС) — светло-желтого или желтого цвета, обеспечивает отверж­дение в течение 6 ч. Введение активато­ров позволяет выполнять аварийный ре­монт в условиях эксплуатации.

В зависимости от применяемых герметика и активато­ра восстановленное сопряжение может быть введено в эксплуатацию через 6-24 ч.

Герметики марок Унигерм-2М и Унигерм-11 способны отверждаться при пониженных до -10 °С температу­рах.

Расход анаэробных герметиков зави­сит от метода применения и составляет 1—5 г на 100 см2 поверхности при герме­тизации цилиндрических соединений с зазором 0,05 — 0,2 мм; 1-5 г на 100 болтов в зависимости от диаметра и вы­соты резьбы; 3—10 г на 1 кг литья при пропитке в зависимости от конфигура­ции детали.

КЛЕИ

 

Клеи, отличительной особенностью которых является сочетание в одном материале хороших адгезионных, необ­ходимых антифрикционных свойств и достаточной механической прочнос­ти при простой технологии, нашли ши­рокое применение при ремонте автомо­билей.

Наибольшее распространение при восстановлении автомобильных деталей имеют эпоксидные клеевые материалы. Армирование эпоксидных материалов стекловолокном существенно расширяет область их применения при восстановле­нии деталей, имеющих пробоины (пло­щадью до 50 см2) и трещины. Эпоксидные материалы применяются при восста­новлении деталей, работающих в диапа­зоне температур +120 °С. Основ­ным недостатком эпоксидных клеевых соединений является токсичность ком­понентов.

Кроме эпоксидных клеев при ре­монте автомобилей используют акрило­вые, цианакриловые и сили­коновые клеи.

Из клеевых материалов зарубежного производства большими возможностя­ми для восстановления автомобильных деталей обладают: Molykote АР — уни­версальный силиконовый клей-герметик, обеспечивающий прочное соеди­нение деталей в рабочем диапазоне температур -50...+220 °С; Silicon АР 1945548 — кремнийорганический бе­лый силиконовый каучук; Silicon АР 1945505 — кремнийорганический про­зрачный силиконовый каучук; Silicon АР 2404559 — кремнийорганический силиконовый каучук черного цвета. Указанные материалы применяют для склеивания деталей из металлов, стек­ла, резины, натуральных и синтетичес­ких волокон, большинства пластмасс.

Клеевые материалы обеспечивают не только прочное соединение деталей из различных материалов, но также уп­лотняют зазоры и трещины; герметизи­руют фонари, окна, шланги и патрубки; изолируют электрические контакты; устраняют вибрацию и шум; применя­ются для изготовления уплотнений и прокладок.

Материалы для холодной молекуляр­ной сварки (ХМС) представляют собой металлизированные композиции, со­стоящие на 70—80% из мелкодисперс­ных металлов (никель, хром, цинк) и специально подобранных олигомеров, образующих при отверждении трехмерные полимерные сетки повы­шенной прочности. Эти материалы не следует путать с эпоксидными состава­ми и клеями, так как они обладают свойствами металлов и легко подверга­ются механической обработке.

С помощью ХМС можно произво­дить высокопрочные соединения деталей из различных материалов, восстанавливать размеры и форму изношен­ных деталей, наносить на рабочие по­верхности деталей износостойкие по­крытия с эффектом самосмазывания, устранять трещины и сколы. Техноло­гия ХМС также удобна для восстанов­ления тонколистовых кузовных дета­лей, для устранения протечек теплооб­менников и емкостей. По сравнению с традиционными способами сварки и пайки ХМС не требует разборки агре­гатов, слива масел из картеров и емкос­тей. При применении ХМС не возника­ют внутренние термические напряже­ния и исключается возможность по­вреждения существующих сварных швов, устраняется пожароопасность выполняемых работ. Детали, восстанов­ленные методом ХМС, сохраняют рабо­тоспособность при температуре -60... + 350 °С.

Наиболее распространенным объек­том восстановления поврежденных дета­лей являются резьбовые соединения. Восстановление сорванной резьбы ХМС отличается от традиционной технологии простотой применения и меньшей тру­доемкостью.

Высокое качество восстановления де­талей методом ХМС обеспечивается только правильным выбором полимер­ного материала.

Наряду с механической обработкой затвердевшего композита возможно фор­мирование геометрии рабочей поверхно­сти восстанавливаемой детали в период пластического состояния композицион­ных материалов. Для этого используют сопрягаемую деталь, смазанную раздели­тельным составом. Базовый состав Реком-Б является основой для разработки материалов, обладающих специальными свойствами: Реком-В — адгезией к влаж­ной поверхности; Реком-М — адгезией к маслянной поверхности; Реком-Ж — повышенной термостойкостью; Реком-И — повышенной износостойкостью; Реком-О — используется при отрица­тельных температурах; Реком-супер — композит с адгезией к стальной поверх­ности до 35 МПа.

Материал Унирем применяют при ре­монте радиаторов систем охлаждения двигателей, блоков цилиндров, трубо­проводов, а также глушителей.