Réparation de pièces par collage

De nouveaux types d'adhésifs synthétiques universels développés par des scientifiques soviétiques permettent de relier fermement les métaux, le bois, le verre, les plastiques, les garnitures de friction, etc., à la fois entre eux et dans n'importe quelle combinaison les uns avec les autres.

Les avantages des adhésifs sont une force de liaison relativement élevée, une étanchéité, une douceur et une propreté du joint, un manque de concentration de contraintes, une résistance eau-essence-huile, une résistance acide-alcali, une résistance à la corrosion, une élasticité et une résistance aux vibrations et aux chocs, des propriétés d'isolation électrique. et une faible complexité des réparations.

L'utilisation d'adhésifs dans les réparations est variée, par exemple : colmatage de fissures dans les blocs moteurs et culasses, dans les carters, collage de garnitures de friction de plaquettes de frein, d'embrayages et d'embrayages, remplacement d'ajustements serrés sur bagues, roulements à billes, etc.

Avant de commencer le collage, vous devez sélectionner la marque de colle. Le processus de collage comprend la préparation au collage, le collage et le post-collage.

Préparation au collage. Les surfaces à coller doivent être bien ajustées les unes aux autres, propres et sèches et légèrement rugueuses (traitées au jet de sable, papier abrasif).

Les fissures dans les pièces en plastique sont emballées sous un angle de 60 à 90° sur une profondeur de 3 à 5 mm. Les morceaux cassés sont sélectionnés parmi les pièces de rebut et ajustés.

À connexions cylindriques Il est recommandé de faire un espace entre les surfaces à coller selon la 5ème classe de précision d'ajustement coulissant.
Après réglage, les surfaces sont dégraissées avec des solvants.

Processus de collage. La colle est appliquée sur les deux surfaces à coller avec une tige de verre ou un pinceau lavé au solvant. Les pièces avec la colle appliquée sont légèrement frottées les unes contre les autres, pressées fermement avec une pince et restent dans cet état jusqu'à ce que la colle ait complètement durci.

Traitement des pièces après collage. Les pièces collées sont inspectées pour déterminer la qualité du collage. Plus la couture est fine, plus meilleure qualité collage. Tout l'espace dans les joints de collage doit être rempli de colle. Après contrôle de la qualité, les taches et les affaissements sont éliminés en ramollissant le film avec un solvant ou, mieux, en le grattant avec un grattoir, un couteau, une lime, etc. La pièce peut être traitée sur des machines avec ou sans émulsion.

S'il est nécessaire de démonter un joint collé, le joint est chauffé à 200° et plus (jusqu'à ce que le film adhésif ramollisse) et les pièces sont séparées.

Collage des garnitures de friction avec la colle VS-YUT. La colle BF utilisée précédemment avait une résistance thermique insuffisante. Lorsque la température a augmenté jusqu'à 200°, la force de liaison était insuffisante. De ce fait, la colle BF n'est actuellement pas utilisée pour coller des pièces fonctionnant à des températures élevées.

Actuellement, notre industrie maîtrise la production de colle VS-10T, qui assure la résistance des joints nécessaire à des températures allant jusqu'à 300°.

La colle VS-YUT - une solution de résines synthétiques dans des solvants organiques - est destinée au collage de pièces en acier, duralumin, fibre de verre, amiante-ciment et de nombreux autres matériaux entre eux et en combinaison les uns avec les autres.

Dans les structures fonctionnant à une température de 300° pendant 5 heures, la colle VS-YUT offre une grande résistance des joints. Ainsi, le rivetage existant des garnitures de frein sur les plaquettes de frein, les disques d'embrayage et de friction peut être remplacé par du collage. Dans le même temps, la durée de vie des garnitures de friction augmente de 10 à 40 % en raison d'une utilisation plus complète de l'épaisseur de la garniture. Le collage de superpositions remplace avec succès le rivetage dans de nombreuses exploitations agricoles.

Le processus de collage consiste à nettoyer les surfaces de travail des plaquettes et garnitures de frein, à les dégraisser et à appliquer de la colle. composition, pressage du revêtement sur le bloc avec une pression spécifique ne dépassant pas 4 kg/cm2 et traitement thermique (polycondensation et polymérisation) à une température de 180° pendant 40 minutes.

Le retrait de l'ancienne garniture de friction collée s'effectue par meulage à la fraise sur tour ou en coupant incisive large en un seul passage sur un appareil spécial. Dégraisser les surfaces de travail des plaquettes ou disques et les surfaces des garnitures de friction avec de l'essence, de l'acétone, du white spirit ou d'autres produits dégraissants. Après exposition à température ambiante pendant 10-15 minutes pour éliminer complètement le solvant sur la surface de travail de la pièce (tampon de disque) et surface intérieure La colle VS-10T est appliquée sur la garniture de friction avec un pinceau en couche de 0,1 à 0,2 mm. La colle appliquée est conservée à température ambiante pendant 25 à 30 minutes jusqu'à ce que le solvant qu'elle contient soit complètement éliminé, après quoi le revêtement est collé à la pièce.

Pendant le collage de la superposition attention particulière doit être payé pour effectuer avec précision l'opération de pressage du revêtement sur la pièce. La résistance requise de la connexion n'est assurée que si le revêtement est uniformément pressé contre la pièce avec une pression de 3-4 kg/cm2 avec traitement thermique simultané sous cette pression. Pour assurer pression requise et appliquez une pression uniforme appareils spéciaux, par exemple le dispositif représenté sur la Fig. 193. Les garnitures sont pressées sur les patins à l'aide d'anneaux de pressage en acier traité thermiquement à ressort, nuance 65G.

Riz. 193. Dispositif de pressage des garnitures de friction sur les plaquettes de frein : 1 - volant ; 2 - bague à sertir ; 3 - vis avec filetage à gauche ; 4 - écrou spécial ; 5 - vis avec filetage à droite ; 6 - socle; 7- vis spéciale ; 8 - came mobile ; 9 - douille; 10 - entretoise ; Et - caméra immobile

Les coussinets, ainsi que la bague de sertissage dans un état serré, sont retirés du dispositif pour traitement thermique V armoire de séchage, où ils sont conservés à une température de 180° pendant 40 minutes.

Pour sceller les fissures dans le bloc et la culasse, la boîte de vitesses et les carters de boîte de vitesses ainsi que d'autres pièces dans dernièrement Des pâtes (mastics) à base de résines synthétiques ED5 et ED6 sont utilisées avec succès. Sous forme liquide, ces résines sont le produit de condensation de l'épichlorhydrine avec le diphénylpropane en présence d'alcali caustique. Ces résines sont thermoplastiques, mais sous l'influence de divers durcisseurs elles se transforment en polymères infusibles, qui servent de matériau de collage revêtements de protection, la production de pièces moulées et comme produits d'étanchéité.

Les résines durcies ont un résistance mécanique, bonnes propriétés d'isolation électrique, haute adhérence aux métaux, résistance acide-alcali, résistance eau-essence et haute résistance à la chaleur jusqu'à 300°.

Pour colmater les fissures dans les pièces en fonte, une pâte spéciale est fabriquée, où la résine synthétique ED5 ou ED6 est le principal liant et constitue la plus grande masse. A cet effet dans résine époxy divers plastifiants, charges et durcisseurs sont introduits.

Le plastifiant phtalate de dibutyle améliore la plasticité de la pâte, augmente la résistance aux chocs et à la flexion.

Les charges organiques sont la farine de bois, le graphite, le noir de carbone ; ils augmentent le volume de la pâte, augmentent la résistance thermique et la résistance mécanique et réduisent le coefficient de dilatation linéaire.

Les charges inorganiques sont l'amiante, sable de quartz, farine de porcelaine, oxyde d'aluminium, poussière de mica, etc.

Les durcisseurs sont des anhydrides et des amines qui accélèrent la réaction entre la pâte et le métal de base. Les durcisseurs à froid comprennent la polyéthylène polyamine et l'hexométhylènediamine.

Pour préparer la pâte, il est recommandé de préparer d’abord une pâte à quatre ingrédients. Pour ce faire, la résine est préchauffée à 60-90°, après quoi on introduit le phtalate de dibutyle en le mélangeant avec la résine ; puis on introduit du graphite et de la poussière de mica en remuant constamment le mélange. Après introduction des charges, l'agitation est poursuivie pendant au moins 5 minutes. Le mélange préparé est refroidi à température ambiante et conservé dans un récipient hermétique.

Il est recommandé d'effectuer le processus technologique de colmatage des fissures dans les zones non chargées des pièces en fonte dans l'ordre suivant :
1. La zone de la pièce où il y a une fissure est nettoyée de la saleté, de l'huile et de la rouille. La surface autour de la fissure sur une largeur de 20 à 30 mm est nettoyée avec un chiffon abrasif jusqu'à ce qu'elle brille.
2. Aux extrémités de la fissure, percez des trous d'un diamètre de 4 à 5 mm, coupez-les et vissez des broches en laiton.
3. Utiliser une meule abrasive perceuse électrique à main couper (emballer) une rainure de section triangulaire avec une profondeur de 0,75 à 0,80 de l'épaisseur de la paroi.
4. Préparez enfin la portion de pâtes requise. Pour ce faire, le durcisseur polyéthylène polyamine est ajouté au mélange préparé à quatre composants en une quantité de 10 en poids. h. La pâte avec le durcisseur est soigneusement mélangée pendant 5 à 6 minutes et en même temps la zone préparée de la pièce est dégraissée avec de l'acétone ou d'autres solvants gras.
5. La pâte est appliquée à la spatule dans la rainure emballée et laissée sécher sous cette forme. Le durcissement de la pâte à 20° se produit en 24 heures. Le processus peut être accéléré en chauffant la pièce.
6. Une fois la pâte durcie, la pièce est soumise à un test hydraulique avec de l'eau sous une pression de 3-4 kg/cm2.
7. Si les pièces peuvent résister à cette pression, l'endroit où la fissure est scellée est masticé et peint.

Cette méthode de réparation de pièces est simple, fiable et peu coûteuse et peut être recommandée pour les conditions de terrain et les usines de réparation.

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La liaison des métaux repose sur la capacité de certains matériaux non métalliques à former des liaisons assez fortes avec le métal. Les adhésifs pour métaux sont généralement préparés à partir de polymères thermodurcissables ou thermoplastiques qui, après durcissement, présentent une résistance mécanique (force de cohésion) assez élevée et une bonne adhérence aux métaux (force d'adhérence).

Les adhésifs à base de polymères thermodurcissables permettent d'obtenir des joints solides et résistants à la chaleur. Par rapport aux effets thermiques, ce sont des systèmes irréversibles. Les adhésifs de ce groupe sont utilisés dans les structures métalliques robustes.

Les adhésifs à base de polymères thermoplastiques ont une résistance et une résistance à la chaleur inférieures. Avec l'augmentation de la température, une telle couche adhésive se ramollit et les surfaces collées se séparent. Ils sont utilisés pour les structures non énergétiques fonctionnant à basse température.

Par apparence Les adhésifs pour métaux peuvent être divisés en liquide, pâte, film et poudre.

En fonction de la température de durcissement, les adhésifs sont divisés en durcissement à froid et à chaud. Les adhésifs durcissant à froid ne nécessitent pas de chauffage particulier pendant le processus de collage. Cependant, ils ont une résistance mécanique et une résistance à la chaleur inférieures à celles des adhésifs durcissant à chaud.

Les adhésifs peuvent être monocomposants ou multicomposants. Les adhésifs monocomposants sont préparés dans une usine chimique et fournis au consommateur sous forme finie, les adhésifs multicomposants sont préparés avant utilisation.

La composition d'un adhésif multicomposant, en plus de la substance filmogène principale, peut comprendre : des durcisseurs de la composition adhésive, des solvants qui empêchent un durcissement prématuré de l'adhésif et facilitent son application sur les surfaces à coller ; des initiateurs qui accélèrent le processus de durcissement de la couche adhésive ; des charges et des plastifiants qui permettent d'obtenir une couche adhésive présentant les propriétés physiques et mécaniques requises, ainsi que des stabilisants qui inhibent les processus de vieillissement de la couche adhésive pendant le fonctionnement.

Utilisé pour coller des métaux grand nombre divers adhésifs. Dans les structures métalliques chargées, on utilise le plus souvent des adhésifs à base de résines phénol-formaldéhyde, époxy, polyuréthane, polyamide, polyester et organosilicié. Les composés métalliques de ces adhésifs diffèrent par leurs propriétés physiques et mécaniques et leur technologie de fabrication.

Le choix de l'adhésif dans chaque cas spécifique doit être déterminé par la conception des pièces à coller, les conditions de fonctionnement et les capacités de production de l'entreprise de réparation.

Les adhésifs qui ont la résistance mécanique la plus élevée (50 à 60 MPa) et une résistance thermique accrue (250 à 300 °C) nécessitent des températures élevées et des pressions de contact élevées pendant le durcissement, ce qui dans la plupart des cas ne peut être assuré que sous certaines conditions. socles de réparation. Une autre partie des adhésifs, ayant une résistance mécanique et une résistance à la chaleur légèrement inférieures, peut être durcie à température ambiante et sans pressions de contact élevées, ce qui permet à ces adhésifs d'être utilisés directement dans les conditions de fonctionnement des équipements.

Les propriétés physiques et mécaniques des joints métalliques adhésifs dépendent dans une large mesure de la perfection de la technologie de collage.

Les principales opérations du processus de collage sont :

1) préparer les surfaces métalliques pour le collage ;

2) préparation de la composition adhésive ;

3) application de colle sur la surface (méthode d'application de la colle, sa quantité et modes de séchage de la colle appliquée avant de joindre les surfaces) ;

4) durcissement de la couche adhésive (durée d'exposition, température et pression pendant le processus de durcissement).

La préparation de la surface au collage implique de la nettoyer en profondeur, d'éliminer les oxydes de surface, d'augmenter la surface réelle et d'augmenter son activité. Les films de saleté et d'huile nuisent au mouillage de la surface avec de la colle, réduisent l'adhérence et réduisent donc la résistance du joint. Des méthodes de nettoyage mécaniques et physico-chimiques sont utilisées dans les usines de réparation.

Depuis méthodes mécaniques application trouvée :

1) nettoyage outils à main(grattoirs, meule abrasive, grattoir, brosses métalliques, papier de verre abrasif);-

2) sablage, grenaillage et hydrosablage ;

3) nettoyage avec des brosses métalliques à disque.

Les méthodes de nettoyage physico-chimiques comprennent le nettoyage de la surface métallique avec des solvants organiques ou des détergents spéciaux.

Divers solvants organiques ou mélanges de ceux-ci sont utilisés pour dégraisser les surfaces. Les huiles minérales et les graisses animales sont éliminées avec de l'essence ou de l'acétone. Pour le dégraissage, une solution aqueuse de phosphate trisodique (50-70 g/l), de verre liquide (25-35 g/l) et savon liquide(3-5g/l). La surface est traitée avec une solution pendant 3 à 5 minutes à une température de 75 à 80°C, suivie d'un rinçage à l'eau tiède.

La qualité de la préparation de la colle multicomposant dépend du dosage correct des composants individuels lors de la préparation de la colle et de la minutie du mélange du mélange adhésif.

Les adhésifs multicomposants peuvent être divisés en deux groupes principaux. Le premier groupe comprend les adhésifs qui sont des solutions de divers filmogènes ou leurs mélanges dans des solvants organiques. Le mélange est préparé dans des récipients de acier inoxydableéquipé de mélangeurs. Mélange prêt filtré pour éliminer les impuretés étrangères. Le deuxième groupe comprend les adhésifs à base de filmogènes qui durcissent avec l'introduction d'additifs spéciaux, notamment les adhésifs à base de résines époxy.

La technologie de préparation des adhésifs époxy implique l'introduction séquentielle de composants individuels dans la résine époxy. En règle générale, le processus de préparation commence par l'introduction d'un plastifiant. La quantité requise de plastifiant est ajoutée à la résine époxy (de préférence chauffée à 50-60 °C) conformément à la recette et le mélange est soigneusement mélangé.

La charge est introduite dans mélange de colle progressivement, par petites portions, tout en mélangeant soigneusement pour assurer un mouillage complet des particules de charge individuelles.

« Viabilité » des adhésifs époxy préparés durcissant à froid, c'est-à-dire leur aptitude à l'emploi ne dépasse généralement pas 1 à 2 heures, le durcisseur doit donc être introduit dans composition adhésive immédiatement avant utilisation. Dans certains cas, pour augmenter la « vitalité » des adhésifs époxy durcissant à froid, des durcisseurs combinés sont utilisés, qui sont un mélange de durcisseurs durcissant à froid et à chaud. Les adhésifs époxy durcissant à chaud peuvent être stockés pendant une longue période sous une forme prête à l'emploi.

Méthode d'application de la colle sur surface métallique dépend de sa viscosité, des conditions de production, de la forme et de la superficie des surfaces à coller.

Les colles liquides, en fonction de leur viscosité, sont appliquées sur les surfaces à coller à l'aide d'un pinceau, d'une spatule, d'une truelle, d'un rouleau, de rouleaux à colle, d'un arrosage, d'une pulvérisation à partir d'un flacon pulvérisateur ou en plongeant des pièces dans de la colle. Il est plus conseillé d'utiliser la pulvérisation lors du collage grandes surfaces. Pour réduire la viscosité de la colle, des solvants appropriés sont utilisés. De la colle est appliquée sur les deux surfaces à coller pour mieux combler les irrégularités. L'adhésif contenant du solvant est appliqué sur la surface en plusieurs couches, laissant chaque couche ouverte pour éliminer le solvant. La durée d'exposition ouverte et la température dépendent de la marque de colle.

Les films adhésifs, qui sont généralement appliqués sur une sous-couche de colle liquide de la même marque, sont de plus en plus utilisés pour le collage de métaux. Tout d'abord, une couche d'adhésif liquide est appliquée sur les surfaces à coller, une exposition ouverte est autorisée, puis le film adhésif est placé entre les surfaces à assembler et la couche adhésive est durcie dans des conditions appropriées. La quantité de colle appliquée sur une surface métallique dépend des propriétés physiques et chimiques de la colle, de l'étanchéité des surfaces à coller et de leur rugosité. Il faut tenir compte du fait que l'épaisseur de la couche adhésive affecte grande influence sur la force de la connexion. À mesure que l'épaisseur de la couche augmente, la résistance de la connexion diminue, ce qui est associé à une augmentation des contraintes internes et à une augmentation du nombre de défauts dans la couche de polymère.

Pour les adhésifs dont les solvants s'évaporent, une augmentation de l'épaisseur de la couche entraîne une baisse plus importante de la force d'adhérence en raison de la répartition inégale du polymère dans la couche et de la manifestation du facteur d'échelle.

L'utilisation d'adhésifs polymérisants tels que l'époxy, caractérisés par un léger retrait, permet d'obtenir une couche adhésive plus épaisse et moins défectueuse qui offre une résistance de joint suffisamment élevée. Pour la plupart des adhésifs, une couche adhésive d'une épaisseur de 0,05 à 0,1 mm est optimale.

La résistance des joints adhésifs dépend en grande partie des conditions de durcissement de la couche adhésive et notamment de la température, de la pression et de la durée du processus de durcissement. Les conditions de durcissement peuvent varier considérablement selon les adhésifs. Lors de l'utilisation d'adhésifs dont le durcissement s'accompagne d'une évaporation du solvant ou de la libération d'autres sous-produits, il est nécessaire de créer des pressions de contact importantes pendant le processus de durcissement afin de compenser le retrait de la couche adhésive et d'assurer sa une plus grande densité. La plus grande pression est requise lors de l’utilisation de films adhésifs.

Pour les adhésifs tels que l'époxy, qui durcissent avec un léger retrait sans dégagement de sous-produits, des pressions de contact élevées ne sont pas nécessaires ; il suffit d'assurer une épaisseur plus uniforme de la couche adhésive et un contact constant des surfaces collées pendant le durcissement de la couche adhésive.

Pour créer une pression de contact lors des réparations sur le terrain, des pinces, des pinces, des pinces à ressort ou à vis et d'autres dispositifs sont utilisés ; Les usines de réparation utilisent des presses, des autoclaves et des sacs en caoutchouc sous vide.

Pour le traitement thermique, on utilise des rubans chauffants à contact électrique, des chambres à gaz ou électriques,

lampes infrarouges, plaques chauffantes chauffées par des radiateurs électriques tubulaires et radiateurs à induction.

Les facteurs de conception et en particulier la forme et les dimensions du joint adhésif ont une influence significative sur la résistance des joints adhésifs. Dans les joints adhésifs à recouvrement, la résistance au cisaillement du joint dépend dans une large mesure de l'épaisseur des pièces à coller et de la longueur de la couche adhésive dans le sens des forces de cisaillement. La résistance au cisaillement d’un joint adhésif diminue à mesure que la longueur de chevauchement augmente, ce qui est dû à la répartition inégale des contraintes sur la longueur. Avec l'augmentation de l'épaisseur des pièces à coller et avec une longueur de recouvrement constante, la résistance au cisaillement du joint adhésif augmente.

La plus grande résistance se trouve dans les joints qui fonctionnent sous séparation uniforme ou cisaillement « pur ». Sur la fig. 10.27 montre les schémas de connexion adhésive les plus courants matériaux en feuille, tuyaux et arbres.

Dans les usines de réparation, le collage est utilisé pour les travaux suivants :

1) relier les pièces des pièces détruites ;

2) sceller les fissures, les fistules et les cavités ;

3) installer des bagues dans des douilles au lieu de les presser, de les souder et de les souder ;

4) restauration et renforcement des ajustements serrés des roulements et des roulements coulissants ;

5) fixation des pièces remplaçables ;

6) appliquer des correctifs ;

7) colmater les fuites dans les raccords filetés, à brides et joints soudés;

8) collage des garnitures de friction.

Dans la pratique de la réparation d'équipements pour le forage de puits et la production de pétrole et de gaz adhésifs époxy utilisé pour éliminer les fistules dans les réservoirs de pétrole et les pipelines, pour connecter diverses pièces raccords de canalisation, équipements de pompage et de compresseur, étanchéité des connexions permanentes dans les équipements d'échange thermique, etc.

Riz. 10.28. Turbine pompe centrifuge, réparé à l'aide d'un raccord adhésif :

1 - turbine ; 2 - anneau; 3 - couche adhésive

Sur la fig. La figure 10.28 montre la roue d'une pompe centrifuge, réparée à l'aide de la méthode de pièces de réparation supplémentaires à l'aide d'une connexion adhésive.

Large application trouver des colles époxy dans les réparations moteur combustion interne et compresseurs, en particulier, pour éliminer les petites et profondes piqûres de corrosion sur la cavité intérieure de la chemise du cylindre et dans les puits des goupilles d'ancrage, à travers des fissures sur la surface latérale du bloc-cylindres, des piqûres de corrosion profondes sur les surfaces extérieures du cylindre chemises, à travers les fissures et les pores du carter moteur et des couvercles de bloc, ainsi que pour éliminer d'autres dommages.

L'utilisation d'adhésifs simplifie grandement processus réparation des pièces, l'accélère et réduit le coût des réparations.

Inconvénients des joints adhésifs :

1) basse température de fonctionnement, ne dépassant pas 200-300°C ;

2) faible résistance avec déchirure inégale ;

3) une tendance au « vieillissement » lorsqu'il est exposé à divers facteurs externes.

>>Technologie : Collage produits en bois

Collage de produits en bois
1 Préparez-vous lieu de travail coller les parties du produit que vous fabriquez. Nettoyer les surfaces de collage. Préparez la colle et les pinceaux.
2. Appliquez une couche uniforme de colle sur les surfaces à coller avec un pinceau, laissez sécher 2...3 minutes, reliez les pièces et comprimez-les avec une pince ou dans un étau.
3. Dans la leçon suivante, détachez le produit de la pince, assurez-vous que le collage est correct et nettoyez les surfaces de colle.

• Colles naturelles (menuiserie, caséine) et synthétiques (PVA, BF), colleuse, pince.

1. Quels adhésifs sont utilisés dans les ateliers scolaires ?

2. Comment les surfaces des pièces en bois sont-elles préparées avant le collage ?

3. Pourquoi pensez-vous que les pièces recouvertes de colle doivent être exposées à l'air avant le collage ?

4. Pourquoi est-il nécessaire de bien comprimer les surfaces à coller ?

À. Tishchenko, P.S. Samorodsky, V.D. Simonenko, N.P. Shchipitsyn, Technologie 5e année.
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