Эксплуатационные материалы

Первая цифра указывает, для работы в каких условиях предназначено покрытие, например: 1 -- атмосферостойкое; 4 -- водостойкое (в том числе к горячей воде); 5 -- специальное (например, светящееся); 6 -- маслобензостойкое; 7 -- химически стойкое; 8 -- термостойкое.

В обозначении грунтовок после буквенного индекса пишут 0, а в обозначении шпатлевок 00.

Иногда после цифрового индекса в обозначении идут буквы, характеризующие цвет или особенности материалов (например, ГС -- горячая сушка, ХС -- холодная сушка, НГ -- негорючая, М -- для матовых покрытий).

Примеры обозначений:

Грунтовка ФЛ-03К -- грунтовка на основе фенольной смолы, №3, красная.

Грунтовка ВЛ-02 -- грунтовка на основе поливинилбутираля, №2.

Шпатлевка ЭП-00-10 -- шпатлевка эпоксидная, №10.

Эмаль НЦ-11 -- эмаль на основе нитроцеллюлозы для атмосферостойких покрытий, фисташковая.

Лак КО-815 -- лак на основе кремнийорганической смолы для термостойких покрытий.

Фосфатирование -- процесс химической обработки стальных изделий с целью получения на их поверхности слоя не растворимых в воде фосфорно-кислых соединений.

В зависимости от требуемых свойств в автомобилестроении применяют три вида фосфатных покрытий:

грунтовочные противокоррозионные покрытия, наносимые перед окрашиванием, для улучшения защитных свойств и повышения адгезионной прочности лакокрасочных покрытий;

противокоррозионные покрытия для временной (при хранении) защиты деталей, работающих обычно в контакте с маслом и смазкой или подвергающихся относительно слабому коррозионному воздействию среды (пружины, крепежные изделия и т.д.);

антифрикционные покрытия, снижающие коэффициент трения совместно работающих деталей.

Для фосфатирования используют фосфатирующие растворы, пасты, грунтовки.

Различают несколько видов фосфатирования: обычное (нормальное), ускоренное, холодное и аморфное.

На автозаводах фосфатирование проводят растворами КФ-1 и КФ-12 при температуре 45..50°С.

Концентрат КФ-1 имеет следующий процентный состав (по массе): окись цинка -- 13,7; ортофосфорная кислота (87%-я) -- 31,9; азотная кислота (57%-я) -- 14,3; вода -- 40,1.

При ремонтных работах реально проведение только холодного фосфатирования с использованием паст или растворов, которое отличается повышенным содержанием солей и соответственно более высокой кислотностью.

Для фосфатирования стальных крупногабаритных изделий используют пасты следующего состава, г на 1 л воды:

Ортофосфорная кислота (плотность 1,41)....................... 80...85

Цинковые белила (сухие).................................................. 15... 17

Натрий азотокислый ......................................................... 1,2

Тальк...................................................................................1500...3000

Грунтование -- нанесение слоя лакокрасочного материала, непосредственно контактирующего с подложкой.

Целью грунтования является улучшение сцепления основного покрытия с подложкой, а также дополнительное придание покрытию противокоррозионных свойств.

Для грунтования применяют лакокрасочные материалы, называемые грунтовками. По составу они отличаются от эмалей повышенным содержанием пигментов и тем, что пигменты в них применяются преимущественно противокоррозионные.

Основные требования к грунтовкам -- хорошая адгезия к металлу и вышележащим слоям покрытия (эмалям и шпатлевкам) и высокие противокоррозионные свойства.

Адгезионная прочность грунтовочных слоев обратно пропорциональна их толщине, поэтому грунтовки наносят тонким слоем, хотя при большей толщине они имели бы гораздо лучшие защитные свойства.

Различают следующие виды грунтовок:

грунтовки с инертными пигментами, которые не взаимодействуют с пленкообразующей основой и не влияют на коррозионный процесс (например, грунтовки ГФ-021, ФЛ-03КК, НЦ-081);

пассивирующие грунтовки, т.е. содержащие пассивирующие пигменты, например хроматы. Это грунтовки Ф-017, ФЛ-03Ж, КФ-030, а также свинцово-суричная грунтовка, часто используемая для защиты днища и крыльев автомобилей. Последнюю приготавливают непосредственно перед употреблением, смешивая сухой свинцовый сурик с натуральной олифой в соотношении 2:1 по массе, и наносят только кистью. Хранить ее можно при температуре до 10°С не более 14 сут, при температуре от 11 до 20°С -- не более 7 сут, при более высокой температуре -- не более 3 сут;

протекторные грунтовки ПС-1 и ЭП-057, содержащие металлический порошок с более отрицательным потенциалом, чем железо, обеспечивающий катодную защиту. Причем грунтовку ПС-1 приготавливают непосредственно перед употреблением, смешивая цинковую пыль с 10%-м раствором полистирола в ксилоле (из расчета 1,5 массовой части цинковой пыли на 1 массовую часть раствора).

Специально для защиты днища и крыльев автомобиля предназначена протекторная «Автогрунтовка цинконаполненная».

Протекторные грунтовки обеспечивают длительную защиту поверхностей в жестких коррозионных условиях и позволяют сваривать грунтованный металл;

фосфатирующие грунтовки, применяемые по стали, цинку, меди, алюминию и его сплавам, магниевым сплавам, олову и другим металлам и представляющие собой двухкомпонентные составы. Основным их компонентом является суспензия пигментов в поливинилбутиральном спиртовом лаке, а вторым -- водно-спиртовой раствор ортофосфорной кислоты (кислотный разбавитель).

При использовании шпатлевок необходимо руководствоваться двумя основными правилами.

Во-первых, все шпатлевки (кроме эпоксидных и шпатлевок на основе ненасыщенных полиэфиров) можно наносить только на загрунтованную или окрашенную поверхность. Во-вторых, толщина слоя шпатлевки должна быть минимальной.

Предельная толщина шпатлевочного слоя определяется усадкой материала,%:

Полиэфирные, эпоксидные шпатлевки................................ 0...0,1

Алкидные, пентафталевые..................................................... 2….4

Нитрошпатлевки.................................................................... 10... 15

Большинство шпатлевок представляют собой густые пастообразные массы, удобные для нанесения шпателем. При этом любая шпатлевка должна удовлетворять следующим требованиям:

иметь минимальную усадку при высыхании;

консистенция ее должна быть такой, чтобы она легко сходила со шпателя, равномерно ложилась на поверхность и хорошо заполняла дефекты;

высохший слой шпатлевки должен быть твердым (надрезаться ножом с большим трудом) и без пузырей и трещин;

слой шпатлевки после высыхания должен шлифоваться, причем не набухать и не выкрашиваться под действием воды при мокром шлифовании;

обладать хорошим сцеплением с грунтовочным слоем и с последующими слоями покрытия.

Разновидностью шпатлевок являются грунтошпатлевки. Обычно это составы на основе эпоксидных смол и в отличие от большинства других шпатлевок их можно наносить непосредственно на металл.

Лучшим материалом для выправления дефектов автомобильных кузовов на сегодня являются двухкомпонентные полиэфирные шпатлевки. Они легко разравниваются, практически не дают усадки и позволяют за один прием нанести слой толщиной 2...3 мм. Продолжительность их отверждения при комнатной температуре 5...60 мин.

В России освоен выпуск полиэфирной шпатлевки ПЭ-00-85 марок А и Б белого цвета. Марка А предназначена для выравнивания поверхностей, подвергающихся возможному (при сушке) воздействию температуры до 120°С в течение трех часов. Марка Б предназначена для выравнивания поверхностей с возможным последующим воздействием температуры до 135°С в течение одного часа.

Нанесение верхних слоев лакокрасочного покрытия -- эмали имеет целью улучшить его защитные функции, придать красивый внешний вид либо специальные свойства, например способность светиться, противостоять обледенению и т.д.

Первый нанесенный слой эмали называют выявительным, так как на нем отчетливо выделяются все дефекты зашпатлеванной поверхности. После сушки выявительного слоя проводят окончательное выправление всех мелких дефектов поверхности с помощью шпатлевки. Зашпатлеванные места высушивают и шлифуют.

Затем наносят еще несколько слоев эмали. При ремонтном окрашивании желательно использовать лакокрасочные материалы на основе того же пленкообразующего, которое было нанесено на заводе-изготовителе.

Эмали, предназначенные для окрашивания автомобилей, имеют большую и разнообразную цветовую гамму, а покрытия из них обладают повышенным блеском и сохраняют декоративный вид при длительной эксплуатации в различных климатических условиях.

Эмаль МЛ-197 предназначена для окрашивания загрунтованной и зашпатлеванной поверхности кузова и деталей в салоне легкового автомобиля. Покрытия, выполненные этой эмалью, стойки к перепаду температур, удару, истиранию и обладают хорошими декоративными свойствами. В условиях умеренного климата они сохраняют защитные свойства не менее трех лет.

Эмаль МЛ-1110 обладает хорошими защитными свойствами в различных атмосферных условиях, влаго- и водостойкостью, повышенным блеском.

Для сушки эмалей МЛ-197 и МЛ-1110 можно применять медицинский рефлектор с бесцветной лампой.

Эмаль МЛ-12 может быть использована для ремонтного окрашивания, но по декоративным качествам она уступает эмалям МЛ-1110 и МЛ-197.

Эмаль МЛ-152 специально предназначена для ремонтной подкраски небольших участков. Покрытия, выполненные этой эмалью, стойкие к перепаду температур от --50 до +50°С, а также к действию минерального масла и бензина. При первичном окрашивании эмаль наносят в два слоя, по старой краске -- в один. Для сушки можно применять рефлектор.

Эмаль МЛ-1121 рекомендуется применять вместо эмалей МЛ-12 и МЛ-1110. Покрытия, выполненные этой эмалью, имеют повышенный блеск, хорошие физико-механические и защитные свойства. Наносить ее нужно по загрунтованной поверхности способом «мокрую по мокрому».

Покрытия из эмали МЛ-1198 обладают металлическим эффектом, имеют хорошие механические и защитные свойства. Эта эмаль выпускается серебристого, золотистого и сине-зеленого цветов, поставляется вместе с лаком МЛ-198.

Эмаль МЛ-1195 однопигментная. Покрытия из этой эмали рекомендуются для эксплуатации в условиях умеренного и холодного климата.

На практике часто встречаются случаи, когда отдельные участки покрытия отличаются по внешнему виду, так как имеют волнистости, наплывы, меньший глянец и др. В этом случае применяют шлифование и полирование поверхности.

От того, насколько тщательно выполнена операция шлифования, во многом зависит качество окрашивания. Правильно зашлифованная поверхность должна быть совершенно гладкой, без крупных рисок. Для облегчения шлифования лучше сначала использовать шлифовальные шкурки крупной зернистости, а затем для заглаживания рисок -- шкурки мелкой зернистости.

Шлифовальные шкурки выпускаются самых разных марок. Для чего предназначена шлифовальная шкурка, какую имеет зернистость и можно ли использовать ее для шлифования со смазочно-охлаждающими жидкостями (в том числе с водой для так называемого мокрого шлифования), определяют по маркировке на ее рабочей стороне.

Система выпуска газов современных автомобилей работает в тяжелых условиях. Изнутри ее разрушают горячие отработавшие газы, пары кислот, конденсат влаги, а снаружи -- вода, грязь, соль, камни. Кроме того, тенденция к уменьшению высоты современного автомобиля приводит к тому, что его выпускная система приближается к дорожному полотну, вследствие чего глушитель и трубы корродируют быстрее.

Можно выделить пять основных видов коррозии:

общая внутренняя;

общая внешняя;

местная в местах сварки, щелях, зазорах;

под влиянием механических нагрузок и деформации;

под влиянием высоких температур.

Общая внутренняя коррозия системы выпуска газов развивается вследствие образования при сгорании топлива воды, оксидов углерода, азота и серы. Кроме того, этилированные топлива содержат рафинирующие добавки в виде хлоридов и бромидов, которые являются источниками образования соляной и бромистоводородной кислот.

Коррозия внутренних поверхностей глушителя ускоряется также от действия нагара, образующегося во время работы двигателя.

Эффективным способом защиты от коррозии наружных поверхностей системы выпуска газов является их окрашивание. Однако при этом надо учитывать, что температура отработавших газов, измеренная у выпускного трубопровода, обычно находится в пределах 420...760°С, а металл выхлопной трубы нагревается соответственно до 240... 540°С, т.е. для их окрашивания пригодны только термостойкие, в основном кремнийорганические эмали и лаки.

Термостойкость лаков значительно повышается при добавлении к ним 6... 10% алюминиевой пудры. Причем смешивать пудру с лаком нужно непосредственно перед употреблением, так как при длительном хранении (более 4...6 ч) пудра теряет способность всплывать. В результате ухудшаются эксплуатационные показатели и внешний вид покрытия.

Специально для окрашивания деталей системы выпуска отработавших газов автомобиля предназначены эмали КО-828 и КО-813 цвета алюминия. В качестве растворителя для них используют сольвент или РКБ-1.

Двигатель автомобиля окрашивают нитроглифталевой эмалью с алюминиевой пудрой или эмалью МС-17 светло-серого цвета. Перед употреблением в эмаль МС-17 добавляют 2% сиккатива №63 или №64.

В процессе эксплуатации двигатель может нагреваться до 80°С. При этом масла, пыль, сажа и другие загрязнения скапливаются и создают довольно толстую пленку, которая, являясь хорошим теплоизолятором, затрудняет охлаждение двигателя.

Используя «Автоочиститель двигателя», можно быстро и качественно очистить его поверхность. В состав очистителя входят растворители, поверхностно-активные вещества, ингибиторы коррозии и др.

В настоящее время лучшими защитными материалами для днища и крыльев автомобиля считаются поливинилхлоридные пластизоли. Срок их действия от 3 до 7 лет. На автозаводах из материалов этого класса обычно используют пластизоль Д-11А. Покрытия из него обеспечивают также уменьшение шумов при движении автомобиля. Пластизоль наносят методом безвоздушного распыления и высушивают при 130°С в течение 30 мин.

К этому же классу относятся битумные и каучуковые покрытия. Битумные покрытия защищают металл 1... 2 года. Они хорошо противостоят действию соли, воды и влаги, но недостаточно стойкие к ударам камней, щебня и морозу.

В настоящее время из отечественных противокоррозионных покрытий выпускаются «Автоантикор-2 битумный для днища», мастика сланцевая автомобильная МСА-3, автоантикор для днища резинобитумный, мовиль, «Мольвин-МЛ», «Резистин» и др. Все составы обладают хорошей смачивающей способностью, легко проникают в дефекты сварочных швов, трещины, узкие зазоры между листами металла, а также в рыхлую ржавчину, пропитывая ее и замедляя процесс коррозии там, где он уже начался.

Использование полимерных материалов позволяет значительно снизить трудоемкость ремонта автомобиля, так как при этом не требуется сложного оборудования и высокой квалификации рабочих, а также появляется возможность производить ремонт без разборки узлов и агрегатов. Во многих случаях использование полимерных материалов позволяет не только заменить сварку или наплавку, но и производить ремонт таких деталей, которые другими известными способами отремонтировать невозможно или опасно.

Наиболее широко при ремонте автомобилей используют анаэробные полимеры и композиционные материалы.

Анаэробные полимерные составы представляют собой жидкие смеси различной вязкости, способные длительное время оставаться в исходном состоянии без изменения свойств и быстро отвердевать с образованием прочного слоя в узких зазорах при температурах 15... 35 "С при условии прекращения контакта с кислородом воздуха.

Основой анаэробных составов являются способные к полимеризации соединения акрилового ряда, чаще всего диметакриловые эфиры полиалкиленгликолей. Также в них входят ингибирующие и инициирующие системы, обеспечивающие длительное хранение и быстрое отверждение в зазорах, загустители, модификаторы, красители и другие добавки.

Различают анаэробные полимерные материалы высоко-, средне- и низкопрочные. Высокая термическая и химическая стойкость этих материалов после отверждения позволяет обеспечивать работоспособность отремонтированных узлов и деталей при эксплуатации их в контакте с органическими растворителями и агрессивными средами в широком интервале температур и давлений.

На скорость отверждения анаэробных полимеров влияют материалы, контактирующие с ними. По этому признаку материалы подразделяются на три группы:

активные -- ускоряющие отверждение (сплавы меди, никель, малоуглеродистые стали);

нормальные -- не влияющие на скорость отверждения (железо, углеродистые стали, цинк);

пассивные -- замедляющие отверждение (высокоуглеродистые стали, золото, титан и его сплавы, материалы с антикоррозионными покрытиями, пластмассовые изделия).

Композиционные полимерные материалы обычно классифицируются по виду армированного наполнителя или связующего.

Связующие делятся на термопласты (способные размягчаться и затвердевать при изменении температуры) и реактопласты, или термореактивные смолы (в которых при нагревании происходят структурные и химические превращения).

Эпоксидные смолы являются одним из лучших видов связующих для многих композиционных материалов, так как обладают хорошей адгезией к большинству наполнителей, армирующих компонентов и подложке.

Разнообразие доступных эпоксидных смол и отверждающих агентов позволяет получить после отверждения материалы с широким сочетанием свойств.

К преимуществам композиционных полимерных материалов относятся:

высокие жесткость, прочность, теплостойкость;

стабильность размеров;

низкие газо- и паропроницаемость;

регулируемые электрические и фрикционные свойства;

невысокая стоимость.

Полимерные композиционные материалы во многих случаях заменяют пайку, сварку и наплавку, а также обеспечивают восстановление таких деталей, ремонт которых известными способами затруднен или невозможен, поэтому их называют «холодной сваркой».

Ценные физико-механические свойства эпоксидных смол проявляются в результате превращения их под действием отвердителей в сетчатый полимер.

Эпоксидные композиции обладают уникальным набором технологических свойств, а полимерные материалы на их основе отличаются таким сочетанием прочностных, теплофизических, диэлектрических, адгезионных, влагозащитных и других показателей, какого не имеет ни одна другая группа высокомолекулярных соединений.

Основное достоинство технологий ремонта с использованием эпоксидных олигомерных композиций заключается в возможности их отверждения при любых температурах. Свойства отвержденной эпоксидной композиции во многом определяются характеристиками эпоксидной смолы, условиями и режимами протекания процесса их отверждения.

Существующие отвердители можно разбить на четыре группы:

аминные отвердители;

ангидриды дикарбоновых и поликарбоновых кислот;

олигомерные отвердители;

катализаторы и ускорители отверждения эпоксидных смол.

Однако для практического использования пригодны лишь немногие соединения, так как использование композиционных материалов при ремонте автомобилей требует отверждения эпоксидных композиций при комнатной температуре или при умеренном нагревании, а в случае необходимости и при отрицательных температурах.

Отвержденные эпоксидные смолы в чистом виде обладают повышенной хрупкостью, т. е. плохо выдерживают удары и вибрации. Для повышения эластичности в их состав вводят пластификаторы. Пластификация определяет изменение вязкости полимерной композиции, увеличение гибкости молекул и подвижности надмолекулярных структур.

Пластификаторы не только уменьшают хрупкость, но и повышают морозостойкость и стойкость к резкому изменению температур отвержденных композиций.

Пластификаторы можно вводить вручную, однако в этом случае возможно неравномерное смешивание состава с образованием большого количества пузырьков воздуха. Поэтому целесообразно использовать готовые компаунды, в которые уже введены пластификаторы.

В эпоксидный компаунд входит олигоэфиракрилат МГФ-9, представляющий собой эфир, полученный на основе метакриловой и фталевой кислот и триэтиленгликоля. В качестве пластификаторов эпоксидных смол также используют низкомолекулярные полиамидные смолы (Л-18, Л-19, Л-20), являющиеся одновременно отвердителями.

В производственной практике ремонта автомобилей наибольшее распространение получили многочисленные композиции на основе эпоксидных смол ЭД-20 и ЭД-16, в которых в качестве пластификатора используется дибутилфталат с отвердителем полиэтиленполиамином.

Из отечественных сертифицированных композиционных материалов, изготавливаемых согласно ТУ 06-05-205278121-003--94, в розничной продаже имеется компаунд «Десан». Это универсальный компаунд, представляющий собой двухкомпонентный состав, при смешивании основы и отвердителя которого происходит молекулярная реакция, позволяющая использовать поверхностную активность различных материалов и обеспечивающая адгезию компаунда с металлами, деревом, керамикой, резиной, стеклом.

Клеями называют жидкие или пастообразные многокомпонентные системы, основой (связующим) которых являются высокомолекулярные вещества, обладающие высокой адгезией к твердым поверхностям.

В зависимости от природы связующего различают клеи органического происхождения (животного и растительного) и синтетические.

Клеи первой группы (столярный, казеиновый и др.) практически вышли из употребления при изготовлении и ремонте автомобилей. Применение синтетических клеев благодаря их универсальности и высоким качествам с каждым годом расширяется. Достаточно сказать, что клеевое соединение оказывается эффективным по отношению не только к однородным, но и к разнородным материалам, причем по прочности и герметичности оно не хуже, а при склеивании тонкостенных деталей даже лучше неразъемных соединений других видов (например, заклепочного или полученного точечной сваркой). Процесс склеивания прост и, как правило,

не требует сложной оснастки. Однако многие из клеевых соединений имеют низкую теплостойкость, а некоторые со временем теряют свои свойства вследствие старения клеевой прослойки.

В число основных операций, выполняемых при склеивании, входят: подготовка поверхностей; приведение клея в рабочее состояние; нанесение клея на подготовленные поверхности, которые затем должны соединиться под необходимым давлением; выдержка склеиваемых участков деталей при определенной температуре для полного затвердевания клеевого слоя.

Подготовка поверхностей к склеиванию состоит из тех же операций, которые выполняются перед окраской. Дополнительно будущие участки клеевого шва подгоняют друг к другу и в заключение делают шероховатыми.

Для приведения клея в рабочее состояние можно при необходимости снижать его вязкость с помощью растворителей или подогрева, а также вводить отвердители, наполнители и другие компоненты.

Для того чтобы выдавить из зазора между склеиваемыми поверхностями воздух и избыток клея и создать сплошную клеевую пленку толщиной порядка 0,1 мм, шов опрессовывают. При такой толщине клеевой пленки прочность шва получается максимальной и к минимуму сводится опасность его разрушения вследствие неравенства коэффициентов линейного расширения склеиваемых материалов и затвердевшего клея.

Механизм отверждения различных клеев неодинаков: в одном случае жидкий клей становится твердым вследствие чисто физического процесса -- испарения растворителя, в другом -- вследствие химических превращений (полимеризации и поликонденсации), а в третьем -- является результатом и испарения и химических изменений связующего компонента.

Для ускорения отверждения и улучшения качества шва окончательную сушку химически превращаемых клеев ведут при подогреве (горячее отверждение).

В эпоксидные клеи наряду со связующим компонентом вводят отвердитель, в присутствии которого клеевые соединения высыхают и без подогрева (холодное отверждение). Но при этом надо учитывать два обстоятельства:

скорость высыхания и прочность клеевого шва с холодным отверждением будут меньше, чем с горячим (при прочих равных условиях);

в клеи холодного отверждения отвердитель необходимо вводить непосредственно перед их использованием с расчетом, что они будут израсходованы в течение допустимого срока хранения (в зависимости от типа клея этот срок колеблется от 20 мин до нескольких часов).

Переход любого клея из жидкого состояния в твердое сопровождается его усадкой, от которой неизбежно в клеевой прослойке появляются разрывы, ослабляющие прочность шва. Введение в состав клея наполнителя в значительной мере уменьшает усадку, а добавка пластификатора снижает хрупкость клеевого соединения.

Одним из показателей качества клеевого шва является его прочность (на разрыв или сдвиг). Она в равной мере зависит от сил сцепления внутри затвердевшего клея (когезии), которые уменьшаются с увеличением его толщины, и от сил адгезии. Очевидно, что прочность шва будет определяться той силой, которая в нем окажется слабее. Это обстоятельство следует учитывать при выборе марки клея и типа соединения.

Классификационным признаком клеев является вид связующего, т.е. различают клеи карбинольные, фенольные, эпоксидные, полиамидные, полиакриловые, полиуретановые, резиновые и др.

Широкое применение нашли клеи БФ-2, БФ-4, БФ-6 (бутварофенолоальдегидные) -- спиртовые растворы термореактивной фенолоформальдегидной смолы, модифицированной (для повышения эластичности швов) бутваром. БФ-2 и БФ-4 служат для соединения твердых материалов, а БФ-6 -- для склеивания тканей между собой и для крепления их к металлам, пластмассам и т.д. Все клеи сери БФ поставляются потребителю в готовом виде. Клеевое соединение из них сушат при температуре 90... 150°С в течение 1... 3 ч.

К группе фенольных клеев относится также клей марки ВС-10Т, которым приклеивают фрикционные накладки тормозных колодок.

Очень прочное соединение однородных и разнородных твердых материалов обеспечивают выпускаемые промышленностью эпоксидные клеи горячего и холодного отверждения. Они преимущественно используются в виде пастообразных масс (композиций), причем не только для склеивания, но и для заделки трещин, выравнивания вмятин и других операций при ремонте автотракторных деталей. Чтобы такого рода материалы (компаунды), поставляемые в готовом виде (без отвердителя) или приготовляемые ремонтными предприятиями из отдельных компонентов, давали особо малую усадку при отверждении, в их состав вводится до 60% наполнителей (порошкообразных металлов, графита, сажи и др.).

Эпоксидные клеи при попадании на незащищенную кожу и их пары при вдыхании могут вызывать серьезные отравления. Соблюдение необходимых мер предосторожности при работе с ними является обязательным.

Ценным свойством цианакриловых клеев является их универсальность. Кроме того, благодаря малому времени отверждения, цианакриловые клеи позволяют значительно сократить и упростить технологические операции.

Цианакриловые клеи характеризуются:

С высокой адгезией к любым металлам;

С быстрым отверждением (время схватывания составляет от нескольких секунд до нескольких минут);

С сохранением рабочих характеристик в широком диапазоне температур.

Эти клеи состоят из одного компонента и не вызывают коррозии. В случае, когда необходимо получить эластичное клеевое соединение, т. е. при склеивании деталей, испытывающих вибрационные нагрузки и резкие перепады температур, используют клеи типа КМ.

Акриловые клеи представляют собой вязкие однородные жидкости, которые длительное время могут оставаться в исходном состоянии и быстро отверждаться между склеиваемыми поверхностями с образованием прочного клеевого соединения.

Акриловые клеи применяются для склеивания металлов (в том числе замасленных), стекла, керамики, пластмасс.

Особенность такого клея заключается в том, что он состоит из двух компонентов (А и Б), которые наносятся на склеиваемые поверхности раздельно. Отверждение происходит только после совмещения склеиваемых поверхностей при комнатной температуре.

Клеевой шов имеет высокую стойкость к вибрациям и ударным нагрузкам.

Обивочные материалы предназначены для отделки (обивки) сидений и кузовов автомобилей. Обивка повышает комфортабельность салона и кабины, улучшает их тепло- и звукоизоляцию.

Обивочные материалы должны обладать высокой прочностью на растяжение, износостойкостью и необходимой эластичностью. Они не должны изменять своего вида и свойств при попадании нефтепродуктов, должны легко очищаться от всевозможных загрязнений (пыли, жировых и масляных пятен), иметь по возможности красивый вид и в то же время быть дешевыми.

В качестве обивочных материалов применяют разнообразные ткани, в том числе и с нанесенными на их поверхности полимерами, а также синтетические пленки. К обивочным относятся ткани «Горьковчанка», «ВАЗ» (обе полушерстяные), парусина и др. Из обивочных пленочных материалов можно назвать поливинилхлоридные пленки типа 0,4 и 0,4Т.

Для обивки сидений и спинок грузовых автомобилей и автобусов широко используют дерматин (ткань, одна сторона которой имеет покрытие типа нитроэмалевого), текстовинит (с лицевой стороной, покрытой пластикатом) и автобим (с лицевой стороной, покрытой хлорированным пластикатом).

Для отделки легковых автомобилей широко применяется искусственная кожа типа 600/60, 750/30-20Е и 450/30-40 (тканевая и трикотажная основы с монолитным или пористо-монолитным поливинилхлоридным покрытием).

При сборке автомобильных узлов возникает необходимость герметизации мест соприкосновения некоторых деталей друг с другом, для чего служат уплотнительные материалы, подразделяющиеся на прокладочные и набивочные. Из первых готовятся всевозможные прокладки, зажимаемые между стыкующимися поверхностями неподвижных деталей, а из вторых -- сальниковые устройства, предназначенные для герметизации зазоров между деталями, перемещающимися относительно друг друга.

Любые уплотнительные материалы должны обладать высокой прочностью, необходимой упругостью (эластичностью) и в то же время иметь не очень большую жесткость (малый модуль упругости). Эти свойства обеспечивают сохранность при монтаже и демонтаже изделий из уплотнительных материалов и плотное прилегание их даже к сильно шероховатым поверхностям при сравнительно небольших давлениях. Кроме того, некоторые из такого рода материалов должны быть стойкими при высоких температурах, контакте с нефтепродуктами, водой и т.д. Материалы, идущие на изготовление сальников, должны быть еще и износостойкими.

К наиболее распространенным прокладочным материалам относятся пробка, различные виды химически обработанной бумаги (пергамент, картон, фибра, предельная рабочая температура которых 150°С), войлок (допускающий нагрев не выше 75°С), асбест (работоспособный до 350°С), различные марки паронитов (листы из вальцованных вулканизованных смесей асбеста, каучуков и наполнителей, допускающие нагрев до 150°С), маслобензостойкий паронит МБП-5 (обеспечивающий надежное уплотнение до 250°С), ферронит 101 (армированный металлической сеткой паронит, работоспособный до 400°С) и др. В последнее время стали применять в качестве прокладок в кузовах автомобилей новые синтетические материалы (например, пенополиэтилен ППЭ-2), нетканые материалы из лубяных волокон (800Л, 920Р, 1200ЛР) и др.

При изготовлении сальниковых уплотнений используются как отдельно, так и в сочетании друг с другом металлы, резина, пластмассы, ткани, волокна и войлок.

Изоляционными называются материалы, практически не проводящие электрический ток.

Изоляционные материалы должны иметь достаточную прочность, малую гигроскопичность, а некоторые из них и высокую теплостойкость.

Этим требованиям удовлетворяют многие рассмотренные ранее материалы: пластмассы, резина, эбонит, лаки, асбест, фибра и др. Кроме того, в качестве изоляционных материалов применяют слюду (диэлектрик, выдерживающий нагрев до 500°С), электротехнический картон (например, марки ЭВС), изоляционные ленты (полоски ткани, покрытые с одной или обеих сторон резиновым клеем, или поливинилхлоридные ленты, промазанные с одной стороны клейким составом), различные лаки (роль пленкообразователя в которых выполняют битумы), растительные масла и некоторые полимеры.

Резина -- сложный по составу материал, включающий в себя несколько компонентов, основным из которых является каучук. Свойства резины зависят, главным образом, от типа и особенностей каучука, поэтому рассмотрим основные свойства важнейших современных каучуков.

Натуральный каучук (НК) получают из так называемых каучуконосов -- растений, преимущественно культивируемых в странах тропического пояса. В основном его добывают из млечного сока (латекса) каучуконосного дерева -- бразильской гевеи.

Структурная формула натурального каучука имеет следующий вид:

где п колеблется от нескольких сотен до трех тысяч.

Из приведенной формулы видно, что натуральный каучук принадлежит к линейным высокополимерам с молекулой, построенной из многократно повторяющейся изопентановой группировки атомов. Он представляет собой высокомолекулярный ненасыщенный углеводород, имеющий большое число регулярно чередующихся двойных валентных связей между углеродными атомами.

Натуральный каучук не растворяется в воде, но растворяется в нефтепродуктах. На этом свойстве основано изготовление резиновых клеев. Большая степень насыщенности молекулы НК обусловливает довольно высокую способность его к химическим превращениям. В частности, по месту разрыва валентной связи между третичным и четвертичным атомами углерода могут присоединяться сера (процесс вулканизации), кислород (старение резины) и т.д.

Как и большинство известных линейных полимеров, натуральный каучук принадлежит к числу типичных термопластов.

По климатическим условиям в нашей стране не может произрастать гевея, а другие каучуконосы до сих пор не имеют промышленного значения. Поэтому основным сырьем для отечественной резиновой промышленности служат различные синтетические каучуки (СК).

К весьма перспективным универсальным СК относятся бутилкаучук -- сополимер изобутилена с изопреном. Это один из лучших материалов для изготовления автомобильных камер, обладающий высокой газонепроницаемостью.

В современном ассортименте СК насчитывается около 200 наименований, причем многие из них по ряду свойств значительно превосходят НК. Особо необходимо отметить каучуки специального назначения, в первую очередь, сополимер бутадиена с нитрилом акриловой кислоты, выпускаемый под маркой СКН (нитрильный).

Взаимодействие нитрильных групп CN обусловливает наличие сильных межмолекулярных связей, поэтому СКН обладает по сравнению с СК общего значения повышенной прочностью, значительно большей стойкостью к действию нефтепродуктов, но одновременно и пониженной эластичностью. Чем больше в СКН нитрильных групп, тем выше его бензо- и маслостойкость, но одновременно и выше температура, при которой появляется хрупкость, т. е. такие каучуки менее морозоустойчивы. Это важно учитывать при использовании

В чистом виде натуральные и синтетические каучуки находят ограниченное применение (изготовление клеев, изолировочной ленты, медицинского пластыря, уплотнительных прокладок), так как обладают рядом недостатков, в частности, имеют недостаточную прочность. Например, прочность на разрыв разных сортов НК (после обработки на вальцах) колеблется от 1,0 до 1,5 МПа, а у бутадиенового (СКБ) и стереорегулярного каучуков (СКС) она не превышает 0,5 МПа.

Одним из эффективных способов увеличения прочности каучуков является вулканизация -- химическое связывание молекул каучука с атомами серы. В результате вулканизации, например НК, которая наиболее эффективно проходит при температуре 140... 150 ?С, получается вулканизованный каучук (вулканизат) с прочностью на разрыв около 25 МПа. В состав резины вводят такое количество серы, которое обусловливает получение изделия с возможно большей прочностью.

Например, в резинах, идущих для изготовления автомобильных камер и покрышек, ее содержится 1...3% от доли имеющихся в них каучуков. С ростом концентрации серы увеличивается прочность резины, но одновременно уменьшается ее эластичность. В предельном случае, т.е. когда с каучуком соединяется максимально возможное количество серы (около 50%), получают очень прочный (предел прочности при растяжении 52...54 МПа) и совершенно неэластичный (твердый) химически инертный материал -- эбонит. Из эбонита изготавливают детали электротехнического назначения и в том числе аккумуляторные банки.

Кроме каучука и серы в состав резины входят и другие компоненты (ингредиенты). Рассмотрим наиболее значимые из них.

Для ускорения процесса вулканизации в состав любой смеси каучука с вулканизирующим веществом добавляются ускорители (тиурам, каптакс и др.), а для повышения прочности вулканизатов -- активные наполнители (усилители).

Самым массовым усилителем является сажа -- порошкообразный углерод с размерами частиц от 0,03 до 0,25 мкм. Сажа, как и другие усилители, вводится в современные резиновые материалы в значительных количествах -- от 20 до 70% по отношению к содержащемуся в них каучуку.

Усилители обладаю колоссальной эффективностью в составе СКБ, СКС и СКН, прочность которых при использовании наполнителей увеличивается в 10... 12 раз и достигает при испытании на разрыв 10...30 МПа. Только благодаря саже, мировое производство которой составляет около 8 млн т, стал возможным достигнутый уровень выпуска универсальных каучуков типа СКС и др.

Кроме того, в состав резины в небольших количествах можно вводить красители, пластификаторы (для облегчения формования), антиокислители (для замедления процессов старения), парообразователи (при изготовлении пористых губчатых резин) и т.д. Не подвергавшаяся вулканизации механическая смесь каучука, серы, наполнителей и других ингредиентов (общее число которых может достигать 15) называется сырой резиной, или резиновой смесью. Из резиновой смеси изготавливают различными способами всевозможные изделия, заключительной отделочной операцией для которых является вулканизация, после чего они становятся пригодными к использованию. Сырая резина после вулканизации называется просто резиной. Растворы сырой клеевой резины в бензине относятся к вулканизирующимся клеям, т.е. клеевое соединение деталей, получаемое с помощью таких клеев, должно обязательно подвергаться вулканизации. Образующиеся при этом внутри клеевой прослойки, а также между ней и склеиваемыми деталями серные мостики создают прочное соединение деталей. Из специальных клеев можно назвать два образца: №61 и №88Н. Первый получают, растворяя резиновую смесь №61 в бензине марки «Галоша», второй представляет собой раствор в смеси этилацетата с бензином сырой резины №31Н, к которой добавлена бутилфенолформальдегидная смола.

Оба клея предназначены в основном для прикрепления резины к металлам, причем сушка их производится при комнатной температуре.

Кроме клеев, при ремонте автомобилей применяют специальные сорта сырой резины, основными из которых являются прослоечная протекторная и камерная. Резина обоих сортов предназначена для ремонта пневматических шин методом горячей вулканизации.

Дать рекомендации по использованию эксплуатационных материалов для автомобиля (подобрать марки топлива моторного масла, тормозной, охлаждающей, пусковой жидкостей и др.) при эксплуатации в условиях, указанных в задании

№ варианта	Марка автомобиля	Климатический район	Условия хранения	Наличие подогрева
9	ГАЗ-3102	Умеренный	Открытая стоянка	-

1. Марка топлива (в соответствии с ГОСТ Р51105-97): Регуляр-92

2. Моторное масло:

По ГОСТ 17479.1-86

- Зимнее М-4₃-В₁

- Летнее М-14-В₁

- Всесезонное М-4₃/10-В₁

По SAE

- 10W-40

3. Тормозная жидкость: «Роса ДОТ-4»

4. Охлаждающая жидкость: Тосол А-40М

5. Пусковая жидкость: «Арктика», в принципе для умеренного климата не требуется

6. Пластичные смазки подбираются с учетом технических рекомендаций к каждому узлу отдельно, консервационные материалы - согласно сроку консервации. Размещено на Allbest.ru