Ремонт автомобилей

Из термопластов наибольшее применение нашли полиэтилены, полипропелены, полистеролы, винипласты, полиамиды и фторопласты. Эти материалы обладают хорошей адгезией с металлами, достаточно высокой механической прочностью и износостойкостью. Выпускаются промышленностью в виде гранул и применяются при восстановлении поверхностей деталей, работающих в условиях трения скольжения. Для повышения твёрдости, износостойкости др. свойств в полиамидные смолы вводят наполнители: графит, тальк, сульфид молибдена и металлические порошки. Эти материалы используются так же для изготовления небольших деталей, арматуры кузова и т.п.

2. Эпоксидные составы применяют для заделки трещин, раковин, пробоин и др. механических повреждений в корпусных деталях, а так же для восстановления в них посадочных поверхностей под подшипники.

Перед выполнением этих работ приготавливают эпоксидный состав (пасту). Для этого эпоксидную смолу подогревают до температуры 50...60 С, вводят в неё пластификатор и тщательно перемешивают, затем в пасту при непрерывном перемешивании вводят в требуемом количестве наполнители. Полученный состав охлаждают до комнатной температуры и за 30.. .40 мин. до применения в эпоксидный состав вводят отвердитель.

При заделке трещин в корпусных деталях их подготавливают к нанесению эпоксидного состава: как и перед заваркой производят разделку трещин под углом 120, засверливают их концы, зачищают кромки от окислов и обезжиривают растворителями (ацетон, бензин). Далее в засверленные отверстия вставляют асбестовые пробки и при помощи шпателя наносят эпоксидную пасту в два слоя. Вначале наносят тонкий слой для того, чтобы только покрыть разделанный шов, а затем вторым слоем заполняют полностью шов с перекрытием кромок на 5... 10 мм. Отвердевание пасты производят в сушильном шкафу. При применении холодного отвердителя деталь нагревают до 60.. .70 С и выдерживают при этой температуре 4.. .5 часов.

При устранении пробоин края повреждения зачищают до металлического блеска. Из стеклоткани вырезают накладку, перекрывающую края пробоины на 15...20 мм. После этого очищенные и обезжиренные края пробоины наносят тонкий слой эпоксидного состава и на него накладывают стеклоткань и прикатывают её роликами.

Далее на поверхность накладки наносят слой эпоксидной пасты и его снова покрывают стеклотканью и т.д. В зависимости от размеров пробоины может быть 3...5 слоев. После нанесения последнего слоя производят отверждение пасты в сушильном шкафу.

3. При восстановлении цилиндрических поверхностей деталей применяют термопласты. Нанесение этих полимеров на детали производится путём погружения в расплав пластмассы, литьём под давлением и различными способами напыления порошков. Наиболее широкое применение нашли следующие способы напыления: вихревой, вибрационный, газопламенный и напыление порошка на нагретую поверхность детали. Перед напылением гранулы полимеров превращают механическим или химическим путём в порошкообразное состояние с размером частиц 0,1.. .0,15 мм. При вихревом напылении деталь, предварительно обезжиренную и подогретую до 280.. .300 С, помещают в специальную камеру с взвихренным (псевдосжиженным) порошком пластмассы. Камера вихревого напыления разделена пористой перегородкой на две части. В нижнюю часть камеры поступает сжатый воздух или азот. Сверху на пористую перегородку загружают порошок пластмассы. Сжатый воздух, проходя через пористую перегородку, взвихривает порошок. Соприкасаясь с нагретой поверхностью детали частицы порошка оплавляются и образуют на поверхности детали покрытие. Время выдержки детали в камере зависит от необходимой толщины покрытия. После напыления покрытие подвергают термообработке для снятия внутренних напряжений путём нагрева в масле до температуры 160 С в течение 15...60 мин.

При вибрационном напылении порошок пластмассы приводят в псевдосжиженное состояние в специальной виброкамере с помощью электромагнитного вибратора. Этот способ не требует подогрева детали до высокой температуры, т.к. она не охлаждается потоком сжатого газа. Однако окончательное оплавление порошка в этом случае производят в специальном нагревательном шкафу. Наиболее эффективная частота вибрации 50... 100 Гц, при которой ускорение напыляемых частиц достигает 30 м/с, при этом толщена покрытия - до 1,5 мм.

Описанными способами напыления (вихревым, вибрационным и напылением порошка на нагретую поверхность детали) полимеров можно восстанавливать втулки из антифрикционных материалов, а так же посадочные поверхности на других деталях.

При газопламенном напылении пластмассовый порошок расплавляется в пламени специальной горелки и распыляется струёй сжатого воздуха. Применяется способ для устранения неровностей после правки на поверхности кузовов. Используется специальный порошок ПФН - 12 или ТПФ - 37. Перед нанесением покрытия поверхность кузова очишают от ржавчины и старой краски. А затем придают ей шероховатость при помощи шлифовальной машины крупнозернистыми кругом или дробеструйной обработкой, затем нагревают пламенем газовой горелки до температуры 200С и только после этого включают подачу порошка и производят напыление. Напыленную поверхность перед окраской шлифуют шкуркой.

Напыление пластмассовых порошков можно производить так же путём их напыления на подогретую поверхность детали. При этом деталь нагревают до температуры плавления пластмассы. Частицы порошка, попадая на нагретую поверхность детали, расплавляются и образуют покрытие.

4. Синтетические клеи применяют при ремонте автомобилей для приклеивания накладок на пробоины в баках, бачках радиаторов и др. деталях, а так же при восстановлении кузовов и для наклейки фрикционных накладок на тормозные колодки. В авторемонтном производстве нашли применение следующие синтетические клеи: ВС - 350, БФ - 2, ВС - Ют, МПФ - 1, ВК - 200, эпоксидные клеи и др.

Перед склеиванием поверхности деталей тщательно очищают от загрязнений, обезжиривают растворителями и придают им некоторую шероховатость. После этого на соединяемые поверхности наносят 2...3 слоя клея толщиной около 0,1 мм. Учитывая, что большинство клеев (кроме эпоксидных) содержат летучие растворители, после нанесения первого и последующих слоев клея их нужно подсушить.

После подсушки клея соединяют склеиваемые поверхности. При этом очень важно строго выдерживать режим отвержения клея: усилия прижатия поверхностей, температуру и длительность выдержки при отверждении. Отверждение может производиться при температуре 180 С путём общего нагрева детали в течение 45 минут или путём местного нагрева склеиваемых поверхностей электронагревателем, паяльной лампой и др. источниками тепла. Охлаждение деталей необходимо производить медленно (правила применения клеев).

ТЕМА: " Применение лакокрасочных покрытии в авторемонтном производстве"

Учебные вопросы:

1. Назначение лакокрасочных покрытий.

2.Лакокрасочные материалы и их характеристика, оборудование и инструмент.

3. Технологический процесс нанесения лакокрасочных покрытий

4. Производственная санитария и техника безопасности.

1. Назначение лакокрасочных покрытий

Для защиты деталей автомобиля от разрушения из-за атмосферных воздействий и придания им декоративного вида применяют различные системы покрытий. Система покрытий -- это сочетание последовательных нанесенных слоев лакокрасочных материалов различного назначения. Необходимость применения системы покрытий вызвана невозможностью в одном материале сочетать многообразие свойств, какими должно обладать покрытие. Лакокрасочные материалы -- это жидкие составы, которые после нанесения их на поверхность детали тонким слоем и высыхания образуют пленки, которые должны иметь прочное сцепление с поверхностью. Образование пленок происходит в результате двух основных процессов:

испарения растворителей - в начальной стадии, когда растворителей содержится много, испарение идет быстро, при этом увеличивается концентрация пленкообразующих, возрастает вязкость лакокрасочных материалов. Остатки растворителей испаряются медленно из-за образовавшейся на поверхности детали пленки, которая затрудняет их улетучивание, и из-за прочного удержания их пленкообразующими;

химических превращений окисления, полимеризации и поликонденсации. Эти процессы переводят пленкообразующие жидкого состава в твердое.

Для образования прочного сцепления пленки с поверхностью детали необходимо обеспечить смачиваемость и адгезию. Эти условия приводят к тому, что капля краски, нанесенная на окрашиваемую поверхность, будет растекаться, образуя пленку, и прилипать к поверхности. Качество прилипания зависит от следующих показателей:

· материала поверхности (лакокрасочная пленка лучше сцепляется с поверхностью черных и хуже с поверхностью цветных металлов, так как их поверхность является более гладкой, чем у черных металлов);

· шероховатости поверхности (при большой шероховатости поверхности имеющиеся выступы не смачиваются краской, и отрыв ее происходит по выступающим местам поверхности);

· степени очистки поверхности от загрязнений и влаги (остатки жиров, масел и пыли на окрашиваемой поверхности также ухудшают адгезию и способствуют отслаиванию покрытия. Наличие влаги на поверхности приводит к снижению адгезии).

Эксплуатационная надежность лакокрасочных покрытий зависит от растрескивания пленки из-за различных коэффициентов теплового расширения материалов покрытия и защищаемого изделия и адсорбции на покрытии влаги, пыли и различных газообразных примесей, содержащихся в атмосфере. Эти процессы приводят к механическому разрушению и старению покрытия.

В результате старения лакокрасочные покрытия (начало старения -- это потеря блеска покрытия) теряют эластичность, растрескиваются, шелушатся и разрушаются.

Если покрытие обладает недостаточной водостойкостью пленки, то через ее поры проникает вода, которая соприкасаясь с металлом вызывает его коррозию под пленкой. Продукты коррозии вспучивают лакокрасочную пленку, и она отрывается от поверхности металла.

2. Лакокрасочные материалы и их характеристика, оборудование и инструмент.

Основные компоненты лакокрасочных материалов -- это пленкообразующие, пигменты, растворители. Лакокрасочные материалы состоят из многих компонентов, важнейшими из которых являются пленкообразующие, пигменты, растворители.

В качестве пленкообразующих используют преимущественно синтетические (искусственные) смолы, растительные масла, битумы, эфиры и др. Они служат для образования пленки с достаточной адгезией и необходимыми служебными свойствами, важнейшим из которых является сопротивляемость воздействию климатических факторов (температура, влажность и др.).

Пигменты - - это цветные порошкообразные вещества, не растворяющиеся в растворителях и образовывающие с пленкообразующими защитные или декоративно-защитные покрытия. Служат для придания покрытию необходимого цвета. В качестве пигментов используют оксиды или соли металла (охру, железный сурик, ультрамарин, цинковые и титановые белила), металлические порошки (цинковую пыль, алюминиевую пудру), графит, сажу, а также некоторые органические вещества.

Растворителилетучие жидкости, способные растворять плен-кообразующие. Служат для придания лакокрасочным покрытиям необходимой вязкости, растекаемости, улучшения адгезии.

Для улучшения служебных и технологических свойств лакокрасочных покрытий могут вводить компоненты -- наполнители, сиккативы, инициаторы, пластификаторы, отвердители, катализаторы, ускорители полимеризации, добавки для улучшения смачиваемости и растекаемости и т. д.

В ремонтном производстве, как и в машиностроении, применяют как основные виды лакокрасочных материалов: грунтовки, шпатлевки, краски и эмали, так и вспомогательные - растворители, разбавители, смывки и др.

Грунтовки - это пигментированные растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях. Грунтовки применяют в качестве первого слоя, обеспечивающего прочное сцепление их с поверхностью окрашиваемого металла и с последующими слоями лакокрасочных покрытий. Грунтовки обладают повышенной сцеплямостью (адгезией). Их наносят распылением, кистью, окунанием, электрораспылением и электроосаждением.

Шпатлевки -- это густые пасты, состоящие из пленкообразующего вещества, наполнителей и пигментов. Шпатлевки предназначены для устранения неровностей и исправления на поверхности изделии разных дефектов, шпатлевки нельзя наносить толстыми слоями. Адгезия шпатлевок к металлу хуже, чем у грунтовок их наносят на предварительно загрунтованные поверхности.

Эмали - это пигментированные лаки, наносимые в основном по грунтовке или шпатлевке. Эмали применяют для защиты изделий от коррозии, придания им декоративного вида. При окраске кузовов автомобилей применяют синтетические, меламиноалкидные и нитроцеллюлозные эмали.

Краски представляют собой пасты, состоящие из пигментов или замешанных на олифе или специально подготовленных растительных маслах. Краски бывают жидкотертые (готовые употреблению) и густотертые. Густотертые краски разводят олифой, глифталевыми или пентафталевыми лаками до нужной вязкости. Покрытия на основе красок менее стойки к воздействию атмосферных условий, чем покрытия на основе многих синтетических эмалей, поэтому краски в ремонтном производстве применяют ограниченно.

Растворители и разбавители применяют для придания лакокрасочным материалам необходимой рабочей вязкости. Это однокомпонентные органические летучие и бесцветные жидкости или их смеси в различном сочетании компонентов. При смешивании с лакокрасочными материалами растворители не должны вызывать коагуляции (свертывания) пленкообразователя, расслаивания и помутнения раствора. Состав растворителей подбирают таким, чтобы обеспечить оптимальные условия для высыхания лакокрасочного материала и плотность нанесенной пленки.

Смывки (СД, АФТ-1, СП-6 и др.) используют для снятия лакокрасочного покрытия. Они представляют собой смеси различных растворителей. При их воздействии покрытие разбухает, вспучивается и отстает от металла. Иногда смывки могут быть заменены обычными растворителями.

Инструменты для окраски и шпатлевания - кисти- инструменты с помощью которых получают защитно- декоративные лакокрасочные покрытия. Окраска кистями зависит от правильного выбора размера и типа кисти. Лучшими кистями для окрасочных работ являются кисти, изготовленные из свиной щетины.

Из выпускаемых промышленностью кистей в ремонтном производстве получили распространение кисти-ручники и филеночные кисти (плоские или круглые).

Шпатели предназначены для нанесения и выравнивания шпатлевок при устранении на поверхности изделия небольших вмятин и глубоких царапин. Они представляют собой тонкие упругие пластинки из стали, пластмассы и различных пород дерева, а на криволинейные поверхности - - куском листовой резины. Рабочая кромка шпателя должна быть чистой, ровной и гладкой, без щербин и царапин.

Оборудование для нанесения покрытий пневматическим распылением.

Лакокрасочные материалы наносят различными методами однако основным промышленным методом является пневматическое (воздушное)распыление. Этим методом наносят примерно 70% производимых лакокрасочных материалов, он позволяет наносить на поверхность равномерные слои грунтовки и эмали.

Этим способом можно получить высококачественные покрытия на больших поверхностях.

Недостаток метода - образование красочного тумана, что ухудшает санитарно-гигиенические условия необходимость интенсивного отсасывания загрязненного воздуха; большие потери лакокрасочного материала (от 30 до 60 %) в зависимости от размеров и конфигурации деталей; повышенный расход растворителей для доведения лакокрасочных материалов до рабочей вязкости. Воздушное распыление лакокрасочных материалов осуществляют краскораспылительными устройствами. Сжатый воздух с давлением 0,4...0,7 МПа подводится к ним от общей заводской сети или компрессора.

Установки для безвоздушного распыления. Распыление осуществляется под действием высокого давления (до 250-10⁵ ) на краску, которая, вытекая из сопла с большой скоростью, дробится на мелкие капли в результате резкого увеличения испарения растворителей, сопровождающегося значительным увеличением объема. Факел краски четко очерчен и защищен от окружающей среды оболочкой паров растворителей и тем самым предотвращает рассеивание ее частиц.

Преимущества способа перед окрашиванием краскораспылителями обычного типа: сокращается расход лакокрасочного материала на 20% из-за уменьшения расхода на туманообразование; экономятся растворители на разбавление материалов за счет применения более вязких лакокрасочных материалов; улучшаются условия труда (меньшее туманообразование).

Безвоздушное распыление наиболее эффективно при окрашивании средних и особенно крупных изделий, имеющих сплошную плоскую или объемную обтекаемую форм*/ с плавной кривизной. Этим способом можно наносить лакокрасочные материалы на основе различных пленкообразующих и получать покрытия толщиной до 25... 30 мкм за одну технологическую операцию.

Электростатические распылители ("Ореол-5М") имеют насос для подачи лакокрасочного материала, источник высокого напряжения и устройство для регулирования подачи краски. При перемещении краскораспылителя относительно заземленного изделия создается электрическое поле. Под действием сил электрического поля лакокрасочный материал на коронирующей кромке получает заряд, дробится на мельчайшие частицы и осаждается на поверхности изделия. Время окраски 1 м поверхности изделия этим распылителем составляет 1... 1,5 мин.

Электромеханические распылители чашечного типа (ЭР-1М) имеют наибольшее применение при электроокрашивании. В этих установках распыление лакокрасочного материала осуществляется под действием электростатических и механических (центробежных) сил. Распыляющим устройством являются коронирующие насадки различной формы (чаши, грибки или диски) диаметром 50... 150 мм, которые приводятся во вращение с частотой 1200... 1400 оборотов в минуту от электромеханического привода. Лакокрасочный материал подается по специальному каналу внутрь чаши или по специальному трубопроводу сбоку от нее и под действием центробежной силы тонким слоем растекается по ее краям. Высокое напряжение (80... 120 кВ) подводится к головке распылителя и передается на коронирующую кромку чаши по насадке. Под действием электрического поля коронного заряда краска распыляется и ее мелкие частицы устремляются к окрашиваемой поверхности изделия. Производительность электромеханического распылителя зависит от диаметра чаши и составляет, например, для распылителя ЭР-1М - 25... 100 г/мин (по массе) или 50...200 м²/ч (по поверхности окраски).

Пневмоэлектростатические (электровоздушные) устройства создают более направленное перемещение красочной пыли лакокрасочного материала, чем электромеханические, и тем самым позволяют лучше прокрашивать углубления в изделиях. Распыление красок в них осуществляется с помощью струи сжатого воздуха под давлением 0,4...0,5 МПа. Подача таких распылителей составляет 30...250 г/мин.

При пневматическом распылении в электрическом поле (УЭРЦ-5) возможны некоторые потери краски, поскольку краскораспылитель расположен на некотором расстоянии от коронирующей зоны и не вся распыляемая краска доходит до нее. Часть краски, не получившая электрический заряд от краскораспылителя к поверхности изделия, теряется. Конструкция распылителей и процесс предварительной зарядки частиц исключают искрообразование даже при соприкосновении металлического изделия с распылительной головкой устройства.

Краскораспылитель КРУ-1:

1 -- воздушная головка; 2 -- распределители воздуха: 3, 18 - - штуцера;

ВИНТ

4 -- бачок для краски; 5 ~ корпус; 6 -- седло клапана; 7 -- пружина; 8 для регулирования расхода лакокрасочного материала; 9 - - шарик; 10 - - штуцер для подачи воздуха; 11, 16 -- уплотнения; 12 -- шток; 13 -- курок пусковой; 14 -- шток; 15 -- игла запорная; 17 -- заглушка; 19 -- краскопровод; 20 -- гайка накидная; 21 -- сопло.

Распределение толщины лакокрасочного покрытия по ширине струи: а -- 20 мм; Ь -- 10 мм; с -- 35 мм; с--70мм.



Установка "Виза-1":

1- поршневой насос; 2 - пневмопривод; 3- трехходовый кран; 4 -двигатель; 5 -- ротационный двигатель; 6 -- клапан; 7 -- шланг; 8 -- сосуд для материала.

3. Технологический процесс нанесения лакокрасочных покрытий.

В зависимости от масштаба и вида производства окрасочные работы сосредоточены в одном или нескольких местах. Это вызвано необходимостью предохранить готовые детали от появления на них коррозионных разрушений при их перемещении и хранении. При такой организации производства окрасочные работы выполняют на участках (или в окрасочных отделениях).

Принятую технологию окрашивания отражают в маршрутных картах технологических процессов, которые разрабатываются для отдельных видов изделий. В картах указываются все стадии процесса окрашивания, применяемые материалы, нормы расхода этих материалов, режим сушки и некоторые другие показателей.

Выбор способа окрашивания зависит от ряда условий, например от требований, предъявляемых к покрытию (класс покрытия), от вида применяемых лакокрасочных материалов, конфигурации и размеров изделий, масштаба и вида производства. При окрашивании изделий могут применять несколько способов. В каждом конкретном случае вопрос выбора способа окрашивания решается возможностью производства и экономической целесообразностью.

Технологический процесс окрашивания складывается из следующих основных операций, подготовка поверхности, грунтования, шпатлевания, нанесения покрывных материалов (краски, эмали, лака) и сушки покрытий.

Подготовка поверхности детали к окраске производится с целью удаления различного рода загрязнений, влаги, коррозионных повреждений, старой краски и др. Примерно 90% трудозатрат приходится на подготовительные работы и только 10% - на окрашивание и сушку.

Подготовка поверхностей к окраске включает очистку деталей, обезжиривание, мойку и сушку. Очистка деталей от загрязнений производится механической обработкой (механическим инструментом, сухим абразивом, гидроабразивной очисткой и др.) или химическим способом (обезжириванием, одновременным обезжириванием и травлением, фосфатированием и др.). Загрязнения нежирового происхождения удаляются водой или щетками. Влажные поверхности протирают сухой ветошью.

В ремонтной практике применяют три способа удаления старой краски -- это огневой, механический и химический.

При огневом способе старая краска выжигается с поверхности детали пламенем газовой горелки или паяльной лампы (для удаления старой краски с деталей кузова и оперения этот способ применять не рекомендуется), а при механическом-- с помощью щеток с механическим приводом, дробью и т.д. Химический способ удаление старой краски-- это наиболее эффективный как по качеству, так и по производительности способ. Старую краску чаще всего удаляют органическими смывками (СД, АФТ-1. АФТ-8, СП-6, СП-7, СПС-1) и щелочными растворами (растворы едкого натра (каустика) с концентрацией 8... 10 г/л, смеси каустика с кальцинированной содой и т.д.).

После удаления старой краски и продуктов коррозии проводят операции обезжиривания, травления, фосфатирования и пассивирования.

Детали из черных металлов, никеля, меди обезжиривают в щелочных растворах. Изделия из олова, свинца, алюминия, цинка, и их сплавов обезжиривают в растворах солей с меньшей свободной щелочностью ( углекислый или фосфорный натрий, углекислый калий, жидкое стекло.

Травление -- очистка металлических деталей от коррозии в растворах кислот, солей или щелочей. На практике операции травления и обезжиривания совмещают.

Фосфатирование -- процесс химической обработки стальных деталей для получения на их поверхности слоя фосфорнокислых соединений не растворимого в воде. Этот слой увеличивает срок службы лакокрасочного покрытия, улучшает сцепление их с металлом и замедляет развитие коррозии в местах нарушения лакокрасочной плёнки. Детали кузова и кабины подлежат фосфатированию в обязательном порядке.

Пассивирование необходимо для повышения коррозионной стойкости лакокрасочного покрытия, нанесенного на фосфатную пленку. Ее проводят в ваннах, струйных камерах или нанесением раствора двухромовокислого калия или двухромовокислого натрия (3...5 г/л) волосяными щетками при температуре 70... 80"С продолжительностью обработки 1...3 мин.

Перед нанесением лакокрасочного покрытия поверхность изделий должна быть сухой. Наличие влаги под пленкой краски исключает хорошую ее сцепляемость и вызывает коррозию металла Сушка обычно производится воздухом, нагретым до температуры 115.. Л25°С, в течение 1 ...З.мин до удаления видимых следов влаги. Процесс окрашивания должен быть организован так, чтобы после подготовки поверхности она сразу же была загрунтована, так как при больших перерывах между окончанием подготовки и грунтованием, особенно черных металлов, поверхность окисляется и загрязняется.

Грунтование. Применение той или иной грунтовки определяется, основном видом защищаемого материала, условиями эксплуатации, а также маркой наносимых покрывных эмалей, красок и возможностью применения горячей сушки. Сцепление (адгезия) грунтовочного слоя с поверхностью определяется качеством ее подготовки.

Грунтовку нельзя наносить толстым слоем. Ее наносят равномерным слоем толщиной 12...20 мкм, а фосфатирующие грунтовки -- толщиной 5...8 мкм. Нанесение грунтовок производят всеми описанными ранее способами.

Шпатлевание. На поверхностях деталей могут быть вмятины, небольшие углубления, раковины, несплошность в местах стыков, царапины и другие дефекты, которые заделывают нанесением на поверхность шпатлевки. Шпатлевка способствует значительному улучшению внешнего вида покрытий, но так как содержит большое количество наполнителей и пигментов, то ухудшает механические свойства, эластичность и вибростойкость покрытий.

Шпатлевание применяют в тех случаях, когда другими методами (подготовкой, грунтованием и др.) невозможно удалить дефекты поверхностей.

Выравнивание поверхностей производят несколькими тонкими слоями. Нанесение каждого последующего слоя выполняют только после полного высыхания предыдущего. Общая толщина быстросохнущих шпатлевок не должна быть более 0,5...0,6 мм. Эпоксидные шпатлевки, не содержащие растворителей, допускается наносить толщиной до 3 мм. При нанесении шпатлевки толстыми слоями высыхание ее протекает неравномерно, что приводит к растрескиванию шпатлевки и отслаиванию окрасочного слоя.

Шпатлевку наносят на предварительно загрунтованную и хорошо просушенную поверхность. Для улучшения сцепления с грунтовкой проводят обработку загрунтованной поверхности шлифовальной шкуркой с последующим удалением продуктов зачистки. Сначала проводят шпатлевание наиболее значительных углублений и неровностей, затем шпатлевку сушат и обрабатывают шкуркой, после чего производят шпатлевание всей поверхности.

Шпатлевку наносят на поверхность методом пневматического распыления механическим или ручным шпателем. Зашпатлеванную поверхность после высыхания шпатлевки тщательно шлифуют.

Шлифование. Для удаления с зашпатлеванной поверхности шероховатостей неровностей, а также соринок, частиц пыли и других дефектов производят шлифование. Для шлифования применяют различные абразивные материалы в порошкообразном виде или в виде абразивных шкурок и лент на бумажной и тканевой основе. Шлифовать можно только полностью высохшие слои покрытия. Используют шлифование "сухое" и "мокрое".

Нанесение внешних слоев покрытий. После нанесения грунтовки и шпатлевки (если она необходима) наносят внешние слои покрытия. Число слоев и выбор лакокрасочного материала определяются требованиями к внешнему виду условиями, в которых изделие будет эксплуатироваться.

Первый слой эмали по шпатлевке является "выявительным", его наносят более тонко, чем последующие. Выявительный слой служит для обнаружения дефектов на зашпатлеванной поверхности. Выявленные дефекты устраняют быстросохнущими шпатлевками. Высушенные зашпатлеванные участки обрабатывают шкуркой и удаляют продукты зачистки. После устранения дефектов наносят несколько тонких слоев эмали. Нанесение эмалей производят распылителем.

Для получения покрытий хорошего качества с красивым внешним видом в участке (отделении) должно быть чисто, просторно, много света; температура помещения должна поддерживаться в пределах 15...25°С при влажности не выше 75... 80% Вытяжная вентиляция должна обеспечивать отсос паров растворителей, препятствовать оседанию красочной пыли, которая сильно загрязняет поверхность и ухудшает внешний вид покрытия.

Каждый последующий слой эмали наносят на хорошо просушенный предыдущий слой и после устранения дефектов.

Последний слой покрытия полируют полировочной пастой для придания более красивого внешнего вида.

Полирование. Для придания всей окрашенной поверхности равномерного зеркального блеска производят полирование. Для этого используют специальные полировочные пасты (№ 291 и др.). Полирование проводят небольшими участками. Эту операцию можно осуществлять вручную (фланелевым тампоном) или с помощью механических приспособлений.

Сушка. После нанесения каждого слоя лакокрасочных материалов проводится сушка. Она может быть естественной и искусственной. Процессы естественной сушки ускоряют интенсивная солнечная радиация и достаточная скорость ветра. Чаще всего естественная сушка применяется для быстросохнущих лакокрасочных материалов. Основные способы искусственной сушки конвекционная, терморадиационная, комбинированная.

Конвекционная сушка. Она выполняется в сушильных камерах потоком горячего воздуха. Тепло идет от верхнего слоя лакокрасочного покрытия к металлу изделия, образуя верхнюю корку, которая препятствует удалению летучих компонентов, и тем самым замедляется процесс сушки. Температура сушки в зависимости от вида лакокрасочного покрытия колеблется в пределах 70... 140°С. Продолжительность сушки от 0,3...8 ч.

Терморадиационная сушка. Окрашенная деталь облучается инфракрасными лучами.

Комбинированная сушка (терморадиационно-конвекционная). Суть его состоит в том, что кроме облучения изделий инфракрасными лучами производится дополнительный нагрев горячим воздухом.

Контроль качества окраски изделий. Контроль осуществляют внешним осмотром, измерениями толщины нанесенного слоя пленки и адгезионных свойств подготовленной поверхности.

Толщина лакокрасочной пленки без нарушения её целостности определяется магнитным толщиномером ИТП-1, имеющим диапазон измерений 10...500мкм. Действие прибора основано на измерении силы притяжения магнита к ферромагнитной подложке в зависимости от толщины немагнитной пленки.

4. Производственная санитария и техника безопасности.

Организация процесса окраски должна обеспечивать рациональное распределение рабочих с учетом квалификации рабочих и оборудования на рабочих местах. Оборудование на участке располагают так, чтобы обеспечивались минимальные перемещения изделия с одного рабочего места на другое.

При с использовании подъемных механизмов вокруг рабочего места должно оставаться свободное, ничем не загроможденное пространство шириной не менее 1 м

Внутренние размеры камер с нижним отсосом воздуха определяются габаритными размерами изделия в плане и проходом вокруг него шириной не менее 1,2 м.

Инструменты (краскораспылители, кисти, шпатели и др.) хранят в шкафах, также оборудованных вытяжной вентиляцией.

Рядом с малярным отделением обычно располагают краскозаготовительное помещение, в котором готовят лакокрасочные материалы для нанесения, доводят их до рабочей консистенции и хранят их в объеме, необходимом для проведения лакокрасочных работ в течение суток. Краскозаготовительное отделение должно находиться в изолированном помещении у наружной стены с оконными проемами. Кроме основных выходов, должен быть самостоятельный эвакуационный выход.

Для обеспечения в окрасочных отделениях нормальных санитарно-гигиенических условий и пожарной безопасности необходимо соблюдать технологический режим, правила и нормы пожарной безопасности и промышленной санитарии.

Помещения окрасочных участков должны быть светлыми, чистыми, беспыльными. Конструктивные элементы и ограждения окрасочных помещений (стены, потолки, полы и др.) должны быть выполнены огнестойкими. Внутренние поверхности стен должны быть выложены метлахской плиткой на высоту 2,4 м, а полы должны быть сделаны из прочных, несгораемых и нескользких материалов, позволяющих легко очищать их от загрязнений. Температура помещения должна быть не ниже 15... 16°С, а относительная влажность воздуха не более 60 %. Отопление в малярном отделении должно быть воздушное или водяное низкого давления. Температура поверхности отопительных приборов при водяном отоплении не должна превышать 90 °С.

В малярном отделении допускается естественное и искусственное освещение. При общем освещении обычными электрическими лампами освещенность участка окраски должна быть не менее 75 лк. В помещениях, где ведут окрасочные работы, нельзя пользоваться приборами с неисправной или не приспособленной для данных условий электроарматурой, открытыми источниками огня, а также выполнять сварочные работы.

Смешивание лакокрасочных материалов производят только в краскоприготовительном отделении, а хранят их в специальных помещениях в плотно закрытой таре. Алюминиевую пудру необходимо держать в сухом помещении, так как при повышенной влажности она может самовоспламениться. В приготовленных для окраски помещениях, окрасочных отделениях и складах лакокрасочных материалов должны находиться в обязательном порядке средства пожаротушения (пенные огнетушители, ящики с песком, асбестовые одеяла, щит с инвентарем и др.).

ТЕМА: "Классификация приспособлений. Основные узлы и детали".

Учебные вопросы:

1. Классификация приспособлений. Основные классификационные признаки и типы по группам.

2. Установочные зажимающие, поворотные и делительные устройства.

3. Детали для направления инструментов и корпуса.

1. Приспособление - это техническое устройство, присоединяемое к машине (оборудованию) или используемое самостоятельно для установки, базирования, закрепления предметов производства или инструмента при выполнении технологических (в том числе контрольных, регулировочных, испытательных, транспортных и др.) операций.

Все многообразие конструкций приспособлений классифицируют на группы и подгруппы.

Классификация приспособлений:

1. По целевому назначению:

· для установки (закрепления) изделий на оборудовании - токарном, фрезеровочном, сверлильном, шлифовальном и др.;

· для установки обрабатывающих инструментов - патроны, зажимы, оправки и др.;

· сборочные приспособления;

· контрольные приспособления;

· транспортно-кантовальные.

2. По степени специализации:

· универсальные;

· специализированные;

· специальные.

3. По источнику энергии привода:

· пневматические;

· пневмогидравлические;

· гидравлические;

· электромеханические;

· магнитные;

· вакуумные;

· центробежно-инерционные.

4. По степени использования энергии неживой природы:

· ручные;

· механизированные;

· полуавтоматические;

· автоматические.

5. В зависимости от конкретных организационно-технических условий (системы технологической оснастки):

· универсально-наладочная;

· универсально-сборочная;

· универсально - безналадочная;

· сборно - разборная;

· специализированная - наладочная;

· неразборная специальная.

2. Средства механизации зажима станочных приспособлений.

Применение приспособлений снижает трудоемкость и себестоимость обработки деталей.

Эффективность от их применения получается:

· за счет увеличения производительности в результате повышения уровня механизации (автоматизации) и сокращения основного и вспомогательного времени при выполнении основного перехода и исключения разметки и выверки заготовок при установке на станках;

· повышения точности обработки (сборки, контроля) и устранения погрешностей;

· расширения технологических возможностей универсального оборудования;

· облегчения условий труда;

· сокращения численности рабочих и снижения их квалификации;

· повышения безопасности работы и снижения аварийности и т.п.

Все многообразие приспособлений включает в себя следующие основные группы элементов:

· установочные - для детали;

· установочные и направляющие - для инструмента;

· зажимные;

· вспомогательные;

· корпуса.

Установочные элементы (опоры).

Выбор характеристик опор (типа, размеров, точности исполнения и пространственного расположения установочных элементов) производят в результате анализа характеристик технологических баз (формы, размеров, точности и расположения).

Базирование изделия может происходить:

· по плоскостям - применяют точечные неподвижные опоры. При установке деталей на необработанные базовые поверхности используют постоянные опоры с рифленой и сферической головками, а также регулируемые опоры. Установку деталей обработанными базами осуществляют на опоры с плоской головкой и опорные пластины;

· по внешним цилиндрическим поверхностям - обрабатываемые детали устанавливают на широкие или узкие призмы, втулки и полувтулки, цанги, кулачки самоцентрирующих патронов и подобные установочные и установочно-зажимные элементы;

· по внутренним базам - на цилиндрические и срезанные пальцы, сухари, различные оправки, кулачки разжимных устройств и др. элементы;

· по центровым отверстиям - на центровые гнезда и конические фаски;

· по профильным поверхностям - (зубья шестерен, шлицы и пр.) производят с помощью роликов, шариков и др.

Для упрощения ремонта установочные элементы целесообразно выполнять легкосъемными.

Элементы для установки и ориентирования инструмента.

Если детали обрабатываются на фрезерных станках, то их настройка на необходимый размер производится с помощью различных установок (высотных и угловых) с использованием различных щупов (плоских и цилиндрических), которые размещают между режущим лезвием и установкой.

Повысить жесткость режущего инструмента и точность обработки при выполнении отверстий на сверлильных и расточных станках можно за счет применения кондукторных и направляющих втулок, их применение устраняет разметку, уменьшает увод оси и разбивку обрабатываемых отверстий. Точность диаметра отверстий повышается в среднем на 50%.

Зажимные элементы и механизмы приспособлений.

Зажимные механизмы предназначены для надежного и стабильного закрепления предупреждающего вибрацию и смещение заготовки относительно опор приспособления при обработке, а также для обеспечения требуемой точности.

Зажимные механизмы в соответствии с их упругими характеристиками могут иметь прямую (винтовые, клиновые, эксцентриковые и т.п.) или сложную (пневматические, гидропневматические прямого действия) зависимость между приложенной силой и упругим перемещением.

Эффективность закрепления зависит от силы закрепления, направления и места ее приложения.

В ручных зажимных механизмах сила на рукоятке не должна превышать 150 Н.

Винтовые зажимные механизмы находят широкое применение в приспособлениях вследствие простоты и компактности конструкции. В них широко используются стандартные детали, они могут создавать значительные усилия при небольшом моменте на приводе. Недостатки - большое время срабатывания и нестабильность сил закрепления.

Эксцентриковые зажимные механизмы обладают простотой и компактностью конструкции, использованием стандартизованных деталей, быстродействием, возможностью получения больших сил закрепления при небольшой силе на приводе. Основные элементы - эксцентриковые кулачки (круглые, одиночные и сдвоенные, вильчатые), опоры под них, цапфы, рукоятки и др. элементы.

Рычажные и рычажно-шарнирные зажимные механизмы позволяют при относительной простоте получить значительный выигрыш в силе (или в перемещениях), обеспечить постоянство силы закрепления вне зависимости от размеров закрепляемой поверхности, осуществить закрепление в труднодоступном месте. Их не рекомендуют для непосредственного закрепления нежестких заготовок и они не обладают свойством самоторможения, поэтому их используют с другими рычажными механизмами (клиновыми, клиноплунжерными, эксцентриковыми и механизированными приводами).

Вспомогательные элементы и корпуса.

К вспомогательным устройствам и элементам относятся поворотные и делительные устройства с дисками и фиксаторами (для деления окружности на заданное число частей), выталкивающие устройства, подъемные механизмы, быстродействующие защелки, тормозные устройства, шпильки, сухари, рукоятки, ручки, пресс-масленки, маховички, крепежные и др. детали.

Делительное устройство состоит из диска закрепленного на поворотной части приспособления и фиксатора. Управление фиксатором в простейших приспособлениях осуществляется вытяжной кнопкой, рукояткой или посредством педали. В автоматических приспособлениях вращение и фиксация их поворотной части осуществляется механическими, пневматическими, гидравлическими, пневмогидравлическими способами.

Корпусы приспособлений предназначены для монтажа всего комплекта его элементов и установки его на оборудование и должны обладать необходимой прочностью, жесткостью, износоустойчивостью и виброустойчивостью, надежностью, долговечностью и технологичностью в изготовлении.

Корпусы изготовляют цельными и сборными путем сварки или сборки из элементов. Для установки и закрепления корпусов приспособлений на станках у их основания предусмотрены пазы или ушки с пазами для крепежных болтов с квадратными или прямоугольными головками, вводимыми в Т-обр. пазы станка.

3. Основные факторы, обеспечивающие возможность сокращения сроков ремонта и стоимости - это гибкость и мобильность станочных приспособлений, характеризующие их обратимость, т.е. возможность многократного применения при смене объектов ремонта (использование переналаживаемых приспособлений до физического износа), что обеспечивается их переналадкой.

Переналаживаемые групповые приспособления - прогрессивная оснастка многократного применения, обеспечивающая путем регулирования подвижных элементов или замены сменных установочных наладок установку и закрепление группы заготовок широкой номенклатуры.

Универсально-наладочные приспособления - это приспособления, обеспечивающие установку и фиксацию деталей при помощи специальных наладок. Они состоят из базисного агрегата универсального по схемам базирования и конструктивным формам обрабатываемых заготовок и наладки (или соответствующих регулируемых элементов).

Универсально-безналадочные приспособления - это приспособления общего назначения, обеспечивающие установку обрабатываемых деталей широкой номенклатуры и представляющие собой законченный механизм долговременного действия, предназначенный для многократного использования без доработки (токарные патроны, машинные тиски, поворотные столы и т.п.) применяются в единичном и специализированном мелкосерийном производстве.

Специализированные наладочные приспособления - это приспособления, обеспечивающие базирование и фиксацию родственных по конфигурации заготовок различных габаритов (т.е. определенной группы деталей). Они состоят из специализированного по схеме базирования и виду обработки типовых групп изготовляемых деталей базисного агрегата и сменной наладки (или соответствующих регулируемых элементов).

Внедрение методов групповой обработки и применение для этого высокопроизводительных, агрегатных станков и приспособлений обеспечивает максимальное использование одного и того же оборудования и приспособлений.

Агрегатирование станочных приспособлений обеспечивает в 4…10 раз уменьшение расходов на изготовление и возможность быстрой переналадки.

Принцип агрегатирования заключается в использовании нормализированных элементов: оснований, стоек, рам, плит и т.д., на которых устанавливаются и закрепляются сменные наладки с базирующими элементами и зажимными устройствами.

Опоры для установки на плоские поверхности: а- с рифленой головкой; б- с плоской головкой; в - со сферической головкой4 г -регулируемые опоры; д- опорные пластины.

Жесткие оправки, на которые детали насаживаются: а- с цилиндрическими отверстиями; б- с натягом; в- с зазором.

Разжимные оправки:

А- консольная, с прорезями на рабочей шейке, служит для закрепления детали затяжкой внутреннего конуса; б- консольная, с тремя сухарями, разжимным внутренним конусом, используется для закрепления толстостенных деталей с обработанными или необработанными отверстиями; в- с упругой гильзой, разжимаемой изнутри гидропластмассой; г- с гофрированными втулками, обеспечивающая точность центрования.

Центр: а- жесткий; б- срезанный; в- специальный, с тремя узкими ленточками на кромке отверстия детали; г- поводковый, передающий крутящий момент от вдавливания рифленой поверхности при приложении к центру осевой линии; д - поводковый, передающий момент через рифления, вдавливаемые в торцевую плоскость детали; е- плавающий передний.

ТЕМА: "Приводы"

Учебные вопросы:

1. Классификация приводов.

2.Конструкции пневматических, гидравлических и пневмогидравлических приводов.

3. Расчет величины усилия на штоке.

1. Основные требования производительного выполнения работ:

· сокращение времени зажима за счет снижения вспомогательного времени;

· создание более стабильных сил зажима за счет замены ручных зажимных приводов на механизированные и автоматизированные;

· облегчение труда рабочих.

Учитывая эти основные требования, делаем вывод - величина зажимающего усилия не должна зависеть от рабочего, и следовательно используются приводы:

пневматические:

а) по виду пневмодвигателя:

· поршневые (пневмоцилиндры);

· диафрагменные (пневмокамеры).

б) по схеме действия:

· одностороние ;

· двухсторонние.

в) по методу компоновки с приспособлением:

· встроенные;

· агрегатированные.

г) по виду установки:

· стационарные;

· вращающиеся.

д) по количеству приводов:

· одинарные;

· сдвоенные.

гидравлические:- по количеству подаваемой рабочей жидкости:

· объемные;

· дроссельные.

Пневмогидравлические - по принципу работы:

· с преобразователем давления прямого действия;

· с преобразователем давления последовательного действия.

2. Пневматические приводы, в них источником энергии служит сжатый воздух. Свойства, выгодно отличающие сжатый воздух от других источников энергии следующие:

· удобство для подвода коммуникаций к месту потребления и безопасность в работе;

· способность в силу упругости моментально передавать малейшие колебания в давлении;

· сжатый воздух не замерзает в трубопроводах;

· отработавший воздух не нуждается в утилизации или в специальном отводе;

· может быть использован для другой полезной работы в случае необходимости.

Основные особенности пневмопривода:

· быстрота зажима (0, 022 мин.);

· постоянство силы зажима, которое было приложено в начале работы, остается неизменным в течение всего периода обработки, что дает возможность уменьшить силу зажима, гарантирует безопасность работы, повышает качество обработки и позволяет увеличить скорость резания, что положительным образом сказывается на производительности труда;

· простота управления.

Пневматические приводы состоят из:

· пневмодвигателя;

· пневатической аппаратуры;

· воздухопроводов.

Оптимальные технические характеристики:

· рабочая скорость исполнительного механизма составляет 0,1…0,2 м/с (при меньших возникают вибрации и неравномерность хода);

· усилие в механизмах до 30 кН;

· максимальный диаметр цилиндра до 250 мм.

Недостатки:

· низкий коэффициент полезного действия;

· большие габариты по сравнению с гидроприводом (из-за применения низкого давления воздуха);

· неравномерность перемещения рабочих органов, особенно при переменных условиях;

· невозможность остановки в середине хода.

Поршневой привод, бывают неподвижного, качающегося и вращающегося типов, одностороннего и двустороннего действия.

Особенности:

· величина хода поршня может быть любой в зависимости от длины цилиндра;

· на протяжении всего хода поршня зажимное усилие остается неизменным;

· небольшая часть давления сжатого воздуха расходуется на преодоление силы трения;

· конструкция поршня сложнее диафрагмы из-за необходимости герметичности в подвижном соединении;

· габаритные размеры привода развиты в осевом направлении;

· высокие требования к чистоте обработки деталей;

· в эксплуатации наблюдаются случаи прилипания уплотнения к цилиндру;

· малая стойкость на износ уплотнений;

· утечки сжатого воздуха к концу срока службы уплотнений;

· стоимость изготовления выше диафрагм.

Используя рисунок, рассказать и показать конструкцию неподвижного цилиндра. Основным рабочим органом, преобразующим энергию сжатого воздуха в зажимное усилие в поршневом приводе, является поршень со штоком, который перемещается в цилиндре, герметически закрытом крышками. Герметическое разделение полостей А и В осуществляется с помощью специальных уплотнений, которые закреплены на поршне. Герметичность в полости В, в месте выхода штока, достигается также через уплотнения.

Вращающиеся пневмоцилиндры используются преимущественно для привода токарных приспособлений.

По плакату показать типовую схему включения пневмоцилиндра: сжатый воздух из сети через вентиль 10 поступает в фильтр - влагоотделитель 9. Редукционный клапан 8 понижает давление сжатого воздуха до заданного, контроль давления осуществляется через манометр 7. Маслораспылитель 6 обеспечивает подачу смазочной жидкости в поток сжатого воздуха. Реле 5 предназначено для контроля давления (0,1…0,63 МПа) сжатого воздуха и подачи сигнала при достижении заданного давления, а также для отключения электрического двигателя станка при аварийном падении давления. Для защиты от аварийного падения давления предусмотрен обратный клапан 4. Для управления подачей сжатого воздуха в пневмоцилиндр 1 применяется пневмораспределитель 2. Отработавший сжатый воздух должен выбрасываться в атмосферу через глушитель 3.

Гидравлические приводы, характеризуются следующими свойствами и преимуществами:

· благодаря значительному увеличению давления раб/жидкости диаметры рабочих цилиндров значительно уменьшаются, что дает возможность значительно сократить габариты;

· большое усилие зажима;

· передача зажимных усилий происходит плавно без ударов и толчков;

· общий насос гидропривода может быть использован для подачи и зажима обрабатываемых деталей;

· не требуется обязательного наличия спец. компрессорной установки;

· бесшумность работы.

Недостатки:

· утечка жидкости;

· изменение свойств раб/жидкости в зависимости от температуры;

· высокая стоимость;

· необходимость квалифицированного обслуживания.

Гидравлический привод состоит:

· гидравлическая установка;

· насос с пусковой аппаратурой;

· резервуар для масла;

· аппаратура управления и регулирования;

· гидроцилиндры;

· трубопроводы.

В качестве жидкостей для гидроприводов (t⁰C до 60 ⁰С) используются индустриальные масла общего назначения без присядок: И-12А, И-20А, И-30А, И-40А, И-50А.

В гидравлических приводах используется шестеренчатые, лопастные и поршневые насосы, два последних для давления до 12,0…15,0 МПа.

Аксиальные и радиальные поршневые для давления до 20…30 МПа, а поршневые эксцентриковые - до 50 МПа.