Крысин В.Н., Крысин М.В. - Технологические процессы формирования, намотки и склеивания конструкций (1049225), страница 38
Текст из файла (страница 38)
таких„как генерато. ры из ядерном топливе нли топливные элементы, которые позволят роботам псрел~еп1атьсл с большой свободой: разработкой высококачественных небольших приводов. ноэволяюптих создать более рациональные конструкции роботов: соэтагпиел~ небольших первичных преобразователей с хорошимп характеристиками для опознания образцов (искусствеппые 1лаэз,уши и кдб; улучпюписм систем управления роботами пушм использования достижений в области техполо~ нн микроЭВМ: совершенствованием систем сшюи (дистанционного улрзваенпя1 путем внедрения волоконной оптики. беспроводной связи н др.: использованием высокоэнергетических методов обработки.
таких кзк резка лаэсршзм лучом, сварка, для снижения нагрузки иа робот и решения проблем проектирования; использованием бномехзпнческого ввода информации в систему управлении, приводящего к упрощению копглрукции корпуса робота. Поскольку предпосылкой реализации максимально возможной прочности клеевого соединении является соотвстствуюШаи подготовка склеиваемых поверхностей, то. естественно, много работ посвяшсно исследованию влияния этой операции па качество соединения и изучению связи свойств поверхностей с прочностью соединения.
Основная доля эзтрат при выполнении клеевых соединений приходится иа подготовку поверхностей. В нашей стралс и эа рубежом уделяетси много внимания внедрению роботизированных ливий по химической подготовке поверхностей. Подготовка поверхности должна обеспечивать прочность сцспяеиня клея с деталямн, бодьшую, чем собственная прочность клея. Только такое соотношение прочностей обеспечивает пол1юе иаюльэовапне прочностных характеристик клеевого слоя. Дзя получения подобного соотношения используются методы химико-гзльвзиической обработки поверхности: травленпе в растворах хромосерлой кислоты, анодирование в хромовой кислоте, а также хроматиэировзннс. Только химическая или гальваническая обработка с посткэтуюпшм нанесением грунтов и красок позволяет получить покрытие.
которое пает надежную эзппыу от коррозии н обеспечивает высокую активность пограничного своп при склеивании. Травление в хромосерпой кислоте применяется для алюминии и его сплавов, эа исключением сплавов с высоким содержанием кремнии. Этот процесс приводит к активизации поверхностей и увеличивает эффективную плошадь склеивания.
Анодирование в хромовой кислоте служит дхп создания поверх- постного запгнтпого саол„которгай повышает стойкость к коррозни, а также обеспечивает высокую прочность сцеплепня прн нанесении касса н красок. Толщина окнсного слон, которал образуется при об. работке в хромовой кнаюте. находится в пределах 3 ... 6 мкм. Зля динамнчески нагруженных деталей следует учитывать, что в рсзулыатс аподнроваиня снижается сонротнвлслис улэластн н прочность яа истирапнс. Слой окнслов, образовавшийся в резульиге обработки. состоят нз попн пс нмсюгцс~о пор поверхностно~о слон (днзлектрячсского) н тонкого верхнего слоя с небольшими порами.
Слои окнслов препятствую коррозпн н. так как поры нмсют пезпачнтсльиью размеры, явллсгсл идеальной основой и~я грунтовок, красок н клея. Следует об. ратнть вннманис па то, что поры со временем закрываются. поэтому краску иян клей следует наноснть в определенный период (после аноднроввпня) лля обеспечения хорошей алгезнн. Хромагизирование нвляется хнмнчсскнм ароцсссом обработки иовсрхиостп без подвода электрпческого тока н выпонняетсн в ваннах с погружением метелей в раствор хромата. В результате обработки получают слой толщиной О,! ... 0,3 мкм.
Этот слой является хорошнм подслоем для красок. Краски нужно наносить нз поверхность нс позднее чем через 10 ... 16 ч после хромагнзнрования. Хроматнзнрованне обеспечивает хорооюс сцсплспне с грунтами, ио протнвокоррознопные свойстяа хроматнзированного слоя нс очень высоки. Для повышения протнвокоррозионпых свойств нспользуются грунты и краска.
Следует учитгчвать, вто хромагнэнрованпый слой быстро нстнрается. В отечественной прогаыпшенносгн действуют роботнзнрованные липин по хнмнческой подготовке поверхностей деталей поц склеиванне. Технологичсскнй процесс подготовки поверхностей слсдующнй: 1. Обезжирнваннс водпымн растворами трннатрня фосфата нлн оргапнческнмп растворитсллмн.
Время обработки 3 ... 5 мнн. Прп этой обработке удаляются смазочнью матсрналы н маркнровочные знаки. 2. Промгавка в теплой воле. На ! м обеэжнрнваемой поверхности затрачивается 15 л воды, температура воды пе более 20' С. 3. Промывка в холодной воде. На ! м' обсзжнрнваемой поверхности затрачнвастся 25 л волы.
4. Освстлспис в 15 ... 30.процснмюм растворе азотной кислоты а течеинс 2 ... 5 мин. 5. Повторная промывка в холодной воде (см. п. 3). 6. Травление в растворе бнхромата натри*. 7. Повторпан промывка в теплой воде (см. п. 2) . 8. Повторная промывка в холодной воде (см. п, 3) .
9, Повторное осветление в растворе серной кислоты (см. и. 4). 10. Повторная промывка в холоднон воде (см. п. 3) . 11. Анодирование в хромовой кислоте. 12, Повторная промывка в теплой ваде (см. п. 2). 13. Просушка при температуре 20 ... 50 ' С, За рубежом подготовка поверхностей деталей нэ алюмю~иевых сплавов пол склеивание производится по аледуюшей технологии, включающей пиклинг-процесс (травление раствором серной кислоты) . 1.
Обеэжипиваиие в парах трихлорэтиленз при температуре 120 С для удаления с поверхности жировых пятен и различных загрязнений. 2. Погружение в щелочной моющий состав на 3 ... 12 мнн. Температура состава 60 ... 80 С. 3. Промывка в холодной воде прн температуре 20 С в течение 5 ... 10 мин. 4. Травление в ванне в течение 20 ., 30 мин при температуре 65 ... 70 С в растворе, имеющем следующий состав: серная кислота, бнхромат, вода.
5. Промывка в дисцнллированной воде в течение 3 ... 5 мин, 6. Сушка при температуре 65 ... 75 С до испарения жидкости, 7. Нанесение на свежеподготовлеиную поверхность грунта. Описанные технологические процессм управляются автоматически ~ю заданной прог(ммме беэ участия человека. В задачу оператора, которын обслуживает автоматические линии подготовки поверхностей, входят навеска деталей нз зажимы.
снятие их н передача иа упаковку в полиэтиленовую тару. Обезжирнвание парообрзэным грнхлорэтилсцом применяется для всех материалов, кроме титана, его сплавов и сталей. Трнхлорэтилсн— нсгорючий органический растворитсль. Маркировку материала перси обсзжириванисм необходимо снимать с помощью органических растворителей. Выдерживать детали в нарах трихлорэтилснз следует до окончания процесса конденсации. т.е.
пока происходит образование капель. При сильном загрязнении жнрзми можно провести прсдваритель. ную обработку поверхности щелочными растворителями в ваннах. Для получения хороших результатов при пиклиш'-процессе после обезжирнвания поверхности подвергаются травлению н очистке. С поверхности удаляется прочная неравномерная окиснзя пленка. Проверка качества поверхности под склеивание производится на обрзэцзх, Испытания производятся нз отдир. причем сила отдира должна действовать перпендикулярно к клеевому шву, Склеивание образцов производится по режиму склейки сборочных узлов: темпсрату.
ра (160 з 5)' С; давление приблизительно 1 М11а, время выдержки (25 з 5) мии. Испытание рекомендуется проводить при постоянной скорости вагружспия, На одну партию клея испытывается приблизительно шесть образцов. Важной проблемой является обеспечение стабияыюстн клеевых соединений в условиях новь>щепной влажности, Прочпыс клеевые соединения легко могут разрушатьсн при действии влаги. Высокая прочность 200 клеевых соединений при высокой влажности получспа при низких значениях плотности электрического тока при анодировании. Во время испытаний при низкой влажности влияпис режимов аиодировзния на обнаружено.
С вомошью трансмнссионной электронной микроскопии установлены нс только различия в топогрзфии слоев окислов на образцах, иэготовлсниьвх при различных шютиостях тока. но и появвенис в раэру. шснпом образце клеевого сосднпспия алюминиевого сплава, аиодировапиого прн высоких плотностях тока, тонких светлых полос пспосрсдственпо поверх слоев оксидов. Сделан вывод. что слон окстеа мснсс стоск к цсйствию воды и более чувствителен к механическому дсформированию. чем полимер внутри клеевого слоя. Имеет«я ряд гипотсэ такого феномена.
Согласно одной нэ них гранина рзэдсла нрспятствуст регулярной ~юлимсрнэации полимера клея. Ыакроструктура иовсрхиости разрушении свндстсльствуст о на. личин прн склсивзнии здгсзни, а макроструктура очень тонких срезов попсрск образца — о наличии когеэни в нолнмсрс вблизи слоя оксида. Клссвые сосдипсиия. изготовленные после химичсского травления образцов из злюмиписвых сплавов. Рпзрушаются по слою оксида. который пропитан полимсром. В этом случае к снижению влагостойкости причастны как слой оксида, так и полимер — клей. Сущсствуюшнс гипотезы напряжспвого состояния класных сосдинсннй мсталхов ис.позволяют разработать мстоды расчета клссвых сосдинсннй на прочность, пригодных для практического применслия при различных видах нагружсния.
Исходя из положений соврсмеппои тоорил пластичности и рассматривая клеевое сосаинспис. состояптсс иэ двух сосдинсннй металлических элементов и топкой клеевой прослойки, как иэотропную систему, сформулировали критерии для оценки гипогсэ напряженного состояния клеевых сосдипсннй и оарслслсиия области нх возможного приме~ения ~!6).