Ремонт кузова. Полимерные материалы при ремонте применяются для следующих целей: заделки трещин и пробоин, антикоррозионной защиты, склеивания деталей и материалов, герметизации сварных, заклепочных соединений, устранения неровностей.
Важными этапами процесса нанесения полимерного материала являются очистка и подготовка ремонтируемой поверхности, что оказывает определяющее влияние на качество полимерного покрытия и на стабильность его прочностных показателей. После очистки поверхности от загрязнений, перед нанесением полимерного покрытия необходима специальная подготовка поверхности. Качеством проведения этой операции во многом определяется долговечность и стабильность прочностных показателей полимерного материала.
Значительно облегчить процесс подготовки поверхности для нанесения полимерного покрытия можно, используя преобразователи или нейтрализаторы ржавчины, которые преобразуют продукты коррозии в более стабильные соединения.
Затем производится грунтование и тщательная сушка. После этого наносят полимерный материал с использованием в необходимых случаях стеклоткани, которая формирует недостающие участки ремонтируемой поверхности и, армируя их, придает им прочность.
Желательны два-три слоя стеклоткани разного размера. Клееные латки делаются овальными — без острых углов, которые всегда являются концентраторами напряжения. Первым накладывается кусок стеклоткани наименьший — на нанесенный на обезжиренную поверхность слой смолы. Каждый последующий кусок стеклоткани должен быть большего, чем предыдущий, размера и тоже накладывается на очередной слой смолы. Главным при наклейке накладок является удаление из-под них воздушных пузырей (валиком или торцеванием жесткой кистью). Для улучшения пропитки и облегчения формирования из стеклоткани сложных поверхностей ее иногда обжигают в пламени паяльной лампы или газовой горелки, а также замачивают в емкости со смолой до установки на место. В отличие от паяных или вваренных латок, латки на синтетических клеях ставят сразу с двух сторон: слой снаружи, слой изнутри. Края заделываемого отверстия на лицевой стороне панели должны быть поднутрены так, чтобы армирующая ткань не выступала на наружную поверхность. Еще лучше армировать клееную латку мелкой металлической сеткой. Возможно применение строительной синтетической мелкой сетки.
Ниже приведена технология устранение повреждений кузова с использованием стекломатериалов и клеев состоит в следующем.
Место повреждения, например, сквозное отверстие, тщательно обезжиривают и шлифуют таким образом, чтобы его края были скошены под тупым углом (рис. 6.113). После шлифовки удаляют абразивную пыль.
Рис. 6.113. Структура стекломатериалов в восстанавливаемой зоне кузова:
1 — опорная пластина; 2 — восстанавливаемая деталь; 3 — шуруп-саморез; 4 — шпатлевка; 5,6,7 — 1-й, 2-й и 3-й слои стеклоткани
В зависимости от толщины детали, подлежащей восстановлению вырезают от одного до трех кусков стеклоткани, которые после их пропитки полимерной смолой будут играть роль усилительных накладок. В соответствии с геометрией отверстия, подготовленного для устранения, нижняя накладка должна иметь наименьшую площадь, а верхняя — наибольшую. Каждая накладка должна не только прилегать к нижерасположенному слою стеклоткани, но и примыкать по всему периметру к скошенным кромкам отверстия. Смешивают в нужной пропорции синтетическую смолу, предназначенную для последующего проклеивания стеклоткани, с отвердителем. Если температура окружающего воздуха слишком высока (восстановление производится летом), текучесть смолы окажется слишком высокой, и при нанесении на вертикально расположенную поверхность она будет стекать, не успев отвердиться. Чтобы избежать этого, смолу следует сделать более густой, перемешав с измельченным стекловолокном.
Приготовленную смесь кистью наносят на восстанавливаемую поверхность, после чего укладывают первую усилительную накладку. Кисть окунают в смолу и тщательно промазывают стеклоткань, следя за тем, чтобы в покрытии не оставалось воздушных пузырьков. При необходимости укладывают следующий слой стеклоткани и также промазывают его смолой. Подобную процедуру повторяют до тех пор, пока на лицевой поверхности не останется небольшое углубление. В заключение в течение определенного времени смолу сушат и отверждают. Процесс отверждения может быть ускорен нагреванием поверхности инфракрасным нагревателем (температура не должна превышать 60° С).
После полного отверждения смолы на лицевую поверхность наносят слой шпатлевки — смесь основного компонента с соответствующим отвердителем. Перемешивание компонентов шпатлевки должно быть очень тщательным. Чтобы визуально контролировать качество перемешивания, используют отвердитель красного цвета, благодаря чему сгустки плохо распределенного отвердителя будут хорошо заметны на сером фоне основного компонента шпатлевочной массы.
Толщина одного слоя шпатлевки не должна превышать 2 мм. Далее отверждают шпатлевку, шлифуют поверхность эксцентриковой машинкой и наносят следующий слой шпатлевки.
Если отверстие в поврежденной детали очень большое, возникает опасность, что первый (самый нижний) слой стеклоткани провалится, прежде чем произойдет отверждение смолы. Во избежание этого с обратной стороны восстанавливаемой детали закрепляют жесткий металлический лист, который по окончании восстановления удаляют.
Детали, изготовленные из стеклопластика, могут быть восстановлены способом замены поврежденной части так же, как и детали из обычного стального листа. Поврежденную деталь отделяют от кузова с помощью ко-роткоходной или вибрационной пилы, причем выбирают наиболее короткую линию реза. Пригонку новой детали осуществляют так же, как при восстановлении стального кузова. Концы обеих деталей, подлежащих соединению, шлифуют под таким углом, чтобы ширина отшлифованных кромок составила 20…30 мм. В результате образуется такая же поверхность, как при устранении разрыва. Для повышения жесткости создаваемого соединения с обратной стороны крепят усилительный металлический или пластмассовый элемент с нахлестом на старую и новую детали, составляющим около 50 мм (рис. 6.114). Если соединяемые кромки имеют сложную конфигурацию, в качестве усилительного элемента применяют соответствующий элемент, отрезанный от старой или новой детали кузова.
Рис. 6.114. Восстановление детали кузова из стеклопластика заменой поврежденной части с применением усилительного элемента (а), формы усилительных элементов (б):
1 — отверстие диаметром 10 мм; 2 — оставшаяся часть детали; 3 — усилительный элемент; 4 — уголок; 5 — пластина
Точная пригонка новой детали обеспечивается благодаря усилительному элементу. Половину его общей длины крепят с обратной стороны оставляемой детали кузова. Другая половина усилительного элемента временно остается свободной. Просверливают отверстия сквозь сохраняемую часть кузова и усилительный элемент и соединяют их шурупами-саморезами. Затем ими же соединяют свободный конец усилительного элемента с новой деталью, точно пригнанной к сохраняемой части кузова. После выполнения пригонки усилительный элемент демонтируют. Поверхности взаимного прилегания усилительного элемента, сохраняемой части кузова и новой детали очищают и обезжиривают. Смолу, выполняющую роль клея, смешивают с отвердителем, и смесь наносят на подготовленные поверхности. Усиливающий элемент шурупами-саморезами соединяют с оставляемой частью кузова, а затем с новой деталью, тщательно соблюдая точность пригонки кромок.
Как только новая деталь будет окончательно зафиксирована в должном положении, скошенные кромки заполняют смолой. При этом шурупы-саморезы оставляют незакрытыми (после отверждения смолы их следует удалить). Восстанавливаемой поверхности придают шероховатость, а затем выравнивают ее полиэфирной шпатлевкой. Шпатлеванию подлежат и отверстия под саморезы.
Для устранения неровностей в панелях кузова может применяться различные методы напыления полимеров: газопламенное напыление, теплолучевой метод напыления, струйно-электрофоретический метод напыления.
Газопламенное напыление легкоплавких термопластичных материалов типа ПФН-12 или ТПФ-37 при помощи установки УПН-6-63.
При нанесении покрытия поверхность предварительно подогревают без подачи полимерного материала до температуры 215 — 220 °С.
Отделом механики полимеров национальной академии наук Республики Беларусь разработан теплолучевой метод напыления полимеров, который является более производительным по сравнению с газопламенным в 1,5… 1,8 раза. При этом расход порошка уменьшается на 25 … 30 %. Сущность метода состоит в том, что, струя порошкообразного полимера подается в мощный поток светотепловых лучей, где частицы материала плавятся и с большой скоростью наносятся на покрываемую поверхность, образуя покрытие. Схема прибора для нанесения полимеров приведена на рис. 6.115. Наносимые теплолучевым методом покрытия имеют лучшие физико-механические свойства и адгезию к подложке.
Рис. 6.115. Прибор для напыления полимеров теплолучевым методом:
1 — аппарат для создания воздушно-порошковой смеси; 2 — шланг; 3 – рукоятканагревателя; 4 — щелевой распылитель; 5 — кварцевые лампы;6 — параболические отражатели
Струйно-электрофоретический способ напыления полимерного порошка (рис. 6.116) заключается в том, что заряженные частицы порошка под воздействием сил электростатического поля перемещаются к противоположно заряженному изделию и осаждаются на поверхности ровным слоем.
Рис. 6.116. Прибор для нанесения полимеров струйноолектростатическим (электрофоретическим) методом:
1 — рабочая камера; 2 — фильтр; 3 — электродная сетка; 4 — сменные насадки; 5 -питательный бачок; 6 — пневматический вибратор; 7 — клапан для выпуска избыточного газа; 8 — корпус пистолета-распылителя; 9 — пористая перегородка; 10 -высоковольтный генератор
Струйно-электростатический метод имеет следующие положительные особенности:
1) покрытия имеют равномерную толщину и обладают хорошей сплошностью;
2) процесс нанесения покрытия регулируется автоматически, так как высокое электрическое сопротивление нанесенного слоя частиц заставляет силовые линии искать места с меньшим сопротивлением и направлять частицы полимера к более углубленным или еще не покрытым участкам поверхности;
3) отсутствует потеря материала, а процесс нанесения покрытия практически безопасен.
После отверждения нанесенный слой термопластика зачищают пневматическим абразивным инструментом.
Контрольные вопросы к подразделу подразделу 6.2.12
- Назовите виды полимерных материалов, применяемых при ремонте кузова.
- Из чего состоит технология устранение повреждений кузова с использованием стекломатериалов и клеев?