W Y Ż S Z A	Zakład siłowni okrętowych				Nazwisko i imię
S Z K O Ł A M O R S K A w S Z C Z E C I N I E WYDZIAŁ MECHANICZNY	Nr ćw.	Temat ćwiczenia: Masy CHEMOUTWARDZALNE KLEJE			Ogrodnik Roman PietraszakGrzegorz Rybinski Bartłomiej Liana Sebastian Rok akad. 2001/02
Data wyk. ćwicz.	Data odd. spr.		Ocena	Podpis wykł.	GRUPA IV MB

1. Wstęp

Kleje stanowią łącznik między powierzchniami klejonymi, które mogą być wykonane z tego samego lub różnych materiałów. Wynik procesu klejenia zależy od zjawiska adhezji związanej z przyczepnością kleju do powierzchni oraz od zjawiska kohezji związanej z wytrzymałością wewnętrzną samego kleju.

Decydujące znaczenie dla jakości spoiny ma zdolność do zwilżania powierzchni, im klej dokładniej wniknie w nierówności powierzchni tym lepsza będzie wytrzymałość połączonych elementów.

2. Rodzaje klejów

1. kleje cyjanoakrlowe - są to wyroby, których utwardzenie następuje pod wpływem wilgoci. Optymalna wilgotność względna powinna się zawierać pomiędzy 40% w temperaturze pokojowej. Zmniejszenie wilgotności spowalnia proces utwardzania natomiast zwiększona wilgotność przyspiesza ten proces jednak powstaje obniżenie wytrzymałości złącza. Utwardzenie rozpoczyna się w kilka sekund po naniesieniu kleju, dlatego obie łączone części należy połączyć stosunkowo szybko.

2. kleje anaerobowo - stykowe - są to wyroby na bazie estrów metakrylowych, których utwardzenie wymaga spełnienia jednocześnie dwóch warunków: odcięcia dopływu tlenu i zapewnienia kontaktu ze stalą węglową, mosiądzem, miedzią lub brązem. W przypadku zastosowania kleju do metali jak aluminium, nikiel, cynk, srebro, złoto, tworzywa sztuczne utwardzenie kleju uzyskuje się poprzez wstępne pokrycie klejonych części aktywatorem.

3. kleje epoksydowe - oparte są na żywicach epoksydowych z dodatkiem plastyfikatorów i rozcieńczalników. Stosowane są do klejenia na zimno lub gorąco metali, ceramiki, szkła, betonu, gumy, tworzyw sztucznych, służą również do uszczelnienia małych porów i pęknięć.

4. kleje fenolowe - oparte są na żywicach fenolowo-formaldehydowych stosowne głównie do łączenia metali, ceramiki, drewna. Kleje tego typu produkowane są w postaci cieczy gotowych do klejenia oraz cieczy wymagających dodania utwardzaczy.

3. Rodzaje mas chemoutwardzalnych

I - Metale; stanowią metal molekularny w postaci dwuskładnikowej

tiksotropowej pasty.

Przykłady zastosowań:

• Usuwanie przecieków w liniach centralnego ogrzewania

• Odbudowa wybitych gniazd łożyskowych

• Odbudowa zużytych czopów pod łożyska toczne

• Usuwanie przecieków w zbiornikach, pękniętych korpusach

• Uszczelnianie odlewów z żeliwa

• Odbudowa skorodowanych dennic wymienników ciepla

II - Elasromery; stanowią dwuskładnikowe chemoutwardzalne materiały w

postaci płynnej pasty tikstropowej.

Przykłady zastosowań:

• Odbudowa gumowych walców oraz gumowych powierzchni zbiorników

• Odbudowa gumowych korpusów i wirników pomp

• Odbudowa gumowych taśmociągów w przenośnikach taśmowych

• Uzupełnianie wszelkich ubytków w gumie

III - Powłoki ochronne; są środkami doskonale zabezpieczającymi

powierzchnie metalowe lub metalowe przed działaniem czynników

powodujących korozję. Szczególnie przydatne do pokrywania

zbiorników oczyszczalni ścieków, konstrukcji stalowych zanurzonych

w wodzie. Powłoki ochronne tworzą trwałą i elastyczną powłokę

ochronną.

4. Zalety i wady klejenia w stosunku do spawania

Klejenie metali w wielu wypadkach jest korzystniejsze niż inne metody łączenia np. spawanie.

Połączenie klejone odznacza się znaczną wytrzymałością zmęczeniową i zdolnością tłumienia drgań

• umożliwia uzyskiwanie równomiernego rozkładu naprężeń w złączu

• nie wymaga zbyt silnego nagrzewania części łączonych

• nie powoduje skurczu i naprężeń własnych oraz niekorzystnych zmian strukturalnych w metalu rodzimym

• umożliwia łączenie bardzo cienkich części

• znajduje zastosowanie w łączeniu metali z niemetalami (drewnem, gumą, szkłem, materiałami ceramicznymi, tworzywami sztucznymi itp.)

• daje połączenie szczelne odporne na korozję, lekkie i o gładkiej powierzchni.

Wadą połączeń klejonych jest stosunkowo niska ich wytrzymałość, mała udarność, mała odporność na rozwarstwienie (oddzielenie) i na podwyższoną temperaturę.

5. Naprawy korpusów pomp, sprężarek i turbosprężarek

Najczęściej występujące uszkodzenia kadłubów pomp odśrodkowych czynników chłodzących to:

• nieszczelności powierzchni podziałowych spowodowane odkształceniem

plastycznym kadłuba lub wżerami korozyjnymi na tych powierzchniach

• odkształcenia gniazd pierścieni uszczelniających

Pęknięcia żeliwnych kadłubów pomp nie mogą być spawane. Niewielkie pęknięcia można naprawiać natapianiem, laminowaniem i szpachlowaniem kompozycją żywic syntetycznych.

Kadłuby turbosprężarek regeneruje się podobnie jak kadłub silnika. Pęknięcia, których długość nie przekracza 200mm można regenerować za pomocą spawania. Pęknięcia kadłubów ze stopów aluminium spawa się łukowo metodą TIG. Pęknięcia kadłubów żeliwnych spawa się na zimno i na gorąco. Pęknięty kadłub sprężarki regeneruje się spawaniem, jeśli liczba pęknięć o długości 30-40mm nie przekracza trzech. Pojedyncze wżery w kadłubie można likwidować klejeniem lub nawiercaniem, nagwintowaniem i wkręcaniem korków ze stopów aluminium.

5.1. Przygotowanie powierzchni

Całą rdzę, stare powłoki malarskie i inne zanieczyszczenia powinny być usunięte z powierzchni naprawy, najlepiej przy pomocy czyszczenia strumieniowo-ściernego. Tam gdzie czyszczenie strumieniowo-ścierne jest niemożliwe, zalecane jest użycie szczotki wibracyjnej lub drucianej. Po oczyszczeniu powierzchni, aż do uzyskania metalicznego koloru należy ją zmyć BELZONA MOLECULAR CLEANER.

5.2. Zastosowanie BELZONA MOLECULAR CERAMIC R-METALu

Ubytki i zużyte fragmenty wewnątrz korpusu należy odbudować przy pomocy CERAMIC R-METALu zwracając szczególną uwagę na usunięcie pęcherzyków powietrza. Jako środek do usunięcia bąbli powietrza można wykorzystać odpowiednio ukształtowany plastikowy lub metalowy aplikator, przy pomocy którego należy nanieść pierwszą cienką warstwę CERAMIC R-METALu wypełniającą wszystkie ubytki. Pozostały CERAMIC R-METAL należy wcisnąć w miejsca ubytków, a następnie zanurzonym w wodzie aplikatorem wyrównać nałożoną powierzchnie zgodnie z wymaganym kształtem.

5.3. Naprawa dziurawych korpusów

Należy przygotować kawałek blachy stalowej wystarczającej do zakrycia dziury i otaczającej zerodowanej powierzchni. Następnie należy wywiercić otwory w płytce i odpowiadające jej w korpusie. Otwory w korpusie należy nagwintować. Wklęsłą powierzchnie płytki i uszkodzoną powierzchnie korpusu należy pokryć warstwą CEARMIC R-METALu o grubości ok. 3mm. Tak przygotowaną płytkę należy przykręcić do korpusu śrubami i całość pokryć warstwą CERAMIC R-METALu. Na zakończenie należy wypełnić dziurę od środka CERAMIC R-METALem, tak aby uzyskać gładką powierzchnię. Naprawę tego typu przedstawia rysunek 1

Rys.1 Przykład naprawy dziurawych korpusów.

6. Zastosowanie SUPER-METALu

Stosuje się w przypadku powstania szczelin i dziur w korpusach maszyn i innych urządzeń. Należy nałożyć go na uszkodzony obszar dobrze wciskając w szczelinę i nie dopuścić do kontaktu z nieprzygotowaną powierzchnią. Następnie należy wcisnąć odpowiednio przygotowany kawałek taśmy wzmacniającej. Po ok. 2 godzinach należy nałożyć świeżo przygotowaną warstwę SUPER METALu na grubość minimalnie 6mm. Przykład zastosowania SUPER METALu przedstawia rysunek 2.

Rys. 2 Zastosowanie SUPER METALu

Zagadnienie:Zniszczony przez wodę morską korpus pompy wody morskiej,

systemu chłodzenia

Przed przystąpieniem do naprawy należy w pierwszym rzędzie ocenić czy dany element nadaje się do regeneracji i jak długo będzie on mógł spełniać swoje funkcje. W przypadku przypuszczenia, iż jego praca może okazać się nie wystarczająca należy zamówić jego duplikat.

W przypadku gdy ciśnienie wody morskiej gwałtownie spadnie, po znalezieniu usterki, w naszym przypadku jest to wżera w korpusie pompy spowodowane korozyjnym i erozyjnym oddziaływaniem czynnika roboczego - wody morskiej, należy o ile to nie jest automat, uruchomić pompę rezerwową, zatrzymać uszkodzoną i odciąć zaworami strony tłoczną i ssawną. Kolejną czynnością jest odcięcie energii elektrycznej na lokalnej skrzynce rozdzielczej - z reguły pompy tej instalacji są pompami niewielkich mocy i na GTR-e mają swoje wyłączniki zblokowane z innymi silnikami oczywiście urządzeń ważnych tzn. zasilanych w pierwszym rzędzie. Następnie należy odłączyć przewody zasilające i dobrze zaizolować końcówki przewodów jak również pamiętać o ich pierwotnym podłączeniu i umiejscowieniu tabliczki NIE-WŁĄCZAĆ.

Przygotować stanowisko i zdemontować silnik elektryczny, odstawiając go w suche miejsce, a następnie przystąpić do demontażu pompy. Po wykonaniu w\w czynności należy ją umyć z zewnątrz, usunąć nagromadzone osady soli, rdzy i zanieczyszczeń mechanicznych nagromadzonych podczas eksploatacji.

Kolejną czynnością jest rozebranie pompy na elementy pierwsze i dokładne ich oczyszczenie. Teraz można przystąpić do dokładnych oględzin zużytych elementów i ewentualnie wnioskować o przyczynach ich zużycia, jak również podjąć decyzję o sposobie regeneracji w\w wymienionych podzespołów. W gruncie rzeczy proces ten jest bardzo ważny o ile nie najważniejszy ponieważ od poprawnego diagnozowania i określenia metody regeneracji zależy zarówno jakość funkcjonowania w tym przypadku pompy jak i czas jej bezawaryjnej pracy.

W tym przypadku awaria zostanie usunięta drogą wypełnienia braków materiału w korpusie za pomocą masy chemoutwardzalnej, w odniesieniu do trzech czołowych producentów tych, że mas regenerujących.

Przed przystąpieniem do wypełniania element uszkodzony musi zostać poddany kilku operacjom mającym na celu jego odpowiednie przygotowanie. Do czynności tych należą:

Obróbka mechaniczna; która ma na celu usunięcie zanieczyszczeń stałych (np. powłok lakierniczych) i ewentualnie warstwy tlenków (rdzy), które mogą znajdować na powierzchni metalu. Do stosowanych najczęściej operacji zaliczyć możemy :

• piaskowanie

• szlifowanie

• szczotkowanie szczotkami metalowymi

Niezbędną czynnością po wykonaniu w\w operacji jest usunięcie pyłu powstałego podczas obróbki mechanicznej, który osłabiłby połączenie pomiędzy klejem a powierzchnią klejoną.

Obróbka chemiczna; ma na celu zapewnienie dobrej zwilżalności powierzchni przez klej tzn. usunięcie wszystkich zanieczyszczeń typu: smary, tłuszcze. Można to osiągnąć używając do tego celu przeznaczonych rozpuszczalników lub spełniających podobną rolę detergentowych środków myjących. Stosując je jednak należy pamiętać o bardzo dokładnym i starannym spłukaniu wodą, ponieważ pozostawienie tych środków zmniejsza siły adhezji. Ostatnim etapem tej operacji jest suszenie.

Po wykonaniu i przygotowaniu zgodnie z powyższymi zasadami powierzchni należy przystąpić do wymieszania zgodnie z zaleceniami producenta dwuskładnikowych wypełniaczy chemoutwardzalnych, pamiętając o czasie wiązania, w przeciwnym razie np. dla mas typu RAPID przy powolnym nakładaniu może się zdarzyć, że masa ta zastygnie jeszcze przed próbą jej nałożenia. Również bardzo ważnym czynnikiem decydującym o jakości nałożonej masy tzn. twardości, trwałości, czasie wiązania decydują proporcje użytych baz i utwardzaczy. Postępowanie zgodnie z przepisami producentów i według ich zaleceń gwarantuje sukces. W przypadku gdy korpus jest bardzo gruby musimy wżer wypełniać etapami tj. nakładamy pewną ilość masy, odczekujemy czas potrzebny do jej do utwardzenia i nakładamy kolejną porcję. Proces ten powtarzamy do momentu aż wypełnimy całą przestrzeń kadłuba. Dobrze jest pozostawić niewielkie ubytki po obu stronach obudowy ze względu na to, że po ostatecznym wypełnianiu mamy jeszcze możliwość swobodnego modelowania. Zaoszczędza nam to po utwardzeniu masy jej szlifowanie czyli zbieranie naddatku nałożonej masy, a co za tym idzie zmniejsza nakład i czas pracy. W momencie gdy uzyskana powierzchnia jest satysfakcjonująca i nie istnieje obawa jej jakiejkolwiek usterkowości możemy o ile jest to konieczne lub w celu jej lepszej ochrony zabezpieczyć ją elastomerami, czyli powłokami gumowymi, które są bardzo odporne na działania czynników zewnętrznych. Proces przygotowania i nakładania tej masy jest zbliżony do wyżej omówionego procesu przy nakładaniu wypełniacza. Po czasie podanym przez producenta potrzebnym do całkowitego ustalenia się nakładanych mas przystępujemy do montażu podzespołów pompy, a następnie posadowieniu jej w położenie pierwotne. Przy montażu postępujemy w kolejności odwrotnej w odniesieniu do demontażu przedstawionego powyżej. Dobrze jest o ile istnieje taka możliwość sprawdzić daną pompę przed jaj montażem tzn. wykonać próbę szczelności, próba ta zaoszczędzi nam cennego czasu w przypadku gdy źle został przygotowany wypełniacz lub powierzchnia jak również z drugiej strony upewni nas w przekonaniu, że operacja regeneracji pompy przebiegła poprawnie i urządzenie to będzie spełniało wszelkie zadania jakie na niego nałożył konstruktor.

---