WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

im. Jarosława Dąbrowskiego

WYDZIAŁ MECHANICZNY

INSTYTUT POJAZDÓW MECHANICZNYCH I TRANSPORTU

Produkcja i naprawa pojazdów mechanicznych

Temat: Regeneracja elementów pojazdów tworzywami sztucznymi

Prowadzący: dr inż. Stanisław Kowalczyk

Grupa: T8B1S1

Data wykonania ćwiczenia: 13.05.2011

Data oddania sprawozdania: 14.06.2011

Wykonawcy sprawozdania:

1. Salwa Kamil 6. Wesołowski Łukasz

2. Kołomyjski Andrzej 7. Stadnicki Seweryn

3. Kosiorek Bartosz 8. Wydrzyński Michał

4. Bujalski Adrian 9. Lewandowski Michał

5. Paklikowski Grzegorz

Spis treści

1.Rodzaje i właściwości tworzyw sztucznych w pojazdach ( Kosiorek Bartosz) ................3

2. Podstawy teoretyczne technologii klejenia ( Wesołowski Łukasz, Lewandowski Michał)……………………………………………………………………………………………..4

3. Właściwości materiałów klejowych i ich zastosowanie(Stadnicki Seweryn , Salwa Kamil)……………………………………………………………………………………..10

4. Proces technologiczny klejenia (operacje technologiczne, podstawowe wymagania) ( Paklikowski Grzegorz)………………………………………………………………………...18

5. Zastosowanie technologii klejenia w produkcji pojazdów ( Bujalski Adrian)…………………………………………………………………………….…………...…28

6. Zastosowanie technologii klejenia w regeneracji (naprawie) pojazdów (Wydrzyński Michał )…………………………………………………………………………………………...35

7. Wnioski (Kołomyjski Andrzej)………………………………………………………………41

1.Rodzaje i właściwości tworzyw sztucznych w pojazdach ( Kosiorek Bartosz)

Tworzywa sztuczne są często stosowane w przemyśle motoryzacyjnym, ponieważ pozwalają na zmniejszenie masy pojazdu, zwiększają bezpieczeństwo i komfort jazdy oraz dzięki łatwemu formowaniu umożliwiają wykonanie elementów o różnorodnych kształtach. Dzięki tworzywom samochody są coraz bardziej bezpieczne. Wystarczy wspomnieć o zderzakach pochłaniających energię uderzenia, pasach bezpieczeństwa, poduszkach powietrznych, czy wytrzymałych fotelikach, które chronią dzieci.

Obecnie w produkowanych w samochodach stosowanych jest ponad 700 części wykonanych z tworzyw sztucznych, średni ich udział masowy wynosi ok. 10%, są to między innymi:

-osłony rozrządu silnika

-obudowy lusterek

-zderzaki

-obudowy lusterek

-spoilery

-listwy osłony ozdobne kół jezdnych

-obudowy lusterek,

-kraty wlotu powietrza

-szkła reflektorów

-poszycie zewnętrzne elementów nadwozia

-błotniki

Rodzaje tworzyw sztucznych

- termoplasty (plastomery), czyli tworzywa, które po podgrzaniu stają się miękkie i dają się

łatwo formować, natomiast po ochłodzeniu twardnieją przyjmując nowa formę;

uszkodzone elementy można naprawiać metodami: spawania lub klejenia przy użyciu

klejów poliuretanowych,

- duroplasty (tworzywa termo- lub chemoutwardzalne), czyli takie które nie topią się i nie

rozpuszczają w wysokich temperaturach; są to tworzywa twarde ale jednocześnie kruche

i łamliwe przy uderzeniu; najbardziej znanym duroplastem jest bakelit,

- elastomery, które mają właściwości podobne do kauczuku (mają gumową elastyczność,

również w podwyższonych temperaturach); stosowane są głownie do produkcji:

uszczelek, nakładek zderzaków czy spoilerów.

2. Podstawy teoretyczne technologii klejenia ( Wesołowski Łukasz, Lewandowski Michał)

1. Definicje adhezji, kohezji i zwilżalności powierzchni.

Adhezja - przez pojęcie adhezji rozumie się siły przylegania powierzchni różnych materiałów. W klejeniu największe znaczenie mają fizyczne siły przyciągania, względnie adsorpcji, zwane siłami Van der Waalsa (siły Van der Waalsa to długo zasięgowe przyciągające siły oddziaływania międzyatomowego lub międzycząsteczkowego). Zakres oddziaływania tych sił międzycząsteczkowych jest znacznie mniejszy niż chropowatości mechaniczne obrobionych powierzchni. Dlatego klej musi wniknąć w chropowatości i całkowicie zwilżyć powierzchnie. Zdolność zwilżania powierzchni przez płynny klej uzależniona jest od energii powierzchniowej materiałów. Zniszczenie adhezyjne zachodzi wtedy, kiedy siły adhezji są mniejsze zarówno od sił spójności, jak i sił obciążenia zewnętrznego, wyróżnia się:

• adhezja mechaniczna – adhezja pomiędzy powierzchniami, w której klej utrzymuje razem części poprzez zakotwiczenie się w nich;

• adhezja właściwa – adhezja pomiędzy powierzchniami, które przywierają do siebie wskutek działania sił walencyjnych tego samego typu jak te, które powodują wzrost kohezji.

Kohezja czyli spójnością spoiny klejowej, określa się jej wytrzymałość mechaniczną, będącą przejawem wzajemnego przyciągania się cząsteczek spoiwa. Zniszczenie złącza klejowego może nastąpić w skutek:

• oderwania warstwy kleju od podłoża - zniszczenie adhezyjne;

• zniszczenia błony klejowej - zniszczenie kohezyjne;

• zniszczenia sklejonego materiału - zniszczenie tworzywa konstrukcyjnego.

Zniszczenie kohezyjne następuje wówczas, gdy siły wiązań międzycząsteczkowych kleju ustępują siłą spójności i siłą obciążenia zewnętrznego. Zgodnie z regułą, że łańcuch jest tak mocny, jak najsłabsze jego ogniwo, siły adhezji i kohezji powinny mieć zbliżone wielkości.

Zwilżalność powierzchni. Klej zwilża wystarczająco powierzchnię materiału tylko wówczas, gdy jego napięcie powierzchniowe jest przynajmniej równe lub mniejsze od energii powierzchniowej danego materiału.

2. Obciążenia i spowodowane nimi naprężenia.

Działanie obciążeń na złącze klejowe wywołuje różnego rodzaju naprężenia. Naprężenia wyraża się normalnie w N/mm². W przypadku czystych obciążeń rozciągających i ściskających rozkład naprężeń na linii klejenia jest bardzo równomierny. Tak więc każdy odcinek tej linii jest tak samo obciążony. Aby zatem obliczyć naprężenia, dzieli się po prostu działające siły przez powierzchnię klejenia. W rzeczywistości czyste rozciąganie i czyste ściskanie występują bardzo rzadko,
a spotykamy się raczej z obciążeniami oddzierającymi, rozszczepiającymi
i ścinającymi. Obliczenie rozkładu naprężeń w złączu, np. rozkładu naprężeń w poprzek linii klejenia, jest mniej ujednolicone i bardziej skomplikowane. Naprężenia ścinające rozkładają się w poprzek spoiny w taki sposób, że występują ich koncentracje. Każdy kraniec spoiny musi wytrzymać większe naprężenia niż jej środek. Kiedy na złącze działają siły oddzierające albo rozszczepiające, większość naprężeń koncentruje się na jednym jego brzegu.

3. Konstrukcja złącza klejowego

Dla optymalnej konstrukcji złącza klejowego najważniejsze jest możliwie najbardziej jednolite rozłożenie naprężeń. Konstruktorzy muszą dokładnie wiedzieć, jak rozkładają się naprężenia w obciążonym złączu. Istnieje cały szereg wskazań, które należy uwzględnić przy projektowaniu złącza klejowego:

Minimalizacja sił oddzierających i rozszczepiających - Patrząc na krzywe rozkładu naprężenia na Rysunku 1. możemy stwierdzić, że siły oddzierające i rozszczepiające powinny zostać zredukowane tak dalece, jak to tylko możliwe. Rysunek 2. przedstawia pewne propozycje, jak zamienić te siły na mniej szkodliwe.

Maksymalizacja powierzchni klejenia - Innym prostym, a bardzo ważnym sposobem poprawienia złącza klejowego lub wykonania konstrukcji odpowiedniej do klejenia, jest zwiększenie powierzchni klejenia. Często, jeśli powierzchnia ta jest za mała, powstają zbyt silne naprężenia oddzierające lub rozszczepiające. Sztywność detali i reakcja kleju powoduje obciążenie niszczące złącze. Na ogół, im bardziej sztywny jest detal, tym mniejszy wpływ na wytrzymałość złącza ma jego geometria.

Rysunek 1. Najbardziej popularne rodzaje obciążeń i rozkład wynikających z nich naprężeń.

Rysunek 2. Obciążenia oddzierające i ich konstrukcyjna konwersja.

Możliwości optymalizacji złączy zakładkowych

• Unikać sił mimośrodowych: Jest kilka przyczyn nierównomiernego rozkładu naprężenia ścinającego w pojedynczym złączu zakładkowym. Jedną z nich jest mimośrodowe działanie sił powodujące moment gnący. Moment ten wywołuje dodatkowe naprężenia rozciągające, szczególnie na krańcach spoiny. Jak wykazuje Rysunek 4., istnieje wiele możliwości zminimalizowania negatywnego wpływu momentu zginającego spowodowanego przez siły mimośrodowe działające na klej.

• Zwiększenie szerokości złącza: Poszerzenie złącza nie zmienia rozkładu naprężeń ścinających. To znaczy, że obciążenie niszczące złącze zakładkowe wzrasta w tej samej proporcji jak szerokość złącza. Np. podwojenie szerokości złącza powoduje podwojenie obciążenia niszczącego, jak pokazuje Rysunek 5.

• Optymalizacja zakładki złącza: Optymalizacja zakładki nie oznacza po prostu jak największego jej przedłużenia, ponieważ obciążenie niszczące nie wzrasta proporcjonalnie do długości złącza czy powierzchni klejonej. Na podstawie krzywej rozkładu naprężenia ścinającego można stwierdzić, że krańcowe odcinki spoiny uzyskują większe naprężenia niż jej środek. Jeśli długość zakładki znacznie się zwiększy, może to spowodować niewielką lub nic nie znaczącą zmianę obciążenia niszczącego. Dzieje się tak dlatego, że złącze pod naprężeniem szczytowym zaczyna pękać na końcach zakładki, gdzie została przekroczona adhezyjna bądź kohezyjna wytrzymałość kleju.

Rysunek 3. Deformacja pojedynczego złącza zakładkowego spowodowana obciążeniem mimośrodowym.

Rysunek 4. Różne sposoby przeciwdziałania komplikacjom spowodowanym przez siły mimośrodowe.

Rysunek 6. pokazuje, że zwiększenie długości zakładki zmniejszyło średnią wartość naprężenia ścinającego, powodując nieproporcjonalnie mały wzrost obciążenia niszczącego. Jeśli wymagana jest większa powierzchnia klejenia do przenoszenia obciążeń, lepiej zwiększyć szerokość spoiny niż zakładkę.

• Grubość spoiny: Grubsza spoina lepiej znosi naprężenia ścinające. Naprężenie rozkłada się w niej na większej powierzchni, co zmniejsza naprężenie jednostkowe w kleju, a tym samym redukuje koncentrację naprężeń. Podobnie dzieje się przy kleju o niższym współczynniku sprężystości. Optymalizując te parametry uzyskać można złącze optymalne.

Rysunek 5. Obciążenie niszczące wzrasta w tej samej proporcji jak szerokość złącza.

Rysunek 6. Zwiększenie długości zakładki powoduje nieproporcjonalny wzrost obciążenia niszczącego.
  ^_____  = rzeczywisty rozkład naprężenia
--------  = naprężenie średnie

3. Właściwości materiałów klejowych i ich zastosowanie(Stadnicki Seweryn , Salwa Kamil)

W takcie laboratoriów zapoznaliśmy się z różnymi rodzajami materiałów klejowych oraz z możliwościami ich zastosowania. Zostały one przedstawione na zdjęciu nr 1.

Zdjęcie nr 1. Materiały klejowe poznane w trakcie laboratoriów.

I) Opis i charakterystyka poznanych materiałów klejowych.

Zdjęcia nr 2. Materiały kolejowe.

Na zdjęciu nr 2 przedstawione są bliżej następujące wybrane materiały klejowe:

• Belzona 1221 - jest to metaliczny polimer do odbudowy i pokrycia metalowych powierzchni. Należy on do klei chemoutwardzalnych. Jest to wielozadaniowy materiał kompozytowy do napraw awaryjnych.

Zastosowanie:

Belznona 1221, służy do naprawy i zabezpieczeniu przeciwko erozji, korozji, wycieraniu i innymi formami mechanicznego ataku. Kleje chemoutwardzalne składają się z dwóch składników, utwardzacz aktywizuje się, w momencie gdy zostanie zmieszany z materiałem bazowym i następuje utwardzenie mieszanki. Szybkość procesu utwardzania zależy od temperatury otoczenia i składu kompozycji klejowej.

Własciwości:

• Ten dwu składnikowy system (baza i utwardzacz) posiada dużą wytrzymałość. Kleje chemoutwardzalne składają się z dwóch składników, utwardzacz aktywizuje się, w momencie gdy zostanie zmieszany z materiałem bazowym i następuje utwardzenie mieszanki. Szybkość procesu utwardzania zależy od temperatury otoczenia i składu kompozycji klejowej.

• Od momentu wymieszania, BELZONA 1221 musi być użyty w czasie podanym w tabeli, zależnie od temperatury otoczenia:

• BELZONA 1221 należy pozostawić do utwardzenia się na czas - w zależności od warunków - jak to wskazuje poniższa tabela:

Powyższe czasy obowiązują dla grubości ok. 0,6 cm. Są one krótsze dla grubszych nakładanych warstw i dłuższe dla warstw cieńszych.

• Unirep 27 - polimerowy materiał kompozytowy w stanie stałym o wysokiej adhezji do większości materiałów , aplikowany na ruchu w miejscach pęknięć i wycieków wszystkich rodzajów cieczy w tym wysoko stężonych chemikaliów. Specjalna postać materiału w którym dwa składniki tworzą jednolity kompozyt umożliwia szybka i wygodną aplikacje w wielu zastosowaniach . Uszczelnienie następuje w wyniku szybko zachodzącej reakcji utwardzania materiału zapoczątkowanej przez naruszenie jego struktury w wyniku dokładnego mieszania -ugniatania . Wymieszany materiał nakłada się w miejscu wycieku na zawilgoconą powierzchnię i mocno dociska , tak aby przyłożona siła była w stanie zdławić ciśnienie medium. Po około 3 minutach materiał nabiera pełnych właściwości wytrzymałościowych staje się twardy i nie wymaga docisku. Aby adhezja materiału była większa miejsce aplikacji powinno być maksymalnie schropowacone

  • Tmax = 150 oC

  • Pmax = 0,5 MPa

• Unirep 28 - materiał polimerowy o właściwościach , budowie , sposobie naprawy podobnie jak UNIREP 28 przeznaczony do aplikacji na powierzchniach suchych.

Zdjęcie nr 3. Materiały kolejowe.

Na zdjęciu nr 3 przedstawione są bliżej następujące wybrane materiały klejowe:

• Chester Metal Super - jest dwuskładnikowym tiksotropowym kompozytem epoksydowo-metalicznym. Materiał zawiera modyfikowane żywice epoksydowe, wypełniacze metaliczne, ceramiczne i włókniste.

Zastosowanie:

• usuwanie przecieków w liniach centralnego ogrzewania

• odbudowa wybitych gniazd łożyskowych

• odbudowa zużytych czopów pod łożyska toczne

• usuwanie przecieków w zbiornikach, pękniętych korpusach np. silników oraz nieszczelności wszelkich spawów

• odbudowa ściętych gwintów i wybitych rowków wpustowych

• uszczelnianie odlewów z żeliwa, staliwa i metali kolorowych

• odbudowa skorodowanych dennic wymienników ciepła

• osadzanie łożysk mostowych

• odbudowa osadzeń elementów w metalu, betonie itp.

Właściwości:

Konsystencja	pasta tiksotropowa
Proporcja mieszania: (Baza: Reaktor) wagowo objętościowo	2.2:1 2:1
Maksymalny czas do aplikacji po wymieszaniu (w 20°C)	35 min
Czas do obróbki mechanicznej (w 20°C)	5 godz
Pełna odporność chemiczna (w 20°C)	po 2 dniach
Maksymalna temperatura pracy	150°C
Temperatura ugięcia (DIN53462)	90°C
Wytrzymałość na ściskanie (ISO 604)	146 MPa
Wytrzymałość na zginanie (ISO 178)	90 MPa
Wytrzymałość na ścinanie dla podłoża stalowego (ISO 4587)	24,8 MPa
Udarność (ISO 179)	6,1 kJ/m^2
Gęstość	2,22 g/cm^3
Wielkość opakowań	0.25kg, 0.5kg, 1kg, 2kg, 5kg

Wpływ temperatury na czas reakcji utwardzania:

• Chester Metal Ceramiczny T jest tiksotropowym kompozytem epoksydowym odpornym na zużycie ścierne i kawitacyjne.

Zastosowanie:

• odbudowa zużytych wirników i korpusów pomp

• naprawa śrub okrętowych

• odbudowa powierzchni zaworów i zasuw

• odbudowa zużytych elementów narażonych na erozję i kawitację

Właściwości:

Konsystencja	pasta tiksotropowa
Proporcja mieszania: (Baza: Reaktor) wagowo objętościowo	2.1:1 2:1
Maksymalny czas do aplikacji po wymieszaniu (w 20°C)	35 min
Czas do obróbki mechanicznej (w 20°C)	5 godz
Pełna odporność chemiczna (w 20°C)	po 2 dniach
Maksymalna temperatura pracy	150°C
Temperatura ugięcia (DIN53462)	94°C
Wytrzymałość na ściskanie (ISO 604)	146 MPa
Wytrzymałość na zginanie (ISO 178)	90 MPa
Wytrzymałość na ścinanie dla podłoża stalowego (ISO 4587)	23.9 MPa
Udarność (ISO 179)	5.5 kJ/m^2
Gęstość	2.2 g/cm^3
Wielkość opakowań	1 kg, 2 kg
Trwałość

• Chester Molecular B-36 - Klej anaerobowo-stykowy B-36 jest kompozycją zawierającą estry akrylowe i metakrylowe, nadtlenki organiczne. Klej utwardza się przy spełnieniu jednocześnie dwóch warunków: odcięcia dostępu tlenu i zapewnienia kontaktu z metalem.

Zastosowanie:

• Uszczelnianie połączeń gwintowych i pasowanych.

• Zabezpieczanie przed poluzowaniem i korozją połączeń gwintowych.

• Osadzanie łożysk o dużych średnicach.

Właściwości:

• Konsystencja ciecz

• Gęstość [g/cm3] w 25 oC 1.11

• Kolor pomarańczowy

• Temperatura zapłonu [o C] > 100

• Lepkość [mPa s] w 25 oC

• wrzeciono 3, prędkość 100 obr/min (wg DIN 54453) 600-1500

• NORMFEST SCREENOX COLD – klej do szyb

Właściwości:

• Stosowany na zimno

• Normalno modułowy

• Czas na włożenie szyby - 15 min

• Zakres temperatury: -10 ° C do +30 ° C

Zastosowanie:

• Klej do szyb samochodowych

Zdjęcie nr 4. Materiały Klejowe.

Na zdjęciu nr 4 przedstawione są bliżej następujące wybrane materiały klejowe:

• UNIREP 3 - podstawowy materiał regeneracyjny składający się z dwóch składników bazy i aktywatora (Klej utwardzany aktywatorem). Po zmieszaniu obu składników przyjmuje postać gęstej, tiksotropowej pasty w kolorze szarym. Najczęściej stosowany kompozyt, uniwersalny do wszystkich napraw. Podstawowe zastosowania:

Właściwości:

• Czas użycia po wymieszaniu 20⁰C – 25 min

• Zajście reakcji chemoutwardzalnej wstępnego utwardzenia 20⁰C – 60 min

Zastosowanie:

• osadzanie łożysk tocznych i panewek łożysk ślizgowych w wybitych i zdeformowanych gniazdach

• osadzanie klinów i wpustów w rozbitych i przewymiarowanych rowkach

• nakładanie do wymiaru średnicy nominalnej, ubytków na wałach, osiach, tłoczyskach i czopach

• naprawa pękniętych rurociągów, zbiorników oraz urządzeń chłodniczych

• naprawa pęknięć i wyrwanych ścianek wszelkich korpusów i odlewów w tym kadłubów silników, sprężarek, skrzyń przekładniowych itp.

• napraw uszkodzonych otworów gwintowanych

• usuwanie błędów produkcyjnych w nowych elementach

• usuwanie wad odlewniczych w odpowiedzialnych odlewach

• Unirep 1 - dwuskładnikowy, chemoutwardzalny materiał do szybkich napraw o niższych niż Unirep 3 parametrach wytrzymałościowych, ale za to bardzo szybko utwardzający się.

Właściwości

• Czas użycia po wymieszaniu 20⁰C – 3 min

• Zajście reakcji chemoutwardzalnej wstępnego utwardzenia 20⁰C – 10 min

Zastosowanie:

• usuwania wycieków i pęknięć rurociągów, zbiorników

• naprawianiu chłodnic pojazdów i maszyn budowlanych

• usuwaniu rys na tłoczyskach hydraulicznych

• trwałym klejeniu dwóch elementów

• Klej w sztyfcie – klej typu PVP. Cechuje się niską zawartością wody. Doskonały do klejenia takich materiałów jak papier i tkaniny.

II) Charakterystyka rozpuszczalników.

Odtłuszczanie w rozpuszczalnikach organicznych polega na usuwaniu z mytych powierzchni zanieczyszczeń tłuszczowych i tłuszczopodobnych (oleje, smary, itp.) na drodze fizycznego rozpuszczania.

Rozpuszczalniki organiczne stosowane są do mycia “ciężkiego”, z bardzo dużych i trudnych do usunięcia zabrudzeń, w procesach, które mają charakter mycia wstępnego oraz do mycia “precyzyjnego”, przy bardzo wysokich wymaganiach co do czystości mytych powierzchni.

Zalety odtłuszczania w rozpuszczalnikach organicznych są następujące:

• rozpuszczają trudne do usunięcia w kąpielach wodnych zanieczyszczenia takie jak smary, oleje mineralne, woski, itp.,

• stwarzają możliwość prowadzenia procesu odtłuszczania bez wytwarzania ścieków,

• jako środki myjące wykazują dużą żywotność, nie wymagają tak częstej wymiany jak kąpiele wodne.

Dobry rozpuszczalnik powinien wykazywać następujące właściwości:

• duża zdolność rozpuszczania różnego rodzaju tłuszczów,

• możliwość bezpiecznego operowania, tj. niepalność, brak zdolności tworzenia z powietrzem mieszanek wybuchowych,

• małe ciepło parowania, wysokie ciśnienie par, niska temperatura wrzenia (szybkie odparowanie rozpuszczalnika z mytych powierzchni),

• mała rozpuszczalność w wodzie,

• łatwość regeneracji,

• mała toksyczność,

• mała szkodliwość oddziaływania na środowisko,

• niskie opłaty za gospodarcze korzystanie ze środowiska,

• niska cena i łatwość nabycia.

Dobór rozpuszczalnika i techniki odtłuszczania zależy od skali produkcji, rodzaju usuwanych zanieczyszczeń, stawianych wymagań co do stopnia czystości mytych powierzchni metalu i od parametrów fizykochemicznych rozpuszczalnika (temperatura wrzenia, temperatura zapłonu, dolna i górna granica wybuchowości, lotność).

Istnieje wiele technik odtłuszczania w rozpuszczalnikach organicznych:

• odtłuszczanie w parach rozpuszczalnika,

• odtłuszczanie z zastosowaniem połączonego działania cieczy i pary z systemem ciecz-para, para-natrysk-para, ciecz-para-natrysk-para, itp.,

• odtłuszczanie zanurzeniowe na zimno,

• odtłuszczanie ręczne za pomocą tamponów, pędzli, szczotek, itp.

Rozpuszczalniki organiczne stosowane do odtłuszczania w galwanizerniach pochodzą głównie z trzech grup związków chemicznych:

• węglowodory chlorowane,

• węglowodory aromatyczne,

• węglowodory alifatyczne.

Najlepsze właściwości technologiczne wykazują węglowodory chlorowane, a wśród nich trójchloroetylen (tri) i czterochloroetylen (per). W warunkach prowadzenia procesu są niepalne i niewybuchowe, skuteczne usuwają różnego rodzaju zanieczyszczenia tłuszczowe i olejowe, szybko odparowywują z powierzchni po umyciu. Ich stosunkowo niska temperatura wrzenia umożliwia prowadzenie procesu odtłuszczania w parach rozpuszczalnika lub w układzie ciecz-para oraz regenerację brudnego rozpuszczalnika na drodze destylacji. Trójchloroetylen i czterochloroetylen są szkodliwe dla zdrowia. Znajdują się na liście czynników “prawdopodobnie rakotwórczych” (Rozporządzenie Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej z dn. 11.09.1996 r., Dz. U. Nr 121. poz. 571.). Trójchloroetylen dodatkowo wykazuje działanie narkotyczne przy długotrwałym stosowaniu. Trójchloroetylen i czterochloroetylen są dopuszczone do stosowania w warunkach przemysłowych. Praca z tymi rozpuszczalnikami powinna być prowadzona w pomieszczeniach z dobrą wentylacją ogólną, przy sprawnie działającym wyciągu miejscowym. Najkorzystniej jest proces odtłuszczania prowadzić w parach rozpuszczalnika lub w systemie ciecz-para w hermetycznych urządzeniach zapobiegających emisji par rozpuszczalnika. Trójchloroetylen i czterochloroetylen posiadają stosunkowo największe ograniczenia dotyczące najwyższych dopuszczalnych stężeń i stężeń chwilowych w środowisku pracy. Natomiast łagodniejsze są wymagania dotyczące dopuszczalnych stężeń w powietrzu atmosferycznym i stosunkowo niskie opłaty za gospodarcze korzystanie ze środowiska i wprowadzanie w nim zmian.

Całkowity zakaz stosowania wprowadzono dla rozpuszczalników organicznych niszczących warstwę ozonu. Z grupy węglowodorów chlorowanych można tu wymienić 1,1,1- trójchloroetan i czterochlorek węgla. Węglowodory aromatyczne (toluen, ksylen, solwent naftu, itp.) wykazują bardzo dobre właściwości odtłuszczające i szybko odparowywują z powierzchni po myciu. Są palne i wybuchowe co bardzo ogranicza ich stosowanie w galwanizerniach. Są stosowane raczej do odtłuszczania wstępnego. Zabieg odtłuszczania należy prowadzić w wydzielonych pomieszczeniach, bez urządzeń pod napięciem. Rozpuszczalniki z tej grupy są stosowane na ogół zanurzeniowo, “na zimno”.

Węglowodory alifatyczne należą do rozpuszczalników najbardziej przyjaznych dla człowieka i środowiska. Posiadają stosunkowo najmniejsze ograniczenia dotyczące dopuszczalnych stężeń w środowisku pracy, najwyższe dopuszczalne stężenie w powietrzu atmosferycznym i najniższe opłaty za gospodarcze korzystanie ze środowiska i wprowadzanie w nim zmian. Aktualnie na rynku pojawiło się wiele preparatów przeznaczonych do mycia i odtłuszczania powierzchni metali, opartych na odaromatyzowanych węglowodorach alifatycznych.

4. Proces technologiczny klejenia (operacje technologiczne, podstawowe wymagania) ( Paklikowski Grzegorz)

Zazwyczaj proces klejenia przebiega w następujący sposób: elementy, które chce się połączyć ze sobą, pokrywa się warstwą kleju, dociska do siebie i czeka aż klej je zwiąże.

Na wytrzymałość spoiny klejowej mają wpływ następujące czynniki:

• rodzaj i siła chemicznego oddziaływania kleju z klejonymi powierzchniami

• głębokość penetracji kleju

• wytrzymałość mechaniczna samej warstwy kleju.

Podstawowe, badane i wymagane w procesie klejenia parametry:

• lepkość

• czas otwarty czyli maksymalny czas od nałożenia kleju na powierzchnie sklejaną do momentu sklejenia

• czas wiązania czyli czas, po którym spoina osiąga pełną wytrzymałość

• baza kleju czyli zasadnicze składniki kleju, dzięki którym posiada on swe właściwości

• ciała stałe - ilość suchej masy w jednostce objętości.

Michał Zenkteler charakteryzuje proces wiązania kleju:

[…] Dobry klej powinien charakteryzować się nie tylko dużą adhezją do powierzchni łączonych ciał stałych, lecz także możliwie największą kohezją pomiędzy własnymi cząsteczkami. We wzajemnym oddziaływaniu na siebie elementów budowy materii mogą brać udział zarówno siły natury chemicznej, jak i fizycznej. […] Wiążącą podstawą klejów musi być zawsze substancja o dużej masie cząsteczkowej (żywica syntetyczna, białko, kauczuk). Substancja ta stanowi podstawowy składnik każdego kleju. Do zaistnienia adhezji cząsteczek kleju do powierzchni ciał stałych nieodzowna jest płynna postać kleju w procesie klejenia. Najczęściej płynny klej uzyskuje się, rozpuszczając związek wielkocząsteczkowy w odpowiednim rozpuszczalniku lub, w razie jego nierozpuszczalności, przeprowadzając go w stan koloidalny przez rozproszenie w odpowiednim ciekłym ośrodku dyspersyjnym. Aby zatem w wymienionych przypadkach podstawowy składnik kleju uzyskał właściwości wiążące, konieczne jest dodanie doń rozpuszczalnika lub ciekłego ośrodka dyspersyjnego. Ciecze te stanowią więc dla omawianych klejów nieodzowny dodatek. Tworzenie się nieodwracalnych żelów jest w niektórych klejach (np. kazeinowych, rezorcynowych, poliuretanowych czy epoksydowych) następstwem reakcji chemicznej pomiędzy odpowiednim związkiem chemicznym i podstawowym składnikiem kleju. A zatem i ten związek stanowi dla danego kleju dodatek nieodzowny. Dysponując wspomnianymi zasadniczymi składnikami, można przyrządzić klej, który będzie spełniał wszystkie elementarne warunki, a więc: zwilżał powierzchnię ciała stałego, a następnie zestalał się w wytrzymałe ciało stałe […].

Wymagania praktyczne stawiają klejom, oprócz warunków elementarnych, warunki szczególne, które decydują o przydatności danego kleju do tych czy innych celów. Warunki te można podzielić na trzy grupy:

1. warunki technologiczne: długa żywotność, łatwość nanoszenia, odpowiedni i dający się regulować czas zestalania się, brak składników szkodliwych dla zdrowia, brak składników barwiących lub uszkadzających sklejane materiały, małe zmiany objętości zestalonego kleju w stosunku do objętości kleju płynnego, nie powodujące powstawania naprężeń;

2. warunki ekonomiczne: niska cena, szybkie zestalanie się w nie podwyższonej temperaturze (a co za tym idzie — duża wydajność procesu technologicznego, mały nakład energii i niski koszt urządzeń), małe zużycie narzędzi przy obróbce sklejonych elementów;

3. warunki stawiane spoinom klejowym: wytrzymałość równa wytrzymałości sklejonego materiału, odpowiednia sprężystość pozwalająca na znoszenie przez klej zmian objętości drewna przy zmianach jego wilgotności, odporność na działanie warunków użytkowania połączeń, brak znaczniejszego płynięcia pod wpływem długotrwałych obciążeń statycznych.

Liczba i różnorodność warunków stawianych klejom jest, więc duża, stąd nie ma kleju, który by w pełni odpowiadał wszystkim tym wymaganiom.

Celem procesu klejenia jest wytworzenie pomiędzy łączonymi elementami tzw. spoiny klejowej, czyli ściśle związanej z nimi warstwy zestalonego kleju o odpowiednich właściwościach mechanicznych. Im mniejsza jest grubość tej warstwy, tym na ogół wytrzymałość połączenia jest większa. W bardzo cienkich warstwach mniejszy jest, bowiem ujemny wpływ strukturalnych wad zestalonego polimeru, jak również wewnętrznych naprężeń powstających wskutek kurczenia się wysychających klejów, gdy są one stosowane w postaci roztworów lub emulsji. Wytrzymałość połączenia byłaby niewątpliwie największa, gdyby pomiędzy elementami wytworzyła się jedynie adhezyjna warstwa kleju, a więc o grubości odpowiadającej wymiarom pojedynczych cząsteczek (poniżej l mikrometra) przy braku warstwy kohezyjnej, której dotyczą wspomniane wady strukturalne i naprężenia. Uzyskanie tak cienkiej warstwy kleju jest jednak niezwykle trudne nawet w warunkach laboratoryjnych. Wytworzenie cienkiej, wytrzymałej spoiny jest możliwe tylko po spełnieniu kilku podstawowych warunków, z których najważniejsze to:

• odpowiednie pokrycie klejem przeznaczonych do sklejenia powierzchni,

• spowodowanie jak największego zbliżenia tych powierzchni ku sobie,

• zapewnienie prawidłowego przebiegu zestalania się kleju przez właściwy dobór czasu klejenia oraz warunków otoczenia.

Zalety połączeń klejonych:

• wykorzystanie pełnej wytrzymałości materiałów łączonych, ponieważ warstwa kleju nie wywołuje naprężeń w materiale i nie osłabia części łączonych;

• uzyskanie zestawu elementów o nienaruszonej powierzchni (bez otworów);

• równomierne rozłożenie naprężeń na całej powierzchni złącza;

• odporność połączeń na korozję;

• zdolność tłumienia drgań;

• klej może także uszczelniać złącze, odgrywając rolę uszczelki;

• możliwość łączenia dowolnych materiałów.

Wady połączeń klejonych:

• możliwość rozwarstwienia połączenia pod wpływem obciążeń;

• mała odporność klejów na zmiany temperatury;

• długi czas utwardzania większości klejów;

• spadek wytrzymałości połączenia wraz z upływem czasu, spowodowany starzeniem się kleju;

• stosunkowo mała wytrzymałość w porównaniu z innymi rodzajami połączeń.

Są trzy podstawowe warunki, które dość jednoznacznie wskazują na to, że należy rozważyć łączenie za pomocą klejenia:

• Gdy konstrukcja ma charakteryzować się dużą sztywnością w połączeniu z niską masą. Najczęściej spotykamy się z tym wymogiem w konstrukcjach transportowych. Pierwsze bez wątpienia było lotnictwo, dziś klejone są nadwozia izotermiczne, autobusy, samochody osobowe i kontenery.

• Gdy jeden z wymiarów jest istotnie mniejszy niż pozostałe.

• Gdy metal ma być łączony z innym materiałem, jak szkło, tworzywo sztuczne, laminat lub podobne.

Są oczywiście inne względy, jak choćby brak korozji bimetalicznej, brak odkształceń termicznych, tłumienie drgań, koszt wykonania, estetyka połączenia.

Proces klejenia składa się z następujących etapów:

1. Projektowanie połączenia klejonego oraz dobór kleju. Źle zaprojektowane złącze lub źle dobrany klej to najczęstsze przyczyny rozerwania połączeń klejonych. Każdy klej jest inny i inne jest też jego przeznaczenie i zastosowanie (sposób przygotowania oraz aplikacji, czas utwardzania, grubość warstwy wiążącej zapewniającej określoną wytrzymałość złącza).

2. Oczyszczenie powierzchni metodami chemicznymi lub mechanicznymi. Powierzchnie łączone powinny być wolne od zanieczyszczeń i dokładnie rozwinięte, aby szczelnie do siebie przystawały. Złe oczyszczenie znacznie zmniejsza wytrzymałość połączenia, dlatego jest tak ważne. Jest to warunek konieczny, żeby złącze klejone było odporne na odwarstwianie się kleju, czyli „delaminacja”. Jeśli przedmiot do obróbki jest duży (jak w motoryzacji) lub masa elementów krytyczna (jak w lotnictwie lub technologii kosmicznej), stosuje się różne sposoby trawienia i pokrywania powłokami. Takie obróbki są dość kłopotliwe, wymagają wielu kąpieli chemicznych. Dlatego w praktyce stosuje się często wyłącznie odtłuszczanie lub nakładanie podkładów, które wiążą lekkie zanieczyszczenia, jak tłuszcz i kurz. Jest to element procesu technologicznego, który nie może zostać pominięty. Powierzchnie łączone przygotowuje się najpierw mechanicznie, a następnie chemiczne. Przygotowanie mechaniczne ma na celu usunięcie zanieczyszczeń znajdujących się na powierzchni łączonych materiałów jak na przykład: rdzy. Zaś przygotowanie chemiczne polega na wytrawieniu powierzchni łączonych, aby zwiększyć zwilżalność łączonych materiałów.

3. Staranne przygotowanie masy klejącej. Niektóre kleje są dwu lub więcej składnikowe, wówczas masę klejącą uzyskuje się przez wymieszanie ich w odpowiednich proporcjach. Gdy zaś mamy do czynienia z klejami termoutwardzalnymi wówczas należy substancję ciekłą połączyć z utwardzaczem. Przygotowanie innych klejów polega na rozpuszczeniu suchego kleju w rozpuszczalniku, lub podgrzaniu go do temperatury, w której staje się ciekły.

4. Dokładne nałożenie warstwy kleju na powierzchnie klejone. Klej należy koniecznie nałożyć w takim kształcie, żeby po przyłożeniu drugiej powierzchni pomiędzy klejone detale nie dostało się powietrze. Dlatego nakładanie kleju jest jedną z ważniejszych operacji. Klej jest projektowany tak, żeby samoczynnie zapływał złącze i wypierał powietrze. Przykładem są choćby złącza gwintowe, gdzie stosuje się kleje nawet o właściwościach kapilarnych. W połączeniach konstrukcyjnych zagadnienie zapowietrzenia złącza jest kluczowe. Nawet, jeśli stosuje się klej elastyczny, absorbujący wibracje, bąbel powietrza jest zawsze źródłem nieciągłości złącza. Od tego miejsca zaczynać się może delaminacja. Kleje do metalu zawierają wypełniacze podnoszące ich wytrzymałość, odporność na oddzieranie i opierające się wibracjom. Kleje o wysokiej wytrzymałości są bardziej narażone na negatywne skutki działania delaminacyjnego w przypadku nieciągłości złącza.. Dlatego ważne jest, by klej był nałożony bez bąbli powietrza, przerywających strugę kleju. W tym celu stosuje się przemysłowe metody przepakowania i podawania klejów z opakowań handlowych. Przykładem są z jednej strony aplikatory stosowane przy mniejszych złączach, a z drugiej strony pompy podające kleje wężami prosto z wiader lub beczek. Nakładanie kleju może się też odbywać natryskowo. Trzeba tu pamiętać, że duża ilość kleju wcale nie gwarantuje większej wytrzymałości, lecz wręcz przeciwnie.

5. Utwardzenie skleiny w odpowiedniej temperaturze z zachowaniem właściwego nacisku;. Ważne jest nie tylko nałożenie kleju. Również złożenie części musi być przeprowadzone w odpowiedni sposób. Niedopuszczalne są kieszenie konstrukcyjne lub technologiczne, które mogą uwięzić powietrze, wypychające później klej na zewnątrz. Elementy trzeba złożyć i ustalić, ale nie dociskać. Oczywiście, jeśli elementy są odkształcone, sprężynują, opadają pod własnym ciężarem, trzeba je zamocować. Ale nie chodzi o dociskanie, żeby nie wycisnąć kleju poniżej pewnej grubości warstwy. W odpowiedzialnych połączeniach konstrukcyjnych stosuje się kleje z kulkami szklanymi, żeby utrzymać grubość spoiny w wąskiej tolerancji. Stosuje się gumowe lub metalowe podkładki. Grubość spoiny konstrukcyjnej nierzadko musi wynosić 1 mm lub więcej, żeby złącze spełniało swoje wymagania wytrzymałościowe. Zależy to od wielu czynników, z których podstawowym jest dobór kleju do określonego zastosowania. Każde złącze ma swoją optymalną grubość kleju, którą trzeba zrealizować. Złączenie nastąpi, gdy klej całkowicie wyschnie, trwa to od kilkudziesięciu sekund nawet do kilku godzin - zależy od kleju.

6. Oczyszczenia skleiny. Polega na usunięciu nadmiaru kleju, który po dociśnięcie stworzył w obszarze sklein wycieki. Po utwardzeniu można je usunąć za pomocą metod mechanicznych (piłowania, skrawania), a gdy klej jeszcze nie wysechł można to zrobić za pomocą tkaniny zanurzonej w rozpuszczalniku..

Teraz technologia klejenia metali ma swój słaby punkt. Lutowanie, spawanie, nitowanie – te technologie mają przewage ze względu na pewną cechę: jak się skończy prace nad złączem, można je najczęściej zaraz wziąć do dalszej obróbki. W klejeniu wymagane jest pole odkładcze (czas wiązania spoiny), które każdy technolog próbuje zredukować do minimum. Bo to przecież koszt produkcji w toku. Jest to znaczne obciążenie kosztów procesu. Pomioty łańcucha logistycznego szukają różnych sposobów zmniejszenia tych kosztów:

• Wykonawcy złącza – stosują specjalne komory klimatyzacyjne dla klejów poliuretanowych, silikonów i silanów, utrzymujące wysoką wilgotność i podwyższoną temperaturę. Przyjmuje się, że każde 10°C skraca czas wstępnego wiązania kleju o połowę.

• Producenci klejów – opracowują nowe rozwiązania technologiczne: kleje z tzw. boosterem, szybkie kleje dwuskładnikowe, systemy no-mix, aktywatory, to tylko niektóre z rozwiązań, jakie opracowuje się by skrócić ten kłopotliwy i kosztowny etap procesu klejenia.

• Producenci urządzeń dozujących – opracowują nowe metody, by nałożyć jak najszybciej i najwydajniej szybko wiążące kleje. Coraz mocniejsze pompy, precyzja mieszania składników, automatyzacja nakładania i składania elementów klejonych. Przez to klejenie metali staje się coraz bardziej dostępne dla coraz mniejszych producentów.

Przykład zastosowania klejenia do naprawy zderzaka przedniego pojazdu osobowego.

Na zajęciach laboratoryjnych pokazany był przykład wykorzystania klejów do naprawy elementów z tworzyw sztucznych pojazdów. Rysunek 4.1 przedstawia przykładowe uszkodzenia, które można naprawić wykorzystując technologie klejenia. Należy zauważyć, że klejenie może być wykorzystane do łączenia powierzchni o nieregularnych kształtach, załamaniach po odpowiednim ich przygotowaniu. Jakość połączenia zależy od powierzchni styku oraz kształtu łączenia.

Rys.4.1.

Dlatego aby połączenie klejone było trwałe trzeba odpowiednio przygotować powierzchnie klejoną. W tym celu najpierw wycinamy odpowiednio fragment z uszkodzonego elementu w taki sposób by krawędzie w okolicy uszkodzenia miały możliwie regularny kształt. Rysunek 4.2 pokazuje naprawiany zderzak samochodowy po wycięciu uszkodzonego fragmentu. Przerwa w materiale ma teraz kształt geometryczny zbliżony do deltoidu. Kolejnym etapem jest odpowiednie przygotowanie krawędzi elementu po wycięciu fragmentu uszkodzonego materiału. Powierzchnie te będą stanowiły bazę do klejenia. Im lepiej zostaną one oczyszczone i obrobione tym lepsza trwałość będzie złącza klejonego.

Kolejnym etapem jest przygotowanie odpowiedniej masy klejowej wiążąco wypełniającej. Masa ta musi być dobrana do materiału bazowego, z którego wykonany jest naprawiany element pojazdu. Tutaj zastosowano klej dwuskładnikowy UNIREP 3 BASE PASTE METAL. Przygotowanie masy klejowej polega na wymieszaniu 2 substancji (podstawy klejowej i utwardzacza) w odpowiednich proporcjach (masowych 5:1 lub objętościowych 3:1). Na powstałą przerwę w elemencie nakładana jest elastyczna siatka pomagająca rozprowadzić warstwę kleju oraz zapewniająca dodatkową sztywność w miejscu łączenia. Siatka ta jest również klejona do elementu za pomocą tego samego kleju (Rysunek.4.3.). Etapowo przerwa jest uzupełniana masą klejową aż do całkowitego uzupełnienia ubytku materiału (Rysunek.4.4.). Należy robić to stopniowo. Po każdej nowej warstwie wypełniającej trzeba odczekać pewien okres czasu potrzebny by nowa warstwa kleju utworzyła trwałe wiązanie. Czas ten jest zależny od rodzaju kleju oraz od warunków atmosferycznych panujących w pomieszczeniu, w którym dokonujemy naprawy (wilgotność, temperatura, ciśnienie, itp.).

Rys.4.2.

Rys.4.3.

Rys.4.5.

Tak wypełniona luka w elemencie jest poddawana obróbce mechanicznej w celu usunięcie nierówności i nadania złączu odpowiedniego kształtu zewnętrznego stanowiącego kontynuację kształtu naprawianego elementu (odwzorowanie kształtu sprzed uszkodzenia). Niekiedy wykonuje się dodatkowo obróbkę chemiczną mająca na celu nadanie elementowi odpowiednich cech lub zwiększeniu odporności antykorozyjnej w okolicy spoiny klejonej. Następnie na obrobiona powierzchnię (Rysunek.4.5.) nakładane są odpowiednie warstwy lakiernicze (zależnie od lakieru mogą to być jedna lub kilka warstw takich jak: podkład, zabezpieczenie antykorozyjne, warstwa główna lakieru, bezbarwna warstwa zabezpieczająca). Niekiedy przed nałożeniem warstwy lakieru stosuje się dodatkowe zabiegi takie jak naniesienie odpowiedniej warstwy mającej na celu zwiększenie zdolności przywierania lakieru do elementu (odpowiednik kąpieli kataforetycznych).

Po zakończeniu lakierowania element jest poddawany kontroli i jeśli nie wykryto uchybień można przystąpić do montażu elementu do pojazdu.

Rys.4.5.

5. Zastosowanie technologii klejenia w produkcji pojazdów ( Bujalski Adrian)

Klejenie zastępują metody łączenia różnych materiałów i elementów, jest technologią nie niszczącą wewnętrznej struktury łączonych materiałów. Klejenie jest jedyną metodą łączenia różnych materiałów ze sobą i pomiędzy, sobą, która łączy uszczelnia i zabezpiecza antykorozyjnie.
Technologia klejenia stosowana jest także do budowy i napraw elementów nadwozi samochodowych wykonanych z blach i tworzyw sztucznych. Przy czym nie można oddzielnie mówić o klejeniu, uszczelnianiu i zabezpieczaniu antykorozyjnym, ponieważ technologie, jak i materiały wzajemnie pokrywają się i uzupełniają

Producenci samochodów ograniczają liczbę zgrzein w produkcji nadwozi na rzecz klejenia i nitowania. Połączenia klejone ze względu na ciągłość spoin są bardziej odporne na deformacje podczas zderzenia, dzięki czemu zwiększają bezpieczeństwo samochodu. Wpływają także wydatnie na zmniejszenie drgań nadwozia i jego wyciszenie. Dzięki klejeniu można łączyć ze sobą elementy wykonane z różnych materiałów. Coraz częściej stosuje się aluminium i tworzywa sztuczne, które wypierają blachy stalowe.

Elementami pojazdów samochodowych, które są klejone mogą być szyby. Służą one nie tylko do ochrony przed wiatrem i deszczem ale są one jednym z ogniw w łańcuchu bezpieczeństwa biernego, podobnie jak pasy bezpieczeństwa, poduszki powietrzne czy napinacze pasów bezpieczeństwa.

Laminowanie szyby

Określane jako szkło bezpieczne, szkło laminowane powstaje zwykle poprzez umieszczenie folii z poliwinyobutyralu (PVB) między dwiema cienkimi taflami szkła. W przypadku pęknięcia szyby laminowanej warstwy szkła trzymają się razem. dzięki czemu kierowca zachowuje widoczność. Ze szkła laminowanego wykonuje się samochodowe szyby przednie, a ostatnio coraz częściej również szyby boczne.

Zwykle tafle szkła są kształtowane (gięte) parami poprzez podgrzewanie do temperatury około 620°C. Podobnie jak w przypadku hartowania, pożądany kształt szyby osiąga się za pomocą gięcia grawitacyjnego bądź też za pomocą prasy, która pozwala na uzyskanie bardziej skomplikowanych kształtów. W przypadku bardziej złożonych kształtów stosuje się metodę zróżnicowanego nagrzewania, aby kontrolować temperaturę na powierzchni szkła, która decyduje o stopniu wygięcia szyby- Ukształtowane pary tafli szklanych są następnie stopniowo schładzane do temperatury pokojowej, a potem umieszcza się między nimi laminat PVB. Na tym etapie folia PVB jest matowa - przezroczysta staje się dopiero po zakończeniu procesu laminowania. Wymaga to usunięcia pęcherzyków powietrza uwięzionych między warstwami za pomocą metody mechanicznej lub próżniowej, następnie szyba jest podgrzewana do temperatury 140°C w autoklawie pod naciskiem 10-15 kg/cm², aby zakończyć proces sklejania dwóch tafli szkła.

Producenci pojazdów stosują technologie klejenie również do:

• Przyklejanie folii ochronnej w drzwiach

• Przyklejanie podsufitki

• Klejenie nadwozia - przyklejanie dachu, błotników, wzmocnień poszyć zewnętrznych

• Przyklejanie wyposażenia nadwozia (lusterka, listwy, spoilery itp.)

• Przyklejanie listew ozdobnych i ochronnych

• Przyklejanie znaczków, emblematów i napisów

• Przyklejanie lusterek wewnętrznych

• Przyklejanie uszczelek gumowych drzwi, pokrywy silnika i bagażnika

• Przyklejanie różnego rodzaju naklejek z informacjami

6. Zastosowanie technologii klejenia w regeneracji (naprawie) pojazdów (Wydrzyński Michał )

Naprawa uszkodzonych gwintów

Zerwanie gwintu może nastąpić na skutek jego przeciążenia, nie osiowego wkręcania śruby lub korozji. Gwint taki może być odbudowany za pomocą kompozytu klejowego z grupy „super metal” lub „rapie”. Tradycyjne metody naprawy takiego uszkodzenia nie zawsze mogą zostać zastosowane ze względu na ograniczony dostęp do skomplikowanych narzędzi, miejsca uszkodzenia oraz duża pracochłonność czynności naprawczych.

Realizując proces technologiczny naprawy uszkodzenia gwintu z wykorzystaniem technologii klejenia należy pamiętać o poszerzaniu otworu gwintu szlifierka ręczna. Naprawa polega na tym ze uszkodzony gwint w kadłubie jest odtwarzany przez jego odwzorowanie za pomocą gwintu śruby, dlatego przed nałożeniem kompozycji klejowej na oba elementy, gwint śruby trzeba pokryć separatorem przeciwdziałającym adhezji. Jeżeli mamy więcej czasu to ze względu na wyższe parametry techniczne korzystniej jest zastosować kompozyt z grupy „super metal”. Kompozycje klejowa należy nałożyć do wnętrza otworu z naddatkiem i umieścić wewnątrz otworu śrubę, na która wcześniej została również nałożona kompozycja klejowa. Po uzyskaniu przez złącze wystarczającej wytrzymałości można delikatnie wykręcić śrubę i odczekać aż zregenerowany gwint osiągnie ostateczna wytrzymałość

Klejony element gwintowany

Naprawa uszkodzonych kadłubów i obudów

Pęknięcia i przebicia korpusów silników, pomp i innych urządzeń mogą wystąpić na skutek oddziaływania pocisków i ich odłamków, zwiększonych obciążeń związanych z przeszkodami terenowymi oraz uszkodzeń mechanicznych spowodowanych wytężona eksploatacja w warunkach poligonowych.

Naprawa tradycyjnymi metodami (spawanie) może być ograniczona ze względu na konieczność wymontowania uszkodzonego elementu z powodu opróżniania naprawianego kadłuba z cieczy roboczych oraz możliwość powstania dodatkowych naprężeń związanych ze spawaniem. Naprężenia te mogą wywołać propagacje dotychczasowych uszkodzeń. Za pomocą kompozytów klejowych można omawiane uszkodzenie w sposób prosty i skuteczny usunąć bezpośrednio na pojeździe, co pozwoli na tymczasowa eksploatacje naprawianego elementu do czasu jego wymiany na nowy.

Ważnych elementem procesu technologicznego naprawy pęknięć kadłuba jest zlokalizowanie końców pęknięć, nawiercenie ich wiertłem o średnicy 3mm a w przypadku dłuższych pęknięć wykonanie dodatkowych otworów o większej średnicy, co 30-40 mm i ich zakołkowanie. Ponadto. Brzegi pęknięcia należy fazować (ukosować) pod katem ok 45 stopni. Jeżeli jest naprawiane przebicia o dużej powierzchni to konieczne jest przygotowane nakładki metalowej wzmacniającej (usztywniającej) o wymiarach nieco większych niż powierzchnia uszkodzenia. Nakładka może być wykonana ze sztywniejszego materiału niż materiał kadłuba. Przy małych wymiarach uszkodzeń i pęknięć obszar naprawy można wzmocnić kilkuwarstwowa przekładka z tkaniny szklanej lub mocniejszej tkaniny poliestrowej. Naprawę pękniętych kadłubów zaleca się wykonywać kompozytami klejowymi z grupy „super metal”, co jest związane z dużymi obciążeniami dynamicznymi oraz temperaturowymi.

Użycie nakładki usztywniającej

Otwory do wzmocnienia dłuższego pęknięcia

Klejenie obudowy

Naprawa szyb samochodowych.

Na zdjęciu powyżej przedstawiony jest zestaw do naprawy szyb.

Oczyszczenie i weryfikacja uszkodzenia, kwalifikacja szyby do naprawy.

Kolejnym krokiem było przytwierdzenie i wycentrowanie ssawki podciśnieniowej, a także lusterka

Następnie za pomocą takiej wiertarki nawierciliśmy otwór kanalikowy w uszkodzeniu oraz zostało wykonane aplikowanie ciekłej żywicy i wprowadzenie jej w szczeliny

pękniętej szyby.

.

Następnie dokonaliśmy utwardzenia żywicy za pomocą lampy UV i usunięciu nadmiaru

tej żywicy.

Kolejnymi krokami było:

· Polerowanie miejsca uszkodzenia

· Ocena jakości naprawy

· Oczyszczenie szyby środkiem do czyszczenia szyb.

7. Wnioski (Kołomyjski Andrzej)

Ogólne:

• do każdego rodzaju materiału powinniśmy zastosować inny rodzaj kleju.

• powinniśmy minimalizować siły oddzierające i rozszczepiające

• warto maksymalizować powierzchnie klejenia

• należy unikać sił mimośrodkowych

• ważne by zwiększać szerokość złącza

• istotne jest by optymalizować zakładki złącza

Trzeba pamiętać że klejenie wymaga zastosowanie odpowiedniej kolejności czynności:

1. czyszczenie i umycie wstępne

2. mechaniczne i chemiczne przegotowanie powierzchni

3. przegotowanie materiałów dodatkowych

4. przygotowanie kompozycji klejowych

5. nałożenie kompozycji na powierzchnie elementów klejonych

6. łączenie elementów i zapewnienie docisku

7. utwardzenie skleiny

8. obróbka wykańczająca

9. Kontrola jakości sklejenia

Dotyczące tworzyw sztucznych

• W czasie laboratorium zaobserwowano cały proces naprawy zderzaka samochodowego od momentu uszkodzenia do momentu przygotowania do lakierowania.

• Po profesjonalnie przeprowadzonej naprawia nie powinno zostać śladów oraz nie powinna obniżyć się wytrzymałość. Powyższe warunki zostają spełnione w wypadku dotrzymania zaleceń producenta. Każdy producent dopuszcza konkretne wielkości i rodzaje uszkodzeń, które mogą być naprawiane.

• Oprócz niskich kosztów naprawy tworzywami sztucznymi mają też inne zalety:

  • Często pozwalają na naprawę części, których nie można naprawić innymi technikami lub jest to nieopłacalne.

  • Wymagania dotyczące potrzebnych narzędzi nie są zbyt duże.

  • Często naprawa może zostać wykonana przez niewykwalifikowanego pracownika lub nawet zwykłego użytkownika pojazdu.

Naprawiamy pęknięcia gdy:

• jest to zarysowanie, otarcie

• uszkodzenie nie przekracza średnicy 30mm

• pęknięcie nie jest dłuższe od 150 mm

Podczas procesu naprawiania pęknięcia, trzeba pamiętać o odpowiedniej kolejności wykonywanych czynności:

1. przygotowanie uszkodzenia do naprawy – sfazowanie, wycięcie otworu w odpowiedni kształt

2. usunięcie powłoki lakierowej na 20 – 30 mm

3. nałożenie środka zwiększającego przyczepność

4. przygotowanie materiału dodatkowego

5. nakładanie materiału

6. wypełnienie szczeliny

7. czasami użycie dodatkowo bandażu

8. przygotowanie do lakierowania

9. lakierowanie

Dotyczące naprawy kadłuba:

1. Trzeba pamiętać o nawierceniu otworów na końcach pęknięcia i o sfazowaniu.

2. Powierzchnie kadłuba przed zastosowaniem rozpuszczalnika, trzeba odpowiednio przetrzeć zdzierakiem, tak żeby usunąć wysokie elementu, które mogły by zakłucić proces klejenia, a także odpaść już po nim. Trzeba usunąć wszystkie stare powłoki nie metaliczne jakie znajdują się na kadłubie, by zastosowany klej mógł w jak największym stopniu złączył oba elementy.

3. Kompozycje klejową nanosimy równomiernie na całej powierzchni folii, także nakładamy równomiernie na taśmę z tkaniny szklanej lub mocniejszej tkaniny poliestrowej, która ma zabezpieczyć dodatkowo uszkodzenie przed pęknięciem.

4. Należy pamiętać że nie można kleju nałożyć ani za dużo, ani za mało – musi być optymalnie.

5. Trzeba pamiętać że po oczyszczeniu rozpuszczalnikiem miejsca który chcemy skleić, nie można dotykać go palcami, ponieważ powoduje to zanieczyszczenie i otłuszczenie powierzchni.

6. W celu poprawienia wytrzymałości naprawianego elementu, tu pęknięcia kadłuba, można też dodatkowo zastosować wkładkę metalową, o odpowiedniej wielkości, którą od spodu lub od wierzchu, przynitujemy do miejsca pęknięcia.

Dotyczące napraw szyb samochodowych

• Koszt wymiany szyby jest dość wysoki i dlatego stosuje się naprawy szyb samochodowych.

• Naprawa uwarunkowana jest typem uszkodzenia, jego miejscem oraz zaleceniami producenta pojazdu.

• Naprawa każdorazowo powinna być realizowana przez profesjonalny warsztat, ponieważ jakość jej wykonania wpływa na bezpieczeństwo.

• Zestaw naprawczy jest dość drogi, a jego obsługa wymaga przeszkolenia i wprawy. Z tego powodu mało prawdopodobne jest wykonanie takiej naprawy we własnym zakresie.

Nie naprawiamy szyby gdy:

• uszkodzenie znajduje się w polu wiedzenia kierowcy (powierzchnia określona tworzącą do koła kierownicy i oznaczona wycieraczką.

• gdy pęknięcie rozpoczęło się od krańca szyby

• gdy pęknięcie jest dłuższe od 50 mm

• gdy się uszkodziła folia polieftenylowa

• gdy pękła szyba wewnętrzna