Применение пластмасса при ремонте автомобилей

Пластмассы в качестве авторемонтных материалов используют для выравнивания неровностей поверхности кузовов, заделки трещин, раковин, выщербин у деталей, склейки деталей, наращивания изношенных поверхностей, нанесения защитных и декоративных покрытий, антифрикционных слоев, а также для изготовления некоторых деталей взамен отказавших в работе металлических или пластмассовых. Для выравнивания поверхности автомобильных кузовов применяют пластмассы в виде паст и порошков.

Эпоксидные пасты применяются для выравнивания поверхности вместо свинцово-оловянистых припоев. Они обладают высокой адгезией к металлам, значительной механической прочностыо, эластичностью, малой усадкой, химической стойкостью к нефтепродуктам, воде, растворам солей, щелочей, кислотам, некоторым растворителям. В большинстве случаев пасты состоят из эпоксидной смолы, т. е. связующего, пластификатора, наполнителя и отвердителя.

Применение эпоксидных паст для выравнивания поверхности кузовов позволяет экономить при ремонте одного автомобиля 1,5—2 кг свинцово-оловянистых припоев и снизить затраты па материалы примерно в 2—4 раза.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Эпоксидные пасты также используются взамен сварки при ремонте кузовов, трещин на рубашке охлаждения (до 200 мм) и в клапанной коробке блока цилиндров (до 60 мм), пробоин (до 25 мм) стенок рубашки охлаждения блока цилиндров, наружных трещин головки цилиндров, обломов в головке цилиндров в месте крепления датчика указателя температуры охлаждающей жидкости, пробоин до 70 мм в поддоне картера двигателя, трещин картера сцепления, картера коробки передач и др.

Отремонтированные детали надежно работают при температуре, не превышающей 100—120 °С.

Применять эпоксидные пасты для ремонта автомобилей выгодно. Так, например, стоимость расходуемых паст на один блок или головку цилиндров двигателя ЗИЛ не превышает 0,33 руб., а полная себестоимость ремонта блока не более 2 руб. и головки 1,5 руб., тогда как новые они стоят соответственно 75 и 22,5 руб.

Кроме эпоксидных паст, для указанных целей используют по-лиакрилатовые пластмассы.

Пластмассовые порошки применяют для выравнивания поверхности кузовов и кабин путем газопламенного напыления пр 1 температуре 210-420 °С.

Порошки в распыленном состоянии обладают высокой адгезией к металлу, легко принимают любую форму, причем при затвердевании предел прочности на разрыв достигает 420—500 кгс/см2, стойки к действию органических кислот, жирных углеводородов и масел.

Пластмассу наносят пистолетом установки газопламенного напыления отдельными слоями, которые прокатывают металлическими гладилками, последний слой шлифуют.

Применение порошковой пластмассы вместо свинцовооловянистых припоев дает экономию 10—20 руб. при ремонте одного кузова легкового автомобиля и делает выполнение этих работ совершенно безвредным. Применение порошка менее трудоемко и экономичнее по сравнению с эпоксидными пастами. Так, стоимость порошка, расходуемого на один кузов легкового автомобиля, на 2 руб, ниже, чем пасты.

Полиамидные (капроновые) порошки используют для получения антифрикционных слоев подшипников скольжения. При этом чем тоньше слой, тем лучше он работает, так как в меньшей степени отрицательно проявляются низкая теплопроводность капрона (в ..200—400 раз меньше, чем у металлов) и высокий коэффициент линейного расширения (в 8—11 раз больше, чем у металлов).

Кшроц, особенно в сочетании с закаленной сталью, обладает исключительной износостойкостью и практически исключает износ сопряженной детали, он имеет незначительный коэффициент трения и поэ гому частично допускает работу без смазки. Капроновое покрытие защищает металл от коррозии и действия щелочей, слабых кислот, бензина и ацетона. Вследствие низкой температурной стойкости температура в узле трения с капроном должна быть от минус 10 градусов до плюс 80 °С. Более жестко ограничиваются удельное давление и скорость скольжения.

Полиамидные порошки наносят на подготовленную металлическую поверхность методом газопламенного напыления или методом вихревого напыления. Последний способ обеспечивает получение тончен ровной пленки толщиной от 0,04 до 0,8 мм, имеющей прочность сцепления с металлом до 300 кгс/см2. Кроме того, при этом исключается сгорание части порошка в процессе напыления.

При вихревом напылении подготовленную деталь опускают на 1—5 с в бак установки, где мелко измельченный порошкообразный капрон, взвихренный сжатым воздухом до туманообразного состояния, оседает па нагретую поверхность детали и расплавляется на ней. Если требуется большая толщина слоя (до 3 мм), то деталь подвергается повторному напылению.

В дальнейшем деталь погружают в масло с температурой 140 °С, где она медленно охлаждается. Капроновый слой легко поддается механической обработке.

Кроме капронового слоя, способом вихревого напыления наносят полиэтилен, полистирол, полиуретан и твердые эпоксидные смолы.

Изготовляют пластмассовые детали па авторемонтных предприятиях чаще всего из так называемого вторичного капрона, т. е. отходов производства промышленных предприятий.

Полиамидную массу (капрон) используют при ремонте автомобилей для изготовления методом литья под давлением декоративных и конструкционных деталей. Номенклатура изготовляемых деталей исчисляется десятками, и в их числе втулки рессор, крестовины кардана, шкворни поворотной цапфы, а также шестерни привода спидометра, масленки подшипника выключения сцепления, сливные краники, кнопки сигнала, рукоятки рычага переключения передач и др.

Что же касается себестоимости изготовления капроновых деталей, то она в несколько раз ниже по сравнению с отпускной ценой металлических деталей, изготовленных в условиях массового производства.

На авторемонтных предприятиях пластмассовые детали также изготовляют прессованием на гидравлических прессах, формованием и продавливанием через фасонные отверстия.

Наращивание изношенных поверхностен деталей пластмассами весьма перспективно, и в этой области активно ведутся исследования и лабораторные работы.

Все более широкое применение получают пластмассы для н а-несения декоративных и защитных покрытий (пленок) на металлические детали. Металл с нанесенным пластмассовым покрытием называют металлопластом. Процесс нанесения пластмассовой пленки называется плакированием. Пластмассовую пленку соединяют с металлом при помощи клея.

Пластмассовая пленка является надежной антикоррозионной защитой. Металлопласт в 7 —10 раз дешевле нержавеющей стали и в 10 раз долговечнее обычной стали. Металлопласт допускает перепад температур от плюс 80 до минус 50 °С.

Из металлопласта штамповкой изготовляют детали кузова автомобиля (например, «Шкода-400»). В тормозных узлах ЗИЛ -130 и ЗИЛ -131 проверена возможность применения втулок из металлопласта, работающих без смазки.

Защитные и декоративные покрытия в условиях авторемонтного производства наносят вихревым напылением (порошки), кистью (растворы), лопаткой (пасты).

Замена хромирования нанесением эпоксидных мастик на такие детали, как стойки, поручни, дужки сидений и буфер автобуса! п условиях авторемонтного завода дает снижение затрат почти в 5 раз, не ухудшая внешнего вида деталей и надежности покрытия против коррозии.

Применение пластмасс при ремонте автомобилей

Пластмассы в качестве ремонтных материалов используют для выравнивания неровностей поверхностей корпусов, заделки трещин, раковин, выщербин, склейки деталей, наращивания из­ношенных поверхностей, нанесения защитных и декоративных покрытий, антифрикционных слоев, а также для изготовления некоторых деталей взамен отказавших в работе металлических или пластмассовых. Для выравнивания поверхности автомобильных кузовов применяют пластмассы в виде паст и порошков.

Эпоксидные пастыприменяют для выравнивания поверхности вместо свинцово-оловянистых припоев. Пасты обладают высокой адгезией (слипанием) с металлами, значительной механической прочностью, эластичностью, малой усадкой, высокой химической стойкостью к нефтепродуктам, воде, растворам солей, щелочей, кислотам, некоторым растворителям. В большинстве случаев пасты состоят из эпоксидной смолы, т.е. связующего пластификатора, наполнителя и отвердителя.

Эпоксидные пасты используются также взамен сварки при ре­монте кузовов, ограниченного размера трещин на рубашке охлаж­дения (до 200мм), в клапанной коробке блока цилиндров (до 60мм), пробоин (до 25мм) стенок рубашки охлаждения блока цилиндров, наружных трещин головки цилиндров, обломов в го­ловке цилиндров в месте крепления датчика указателя температу­ры охлаждающей жидкости, пробоин до 70мм в поддоне картера двигателя, трещин картера сцепления, картера коробки передач и др.

Отремонтированные детали надежно работают при температу­ре, не превышающей 100. 120°С.

Кроме эпоксидных паст для указанных целей используют поли­акриловые пластмассы.

Пластмассовые порошкиприменяют для выравнивания поверх­ности кузовов и кабин путем газопламенного напыления при температуре 210. 220 о С. Порошки в распыленном состоянии об­ладают высокой адгезией с металлом, легко принимают любую форму, стойки к воздействию органических кислот, жирных уг­леводородов и масел. При затвердевании их предел прочности на разрыв достигает 42. 50 МПа.

Пластмассу наносят пистолетом установки газопламенного напыления отдельными слоями, которые прокатывают металличе­скими гладилками, последний слой шлифуют. Применение порошка безвредно для человека, операции нанесения менее трудоемки и экономичнее по сравнению с эпоксидными пастами.

Полиамидные (капроновые) порошкииспользуют для получения антифрикционных слоев подшипников скольжения. При этом чем тоньше слой, тем лучше он работает, так как в меньшей степени проявляется отрицательное действие низкой теплопроводности капрона (в 200…400 раз меньше, чем у металлов) и высокого тем­пературного коэффициента линейного расширения (в 8 …11 раз больше, чем у металлов).

Капрон, особенно в сочетании с закаленной сталью, обладает исключительной износостойкостью и практически исключает из­нос сопряженной детали. Так как капрон имеет незначительный коэффициент трения, возможна частичная работа без смазки. Капроновое покрытие защищает металл от коррозии и действия щелочей, слабых кислот, бензина и ацетона. Однако из-за низкой температурной стойкости капрона температура в узле трения с ним должна быть в пределах от -30 до +80°С. Более жестко огра­ничиваются удельное давление и скорость скольжения.

Полиамидные порошки наносят на подготовленную металличе­скую поверхность методом газопламенного напыления или методом вихревого напыления. Последний метод обеспечивает получение тонкой ровной пленки толщиной 0,04. 0,8мм, имеющей проч­ность сцепления с металлом до 30 МПа. Кроме того, в методе вихревого напыления не происходит сгорания части порошка в процессе напыления.

При вихревом напылении подготовленную деталь (зашерохованную, обезжиренную и подогретую до 260. 270°С) опускают на 1. 5 с в бак установки, в котором находится мелко измельчен­ный порошкообразный капрон. Взвихренный сжатым воздухом до туманообразного состояния порошок при оседании на горячую поверхность детали расплавляется на ней. Если требуется большая толщина слоя (до 3мм), то деталь подвергают повторному напы­лению. После создания слоя деталь погружают в горячее масло (температура 140°С) для медленного охлаждения. Капроновый слой легко поддается механической обработке.

Кроме капронового слоя способом вихревого напыления на­носят полиэтилен, полистирол, полиуретан и твердые эпоксид­ные смолы.

Изготовляют пластмассовые детали на ремонтных предпри­ятиях чаще всего из так называемого вторичного капрона, т.е. от­ходов производства промышленных предприятий.

Полиамидную массу (капрон) используют при ремонте для изготовления методом литья под давлением декора­тивных и конструкционных деталей. Номенклатура изготовляемых деталей исчисляется десятками, в их числе втулки, крес­товины кардана, шкворни поворотной цапфы, а также шестерни привода, масленки подшипника выключения сливные краники, кнопки сигнала, рукоятки рычага пе­реключения и др. Относительно себестоимости изготов­ления капроновых деталей следует заметить, что она в несколько раз ниже по сравнению с отпускной ценой металлических дета­лей, изготовленных в условиях массового производства.

В ремонтных организациях пластмассовые детали изготов­ляют также прессованием на гидравлических прессах, формова­нием и продавливанием через фасонные отверстия.

Наращивание изношенных поверхностей деталей пластмасса­ми весьма перспективно, и в этой области активно ведутся иссле­дования и лабораторные работы.

Все более широкое применение получают пластмассы для на­несения декоративных и защитных покрытий(пленок) на метал­лические детали. Металл с нанесенным пластмассовым покрыти­ем называют металлопластом. Процесс нанесения пластмассовой пленки называется плакированием.Пластмассовую пленку соеди­няют с металлом при помощи клея.

Для металлопластов могут быть использованы полиэтилен, поливинилбутирол, полиамиды, а также термореактивные смолы. Пластмассовая пленка создает надежную антикоррозионную защиту стальных изделий. Металлопласт в 7…10 раз дешевле кор­розионно-стойкой стали и в 10 раз долговечнее обычной стали. Металлопласт допускает перепад температур от +80 до -50°С.

Защитные декоративные покрытия в условиях ремонтного производства наносят вихревым напылением (порошки), кистью (растворы), лопаткой (пасты).

Замена операции хромирования операцией нанесения эпок­сидных мастик при ремонте таких деталей, как стойки, поручни, дужки, в условиях ремонтного предприятия дает снижение затрат почти в 5 раз, не ухудшая внешнего вида деталей и надежности покрытия против коррозии

Составить план ответа по разделу «Пластмассы»

Полимеры в автомобилестроении

Надежность работы автомобиля, его долговечность, комфорт при езде и безопасность движения могут быть обеспечены только при условии применения полимерных материалов — пластмасс, резин, лаков и красок и др.

Пластмассы в автомобилестроении

Из пластмасс изготовляют кузова и кабины автомобилей и их отдельные крупногабаритные детали, разнообразные малогабаритные детали конструкционного и декоративного назначения, теплоизоляционные и звукоизоляционные детали и др.

Благодаря применению полимеров (пластмасс) в автомобилестроении:

• улучшается внешний вид автомобиля;
• уменьшается его масса;
• снижается шум при езде;
• совершенствуется конструктивное оформление деталей;
• увеличивается срок службы деталей;
• уменьшается трудоемкость изготовления;

Замена металлов пластмассами при изготовлении деталей сложной конфигурации дает значительный технико-экономический эффект, так как многие детали из пластмасс могут быть получены на автоматизированных установках с минимальными отходами перерабатываемого материала.

Особенно большую перспективу имеет применение пластмасс для изготовления кабин и кузовов и их крупногабаритных деталей, так как на долю кузова приходится около половины массы автомобиля и

40% стоимости. Кузова из коррозионностойких пластмасс более надежны и долговечны в эксплуатации, чем металлические 70% автомобилей с металлическими кузовами не выдерживают 10-летнего срока эксплуатации из-за коррозии металла), а их ремонт дешевле и проще.

При изготовлении кабин и кузовов автомобиля наиболее широкое применение находят полиэфирные стеклопластики и слоистые пластики на основе фенольных смол и тканей из растительных волокон (фенотекстолиты). Методом горячего прессования из стеклопластика изготавливался, например, кузов легкового автомобиля «Корвет» (США), который монтировался из отдельно формуемых панелей, а также капот и оперение грузового автомобиля «Форд» серии L. Стеклопластик был использован также для изготовления кабины грузового автомобиля «Фаун» (ФРГ) и кузова легкового спортивного автомобиля «ВМС» модели 1100 (Великобритания) методом контактного формования. В ГДР выпускался легковой автомобиль «Трабант» с кузовом из фенотекстолита, который монтировался из панелей, получаемых прессованием. Как правило, отдельные детали кузова крепятся на металлическом каркасе.

Для изготовления кузовов применяют также сополимер АБС (см. Стирола сополимеры) и жесткие пенополиуретаны. Например, кузов автомобиля «Диана-6-Мексари» (Франция) состоял из 11 деталей, получаемых вакуумформованием сополимера АБС. В ФРГ были созданы опытные образцы легкового кабриолета «YAK» (масса 65 кг) из пенополиуретана. (прим.: В дальнейшем полиуретан заменили на алюминий, что сделало автомобиль не перспективным по цене.)

Несмотря на отмеченные выше преимущества полимеров перед металлами, они не получили еще широкого распространения в производстве крупногабаритных деталей автомобиля, главным образом из-за недостаточной жесткости (низкого модуля Юнга) и сравнительно невысокой атмосферостойкости, например, у сополимера АБС. Наиболее широко пластмассы применяют в производстве деталей внутренней отделки салона автомобиля, особенно его передней части. При изготовлении декоративных деталей пластмассы окрашивают в массе или металлизируют. На наружные видовые детали металл наносят трудоемким, но позволяющим получать более износостойкие покрытия гальваническим способом, на внутренние детали — вакуумным способом (см. Металлизация пластмасс).

Из пластмасс изготовляют детали двигателя, трансмиссии, шасси. При использовании пластмасс в подшипниках скольжения уменьшается трудоемкость обслуживания автомобиля, так как подшипники с вкладышами из пластмассы и консистентной смазкой, которую закладывают во время сборки, не требуют периодической смазки при пробеге автомобиля до 80—100 тыс. км.

Примеры применения полимеров в автомобилестроении, в частности – для производства малогабаритных комплектующих деталей автомобиля:

• Из поливинилхлорида (ПВХ) изготовляют шланги для омывателя ветрового стекла, сильфоны, изоляцию электропроводов, мягкие ручки, кнопки, канты, прошвы и др.
• Для звукоизоляции, защиты днища кузова от коррозии, герметизации сварных швов внутри кузова, препятствующей проникновению воды и пыли, уплотнения желобка водослива, склеивания фильтрующих элементов масляных фильтров с верхней и нижней картонными крышками, изготовления прокладок воздушного фильтра и др. широко используют поливинилхлоридные пластизоли (см. Пасты полимерные).
• Поливинилхлоридными пленкамиотделывают потолок, сиденья, дверную и боковую обшивку салона.
• Вследствие повышения требований к безопасности при езде большое внимание уделяют отделке салона эластичными пенополиуретанами. При замене традиционных пружинных сидений подушками из этого пенопласта повышается боковая устойчивость сиденья, комфорт, надежность опоры и благодаря этому уменьшается утомляемость водителя при длительных поездках. Производство подушек из пенополиуретана автоматизировано.
• Из полужесткого пенополиуретана изготовляют стойки ветрового стекла, щитки приборов, подлокотники, внутренние дверные панели, противосолнечный козырек и др.
• Из монолитных полиуретанов — подшипники скольжения рулевого управления, подвески, ремни привода распределительного вала, амортизатор рулевого механизма.
• Сополимер АБС использовался в производстве вентиляционных решеток, картера системы охлаждения, колпаков колес, щитка приборов, дверных карманов, чехлов для сидений, перчаточного ящика автомобиля «BMW». Этот сополимер используют также для облицовки радиатора, вентиляционных отверстий, эмблем.
• Некоторые зарубежные фирмы («Дженерал моторе»— США, «Фиат»— Италия, «Тайота»— Япония) устанавливают на автомобилях решетки радиаторов из сополимера АБС, хорошо окрашиваемого в массе (эти детали изготовляют также из наполненных стекловолокном полиамидов и полипропилена).
• Трудоемкость их изготовления из пластмасс в 4—5 раз меньше, чем из металла. Решетки радиаторов из пластмассы, устанавливаемые на машинах США, металлизируют гальваническим способом, на европейских — окрашивают в массе; в последнем случае повышается безопасность при езде вследствие уменьшения бликов.
• Полипропилен используют для изготовления вентиляционных трубопроводов, лопастей вентиляторов, педалей акселератора, а также для облицовки дверей; из этого полимера изготовляют ручки, крючки и др.
• Полиметилметакрилат — основной полимер для изготовления деталей внутрисалонного освещения, защитных колпаков фонарей заднего света.
• Пластмассы на основе ацетобутирата целлюлозы используют для облицовки рулевого колеса, изготовления кнопок управления, а также разнообразных декоративных деталей.
• Из полиамидов изготовляют лопасти вентиляторов, подшипники, топливопроводы, направляющие сидений, детали дверных замков.
• Из полиэтилена— топливные баки (емкостью до 100 д), уплотнительные прокладки, облицовку дверей, багажников.
• Из поликарбонатов — крышку ступицы колеса, внутренние осветители, изоляторы и крышки, облицовку репродукторов, плафоны.
• Политетрафторэтиленприменяют для изготовления втулок подшипников скольжения.
• Фенопласты — для электроизоляционных деталей системы зажигания и др.
• Из полиэфирного стеклопластика, помимо крупногабаритных деталей, изготовляют картер системы отопления и защитные трубы.

Резины в автомобилестроении

К важнейшим и наиболее материалоемким резиновым изделиям для автомобилестроения относятся шины. Большое значение в этой отрасли промышленности имеют также многочисленные резино-технические изделия, от качества которых во многом зависит надежность работы автомобиля.

Наряду с резинами на основе бутадиен-стирольного, бутадиен-нитрильного, хлоропренового, некоторых бутадиеновых каучуков (см. Каучуки синтетические), которые издавна используют в автомобилестроении, большое значение приобрели резины из каучуков специального назначения:

• Из фторсодержащих каучуков изготовляют уплотнители, эксплуатируемые при температурахрах до 200 °С.
• Из кремнийорганических каучуков — уплотнители и манжеты, работающие в контакте с консистентными смазками при температурax от —50 до 180 °С, а также амортизирующие и теплоизоляционные материалы, например, пористые уплотнители.
• Значительное распространение в автомобилестроении получили масло-, свето- и озоностойкие акрилатные каучуки, из которых изготовляют манжеты, диафрагмы, радиаторные рукава и др.
• Из атмосферо- и химстойких этилен-пропиленовых каучуков получают губчатые и монолитные оконные и дверные прокладки, манжеты для тормозных систем, шланги радиаторов, пневматические амортизаторы, детали рессор и др.
• Из высокопрочных и износостойких уретановых каучуков — вкладыши рулевых тяг, крестовины карданных валов, подушки амортизаторов, диафрагмы тормозов и др.
• Весьма перспективны для применения в производстве уплотнительных автомобильных деталей эпихлоргидриновые каучуки (см. Эпоксидные каучуки), превосходящие бутадиеннитрильные по маслостойкости, а акрилатные —также и по свето- и озоностойкости.

Помимо твердых каучуков, в производстве некоторых автомобильных деталей применяют латексы. Например, из бутадиен-стирольных латексов изготовляют губчатые подушки сидений (см. Губчатые резины). Малоответственные изделия, например коврики для салонов автомобиля, изготовляют из регенерата резины (см. Регенерация резины).

Получили распространение резино-тканевые изделия, например, приводные и вентиляторные ремни, с полиамидными и высокопрочными вискозными волокнами, применение которых позволило существенно повысить эксплуатационные свойства изделий.

Лакокрасочные материалы в автомобилестроении

Эти материалы, применяемые для грунтования и окончательной отделки металлических поверхностей, должны образовывать покрытия, которые надежно защищают металл от коррозии (см. Защитные лакокрасочные покрытия), обладают высокой твердостью, эластичностью, ударопрочностью, термо- и износостойкостью. Особенно большой интерес для автомобилестроения представляют полиакриловые эмали (см. Полиакриловые лаки и эмали), в том числе пигментированные металлическими порошками различных цветов, придающими покрытиям красивый металлический блеск, а также полиуретановые эмали, образующие атмосферостойкие покрытия (см. Полиуретановые лаки и эмали).

Для нанесения лакокрасочных материалов в автомобилестроении особенно широко используют метод пневматического распыления, а также окунание и обливание.

Водорастворимые лакокрасочные материалы (см. Водоразбавляемые грунтовки и эмали) наносят методом электроосаждения (о методах нанесения см. Лакокрасочные покрытия).

Большую перспективу для автомобилестроения имеет получение защитных и декоративных покрытий методом напыления с применением порошковых красок.

Чтобы получить дополнительную информацию и (или) узнать последние новости по данной теме посетите тематическую закладку: Полимеры в автомобилестроении. Кроме того вы можете воспользоваться и другими тематическими метками (см. ниже).