田成祿
摘 要:通過對農機膠粘劑和粘接技術工藝流程的介紹,提高人們對粘接技術的認識,加大粘接技術應用開發力度,不斷擴大粘接技術在農機維修中的應用。
關鍵詞:膠粘劑;粘接技術;農機維修
中圖分類號:S232.8 ? ? ? ?文獻標識碼:A
doi:10.14031/j.cnki.njwx.2020.08.051
隨著我國農業機械化的快速發展和科學技術的進步,膠粘劑新產品不斷出現,粘接技術不斷提高,粘接工藝不斷簡化,為其在農機維修中應用打下了基礎。所以我們要積極探索和發現更適合于農機粘接修補的新產品,加大應用技術開發力度,不斷擴大和提高粘接修補范圍和質量,以提高農機維修質量,降低維修成本。
1 農機膠補常用膠粘劑的類型
農機膠補常用膠粘劑分為有機膠粘劑和無機膠粘劑兩大類。有機膠粘劑中有通用修補膠如環氧樹脂膠粘劑、結構膠、密封膠等,無機膠粘劑為磷酸—氧化銅。
(1)環氧樹脂膠粘劑。環氧樹脂膠粘劑具有優良的粘接性能,良好的耐水性、耐油性、耐溶劑性和耐酸、堿、耐腐蝕性,收縮性小。它能粘接各種金屬材料(如鋼、銅、鐵、鋁等)及非金屬材料(如陶瓷、玻璃、混凝土、木材、熱固性塑料等),有“萬能膠”之稱。它可在常溫下固化,施工簡單,使用方便。因此,環氧樹脂膠粘劑是農機膠補中應用最廣泛的膠粘劑類型之一。常用于修補鑄造殼體類零件的裂紋、穿孔等。環氧樹脂膠粘劑,可以自行配制,也可選用成品膠。
(2)酚醛樹脂膠粘劑。由于環氧樹脂不耐高溫,在較高溫度下工作的零件需采用酚醛樹脂膠。多數酚醛樹脂是由苯酚和甲醛在堿性介質中縮聚制得。單純的酚醛樹脂性脆,作膠粘劑時常需用熱塑性樹脂、合成橡膠等高分子化合物進行改性。農機膠補中常用的酚醛—縮醛和酚醛—丁腈型膠粘劑,就是用聚乙烯醇縮醛和丁腈改性的。這兩類膠耐熱性可達200~250 ℃。膠接強度,特別是抗沖擊和耐疲勞強度較高,耐水性和耐老化性能也很好。適用于摩擦材料的粘接。但該膠固化條件較苛刻,需進行加壓、加溫。
(3)厭氧性膠粘劑。厭氧性膠粘劑,是由可聚合的單體丙烯酸脂、引發劑、促進劑和其它附加成分調配成的單液型膠粘劑。貯存時該膠置于空氣中,大量氧氣能阻止單體的聚合,不會固化,在使用時,膠液夾在兩粘接面間,排除了氧氣,單體在引發劑作用下自行聚合固化,起到粘接和密封的作用。為了提高膠的固化速度和改善對某些難于粘著的惰性表面的粘接性能,可先向涂膠面涂上固化促進劑,然后再涂膠。
(4)正光牌NJ-1高強結構膠。主要成分是丙烯酸脂,為雙組份。A組份膠為白色或黃色液體,B組份膠為白色膏狀物;常溫下5~15 min初固化,4 h后逐步達到最大強度。對粘接表面無需嚴格處理,不需加溫、加壓,不需專用設施,粘接面在有微量油或水時,亦能有效粘接,是適用范圍較廣的一種膠粘劑。在過盈配合件裝配修復上應用,如支重輪和支重輪軸磨損間隙變大,可在軸上涂上均勻的結構膠再裝配;當軸承外套與軸承座發生松動后,也可以用同樣的方法進行處理。
(5)無機粘接劑。無機粘接劑主要有硅酸鹽和磷酸鹽兩種類型,在機械維修中廣泛使用的是磷酸—氧化銅無機粘接劑。無機粘接劑能承受較高的溫度(600~850 ℃),粘附性好,抗壓強度達90 MPa,套接抗拉強度達50~80 MPa,平面粘接抗拉強度為8~30 MPa,制造工藝簡單,成本低,但性脆,耐酸堿性能差。磷酸—氧化銅無機膠粘劑的配制,需要氧化銅14~18 g,正磷酸100 mL,填料適量。配制時,先將氧化銅裝入銅質的容器中,在氧化銅中央處挖一凹坑,再將相應分量的正磷酸液注入,同時用竹片或銅棒慢慢攪拌均勻,待其成為濃膠狀能拉絲10 mm以上即可使用。使用無機膠粘劑時,結合表面不得有銹斑及油污,一般用丙酮進行清洗,清洗后的機件表面,不得再用手摸。粘接后20 min內不能遇水,不要碰機件,以免影響粘接強度。為了提高粘接強度,粘接后最好在紅外線燈光下烘烤3~4 h。在機械維修中廣泛用來粘修金屬零件的破裂損壞,如粘補缸蓋氣門裂紋,具有良好的效果。
2 粘接與膠補工藝
要得到好的粘接質量,除選用合適的粘接劑種類外,還應按照規定的工藝條件進行操作。
(1)清洗和檢查。將待修復零件用棉紗擦拭或柴油、汽油清洗干凈,確定粘補方案。
(2)選用膠粘劑。粘接劑的品種繁多,國內成熟的粘接劑品種達1000多種。根據實際的因素選擇合適的膠粘劑:①考慮被粘接材料的類型。②考慮被粘接部位的受力情況、工作溫度和所接觸的介質情況(如油、水、酸、堿等)。③對于加熱困難的大型部件或受熱易變形的部件應選用常溫固化環氧型膠,在搶修時宜選用快速固化膠。④膠粘劑的毒性要小、價格便宜。
(3)膠接面準備。嚴格進行除油、除銹、噴砂處理。對于裂紋部位,要在裂紋末端鉆出2~4 mm的止裂孔,并沿裂紋開V形坡口,坡口深度為工件厚度的1/3~1/2。對于破孔部位要進行機械修整。
(4)涂膠。①膠層要均勻,完全浸潤粘接面,不得有缺膠和氣孔。②對于粘合接頭的膠層厚度要控制在0.05~0.15 mm。③對于含有溶劑的膠粘劑,應分幾次涂膠。每次涂膠后需經充分晾置,以使溶劑揮發。對于常溫固化膠,應在膠初凝前結束操作。④對于要求預溫的膠粘劑,涂膠前按規定溫度加熱,然后涂膠。
(5)固化。粘接件涂膠后,按膠粘劑要求的溫度、時間和壓力進行固化。