Пропитка литья

Микропоры и микротрещины неизбежно возникающие в отливках, а также деталях изготовленных методом порошковой металлургии, приводящие к их негерметичности легко устраняются вакуумной пропиткой.

В большинстве случаев пропитка отливок применяется для ликвидации очень мелких пор (до 0,2 мм), невидимых невооруженным глазом, однако даже если в отливке имеется макропора, она также может быть загерметизирована.

Процесс пропитки составляет 25-30 минут при температуре полимеризации 900 С. Выдерживаемое давление ограничено только структурным разрушением самих деталей. Интервал рабочих температур от минус 900С до плюс 2500С. После пропитки достигается полная газогидронепроницаемость литых деталей и повышается усталостная прочность на 15-20% за счет устранения концентраторов напряжений, также предотвращается внутрипористая коррозия. Выход исправленных деталей составляет 98-100%. После пропитки деталей не требуется операций удаления остатков состава из мелких резьб и отверстий.

Правильно пропитанные детали остаются герметичными и удерживают жидкость и газы, в том числе и агрессивные, под большим давлением. Примеры: рулевые механизмы автомобилей и детали насосов гидроусилителей руля, насосы топливных систем, регуляторы, фильтры, коллекторы, помпы, карбюраторы, краны и др. Предлагаемая технология экологически чистая, отходы и сточная вода не ядовиты и могут биологически разлагаться.

В качестве пропиточного состава зарекомендовали себя эффективностью и экономичностью герметики на основе метакрилатов, в частности, Резинол 88 фирмы LOCTITE. Из отечественных материалов Анакрол 90 (однако его технические данные несколько ниже данных Резинола). Благодаря низкой вязкости (7-10 мПа/сек или 10 сек по вискозиметру ВЗ-4) пропиточный состав заполняет все микропоры в отливках и механически обработанных деталях. Случаи негерметичности после пропитки Резинолом настолько редки, что зачастую сами отливки не подвергаются испытаниям до сборки готового узла.

Сам процесс заключается в следующем:

Отливки перед пропиткой обезжириваются и сушатся, затем загружаются в контейнер и помещаются в камеру пропитки, где создается вакуум. По истечении определенного времени камера заполняется пропиточным материалом и погруженные в материал детали выдерживаются еще несколько минут в атмосфере вакуума, после чего вакуум заполняется и в камере создается избыточное давление, под действием которого материал сливается в расходный бак. На окончательном этапе производится центрифугирование для удаления пропиточного материала с поверхности деталей, что позволяет достичь малых расходов пропиточного материала: 3 г на кг литья из алюминиевых сплавов. Общая продолжительность процесса пропитки от загрузки камеры пропитки до выемки из камеры полимеризации составляет не более 30 мин., в том числе сам процесс пропитки не более 15 мин.

При механической обработке заготовок могут вскрыться внутренние поры, и, следовательно, пропитка целесообразна только после завершения всех операций по мехобработке. Детали же, изготовленные методом порошковой металлургии, должны пропитываться после спекания, но перед заключительными операциями.

Сравнивая используемые в настоящее время материалы и технологии пропитки пористости литья, можно выявить преимущества предлагаемой технологии:

• простота обслуживания при полной экологической безопасности;
• автоматизация и унификация способа пропитки для изделий из различных сплавов, что положительно влияет на качество пропитки и производительность;
• возможность передачи деталей после завершения пропитки на сборочные операции, без какой-либо дополнительной обработки;
• возможность нанесения гальванических и лакокрасочных покрытий после операции пропитки литья;
• высокая стойкость отвердевшего пропитывающего продукта в процессе эксплуатации к воздействию химически активных жидкостей, газов, масел и смазок, кислот и топлива;
• возможность эксплуатации пропитанных деталей в диапазоне рабочих температур от -90ºС до +250ºС;
• более низкая энергоемкость процесса;
• низкая себестоимость работ пропитки : до 30 руб. на кг литья из алюминиевых сплавов.

В соответствии с технологией пропитки, объемов и степени автоматизации, разработаны несколько вариантов комплексов оборудования для пропитки отливок.

На фиг.1 изображена классическая схема линии пропитки, которая поставляется для пропитки деталей топливной аппаратуры дизельных двигателей, деталей компрессора а/м «КАМАЗ», трубопроводной арматуры, пневмосцепки ж/д состава, деталей тормозной системы автомобилей.

Габариты и особенности оборудования для пропитки определяются по Техническому Заданию Заказчика.

На фиг.2 изображён блок пропитки, содержащий, нагреваемую, водяную рубашку. Блок позволяет пропитывать сплавы, электротехнические изделия и неметаллы лаками и компаундами.

В стоимость оборудования входит шеф-монтажные работы, отладка техпроцесса, обучение обслуживающего персонала, комплект рабочей документации. При автоматизации процесса пропитки – норма обслуживания оборудования – 1 человек.

На фиг.3 показана примерная планировка участка пропитки и подводимые к ней коммуникации полимеризации; 5 – терморегулятор.

Для предварительного определения габаритных размеров линии пропитки, цены и срока изготовления в заявке необходимо указать:

1. График работы оборудования (односменный, двухсменный)
2. Производительность оборудования (кг в месяц, т в год.)
3. Мах. габариты деталей, вес.
4. Мин.габариты деталей, вес.
5. Пропиточный материал.
6. Степень автоматизации оборудования.
7. Мах. допустимые габариты оборудования.