ЧТО МОГУТ ПОЛИМЕРЫ

Несколько лет назад ремонтники полу­чили шпатлевки на основе полиэфирных смол, обладающие рядом преимуществ перед традиционной «эпоксидкой»; они, например в десятки раз быстрее отверждаются, обладают высокой прочно­стью даже при температурах около 100 °С, хорошо поддаются механической обра­ботке. Однако в ряде случаев, когда нужно отремонтировать ответственный узел автомобиля, никакая шпатлевка не подойдет — ее механические свойства здесь недостаточны. Привычные же эпок­сидные смолы, как правило, хороши лишь при невысоких температурах — приме­нить их, скажем, для ремонта блока ци­линдров невозможно.

Появившиеся в последнее время на полках магазинов полимерные материалы из оборонной промышленности не усту­пают зарубежным аналогам, но значи­тельно дешевле. С их помощью удается быстро выполнить ремонт многих дета­лей и узлов без сложной оснастки и даже в дорожных условиях. Способы ремонта вполне эффективны, хотя и непохожи на традиционные. К тому же часто они во много раз дешевле прежних расточек, перешлифовок, «заварок».

Предлагаемые химиками полимерные материалы — это однокомпонентные или двухкомпонентные составы с различными механизмами отверждения.

Первые — жидкости различной вязко­сти, способные длительное время сохраняться без изменений состояния или свойств, но быстро твердеющие при тем­пературе 15—35 °С после попадания в уз­кий зазор (например, трещину), как только прекратится контакт с кислородом возду­ха. В результате образуется весьма проч­ный полимерный слой. Различные виды этих анаэробных, то есть отвердевающих при отсутствии кислорода материалов, позволяют восстановить работоспособ­ность узлов и деталей даже при эксплуата­ции в контакте с органическими раствори­телями, агрессивными средами, в широ­ком интервале температур, давлений и так далее: важно правильно подобрать материал. Эти свойства во многих случаях ремонта оказываются незаменимыми.

dhdhudhndhnydhdhndh189Рис. 1. Центровка подшипника 1 оправкой 2 при восстановлении изношенного посадочного места на валу 3.

Двухкомпонентные полимерные мате­риалы включают в себя высокомолеку­лярное вещество-полимер и специально подобранные для него металлические ча­стицы. Смешивание компонентов «запу­скает» молекулярную реакцию, которая позволяет использовать поверхностную активность материалов (стали, чугуна, свинца и др.) и обеспечивать необходи­мую сцепляемость с ними.

Затвердевшая композиция способна восполнить потери металла из-за меха­нического, абразивного, коррозионного и других видов износа. При комнатной температуре (20 °С) время завершения молекулярной реакции около 3—4 часов. Важно отметить, что технологии ре­монта с помощью полимеров дают воз­можность без механической обработки восстанавливать первоначальные размеры изношенных деталей. В ряде случаев они не только заменяют традиционные сварку или наплавку, но и позволяют восстановить деталь, ремонт которой прежде считали невозможным.

dhdhudhndhnydhdhndh188Рис. 2. Центровка муфты 1 на валу 2 техно­логическими вкладышами 3.

С помощью полимерных материалов герметизируют трещины, пробоины, резь­бовые соединения, восстанавливают прес­совые посадки, получают износостойкое покрытие, защищают металл от корро­зии. Соединение различных материалов может быть не только жестким, но и гибким. Различные сорта бензина, ма­сел, антифриза, кислот не оказывают на полимерный слой разрушающего дейст­вия, причем последний может работать в диапазоне температур от —50° до + 150 °С. Существуют составы, выдержи­вающие температуру +280 °С и выше.

Какова же технология ремонта? Нач­нем с восстановления посадки шарико­подшипника на цапфе вала. Сначала тща­тельно очищают восстанавливаемую по­верхность вала. Окалину или ржавчину удаляют механическим путем. Затем по­верхность обезжиривают, используя аце­тон, бензин «калоша» и т. п.

Если зазор в соединении большой (около 0,3 мм), используют высокопроч­ный анаэробный полимер повышенной вязкости. Когда же зазор менее 0,15 мм, лучше применять маловязкий анаэробный полимер. Его из капельницы флакона наносят на поверхность одной из сопря­гаемых деталей, затем медленно вдвигают вал в подшипник. Здесь требуется ак­куратность: полимер не должен попасть на беговые дорожки или сепаратор.

Через 15—20 минут начинается поли­меризация состава. Через 2—3 часа проч­ность соединения уже такова, что можно приступить к сборке агрегата. Максималь­ной же прочности полимер достигает через 4—5 часов выдержки при темпера­туре 18 °С.

Особенность анаэробного материала заключается в том, что та его часть, ко­торая, не попадает в зазор, отверждаться не будет — ее можно легко удалить.

А как поступить, если зазор в соедине­нии вследствие износа превысил полмил­лиметра? Здесь применяют двухкомпонентную композицию. Она состоит из основы и отвердителя, расфасованных в пластиковые банки, и этим схожа с при­вычными нам автомобильными шпатлев­ками.

Через 45—50 минут после нанесения двухкомпонентной композиции состав «схватывается», через 3—5 часов состоя­ние ремонтируемого узла позволяет при­ступить к дальнейшей работе (например, сборке машины); полная прочность дости­гается через сутки.

Если, как в приведенном примере, важно обеспечить соосность сопрягаемых деталей (вала и подшипника, вала и муф­ты, вала и крыльчатки насоса и так далее), то предварительно надо подготовить простейшую оснастку. Это могут быть оправки, центрируемые по неработающей и неизношенной части вала, своеобраз­ные ложементы, прокладки и т. п. (рис. 1). Автолюбителю-«технологу» здесь есть возможность проявить смекалку.

С использованием полимеров можно выполнить даже такой сложный (в обыч­ном представлении) ремонт, как восста­новление посадочных мест для коренных подшипников в блоке цилиндров. Из-за этого дефекта много блоков отправляется на свалку, поскольку восстановить их не­просто даже на специализированном ре­монтном предприятии. Стоимость же обычного, традиционного ремонта соиз­мерима со стоимостью нового блока.

dhdhudhndhnydhdhndh184Рис. 3. Ремонт трещин блока ци­линдров, восстановление по­садочных мест гильз и постелей для вкладышей коленвала.

dhdhudhndhnydhdhndh185Рис. 4. Восстановление посадоч­ных мест подшипника в корпусе.

dhdhudhndhnydhdhndh186Рис. 5. Восстановление резьбы.

dhdhudhndhnydhdhndh187Рис. 6. Ремонт топливного бака.

А вот с помощью полимерных мате­риалов дефект несложно устранить даже в условиях индивидуального гаража. Если на посадочных местах для вкладышей есть задиры, выбоины, но остались целыми хотя бы два посадочных места, посту­пают так.

Поврежденные места тщательно зачи­щают абразивным кругом, напильником, шабером и т. д. Неплохо заранее под­готовить оправку, имитирующую коленвал с вкладышами,— автолюбитель может для этого использовать «живой» с вкладыша­ми. Чтобы полимерный состав не попал в отверстия и каналы системы смазки, на время ремонта их затыкают деревянными пробками. Полимерный состав должен сцепиться только с восстанавливаемой поверхностью, поэтому вкладыши или оправку смазывают гонким слоем масла.

Подготовленные к ремонту места тща­тельно обезжиривают и наносят слой двухкомпонентной композиции. Коленвал с вкладышами укладывают таким образом, чтобы он опирался на «базовые», не поврежденные посадочные поверхности вкладышей блока. Затем устанавливают крышки подшипников с болтами, которые должны быть затянуты так же, как при нормальной сборке двигателя. Если в от­дельных местах обнаружатся излишки по­лимера, его удаляют шпателем, не дожи­даясь, пока он отвердеет.

Примерно через пять часов коленвал снимают, из отверстий системы смазки удаляют пробки (в необходимых случаях отверстия можно и промыть), после чего блок готов к эксплуатации — двигатель можно собирать.

С трещиной в корпусной детали посту­пают так. На ее концах сверлят отвер­стия и нарезают резьбу (не менее Мб) В них ввертывают резьбовые заглушки на высокопрочном полимере (клее). Тре­щину (если это удается) продувают сжа­тым воздухом, затем обезжиривают.

Деталь располагают трещиной вверх, чтобы в нее затекал состав. Из капельницы флакона вводят в трещину сначала менее вязкий полимер с высокой проникаю­щей способностью. Через час вводят полимер большей вязкости и продолжают выдержку в том же положении. Через 3—5 часов деталь готова.

Такой способ хорош для ремонта трес­нувшего из-за «разморозки» блока ци­линдров. Если же трещина существенно повлияла на прочность детали, применя­ют сварку — в доступных для этого местах.

Когда необходимо загерметизиро­вать трещину в тонкостенной детали (на­пример, в стенке топливного бака, ра­диатора и т. п.), применяют двухкомпонентную композицию.

Поверхность в зоне трещины очищают и обезжиривают. Чтобы получить более высокую прочность отремонтированного места и сэкономить полимерный матери­ал, здесь полезно приклеить металличе­скую накладку (заплату). Для хорошей адгезии ее поверхность тоже зачищают и обезжиривают.

Примеры того, как с помощью поли­меров можно ремонтировать различные узлы, детали и агрегаты автомобиля, показаны на рис. 2—8.

В заключение отметим, что хранение полимерных материалов не требует осо­бых условий. Расфасованные в полиэтиле­новые флаконы, они долго хранятся при температуре от 5" до 30 °С. Анаэробные составы расфасованы так, чтобы тара была заполнена не более чем на 60 % емко­сти (вспомните их главное свойство). Срок годности полимеров — 24 месяца, что совсем не мало для подобных мате­риалов.