Автомобили

Уплотнительные, герметизирующие и изоляционные материалы для автомобилей

1. Уплотнительные материалы

К уплотнительным относятся и набивные материалы. Прокладочные материалы применяют для уплотнения разъемных частей двигателей, картеров трансмиссии и других узлов автомобилей с целью их герметизации. Прокладки иногда используют при регулировках отдельных сочленений. Набивочные материалы применяют для герметизации зазоров между подвижными деталями механизмов, а также для защиты узлов трения от пыли, грязи и воды. Уплотнительные прокладки подразделяют на прокладки с полимерной и металлической основой. К материалам на полимерной основе относятся бумага, асбест, резина, фибра, пергамент, а на металлической основе – алюминий, медь, латунь, свинец, углеродистая сталь, высоколегированная сталь.

Бумажные материалы. Бумага – тонколистовой волокнистый материал. Бумагу, масса 1 м2 которой превышает 250 г, называют картоном. Основными полуфабрикатами для изготовления обычных видов бумаги и картона служат целлюлоза, древесная масса, полуцеллюлоза, бумажная макулатура, волокна хлопка, пеньки и др. Картон подразделяется (ГОСТ 17926-80) на тарный, для полиграфического производства, фильтровальный, для легкой промышленности, технический, строительный. Технический картон включает водонепроницаемый картон, обивочный, водостойкий, прокладочный, термоизоляционный прокладочный, электроизоляционный, прессшпан и другие виды картона.

Прокладочный картон – картон с ограниченными показателями впитываемости жидкости и линейной деформации при увлажнении, предназначенный для изготовления уплотнительных прокладок. Он является (ГОСТ 9347-74) сравнительно эластичным, бензомаслостойким материалом и выпускается промышленностью толщиной 0,2; 0,25; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5 мм. Влажность прокладочного картона должна быть не более 8-10%, впитываемость воды за 24 ч – не более 120%, а бензина и масла – соответственно не более 20 и 25%. Поверхность картона не должна иметь складок, шероховатостей, давленых мест и дыр.

Пергамент (ГОСТ 1341-84) представляет собой прозрачную масло- и жиронепроницаемую и влагостойкую бумагу, получаемую обработкой серной кислотой непроклеенной бумаги с последующей ее нейтрализацией раствором щелочи.

Фибра – это твердый монолитный материал, образующийся в результате обработки нескольких слоев бумаги-основы – пергаментирующим реагентом. Различают (по ГОСТ 17926-80) следующие разновидности фибры: склеенная, высокопрочная, кислородостойкая, огнестойкая, техническая, электротехническая, поделочная и др. Техническая фибра – это легкоштампуемая прочная фибра с ограниченной водопоглошаемостью, предназначенная для деталей машин и приборов. Выпускается фибра в соответствии с требованиями ГОСТ 14613-83.

Общим недостатком всех бумажных материалов является их относительно невысокая теплостойкость: при температурах выше 130-140 ºС бумага и картон становятся хрупкими и теряют гибкость; при 180 ºС начинается обугливание, а при 240-250 ºС происходит разложение бумажных волокон.

Асбестовые материалы. Асбест – название минералов волокнистого строения, обладающих способностью расщепляться на гибкие и тонкие волокна. Предполагают, что нитевидные волокна состоят из макромолекул.

Плотность кускового асбеста 2000-2500 кг/м3, а асбестовых изделий (без наполнителей) 1000-2000 кг/м3. Асбест не горит, обладает хорошими электротеплоизоляционными свойствами и высокой теплостойкостью. Без существенных изменений своих свойств выдерживает нагрев до 300 ºС; при нагреве до 386 ºС асбест теряет из своего состава адсорбционную воду, вследствие чего снижается его прочность и гибкость. Эта потеря воды обратима: при нахождении во влажной среде первоначальные свойства асбеста восстанавливаются. При нагреве выше 450 ºС начинается необратимая потеря конституционной воды, т.е. входящей в его состав, которая заканчивается при 700-800 ºС. В результате асбест делается непрочным и легко растирается в порошок. При 1500 ºС асбест плавится. Прочность асбеста на разрыв изменяется в зависимости от температуры – от 315- 320 кгс/см2 при 20 ºС до 70-80 кгс/см2 при 600 ºС.

Высокая теплостойкость асбеста предопределяет его применение на автомобилях в качестве уплотнительных материалов, работающих при повышенных температурах и давлениях 50-60 кгс/см2 (например, прокладки на глушителях, элементы фрикционных соединений и т. п.). При использовании асбеста в качестве прокладок для головки цилиндров его заключают в медную или стальную оболочку (фольгу), чтобы исключить непосредственное соприкосновение асбеста с горячими газами. Повреждение этой оболочки приводит к контакту с горячими газами, потере ими конституционной воды и быстрому разрушению.

Асбостальные листы (ГОСТ 12856-84) выпускаются пяти марок: ЛА-1, ЛА-1А, ЛА-2, ЛА-ЗА, ЛА-ЗБ, размеры которых: длина 215-875 мм, ширина 500, толщина 1,4-1,75 мм.

Асбостальные листы

Для различного вспомогательного оборудования используются асбестовый картон, асбестовые ткани (ГОСТ 6107-78), асбестовые шнуры и нити (ГОСТ 1779-83), асбестовые ленты (ГОСТ 14256-78), паронит, а также измельченный асбест для теплоизоляционных работ.

Асбестовый картон (ГОСТ 2850-80) на основе хризотилового асбеста выпускается следующих марок:

КАОН-1, КАОН-2 – картон асбестовый общего назначения; КАП – картон асбестовый прокладочный.

Картон марки КАП применяют в качестве мягкого сердечника в комбинированном уплотнении для стыков: “головка блока – блок цилиндров” карбюраторных и дизельных двигателей с максимальным давлением в камерах сгорания до 7МПа (70 кгс/см2);”головка блока – выпускной коллектор” карбюраторных и дизельных двигателей.

Паронит представляет собой прокладочный листовой материал из вальцованного асбеста с каучуковым связующим и минеральными наполнителями. Примерный состав: асбест 60-75%, каучук с серой 12-13% и остальное минеральные наполнители (глина, полевой шпат, тальк и т. п.). Паронит по ГОСТ 481-80 выпускают следующих марок: ПОН, ПОН-1, ПМБ, ПМБ-1, ПК, ПЭ.

Параметр шероховатости уплотняемых поверхностей по ГОСТ 2789- 73 должен быть не более 40 мкм (Rz).

При изготовлении прокладок более 1500 мм допускается стыковка паронита в “ласточкин хвост” или внахлестку. Для склеивания применяют клей 88Н. Склеенные части выдерживают в течение 2 ч под давлением 0,5 МПа при (20±5) ºС.

Пробковые материалы изготовляют прессованием коры пробкового дуба и применяют для уплотнения соединений, работающих при небольшом напряжении в среде воды или нефтепродуктов: крышек клапанной коробки двигателей, стаканов фильтра топливного насоса, фильтра вентиляции картера двигателя, крышек коромысел и т. п., а также в качестве набивки сальников игольчатого типа.

Войлочные материалы. Войлок представляет собой листовой материал, изготовленный из волокон шерсти. Технический войлок подразделяется на тонкошерстный (ГОСТ 288-72), полугрубошерстный (ГОСТ 6308-71) и грубошерстный (ГОСТ 6418-81). Войлок – пористый материал, в котором воздушные поры составляют не менее 75% объема. Плотность войлока колеблется от 200 до 430 кг/м3. Войлок обладает высокими тепло-, звукоизолирующими и амортизирующими свойствами. Термическая стойкость войлока не превышает 75 ºС.

Волокна шерсти войлока разрушаются от действия грибков и моли, легко разрушаются от воздействия щелочей, но стойки против кислот.

2. Жидкие прокладки и герметизирующие составы

Среди многочисленных вариантов уплотнений в современных машинах большое распространение получили уплотнения фланцевых соединений с помощью твердых прокладок из картона, паронита и других полимерных материалов. К числу недостатков таких соединений относятся: необходимость создания определенного давления на прокладку, так как в процессе возникновения остаточных деформаций в прокладке нарушается герметичность стыка; при длительной работе (или хранении) происходит старение прокладочных материалов, что ведет также к нарушению герметичности соединения, необходимости точной пригонки контактирующих поверхностей (коробление и перекосы недопустимы), а также строгой последовательности в затяжке резьбовых соединений при создании давления на прокладку. Все это снижает надежность фланцевого соединения и агрегата в целом.

Новым направлением в области герметизации соединений является применение вязкотекучих материалов для уплотнения фланцевых стыков, которые получили наименование жидких прокладок. Они подразделяются на высыхающие, невысыхающие и вулканизующиеся (отверждаемые). Свободно меняя форму при наложении усилия, они хорошо заполняют микро- и макронеровности поверхности деталей и создают высокую степень герметичности соединений; наличие адгезии между материалом жидкой прокладки и деталью повышает надежность герметизации соединения. По своей сущности жидкая прокладка, как правило, представляет полимерную (олигомерную или эластомерную) композицию.

Специально для ремонтных целей разработана одноупаковочная самовулканизующаяся жидкая прокладка (компаунд) КЛТ-75Т (ТУ 38.403435-82) на основе кремнийорганических каучуков. Она характеризуется высокими деформационно-прочностными свойствами: условная прочность при растяжении не менее 1,0 МПа, относительное удлинение при разрыве не менее 12%. Жидкая прокладка заменяет традиционные прокладки из картона, паронита. Температурный интервал эксплуатации прокладки составляет от -55 до +300 ºС, что позволяет восстанавливать прокладки головки блока при их местном повреждении.

Герметики невысыхающего типа при наличии давления рабочей среды способны уплотнять соединения с незначительной шероховатостью поверхностей деталей без перекосов и неровностей с зазорами до 0,08-0,1 мм и сохранять в процессе эксплуатации пластичное или пластоэластичное состояние. Основными их недостатками являются отсутствие упругих свойств материала и появление в связи с этим трудностей надежного уплотнения соединений с изменяющимся в процессе эксплуатации зазором, что типично для агрегатов автомобилей. К ним относятся материалы на основе высоко- и низкомолекуляркого полиизобутилена, бутилкаучука, этиленпропиленового каучука и высокомолекулярного тиокола.

Герметики полувысыхающего и высыхающего типов после нанесения на поверхность и испарения растворителя образуют упругую резиноподобную пленку. Основными недостатками герметиков является длительность испарения растворителя и обратимость процесса, что обусловливает непостоянство их физико-механических свойств и снижение качества герметизации. К высыхающим герметикам относят материалы на основе бутадиен-нитрильного каучука и эластопластов.

Герметики У-ЗОМ и УТ-31 вулканизуют при температурах ниже 15 ºС (до 0 ºС), однако жизнеспособность и время вулканизации в этом случае увеличивается в 2-2,5 раза при уменьшении температуры на каждые 10 ºС.

Герметики У-ЗОМ и УТ-31 не обладают достаточной адгезионной прочностью при креплении их к металлам, стеклу, бетону и другим материалам и требуют клеевого подслоя:

  1. клея 88Н – для крепления к металлу и бетону при работе в воздушной среде;
  2. клея 78БЦС-П – для крепления к металлу при работе в воздушной среде с повышенной относительной влажностью и при непосредственном контакте с водой;
  3. клея К-50 – для крепления к металлу при работе в среде топлив и др.

Перед нанесением подслоев и герметиков поверхность, подлежащую герметизации, тщательно очищают от пыли, грязи, стружек и другого сора с помощью волосяных щеток или тканевых салфеток.

Для удаления влаги, следов минеральных масел, а также жировых пятен и других загрязнений на металле, дереве, бетоне поверхность, подлежащую герметизации, обезжиривают тканью, смоченной в бензине по ГОСТ 443-76, и тот час же протирают сухой ветошью насухо. Затем в таком же порядке производят вторичное обезжиривание. Допускается проводить обезжиривание по ГОСТ 21981-76.

3. Изоляционные материалы

При ремонте автомобильного электрооборудования применяют различные электроизоляционные лаки, слюду, миканит, изоляционную ленту и бумагу, лакоткани, а также различные пластмассы (текстолит электротехнический, гетинакс электротехнический и др.), резину и прессшпан.

Изоляционные лаки изготовляются на основе асфальте битумных (БТ-980, -987, -988, -999), глифталевых (ГФ-95), канифольных (КФ-965), полиуретановых (УР-973,-976) и других пленкообразователей.

Применяют МЛ-92 и БТ-99 как покрывные лаки при ремонте электрооборудования, БТ-980, -987, -988 и ГФ-95 как пропиточные для пропитки изоляции обмоток электродвигателей и трансформаторов; ВЛ-941 – как электроизоляционные для покрытия медных проводов; УР-973 предназначен для эмалирования проводов, а УР-976 – для получения влагостойкого электроизоляционного покрытия; лак ВЛ-941 (ГОСТ 10760-76) – для изготовления эмалированных проводов.

Слюда является алюмосиликатным прозрачным минералом, способным к расщеплению на тонкие гибкие пластины.

Миканит подразделяется на коллекторный, формовочный, прокладочный, гибкий, жароупорный и микаленту.

Микалента (ГОСТ 4268-75) применяется в электрических машинах и аппаратах в качестве электроизоляционного материала. Микалента изготавливается типов 51, 52, 53, 54, 55, 56 и 57 по ГОСТ 25045-81 толщиной 0,08-0,17 мм.

Изоляционная лента (ГОСТ 2162-78) представляет собой миткаль, пропитанный с одной или двух сторон мягкой сырой резиновой смесью.

Липкая изоляционная лента (ТУ МХП 1898-55) представляет собой поливинилхлоридньй пленочный пластикат, покрытый слоем перхлорвинилового клея. Электроизоляционный картон (ГОСТ 2824-76) выпускается марок: ЭВС, ЭВП, ЭВТ, ЭВ и ЭВА, из которых для ремонта автомобильного электрооборудования используется ЭВС. Он изготовляется в листах толщиной от 0,2 до 0,4 мм.

Плотность картона 1200-1250 кг/м3, влажность не более 10%, предел прочности при разрыве 10-13 кгс/см2 и электрическая прочность 10- 12 кВ/мм. Марка ЭВА применяется для производства автотранспортного оборудования.

Электроизоляционные лакоткани изготавливают из хлопчатобумажных, шелковых, капроновых и стеклянных тканей, пропитываемых электроизоляционными лаками. Выпускаются в виде рулонов шириной 690-990 мм. Толщина лакотканей: хлопчатобумажных 0,15-0,30 мм; шелковых – 0,04-0,15; капроновых 0,10-0,15 (ГОСТ 2214-78) и стеклянных 0,05-0,24 мм (ГОСТ 10156-78).

Пробивное напряжение для хлопчатобумажных тканей 6-10 кВ в зависимости от их толщины, шелковых 0,4-0,3, капроновых 5-9,8 и стеклянных 0,8-10,8 кВ.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *