Файл: Рабинович А.Г. Технология производства гидроакустической аппаратуры учеб. для судостроит. техникумов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 101

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

в шаровой мельнице и просеянный через сито, просушивают в тер­ мостате при температуре 120—130° С в течение 2 ч. После охлажде­ ния высушенного наполнителя до температуры 80-—90° С его вводят в смолу при постоянном перемешивании стеклянной палочкой или текстолитовым стержнем. При приготовлении больших количеств клеящей массы (2—3 кг) перемешивание производится в механи­ ческой мешалке.

Перемешанную с наполнителем эпоксидную смолу подвергают вакуумированию для удаления воздушных включений. Вакуумирование производится в вакуумном термостате при температуре массы 80—90°С и давлении (13—16) • 1О2 я/ж2 в течение 20—25 мин.

Приготовленная таким образом масса в охлажденном до ком­ натной температуры состоянии может храниться в герметичных со­ судах длительное время.

Перед употреблением массу перемешивают и берут необходи­ мое количество для склеивания (100—200 г). В отобранную на­ веску добавляют рассчитанное согласно рецептуре количество отвердителя — полиэтиленполиаминов и состав тщательно перемеши­ вают. С добавленным отвердителем клеящая способность массы при комнатной температуре сохраняется в течение 40—60 мин. Для увеличения жизнеспособности клеящую массу необходимо хранить при температуре 0( + 5)°С.

Перед склеиванием поверхности металлических деталей подвер­ гают пескоструйной обработке электрокорундом или металличе­ ским песком с последующим обезжириванием спирто-бензиновой смесью в соотношении- 1 : 1 и сушкой на воздухе в течение 1 ч. Де­ тали из электроизоляционных материалов обрабатывают только электрокорундом.

Пьезокерамические детали обезжиривают спирто-бензиновой смесью. Пескоструйную обработку металлических и электроизоля­ ционных деталей необходимо проводить не позднее чем за 2 ч до склеивания.

Для склеивания деталей на обезжиренные и просушенные по­ верхности с помощью шпателя или стеклянной палочки тонким слоем наносят клеящую массу, после чего детали укладывают в специальное ориентирующее приспособление, обеспечивающее давление в склеиваемом шве (3—8) 104 н/м2 и толщину клеевого слоя 80—130 мкм. Избыток клеящей массы в местах соединения снимают сухой бязью или марлей.

Чтобы предотвратить прилипание клеящей массы к приспособ­ лениям, в качестве прокладок применяют полиэтиленовые или цел­ лофановые пленки.

Отверждение клеевого шва производится при

температуре

20 ±5° С в течение 48 ч. После отверждения клеевого

шва склеен­

ные узлы освобождают от приспособления и очищают от избытков массы.

Клеящая масса горячего отверждения ДМ-5-65 предназначена для склеивания пьезокерамических элементов в блоки, а также склеивания различных сочетаний пьезокерамических элементов


с металлами и изоляционными материалами. Прочность клеевого соединения при склеивании образцов из нержавеющей стали мас­ сой ДМ-5-65 равна 45 • 106 н/м2.

В состав клеящей массы ДМ-5-65 входят эпоксидная смола ЭД-5, малеиновый ангидрид, окись алюминия, титанат бария, окись цинка и триэтаноламин.

 

Указанную массу приготовляют следующим образом: навеску

смолы ЭД-5 в фарфоровом или

металлическом стакане

нагревают

в

термостате

до

температуры

80—

 

 

 

 

90° С и в нее вводят

триэтаноламин,

 

 

 

 

также

нагретый

до

температуры

 

 

 

 

80—90° С. Смесь

эпоксидной смолы

 

 

 

 

и

триэтаноламина

перемешивают.

 

 

 

 

Просушенные

в

течение

2 ч

при

 

 

 

 

температуре

120—130°С

наполни­

 

 

 

 

тели — окись

алюминия,

 

титанат

 

 

 

 

бария и окись цинка охлаждают до

 

 

 

 

температуры

80—90° С

и

вводят

 

 

 

 

в эпоксидную смолу при тщатель­

 

 

 

 

ном перемешивании

стеклянной

па­

 

 

 

 

лочкой

или

текстолитовым

стерж­

 

 

 

 

нем. Окончательное

перемешивание

 

 

 

 

производится

в

механической

ме­

 

 

 

 

шалке

(рис.

70)

в

течение

30

мин.

 

 

 

 

 

Удаление

воздуха

из

переме­

 

 

 

 

шанной массы производится ваку-

 

 

 

 

умированием

в

течение

 

25

мин

 

 

 

 

в термостате при температуре 80—•

 

 

 

 

90°С и вакууме 13-Ю2

н/м2.

 

 

 

 

 

 

Расплавленную

навеску

малеи-

 

 

 

 

нового

ангидрида

 

(температура

Рис.

70. Механическая мешалка

плавления 60—65° С)

вводят в

мас­

для

приготовления

клеящей

су при непрерывном

перемешивании

 

массы.

 

 

/ — вал привода; 2 — наружный

ста­

в механической мешалке.

 

 

 

кан;

3 —внутренний

стакан;

4 —

 

Для

повышения

вязкости

(так

 

крыльчатка.

 

 

 

 

 

 

 

называемого

«созревания»)

клея­

 

 

 

 

щей массы ее выдерживают в закрытом сосуде при комнатной температуре от 1 до 3 суток. После достижения необходимой вяз­ кости клеящая масса готова к употреблению.

При ускоренном приготовлении клеящей массы повышения вяз­ кости достигают путем выдержки массы в термостате при темпера­ туре + 60° С от 1 до 5 ч в зависимости от активности эпоксидной смолы.

Чтобы повысить жизнеспособность клеящей массы ДМ-5-65, ее следует хранить в холодильнике при температуре +5° С.

Технологическая схема приготовления клеящей массы ДМ-5-65 приведена на рис. 71.

Полимеризация клеящей массы ДМ-5-65 производится в термо­ стате при температуре 6 5 ± 2 ° С в течение 48 ч. Склеиваемый блок


Подготовка компонентов

Приготовление навесок

Нагрев смолы ЭД-5

Сушка наполнитеРасплавление

Введение компонентов,

компонентов

dot =90 °С

лей при t=120±130°C малеинового

перемешивание и

 

 

в течение 2 ч.

ангидрида

охлаждение до t=SS"C

 

 

Охлаждение до 90 °С

при t=BO°C

 

испытание

 

 

 

прочности

Созревание

 

 

на отрыв

при t = + BO°C

Введение малеинового

Вакуумирование

Хранение

 

 

ангидрида, перемешивание

в течение 25мин

при г=15т25°С

 

 

 

 

Рис. 71. Технологическая схема приготовления клеящей массы ДМ-5-65.

помещают в термостат вместе с приспособлением для склейки, а по окончании выдержки в термостате блок извлекают из приспо­ собления.

Контроль качества склейки осуществляется замером электро­ акустических характеристик пьезокерамического блока и провер­ кой его на механическую (динамическую) прочность в воздухе.

Качество клеящей массы определяется пределом прочности клеевого соединения образцов при отрыве на разрывной машине. Образцами служат грибки из нержавеющей стали 1Х18Н9Т (рис. 72). При контроле качества клеящей массы испытывают не менее пяти образцов, причем проверяется каждая приготовленная партия клеящих масс ПД-20 и ДМ-5-65.

Лунка. Ф2,5x1

-ч.>

/

•о

0,05" ФЩ-0,0.

Рис. 72. Образцы для определения прочности клеевого соеди­ нения.

/ — грибок; 2 — склеенные грибки.

Металлические грибки перед склеиванием подвергают песко­ струйной обработке электрокорундом и обезжиривают спирто-бен- зиновой смесью. Затем на торцевые поверхности грибков наносят клеящую массу и образцы помещают в приспособление для склейки (рис. 73) с тарированными на усилие (5—8) • 10і н/м2 пружинами.

Для отверждения клеевой массы приспособления с грибками ставят в термостат на 48 ч при склеивании массой ДМ-5-65 или выдерживают 48 ч при температуре 2 0 ± 5 ° С при склеивании мас­ сой ПД-20.

Испытания образцов на разрывной машине производятся при температуре 18—25° С и скорости нагружения 11 мм/мин. Испытуе­ мые образцы помещают в приспособление, показанное на рис. 74.

Среднее значение прочности клеевого соединения вычисляется как среднеарифметическое из данных, полученных при испытании пяти образцов. Если среднее значение прочности клеевого соедине­ ния на образцах окажется меньше значений, указанных в техниче­ ских документах, то изготовленная партия массы бракуется.

Токопроводящие клеящие массы ДС-20 и ДС-65 применяются для создания электрического контакта между склеиваемыми эле­ ментами в пьезокерамических преобразователях, если электриче­ ский контакт невозможно создать с помощью пайки.



Токопроводящую массу ДС-20 используют в тех случаях, когда не допускается нагрев деталей при склеивании. Масса ДС-65 полимеризуется при нагревании до 60—65° С.

В состав токопроводящих клеящих масс ДС-20 и ДС-65 входят эпоксидные смолы ЭД-5 и ДЭГ-1, молекулярное серебро и отвердители: полиэтиленполиаминов — в массу ДС-20 и триэтаноламин — в массу ДС-65.

При приготовлении токопроводящих клеящих масс в фарфоро­ вом стакане смешивают навески эпоксидной смолы и молекуляр­ ного серебра. Затем в массу вводят отвердители и тщательно перемешивают ее в течение 10 мин. Жизнеспособность

Ws.

-ф-

| | — —II

 

Рис. 73. Приспособление для склеивания

Рис.

74. Приспособление

образцов — грибков.

для

крепления

образцов

/ — нажимной винт; 2 тарированная пружина;

на

разрывной

машине.

3 — установочный штифт.

 

 

 

массы ДС-20 после введения отвердителя составляет 30—40 мин

при

температуре 18—25° С или 5—6

ч при

хранении в холодиль­

нике

при температуре + 5 ° С . Масса

ДС-65

при температуре 18—

25° С жизнеспособна 24 ч.

 

 

Удельное объемное сопротивление токопроводящих масс в от-

вержденном состоянии

равно 4,2 « Ю - 2 ом.-см,

для массы

ДС-20 и

5,6 • і О - 3 ом • см для массы ДС-65.

 

 

Прочность клеевого

соединения образцов,

склеенных

массой

ДС-20, составляет 17-106 н/м2, а массой ДС-65 — 34 • 106 н/м2. Токопроводящие клеящие массы наносят в виде отдельных то­

чек диаметром 2-^3 мм на свеженанесенный слой клеящих масс