Способ склеивания деталей из алюминия и алюминиевых сплавов Советский патент 1992 года по МПК C09J5/02 

Изобретение относится к технологии склеивания металлов, а именно деталей из алюминия и алюминиевых сплавов с использованием термопластичного клея-расплава на основе полиэтилентерефталата, (ПЭТФ) и может найти применение в злектротехнической, электронной и радиотехнической промышленности, в научном приборостроении и других областях специальной техники, где предъявляются высокие требований к надежности склеенных соединений.

Цель изобретения - повышение водостойкости клеевого шва.

На чертеже схематично изобра;1 :ен склеиваемый узел.

На металлической оправке 1 укреплен стержень 2, на котором расположены два одинаковых фланца 3 и 4 из сплава Д16. Между ними помещена прокладка 5 в виде

пленки из ПЭТФ. Для обеспечения предварительного сжатия служит гайка 6 и тарельчатая пружина 7,

Пример. 1 Кольцо 5. вырубленное из пленки ТЭТФ, помещают в сосуд с ацетоном, нагретый до 40°С, и выдерживают 6 ч. Затем сосуд с ацетоном охлаждают до комнатной температуры и извлекают кольцо 5. Цилиндрические фланцы из сплава Д16 после механической обработки склеиваемых поверхностей и очистки от загрязнений обрабатывают вначале в водном растворе NaOH с концентрацией 60 г/л при 40°С в течение 20 с. Затем фланцы промывают в проточной воде и помещают в водный раствор, содержащий, мас.ч.: СгОз 5; H2S04 15: НаО 80 и выдерживают при 50°С в течение 20 мин. После этого фланцы промывают в

проточной и дистиллированной воде и сушат на воздухе при 80°С.

После такой предварительной обработки на оправке 1 собирают узел, помещая междуфланцамиЗи4 пленку ПЭТФ. Гайкой 6 и пружиной 7 обеспечивают сжатие усилием 0.4 МПа и узел помещают в вакуумную печь.

Процесс склеивания осуществляют при остаточном давлении 1,33 КПа и температуре 250°С в течение 15 мин. После-охлаждения вакуумной печи до температуры 35° в нее напускают воздух, узел извлекают и подвергают испытаниям на механическую прочность, вакуумную плотность и влагостойкость по стандартным методикам.

Стандартные методики испытаний склеенных узлов заключаются в следующем. Герметичность склеенных узлов определяют на цельнометаллическом вакуумном посту с помощью течеискателя ПТИ-7 и заполненного гелием при атмосферном давлении замкнутого объема баллона, в который помещают склеенный узел, внутреннюю полость которого соединяют стечеискателем. Герметичность узлов из алюминия и алюминиевых сплавов, склеенных по предлагаемому способу, .(во всех примерах) характеризуется натеканием, скорость которого лежит вне чувствительности течеискателя ПТИ-7, т.е. меньше 5 10® мкм/с.

Механическую прочность склеенных узлов определяют с помощью разрывной машины Р-5, закрепляя образцы в специальных захватах и накладывая разрывное усилие в осевом направлении до полного разрушения испытываемого образца. Механическая прочность склеенных предлагаемым способом узлов из алюминия и алюминиевых сплавов характеризуется усредненным удельным разрывным усилием порядка 45 МПа.

Обследование склеенных узлов на влагостойкость производят помещением их в водопроводную воду на требуемую длительность по времени. По истечении зтого времени образцы извлекают из воды, сушат и вновь испытывают на вакуумную плотность (герметичность) и механическую прочность.

Узел, обработанный согласно примеру 1, не теряет вакуумной плотности и не изменяет значение механической прочности после пребывания в водопроводной воде в течение 5 лет..

П р и м е р 2. Кольцо 5 из пленки ПЭТФ помещают в сосуд с ацетоном и выдерживают 12 ч при 20°. затем извлекают и просушивают на воздухе. Фланцы 3 и 4 из сплава Д16 после очистки от загрязнений первоначально обрабатывают в водном растворе NaOH концентрации ЮО г/л при 60° в течение 30 с. Затем фланцы промывают в проточной воде и обрабатывают в растворе

состава, мас.ч.: СгОз 8; H2S04 24; Н20 68 при 60° в течение 30 мин. После химической обработки детали промывают в проточной и дистиллированной воде и сушат на воздухе при 90°.

Детали собирают в узел согласно чертежу, обеспечивая предварительное взаимное сжатие склеиваемых деталей усилием 5 МПа, Затем узел помещают в вакуумную печь и выдерживают там в течение 80 мин

при 285° и остаточном давлении 1,33 10 Па. После охлаждения вакуумной печи в нее напускают воздух, узел извлекают и испытывают на механическую прочность, вакуумную плотность и влагостойкость.

Склеенный таким образом узел из сплава Д16 не теряет вакуумной плотности и не изменяет механической прочности после пребывания в водопроводной воде в течение 5-:7 лет.

Примерз. Кольцо 5 из пленки ПЭТФ

толщиной0.1 мм помещают в сосуд с ацетоном, нагретый до 30° и выдерживают 9 ч, после чего охлаждают до комнатной температуры и извлекают кольцо 5. Цилиндрические фланцы 3 и 4 из сплава Д16 после очистки от загрязнений обрабатывают в водном растворе NaOH с концентрацией 80 г/л при 50° в течение 25 с. После промывки проточной водой фланцы помещают в водный раствор, содержащий, мас.ч.: СгОз 6,5: H2SO/1 19,5; Н20 74, выдерживают в нем 25 мин при 55°, затем промывают в проточной и дистиллированной воде и сушат на воздухе при 85°.

После обработки прокладку 5 помещают между фланцами 3 и 4, обеспечивают гайкой 6 и пружиной 7 предварительное сжатие усилием 2,7 МПа и узел помещают в вакуумную печь, где выдерживают 48 мин

при остаточном давлении 1.33 -10 Па и температуре 268°. Затем вакуумную печь охлаждают до 35°, напускают в нее воздух, извлекают узел и подвергают его испытаниям на вакуумную плотность, механическую

прочность и влагостойкость.

Узел из сплава Д16 не теряет своей вакуумной плотности и механической прочности после нахождения в вадопроводной воде в течение 5-7 лет.

П р и м е р 4. В режимах примеров 1. 2 и 3 проводят склеивание фланцев из сплавов Д1, Д6, ДЗП, Д18П и ВД17. 1/1спытания зтих склеенных узлов п.о указанным стандартным методикам показали, что их герме

Изобретение относится к способам склеивания деталей из алюминия и алюминиевых сплавов и может найти применение в приборостроении. Изобретение позволяет повысить водостойкость клеевого шва. Обработанную ацетоном при 20-40°С в течение 6-12 ч пленку полиэтилентерефталата размещают между склеиваемыми деталями, поверхности которого последовательно обработаны водным раствором NaOH.концентрации 60-100 г/л при 40-60°С в течение 20-30 с и раствором, содержащим, мас.ч.: СгОз 5-8; H2SO/1 15-24 и НаО 68-80, при 50-60° С в течение 20-30 мин. 1 ил.^^ •^^