EA016284B1 - Method of restoring articles from thermoplastic polymer material by a method of extrusion welding - Google Patents
Method of restoring articles from thermoplastic polymer material by a method of extrusion welding Download PDFInfo
- Publication number
- EA016284B1 EA016284B1 EA201100480A EA201100480A EA016284B1 EA 016284 B1 EA016284 B1 EA 016284B1 EA 201100480 A EA201100480 A EA 201100480A EA 201100480 A EA201100480 A EA 201100480A EA 016284 B1 EA016284 B1 EA 016284B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- surfacing
- deposited
- restoring
- restored
- layer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии производства и ремонта изделий, в том числе к технологии восстановления изделий из термопластичных полимерных материалов.The invention relates to a technology for the production and repair of products, including technology for the restoration of products from thermoplastic polymeric materials.
Известен способ нанесения покрытия на металлическую основу методом наплавки, включающее нагревание поверхности металлической основы, нагревание термопластичной полимерной композиции до температуры расплавления, экструдирование расплавленной композиции на предварительно нагретую металлическую основу для получения слоя расплавленной композиции покрытия толщиной около 1-40 мкм (патент на изобретение № 2188837). Данное изобретение относится к экструзионным методам нанесения покрытия в виде пленки на металлические основы, такие как металлическая банка или контейнер.A known method of applying a coating to a metal base by surfacing, including heating the surface of the metal base, heating the thermoplastic polymer composition to a melting temperature, extruding the molten composition onto a preheated metal base to obtain a layer of molten coating composition with a thickness of about 1-40 μm (patent for the invention No. 2188837 ) This invention relates to extrusion methods of coating in the form of a film on a metal base, such as a metal can or container.
Известен способ ремонта изделий из полимерных материалов, при котором определяют границы зоны повреждения, вырезают поврежденную зону с образованием сквозного отверстия, изготавливают накладку соответствующей формы и вклеивают в зону повреждения изделия с соблюдением режима нагрева и давления (патент на изобретение № 2176954). Предлагаемый способ ремонта изделий из полимерных материалов позволяет без демонтажа и вывода из строя объектов, преимущественно листов или монолитных панелей (например крыла самолета), осуществлять ремонт известными средствами с использованием простой оснастки.A known method of repairing products from polymeric materials, in which the boundaries of the damage zone are determined, the damaged zone is cut out with the formation of a through hole, an overlay of the corresponding shape is made and glued into the product damage zone in compliance with the heating and pressure conditions (patent for invention No. 2176954). The proposed method of repairing products made of polymeric materials allows, without dismantling and incapacitating objects, mainly sheets or monolithic panels (for example, aircraft wings), to carry out repairs by known means using simple equipment.
Однако данный способ невозможно применить к восстановлению механически изношенных в процессе эксплуатации полимерных изделий, где требуются высокие требования к рабочим поверхностям, например плит оборудования.However, this method cannot be applied to the restoration of polymer products mechanically worn during operation, where high demands are required on working surfaces, for example, equipment plates.
Экструзионная наплавка - процесс наложения на восстанавливаемую поверхность термопластов слоя полимерного материала, выходящего из экструдера, при непрерывной подаче его на прогреваемую в процессе, восстанавливаемую поверхность, с образование неразъемного соединения между восстанавливаемой поверхностью и наплавленным слоем.Extrusion surfacing is the process of applying a layer of polymer material emerging from an extruder onto a thermoplastics surface being restored, while continuously feeding it onto a reconditioned surface heated in the process, with the formation of an inseparable connection between the restored surface and the deposited layer.
Задачей, на решение которой направлено данное техническое решение, является повышение эффективности и качества выполнения восстановительных и ремонтных работ для изделий из полимерных материалов.The task to which this technical solution is directed is to increase the efficiency and quality of the restoration and repair work for products made of polymeric materials.
Техническая задача достигается за счет того, что способ восстановления изделий из термопластичного полимерного материала методом экструзионной наплавки включает очистку и подготовку поверхности восстанавливаемого изделия с удалением механическим способом поверхностного слоя восстанавливаемого изделия на глубину не менее 1 мм, активацию поверхности восстанавливаемого изделия нагревом горячим воздухом поверхностного слоя до вязкотекучего состояния в диапазоне температурного интервала вязкотекучести с параллельным нагревом наплавляемого термопластичного полимерного материала в камере пластификации экструдера до вязкотекущего состояния в диапазоне температурного интервала вязкотекучести, экструдирование наплавляемого материала на активированную восстанавливаемую поверхность через насадку экструдера, формирующую параметры наплавленного слоя, с условием обеспечения плотного контакта между основным и наплавляемым материалами, с образованием неразъемного соединения между основньм и наплавленным материалами, при этом основной и наплавляемый материалы должны иметь близкий химический состав и показатели текучести расплава, далее остывание изделия с последующей механической обработкой поверхности до необходимых параметров.The technical problem is achieved due to the fact that the method of restoring products from a thermoplastic polymer material by extrusion surfacing involves cleaning and preparing the surface of the restored product with the mechanical removal of the surface layer of the restored product to a depth of at least 1 mm, activation of the surface of the restored product by heating the surface layer with hot air to viscous state in the range of temperature range of viscous flow with parallel heating thermoplastic polymer material in the chamber of plasticization of the extruder to a viscous state in the temperature range of the viscous fluidity, extruding the deposited material onto the activated reconstructed surface through the extruder nozzle, forming the parameters of the deposited layer, with the condition of ensuring tight contact between the main and deposited materials, with the formation of an integral connection between the base and deposited materials, with the main and deposited materials up to zhny have close chemical composition and melt flow indices, further cooling of the product with subsequent machining to the desired surface parameters.
Кроме того, перед наплавкой восстанавливаемое изделие размещают в технологической оснастке.In addition, before surfacing the restored product is placed in technological equipment.
При этом в качестве наплавляемого материала применяют как полимерный пруток, так и гранулы полимера.In this case, both a polymer bar and polymer granules are used as a deposited material.
Причем при необходимости применяют многопроходную и многослойную наплавку.Moreover, if necessary, multi-pass and multi-layer surfacing are used.
Наплавка производится с целью нанесения на изношенные поверхности изделия слоя полимерного материала, отвечающего требованиям эксплуатационной надежности изделия.Surfacing is carried out with the aim of applying a layer of polymer material on worn surfaces of the product that meets the requirements of the operational reliability of the product.
Процесс наплавки термопластов экструдируемой присадкой близок к процессу наплавки металлов плавящимся электродом. В обоих случаях образование наплавленного слоя происходит в результате сплавления присадочного материала с поверхностью наплавляемого изделия. Различие состоит в том, что полимерные материалы не переходят при плавлении в жидкую фазу, а остаются в вязкотекучем состоянии. При нагревании полимера сначала появляются колебания звеньев, а при более высоких температурах - движение цепей. Следовательно, при повышении температуры полимер переходит из твердого состояния сначала в высокоэластическое, а затем в вязкотекучее состояние. Переход полимера из одного физического состояния в другое происходит при определенном интервале температур. Для обеспечения плотного контакта между основным и присадочным материалами необходимо применять давление. При этом наплавочную насадку экструдера прижимают к поверхности восстанавливаемой детали и перемещают по ней, получая наплавленный слой. При наплавке образуется неразъемное соединение основного и наплавленного слоя материала.The process of surfacing thermoplastics with an extrudable additive is close to the process of surfacing metals with a consumable electrode. In both cases, the formation of a deposited layer occurs as a result of fusion of the filler material with the surface of the deposited product. The difference is that polymeric materials do not pass upon melting into the liquid phase, but remain in a viscous flowing state. When the polymer is heated, first the vibrations of the links appear, and at higher temperatures the movement of the chains. Consequently, with increasing temperature, the polymer passes from a solid state first to a highly elastic and then to a viscous flow state. The transition of the polymer from one physical state to another occurs at a certain temperature range. To ensure tight contact between the base and filler materials, pressure must be applied. In this case, the surfacing nozzle of the extruder is pressed to the surface of the restored part and moved along it, obtaining a deposited layer. When surfacing, an inseparable connection of the main and deposited layer of material is formed.
Для предотвращения вытекания, а также обеспечения определенной формы наплавленного слоя рекомендуется применять технологическую оснастку необходимой формы, изготовленную из низкоуглеродистых сталей. Также технологическая оснастка нужна во избежание деформаций вызванных неравномерным нагревом, внутренними напряжениями в изделии при наплавке.To prevent leakage, as well as to ensure a certain shape of the deposited layer, it is recommended to use technological equipment of the necessary shape made of low carbon steels. Also, technological equipment is needed to avoid deformations caused by uneven heating, internal stresses in the product during surfacing.
Температурные режимы наплавки выбирают в зависимости от марки восстанавливаемого полимерDeposition temperature conditions are selected depending on the brand of polymer being restored.
- 1 016284 ного материала, учитывая его температуру текучести, деструкции и температурный интервал вязкотекучести.- 1 016284 material, taking into account its temperature of yield, destruction and temperature range of viscous flow.
Таблица 1. Температурные интервалы вязкотекучести некоторых термопластовTable 1. Temperature ranges for the viscosity of some thermoplastics
Не рекомендуется производить быстрый нагрев и охлаждение изделий с целью избежать температурного шока, который в свою очередь приводит к созданию высоких напряжений в материале и соответственно снижает механические (эксплуатационные) свойства изделия. Предпочтительней производить медленный нагрев материала.It is not recommended to produce quick heating and cooling of products in order to avoid temperature shock, which in turn leads to the creation of high stresses in the material and, accordingly, reduces the mechanical (operational) properties of the product. It is preferable to produce a slow heating of the material.
Не следует ускорять охлаждение наплавленного слоя с помощью холодного воздуха, воды и т.п. Быстрое охлаждение приводит к созданию в зоне сплавления и в наплавленном слое значительных перепадов температур, которые ведут к созданию больших внутренних напряжений, снижающих прочность наплавленного материала.You should not accelerate the cooling of the deposited layer using cold air, water, etc. Rapid cooling leads to the creation of significant temperature differences in the fusion zone and in the deposited layer, which lead to the creation of large internal stresses that reduce the strength of the deposited material.
После проведения работ по экструзионной наплавке изделие подвергается механической обработке, в целях придания ему необходимой геометрической формы и параметров шероховатости наплавленной поверхности.After carrying out work on extrusion surfacing, the product is machined in order to give it the necessary geometric shape and roughness parameters of the deposited surface.
Патентные исследования не выявили способов восстановления изношенных пластиковых поверхностей методом экструзионной наплавки, характеризующейся заявленной совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что указанный способ соответствует критерию новизна.Patent studies have not revealed ways to restore worn plastic surfaces by extrusion surfacing, characterized by the claimed combination of features, therefore, we can assume that this method meets the criterion of novelty.
Использование совокупности отличительных признаков также неизвестно, что говорит о соответствии критерию изобретательский уровень.The use of a combination of distinctive features is also unknown, which indicates that the criterion of inventive step.
Заявляемый способ может быть осуществлен промышленным способом на любом производстве, следовательно, он соответствует критерию промышленная применимость.The inventive method can be carried out industrially in any production, therefore, it meets the criterion of industrial applicability.
Процесс наплавки поясняется чертежом.The deposition process is illustrated in the drawing.
На чертеже условно представлено восстанавливаемое изделие (плита) 1, экструдер со шнеком 2, наплавочная насадка 3, термофен 4, наплавленный слой 5.The drawing conventionally presents the restored product (plate) 1, an extruder with a screw 2, a surfacing nozzle 3, a hot air gun 4, a deposited layer 5.
Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.
С целью определения характера и степени износа восстанавливаемого изделия (детали) 1 производят осмотр - дефектовку. Высокое качество при экструзионной наплавке может быть достигнуто, только если контактная поверхность детали 1, которая подлежит наплавке, правильно подготовлена. Она должна быть очищена от всех загрязнений, особенно от масляных и жировых. К загрязнениям также относится слой полимера, который мог подвергнуться ультрафиолетовому разрушению и диффузии инородного материала в поверхностный слой. Очистку предпочтительней производить механическим способом со снятием поверхностного слоя не менее чем на 1 мм.In order to determine the nature and degree of wear of the restored product (part) 1, inspection is carried out - troubleshooting. High quality during extrusion surfacing can be achieved only if the contact surface of the part 1 to be surfaced is properly prepared. It must be cleaned of all contaminants, especially oil and grease. Pollution also includes a polymer layer, which could undergo ultraviolet destruction and diffusion of foreign material into the surface layer. It is preferable to clean it mechanically with removal of the surface layer by at least 1 mm.
Также полимерный материал может собирать на своей поверхности влагу из окружающего воздуха. Если влага накоплена на основном материале, то от неё также избавляются при механическом снятии поверхностного слоя. Если влага накоплена присадочным материалом, она испаряется в экструдере 2 и смешивается с пластифицированным присадочным материалом, но при остывании в наплавленном слое 5 образуется дефект в виде пор раковин, снижающих прочность наплавленного слоя 5. Горячий воздух экструдера 2 и увеличение высоты наплавляемого слоя 5 усиливает этот эффект. С целью недопущения вышеуказанного дефекта необходимо хранить присадочный материла в сухом помещении или предварительно перед применением просушить при температуре 80-90°С в сушильных печах в течение 12 ч;Also, the polymeric material can collect moisture from the surrounding air on its surface. If moisture is accumulated on the base material, then it is also disposed of by mechanical removal of the surface layer. If moisture is accumulated by the filler material, it evaporates in the extruder 2 and mixes with the plasticized filler material, but when cooled in the deposited layer 5, a defect is formed in the form of pore shells that reduce the strength of the deposited layer 5. The hot air of the extruder 2 and an increase in the height of the deposited layer 5 reinforce this the effect. In order to prevent the above defect, it is necessary to store the filler material in a dry room or dry it before drying at a temperature of 80-90 ° C in drying ovens for 12 hours;
использовать систему осушения воздуха, подаваемого в зону наплавки;use a system to drain the air supplied to the surfacing zone;
избегать разницы начальных температур основного и присадочного материалов, для этого хранить их в помещении;to avoid the difference in initial temperatures of the main and filler materials, for this, store them indoors;
стремиться к понижению влажности в помещении, где производятся наплавочные работы;strive to reduce humidity in the room where surfacing is performed;
Для выполнения экструзионной наплавки применяются различные аппараты для экструзионной сварки.Various extrusion welding machines are used to perform extrusion surfacing.
Сварочные экструзионные аппараты разработаны таким образом, чтобы гарантировать, что определенные параметры точно выдерживаются с целью максимизации качества выполнения работ. Это следующие параметры: температура присадочного материала, коэффициент расхода материала, температура горячего воздуха для предварительного нагрева, количество горячего воздуха.The extrusion welding machines are designed to ensure that certain parameters are accurately maintained in order to maximize the quality of work. These are the following parameters: temperature of filler material, coefficient of material consumption, temperature of hot air for preheating, amount of hot air.
Скорость, которая может быть достигнута при наплавке, зависит от температурных режимов, расхода экструдируемого материала, площади наплавляемого слоя и конструкции насадки для формирования наплавленного слоя (далее - наплавочной насадки).The speed that can be achieved during surfacing depends on temperature conditions, the flow rate of the extrudable material, the area of the deposited layer and the design of the nozzle to form the deposited layer (hereinafter referred to as the surfacing nozzle).
Выбор экструдера 2 производится в зависимости от вышеуказанных параметров, геометрическихThe choice of extruder 2 is made depending on the above parameters, geometric
- 2 016284 размеров, предполагаемых к восстановлению деталей (изделий), марки восстанавливаемых термопластов. Современный сварочный экструзионный аппарат имеет функцию раздельного управления температурой в камере пластификации и воздухом для нагрева с индикацией данных на двух дисплеях пульта управления, что облегчает работу и контроль.- 2 016284 sizes, proposed for the restoration of parts (products), brand of restored thermoplastics. The modern welding extrusion machine has the function of separately controlling the temperature in the plasticization chamber and the air for heating with data indication on two displays of the control panel, which facilitates operation and control.
Система электронного управления камерой пластификации не позволяет электродвигателю привода включаться до тех пор, пока материал не будет нагрет до нужной температуры. Это предупреждает преждевременную подачу напряжения на двигатель и привод шнека экструдера.The electronic control system of the plasticization chamber does not allow the drive motor to turn on until the material is heated to the desired temperature. This prevents the premature supply of voltage to the motor and the screw drive of the extruder.
Для обеспечения возможностей проведения экструзионной наплавки необходимо изготовить наплавочную насадку 3, при этом изготовляют её для каждого типа наплавляемой детали (группы деталей) по форме и размерам восстанавливаемой детали. В качестве материала для изготовления наплавочной насадки применяют, например, фторопласт-4 (политетрафторэтилен).To ensure the possibility of carrying out extrusion surfacing, it is necessary to manufacture a surfacing nozzle 3, while it is manufactured for each type of deposited part (group of parts) according to the shape and size of the part being restored. As a material for the manufacture of surfacing nozzles, for example, fluoroplast-4 (polytetrafluoroethylene) is used.
При этом необходимо учитывать:It is necessary to consider:
производительность экструдера;extruder performance;
температуру горячего воздуха для предварительного нагрева;hot air temperature for preheating;
температуру экструдируемого материала;temperature of the extrudable material;
такое свойство, как усадка наплавляемого материала;a property such as shrinkage of the deposited material;
температуру окружающего воздуха при производстве наплавочных работ;ambient temperature during surfacing;
максимально допустимую площадь поперечного сечения наплавляемого слоя.the maximum allowable cross-sectional area of the deposited layer.
При изготовлении наплавочной насадки 3 необходимо руководствоваться принципом: чем шире наплавляемый слой, тем длиннее должна быть наплавочная насадка.In the manufacture of surfacing nozzle 3, it is necessary to be guided by the principle: the wider the deposited layer, the longer the surfacing nozzle should be.
При проведении процесса наплавки изделие располагают в технологической оснастке, например кондукторе. Процесс наплавочных работ в условиях ниже +10°С для уменьшения скорости охлаждения, необходимо укрывать наплавленный слой теплоизоляционными материалами. Выбор температур производят в зависимости от материала изделия, с которым производят наплавку. При наплавке образуется неразъемное соединение основного материала изделия и наплавленного слоя материала. После окончания наплавки во избежание появления деформаций вызванных внутренними напряжениями, остывание деталей в кондукторе осуществляется до температуры не выше +50°С по всей толщине изделия.During the welding process, the product is placed in technological equipment, such as a conductor. The process of surfacing in conditions below + 10 ° C to reduce the cooling rate, it is necessary to cover the deposited layer with heat-insulating materials. The choice of temperature is made depending on the material of the product with which the surfacing is performed. When surfacing, an integral connection is formed between the main material of the product and the deposited layer of material. After surfacing is completed, in order to avoid the appearance of deformations caused by internal stresses, the parts are cooled in a conductor to a temperature not exceeding + 50 ° C throughout the entire thickness of the product.
Качество наплавочных работ можно оценить внешним смотром поверхности наплавленного слоя, механическими испытаниями образцов, эксплуатационными испытаниями.The quality of surfacing can be assessed by external inspection of the surface of the deposited layer, mechanical testing of samples, operational tests.
После проведения работ по экструзионной наплавке изделие при необходимости подвергается механической обработке в целях придания ему необходимой геометрической формы и параметров шероховатости наплавленной поверхности.After carrying out work on extrusion surfacing, the product, if necessary, is subjected to mechanical processing in order to give it the necessary geometric shape and roughness parameters of the deposited surface.
Механическая обработка восстановленной (наплавленной) поверхности возможна с применением любых металлорежущих станков, но при этом надо учитывать возможность течения обрабатываемого материала в процессе механической обработки и необходимость подбора режимов мехобработки таким образом, чтобы температура обрабатываемой поверхности не превышала величину температуры плавления полимерного материала изделия.The machining of the restored (deposited) surface is possible using any metal-cutting machines, but it is necessary to take into account the possibility of the flow of the processed material during the machining process and the need to select the machining modes so that the temperature of the processed surface does not exceed the melting temperature of the polymer material of the product.
Пример конкретного выполнения способаAn example of a specific implementation of the method
Восстановление контактных поверхностей плит промежуточных камерного тапа к пресс-фильтру ΌΙΕΜΜΕ МЕ-1500 (далее - плит), эксплуатируемых на обогатительной фабрике ОАО Учалинский ГОК. В процессе эксплуатации контактные поверхности плит подвергаются эксплуатационным нагрузкам: давление до 30 МПа на контактные поверхности плиты, вдавливание концентрата медно колчеданных руд в поверхностный слой плиты, локальный эрозионный износ. В результате вышеизложенного плиты перестают отвечать эксплуатационным требованиям. Для обеспечения возможности дальнейшей эксплуатации плит необходимо произвести их ремонт, заключающийся в восстановлении геометрических размеров контактных поверхностей плит с обеспечением требований эксплуатационной надежности изделия.The restoration of the contact surfaces of the intermediate chamber tapas plates to the ΌΙΕΜΜΕ ME-1500 press filter (hereinafter referred to as the plates) operated at the beneficiation plant of Uchalinsky GOK OJSC. During operation, the contact surfaces of the plates are subjected to operational loads: pressure up to 30 MPa on the contact surfaces of the plate, indentation of the concentrate of copper-pyrite ores in the surface layer of the plate, local erosion wear. As a result of the above, the slabs cease to meet operational requirements. To ensure the possibility of further operation of the plates, it is necessary to repair them, which consists in restoring the geometric dimensions of the contact surfaces of the plates with the requirements for operational reliability of the product.
При дефектовке плит определяется общая степень износа поверхности, величина и характер локальных дефектов в виде раковин, канавок, вдавливаний, волнистости и т.п., потеря общих геометрических размеров плиты и как следствие способ и глубина удаляемого поверхностного слоя плит. Глубина удаляемого поверхностного слоя в зависимости от степени износа составляет от 1 до 4 мм. Глубина удаляемого слоя в месте локальных дефектов составляет от 1 до 20 мм.During plate troubleshooting, the general degree of surface wear, the size and nature of local defects in the form of shells, grooves, indentations, corrugations, etc., the loss of the overall geometric dimensions of the plate and, as a result, the method and depth of the removed surface layer of the plates, are determined. Depth of the removed surface layer, depending on the degree of wear, is from 1 to 4 mm. The depth of the removed layer at the site of local defects is from 1 to 20 mm.
При подготовке поверхности к восстановительной наплавке производится удаление поверхностного слоя на продольно-строгальном станке. Удаление поверхностного слоя с мест локальных дефектов и зоны, прилегающей к поверхности, подлежащей восстановлению на ширину 10-20 мм, производится электроинструментом (рубанок электрический, углошлифовальная машина, ручной электрический фрезер) или ручным инструментом (набор ножей для циклевания, скребков, стамесок по дереву и т.п.).When preparing the surface for reconditioning surfacing, the surface layer is removed on a planer. The removal of the surface layer from local defects and the area adjacent to the surface to be restored to a width of 10-20 mm is carried out with a power tool (electric planer, angle grinder, manual electric milling cutter) or a hand tool (set of knives for scraping, scrapers, wood chisels etc.).
По окончании подготовки поверхности плита укладывается в технологическую оснастку, например кондуктор, и фиксируется от возможного коробления в процессе наплавки. Оснастка необходима для ограничения течения основного и наплавляемого материалов в процессе наплавки, обеспечения формирования наплавленного слоя у края (торцевой поверхности) плиты, возможности опирания наплавочAt the end of surface preparation, the plate is placed in technological equipment, such as a conductor, and is fixed from possible warping during surfacing. Equipment is necessary to limit the flow of the main and deposited materials during the surfacing process, to ensure the formation of a deposited layer at the edge (end surface) of the plate, and the possibility of supporting the surfacing
- 3 016284 ной насадки и передвижения её вдоль восстанавливаемой поверхности. Оснастка изготавливается из полосового профильного проката из низкоуглеродистой стали. Форма оснастки копирует геометрию боковых поверхностей плиты.- 3 016284 nozzle and its movement along the restored surface. The equipment is made of strip profile rolled products from low carbon steel. The shape of the snap copies the geometry of the side surfaces of the slab.
При проведении испытания материала плит в лабораторных условиях по ГОСТ 11645-73 установлено, что они изготовлены из полипропилена марки 21003 по ГОСТ 26996-86. В качестве присадочного материала выбран пруток РКАТ/Е04//РРС/К7032 (круг, сер. КА1. 7032) марки 02003.When testing the material of plates in laboratory conditions according to GOST 11645-73, it was found that they are made of polypropylene grade 21003 according to GOST 26996-86. The rod RKAT / E04 // RRS / K7032 (circle, ser. KA1. 7032) of the 02003 grade was selected as the filler material.
Для осуществления процесса наплавки, с учетом марки материала восстанавливаемой плиты и присадочного материала применяется ручной экструдер ЭоЫе 2007 С8 производства Германия.For the implementation of the welding process, taking into account the brand of material of the restored plate and filler material, a manual extruder ЭОЫе 2007 С8 made in Germany is used.
Для обеспечения образования наплавленного слоя изготовлена и применяется наплавочная насадка со следующими параметрами: материал - фторопласт-4; геометрические размеры по внутренней части: длина - 85 мм, ширина 70 мм, глубина 8 мм.To ensure the formation of a deposited layer, a surfacing nozzle is made and used with the following parameters: material - fluoroplast-4; geometric dimensions on the inside: length - 85 mm, width 70 mm, depth 8 mm.
Последовательность операций зависит от глубины выборки локальных дефектов и необходимого количества наплавляемого материала. Если глубина выборки локальных дефектов более 3 мм от остальной поверхности, то сначала наплавляют участок с локальным дефектом. Для наплавки локальных дефектов используется насадка, соответствующая геометрии выборки. Затем переходят к наплавке основной поверхности.The sequence of operations depends on the depth of sampling of local defects and the required amount of deposited material. If the depth of sampling of local defects is more than 3 mm from the rest of the surface, then first the area with a local defect is fused. For surfacing local defects, a nozzle corresponding to the geometry of the sample is used. Then go to the surfacing of the main surface.
Наплавку производят следующим образом. Для нагрева восстанавливаемой поверхности, например плиты 1, используют элемент устройство для нагрева воздуха - термофен 4, который входит в комплект экструдера. Воздух нагревают и подают через сопло на восстанавливаемую поверхность 1, чтобы нагреть ее непосредственно перед подачей расплавленного присадочного материала. Для обеспечения равномерного нагрева восстанавливаемой поверхности 1 по всей ширине на сопло термофена 4 изготовлена и используется насадка (на чертеже не показано) трапециевидной формы с размерами у основания 40 мм и шириной раскрытия 8 мм. Расстояние от сопла до поверхности 20-30 мм. Одновременно наплавляемый материал (пруток) нагревается в камере пластификации экструдера 2 до вязкотекущего состояния. По мере нагрева контактной поверхности до вязкотекучего состояния экструдер 2 перемещается вдоль наплавляемой поверхности 1 и при подходе наплавочной насадки 3 к активированной контактной поверхности включается подача эксрудируемого материала.Surfacing is as follows. To heat the restored surface, for example, plate 1, use the element of the device for heating air - hot air gun 4, which is included in the extruder kit. The air is heated and fed through a nozzle to the reconstructed surface 1 in order to heat it immediately before the supply of molten filler material. To ensure uniform heating of the restored surface 1 over the entire width, a nozzle (not shown) of a trapezoidal shape with dimensions at the base of 40 mm and an opening width of 8 mm is made and used on the hot air gun nozzle 4. The distance from the nozzle to the surface is 20-30 mm. At the same time, the deposited material (bar) is heated in the plasticization chamber of the extruder 2 to a viscous state. As the contact surface is heated to a viscous state, the extruder 2 moves along the deposited surface 1 and when the surfacing nozzle 3 approaches the activated contact surface, the feed of the extrudable material is turned on.
Экструдируемый материал подается на активированную контактную поверхность 1 и придавливается скользящей наплавочной насадкой 3, формируя наплавочный слой 5. Экструдер 2 с учетом формы наплавочной насадки 3 должен устанавливаться под углом 90±10° и передвигаться вдоль изделия, опираясь на технологическую оснастку. Для обеспечения плотного контакта между наплавляемой поверхностью 1 и гомогенной экструдируемой массой оператор кроме поступательного перемещения экструдера 2 осуществляет прижим наплавочной насадки 3 к технологической оснастке, создавая усилие вдоль экструдера 2. Это необходимо во избежание образования зазора между насадкой 3 и восстанавливаемой поверхностью 1, что может привести к поднятию насадки 3 и невозможности обеспечения формы наплавляемой поверхности. Температура нагретого воздуха и расплавленного присадочного материала, подаваемого в зону наплавки, регулируется блоком автоматики экструдера 2 и должна соответствовать указанным в таблице.The extrudable material is fed onto the activated contact surface 1 and pressed by a sliding surfacing nozzle 3, forming a surfacing layer 5. The extruder 2, taking into account the shape of the surfacing nozzle 3, should be installed at an angle of 90 ± 10 ° and move along the product, relying on technological equipment. To ensure tight contact between the deposited surface 1 and the homogeneous extrudable mass, the operator, in addition to the translational movement of the extruder 2, presses the surfacing nozzle 3 against the tooling, creating a force along the extruder 2. This is necessary to avoid the formation of a gap between the nozzle 3 and the restored surface 1, which can lead to to raise the nozzle 3 and the inability to ensure the shape of the weld surface. The temperature of the heated air and molten filler material supplied to the surfacing zone is regulated by the automation unit of the extruder 2 and must correspond to those indicated in the table.
Таблица 2table 2
Данные табл. 2 приведены для температуры окружающего воздуха, плит, прутка в диапазоне 1822°С. Скорость наплавки при принятых параметрах находится в пределах 10-15 м/ч. При указанных параметрах наплавки, с учетом усадки наплавленного слоя величина наплавленного слоя составляет 5-6 мм.The data table. 2 are given for ambient temperature, plates, rods in the range of 1822 ° C. The deposition rate at the accepted parameters is in the range of 10-15 m / h. At the indicated surfacing parameters, taking into account the shrinkage of the deposited layer, the value of the deposited layer is 5-6 mm.
Перед выполнением последующего слоя производится механическая зачистка поверхности предыдущего слоя, которая в процессе наплавки последующего слоя будет переплавляться. Зачистка производится вручную или электроинструментами.Before performing the subsequent layer, a mechanical cleaning of the surface of the previous layer is performed, which will be remelted during the surfacing of the subsequent layer. Stripping is done manually or with power tools.
По окончании восстановительной наплавки плита остывает в кондукторе до температуры не выше +50°С, после чего вынимается из кондуктора и направляется на механическую обработку. Механическая обработка плит производится с целью доведения геометрических размеров до номинальных. Как отмечалось ранее, механическая обработка наплавленной поверхности возможна с применением любых металлорежущих станков. Для механической обработки плит, с учетом загруженности станочного парка, применяется продольно строгальный станок модели 7216Г. Механическая обработка производится торцевой фрезой со сменными резцами в два этапа: черновая обработка, чистовая обработка.At the end of reconstructing surfacing, the plate cools down in the conductor to a temperature not exceeding + 50 ° C, after which it is removed from the conductor and sent for machining. The mechanical processing of the plates is carried out in order to bring the geometric dimensions to nominal. As noted earlier, the machining of the deposited surface is possible using any metal-cutting machines. For the mechanical processing of plates, taking into account the workload of the machine park, a longitudinally planing machine model 7216G is used. Machining is carried out with an end mill with interchangeable cutters in two stages: roughing, finishing.
Предлагаемый способ восстановления изделий из термопластичного материала методом экструзионной наплавки позволяет осуществлять быстро и качественно ремонт изделий и восстановление их в рабочий цикл. Наплавленный слой имеет равномерную по всей поверхности детали толщину.The proposed method for the restoration of products from thermoplastic material by extrusion surfacing allows you to quickly and efficiently repair products and restore them to the working cycle. The deposited layer has a thickness uniform over the entire surface of the part.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201100480A EA016284B1 (en) | 2011-03-11 | 2011-03-11 | Method of restoring articles from thermoplastic polymer material by a method of extrusion welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201100480A EA016284B1 (en) | 2011-03-11 | 2011-03-11 | Method of restoring articles from thermoplastic polymer material by a method of extrusion welding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201100480A1 EA201100480A1 (en) | 2012-03-30 |
| EA016284B1 true EA016284B1 (en) | 2012-03-30 |
Family
ID=45908253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201100480A EA016284B1 (en) | 2011-03-11 | 2011-03-11 | Method of restoring articles from thermoplastic polymer material by a method of extrusion welding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA016284B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747324C2 (en) * | 2016-05-13 | 2021-05-04 | Плэстик Рипэар Систем 2011, С.Л. | Repaired plastic product |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL3178639T3 (en) | 2015-12-11 | 2022-01-17 | MTU Aero Engines AG | Method of repairing damages of aircraft engine components made of weldable thermoplastic materials |
| WO2017194796A1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | Plastic Repair System 2011,S.L. | Method for repairing plastic objects |
| EA038399B1 (en) * | 2018-04-16 | 2021-08-23 | Павел Иванович Кичигин | Method to reinforce polymer sheets or walls and extruder die to implement the method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1199918A (en) * | 1966-07-29 | 1970-07-22 | Burmah Oil Trading Ltd | A method of Coating Sheet Materials with Viscous Materials |
| SU1790510A3 (en) * | 1991-04-29 | 1993-01-23 | Cebepoдoheцkий Texhoлoгичeckий Иhctиtуt "Apmoплact" | Method for making long-measure fiberglass products |
| RU2176954C1 (en) * | 2000-03-21 | 2001-12-20 | Виленц Виктор Семенович | Device for repair of items of polymeric materials |
| RU2188837C2 (en) * | 1996-05-17 | 2002-09-10 | Зэ Декстер Корпорейшн | Coating process and coated product |
| US20050072560A1 (en) * | 2001-08-07 | 2005-04-07 | Otter James William | Method of making a condensing heat exchanger by direct extrusion coating of afilm |
-
2011
- 2011-03-11 EA EA201100480A patent/EA016284B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1199918A (en) * | 1966-07-29 | 1970-07-22 | Burmah Oil Trading Ltd | A method of Coating Sheet Materials with Viscous Materials |
| SU1790510A3 (en) * | 1991-04-29 | 1993-01-23 | Cebepoдoheцkий Texhoлoгичeckий Иhctиtуt "Apmoплact" | Method for making long-measure fiberglass products |
| RU2188837C2 (en) * | 1996-05-17 | 2002-09-10 | Зэ Декстер Корпорейшн | Coating process and coated product |
| RU2176954C1 (en) * | 2000-03-21 | 2001-12-20 | Виленц Виктор Семенович | Device for repair of items of polymeric materials |
| US20050072560A1 (en) * | 2001-08-07 | 2005-04-07 | Otter James William | Method of making a condensing heat exchanger by direct extrusion coating of afilm |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747324C2 (en) * | 2016-05-13 | 2021-05-04 | Плэстик Рипэар Систем 2011, С.Л. | Repaired plastic product |
| US11059245B2 (en) | 2016-05-13 | 2021-07-13 | Plastic Repair System 2011, S.L. | Repaired plastic product |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201100480A1 (en) | 2012-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201300207Y (en) | Selective laser melting rapid molding device for metal parts | |
| EA016284B1 (en) | Method of restoring articles from thermoplastic polymer material by a method of extrusion welding | |
| EP2082813B1 (en) | Mechanical device for maintenance and/or cleaning of support strips of a work piece support | |
| CN110747458A (en) | Method for repairing crankshaft of hot-rolling fixed-width press | |
| CN205520008U (en) | Full -automatic excircle surfacing welding machine | |
| KR20160003823A (en) | Rolling device and method for conditioning a roll surface | |
| CN110625628B (en) | Method and device for removing nondestructive testing defects of large steel castings | |
| CN115502575A (en) | Hardware precision cutting equipment and method thereof | |
| CN113118892B (en) | Processing method for producing environment-friendly marble plate | |
| CN110711994A (en) | Welding tool based on welding robot | |
| JP2012086178A (en) | Method and facility for reshaping cutting blade | |
| CN219837605U (en) | Ceramic polishing machine convenient to change polishing roller | |
| CN203751620U (en) | Automatic burnishing machine | |
| Iosub et al. | Plasma cutting of composite materials | |
| CN110369849B (en) | Cold rolling production line removes welding slag equipment | |
| CN103737242B (en) | Automatic burnishing-in machine | |
| CN110548907A (en) | Numerically controlled fraise machine with lathe bed elevating gear | |
| CN112828364B (en) | Boring and milling device with automatic cleaning function | |
| CN214349917U (en) | Numerical control metal sheet curve shearing machine | |
| CN104894556A (en) | Remanufacturing method of scraper conveyor | |
| CN104786294A (en) | Production technology of structural core material set | |
| CN110405424B (en) | Processing technology of net rack rod piece | |
| KR100303490B1 (en) | Device for automafically molding a long bolt | |
| JP5058707B2 (en) | Equipment management method for steel sheet flash butt welder | |
| Hatala et al. | Effect of Traverse Speed on Surface Roughness Parameters after Laser Cutting of Non-alloy Structural Steel. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY KZ |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |