EA025682B1

EA025682B1 - Штуцерные элементы или узлы трубопровода, имеющие улучшенную адгезию с пластичными материалами

Info

Publication number: EA025682B1
Application number: EA201370209A
Authority: EA
Inventors: Сюлейман Деведжи; Ялджин Оксуз; Зафер Гемиджи
Original assignee: Дизайн Груп Текноложи Арастирма Ве Гелистирме Сан. Тидж. А.Ш.
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2017-01-30
Also published as: DE112012001483T5; EP2505330A1; WO2012130833A1; EP2505330B1; EA201370209A1

Abstract

Изобретение относится к способу для производства штуцерных элементов или узлов трубопровода, имеющих металлические детали. Способ включает предварительную подготовку и модификацию поверхности металлической детали в вакуумно-плазменной камере и нанесение адгезивного полимера на псевдоожиженный слой и, наконец, подвергание его многослойному литью пластичными материалами для получения конечного продукта. Проблемы деформирования и герметичности устраняются вследствие плазменной обработки. Изобретение является также направленным на штуцерные элементы или узлы трубопровода, получаемые посредством нового способа в соответствии с настоящим изобретением.

Description

Настоящее изобретение относится к способу для улучшения адгезии пластичных материалов на металлических деталях соединительных элементов или узлах трубопровода. В частности, изобретение направлено на создание способа для нанесения полимеров на металлические поверхности соединительных элементов или узлов трубопровода посредством комбинации плазменной обработки и этапов нанесения покрытия в псевдоожиженном слое для получения высокой адгезии. Изобретение также относится к соединительным элементам или узлам трубопровода, таким как соединительные трубные муфты, имеющие металлические вставки, получаемые способом изобретения.

Предпосылки создания изобретения/предшествующий уровень техники

Металлические детали соединительных элементов в областях применений трубопровода производят обычно посредством литья под давлением, которое включает сведение металлических конструкций с полимерными материалами. Штуцерные или соединительные элементы могут быть получены посредством размещения металлических вставок на внутренней или внешней окружности пластиковых деталей с образованием узлов трубопровода или деталей штуцера таких, как соединительные трубные муфты. Степень адгезии между металлами и пластиками является, однако, довольно слабой, и ей не хватает удовлетворительных химических или физических связей. Это приводит не только к низкой герметичности, но также и к низкой износоустойчивости по отношению к внешнему изгибающему моменту, который обычно применяют во время соединения отдельных труб посредством штуцерных элементов. В конечном счете, если дополнительные меры не будут предприняты, металлические детали могут свободно вращаться без адгезии с пластиковыми деталями при приложении радиального скручивания до тех пор, пока трубопроводные соединения не столкнутся с проблемами герметичности из-за низкой адгезии.

Попытки устранить эти препятствия осуществлялись посредством обеспечения резьбовой поверхности для того, чтобы обеспечить плотную посадку между штуцерными элементами и пластиковыми трубами. Дополнительно, противоскручивающиеся языки скручивания, соответственно сформированные на поверхности, также обеспечены на штуцерных элементах с тем, чтобы предотвратить разъединение и неконтролируемое вращающееся скручивание (деформацию) металлических деталей. Эти дополнительные меры, однако, имеют много недостатков с несоответствующими техническими характеристиками, потому что, модификации объекта увеличивают количество металла, применяемого для изготовления каждого узла, и отсутствие химических или физических связей между двумя различными материалами по-прежнему является причиной разъединения и деформации металлического узла, когда его подвергают соответствующим силам, таким как скручивание.

Документ \νϋ 1996/14533 раскрывает способ двухэтапного нанесения для изготовления устройства соединительной муфты трубопровода, где металлическая труба или трубопроводный штуцер покрывают эпоксидной грунтовкой и затем подвергают погружению в горячий псевдоожиженный слой, так что, металлическая деталь будет далее погружена вместе с одинаковыми пластичными материалами, которые будут впоследствии подвергнуты многослойному литью. Грунтовка наносится в основном для улучшения адгезии полимеров к металлическим поверхностям.

Штуцерные элементы, обрабатываемые способом с псевдоожиженным слоем, являются широко распространенными в уровне техники, где металлическое изделие погружают в камеру обработки устройства псевдоожиженного слоя и покрывают различными видами полимерных порошков для того, чтобы сформировать полимерный слой с возможностью улучшенной адгезии между металлом и пластиками, как раскрыто, например, в документе νθ 2000/59990 А1. Способ дополнительно включает многослойное литье металлической поверхности с пластичными материалами для того, чтобы обеспечить получаемый штуцерный элемент, имеющий улучшенные адгезионные свойства. Металлическое изделие нагревают либо до, либо после нанесения адгезивного полимера.

Основываясь на образном уровне техники, как упоминалось ранее, изобретатели отмечают, что свойства адгезии полимера, которым покрывают металлическое изделие, могут быть улучшены посредством этапа модификации поверхности, предшествующего процедуре нанесения псевдоожиженного слоя. Этот предшествующий этап имеет преимущества во многих отношениях и является полезным для исключения необходимости грунтовочного слоя, как указано в соответствующем уровне техники. Способ изобретения является также полезным для исключения общих проблем уровня техники, таких как деформация и проблема герметичности металлопластиковых прослоек.

Эти эффекты были получены посредством применения этапа предварительной обработки, проведенного в плазменном реакторе, действующем в условиях вакуума. Дополнительные особенности и аспекты изобретения подтверждаются в нижеследующем описании.

- 1 025682

Сущность изобретения

Настоящее изобретение решает вышеупомянутые проблемы уровня техники посредством нового способа, включающего этапы, на которых:

a) обеспечивают металлическую вставку;

b) обрабатывают указанную металлическую вставку в плазменном реакторе в вакууме с подачей кислорода для модификации и оксидирования металлической поверхности;

c) погружают металлическую вставку в псевдоожиженный слой и наносят адгезивные полимерные порошки на поверхность указанной вставки;

ά) проводят многослойное литье металлической поверхности с пластичными материалами посредством литья под давлением и формирования штуцерного элемента или узла трубопровода, где после этапа Ь) металлическую вставку нагревают до температуры большей, чем температура плавления адгезивного полимера, нагревание производят перед или после нанесения порошка на псевдоожиженный слой.

На основании модификаций поверхности в плазменном реакторе металлические вставки имеют плотную адгезию с пластиковым профилем и свойства прочности на срез при растяжении и герметичности полученного изделия существенно улучшены. Предпочтительно этап Ь) плазменной обработки дополнительно включает этап обработки инертным газом, предшествующий обработке кислородом.

Краткое описание графических материалов

На фиг. 1 показано упрощенное представление системы сплава Си-Ζη, имеющей слой оксида перед плазменной обработкой настоящего изобретения.

На фиг. 2 показано упрощенное представление системы сплава Си-Ζη, имеющей улучшенный оксидный слой после плазменной обработки в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 3 показано основное устройство псевдоожиженного слоя, применяемое в способе в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 4а показан вид в поперечном сечении металлической вставки перед обработкой способом настоящего изобретения, где металлическая вставка содержит резьбы по меньшей мере в части ее внешней поверхности.

На фиг. 4Ь показана форма временного защитного покрытия металлической вставки, показанной на фиг. 4а.

На фиг. 4с показан вид в поперечном сечении временного защитного покрытия металлической вставки, показанной на фиг. 4Ь, после нанесения адгезивного полимера в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 4ά показана металлическая вставка, обработанная в соответствии с настоящим изобретением, после удаления временного защитного покрытия и многослойного литья пластичных материалов.

На фиг. 5а показан вид в поперечном сечении металлической вставки перед обработкой способом в соответствии с настоящим изобретением, где металлическая вставка содержит участок с внутренней резьбой по меньшей мере в части ее внутренней поверхности.

На фиг. 5Ь показана форма временного защитного покрытия металлической вставки, показанной на фиг. 5а.

На фиг. 5с показан вид в поперечном сечении временного защитного покрытия металлической вставки, показанной на фиг. 5Ь, после нанесения адгезивного полимера на незащищенные области в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 5ά показана металлическая вставка, обработанная в соответствии с настоящим изобретением, после удаления временного защитного покрытия и многослойного литья пластичных материалов.

На фиг. 6 показана примерная иллюстрация в форме соединительной трубной муфты.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение направлено на цель, заключающуюся в том, чтобы увеличить адгезию между металлом и пластиковыми деталями соединительных элементов и узлов трубопровода для того, чтобы укрепить их износоустойчивость по отношению к радиальным скручиваниям и предотвратить их деформирование, в частности при монтаже штуцерных элементов в устройствах трубопровода.

Известно, что применение подходящего полимера к металлическим поверхностям соединительных элементов перед многослойным литьем существенно увеличивает сопротивление скручиваниядеформирования также как и герметизирующие свойства по отношению к высокому давлению потока жидкости. Из-за сложности их форм общепринятым в области техники является покрытие таких соединительных изделий в устройства псевдоожиженного покрытия.

Альтернативные пути, такие как нанесение электростатического порошка металлических деталей, являются крайне ограниченными в применении, потому что, порошки необходимо распылять на желаемые детали с геометрией металлических изделий сложной формы, тогда как является важным, чтобы порошки были электростатически заряженными. Псевдоожиженное покрытие или способы нанесения покрытия являются достаточно полезными, так как они дают возможность применения многих видов полимеров при нанесении на изделие, имеющее любую сложную форму или размер.

В соответствии с настоящим изобретением предпочтительной является толщина покрытия в диапазоне 100-400 мкм. Для достижения этой цели размер частиц и скорость потока полимерных порошков и,

- 2 025682 возможно, продолжительность процедуры нанесения в камере псевдоожиженного слоя, могут быть оптимизированы в соответствии с обычной практикой уровня техники.

Ссылаясь на упрощенную фиг. 3, псевдоожиженный слой, участвующий в настоящем изобретении, является предпочтительно обеспеченным нижним и верхним пазами, удерживающими сжатый воздух и полимерные порошки соответственно. Между пазами размещен распределитель ля регулирования потока через верхний паз. В соответствии с настоящим изобретением металлическую деталь, которую будут покрывать, подвергают термической обработке до температуры выше температуры плавления полимерного покрытия. Металлическое изделие штуцерного элемента может быть нагрето перед или после нанесения покрытия из псевдоожиженного слоя для того, чтобы расплавить полимерные порошки на поверхности указанного металлического изделия.

В адгезии полимеров на металлические поверхности известно, что карбоксильные группы (-СООН) полимеров ведут себя как кислота Льюиса, тогда как оксидный слой на металле ведет себя как основание Льюиса. При передаче электронов к карбоксильной группе между полимерами и металлическими поверхностями образуется ковалентная связь. По этой причине формирование оксидного слоя на металлической поверхности, которой будет покрыт полимер, может быть высокопреимущественным. Всегда существует естественный оксидный слой на металлических поверхностях с переменным слоем толщины и составом. Эта толщина и состав зависят от влажности и температурных обстоятельств.

Изменение состава оксидного слоя может способствовать силе и износоустойчивости адгезии между металлическими поверхностями и привитыми полимерами. Исходя из этой основной идеи изобретатели испытали и отметили, что обработка металлических соединительных элементов в вакуумноплазменной камере кислородом перед нанесением порошка на псевдоожиженный слой обеспечивает превосходные свойства адгезии в металл-полимерных прослойках, которые существенно увеличивают скручивание, износоустойчивость и устраняют проблемы деформирования. В предпочтительном варианте осуществления процедура предварительной обработки, необходимая в настоящем изобретении, выполняется посредством двухэтапного способа, где изделие, во-первых, обрабатывают инертным газом, с последующей обработкой кислородом, как определено выше.

Изобретатели также отмечают, что штуцерные элементы, имеющие металлические детали, выполненные из сплавов Си-Ζη, таких как латунь, являются крайне подходящими для применения вышеописанной процедуры вследствие причин, описанных в следующем описании.

Поверхность структуры сплава Си-Ζη субстратов, когда выполняют оксидирование, может содержать слой, состоящий в основном из оксидов цинка и меди. Однако окисление меди дает в результате двухфазный оксидный слой, состоящий из Си₂О и СиО. С другой стороны, окисление цинка в основном производит ΖηО. Несмотря на то что все эти оксиды могут способствовать адгезии, как упоминалось выше, каждый из них обеспечивает различные свойства для полимерных материалов. СиО известно как состояние окисления меди, которое имеет более высокую стабильность в сравнении с Си₂О. По этой причине Си₂О может считаться более предпочтительным для целей адгезии.

Помимо этих фактов ΖηО обеспечивает самое большое свойство адгезии полимерных материалов с привитым малеиновым ангидридом (МАН), таким как термопластикам с привитым МАН. Таким образом, одной из целей настоящего изобретения является обеспечение способа для нанесения полимеров на металлическую деталь штуцерного элемента, выполненную из сплава Си-Ζη, где металлическую деталь обрабатывают с выборочным окислением для увеличения части ΖηО и для уменьшения количества СиО на столько, на сколько это возможно.

В ходе разработки такого способа для достижения этих целей было обнаружено, что подвергание сплава Си-Ζη двухэтапной плазменной обработке обеспечивает быструю очистку поверхности сплава и формирование оксидных слоев СиО, Си₂О и ΖηО. Изобретатели дополнительно отмечают, что плазменная обработка, как это предусмотрено объемом изобретения, позволяет выборочное окисление Си и Ζη, что приводит к существенно большему увеличению концентрации ΖηО в сравнении с СиО и Си₂О. Даже наблюдалось, что содержание Си в самой верхней поверхности сплава подверглось состоянию окисления через Си₂О значительно больше, чем СиО. Это ясно подразумевает одно из преимуществ изобретения с отличной избирательностью в обеспечении оксидного слоя с преобладающим содержанием ΖηО, который имеет важные преимущества в рамках свойств адгезии, как указывалось 8ирта.

Оборудование плазменной обработки, применяемое в процедуре настоящего изобретения, может содержать отделение для создания герметичного низкого среднего давления и электродов, расположенных вокруг указанного отделения. Оборудование дополнительно содержит реактор, источник питания и вакуумный насос, которые обычно применяется во многих устройствах. Источник питания может быть выполнен в форме КТ (радиочастотного), ЬР (низкочастотного) или МА (микроволнового) источника питания, как известно специалистам в области техники.

В соответствии с первым этапом способа, металлические детали расположены в плазменном реакторе, и внутреннее давление реактора уменьшается с применением вакуума. В соответствии с предпочтигельным вариантом осуществления указанное давление уменьшено до значения между 0,05 и 0,30 мбар, более предпочтительно до значения между 0,10 и 0,12 мбар. Затем внутреннее давление реактора увеличивают до значения между 0,10 и 0,50 мбар, более предпочтительно до 0,20-0.30 мбар посред- 3 025682 ством ввода инертного газа в реактор. Аргон является предпочтительным инертным газом для применения в настоящем изобретении. Инертный газ, предпочтительно аргоновую плазму применяют к образцам в течение по меньшей мере 5 мин, более предпочтительно по меньшей мере 10 мин и более предпочтительно в течение 15 мин. Следует иметь в виду, что длительность плазменной обработки может быть больше или меньше чем вышеуказанные интервалы обработки в зависимости от количества примесей и загрязненности на поверхности. Более того, мощность, подаваемая за этот срок, может находиться в диапазоне 50 -2000 Вт, в зависимости от объема реактора. На втором этапе способа инертный газ отключают и синхронно начинают подавать кислород в реактор, и кислород применяют к образцу в течение по меньшей мере 10 мин, более предпочтительно в течение 20 мин с применением мощности приблизительно 100 В. В предпочтительном применении, среднее давление во время кислородной обработки доводят до значения между 0,10 и 0,20 мбар. В дальнейшем внутреннее давление реактора увеличивается до атмосферного давления и образцы, чьи поверхности являются модифицированными, получают в виде, подготовленном для способа нанесения в псевдоожиженном слое. В случае латунной поверхности слой, по существу, из оксида цинка преимущественно получают посредством плазменной обработки в соответствии с настоящим изобретением.

Первый этап раскрытого способа, который осуществляют в вакууме при воздействии инертного газа, обеспечивает эффективное удаление примесей и поверхности активации сплава медь-цинк. С воздействием эффекта инертной плазмы физической абляции примесей на поверхность образца достигается быстрым и эффективным образом. Очистка поверхности ίη δίίπ продолжается во время кислородной плазменной обработки, поскольку примеси вынуждены подвергаться воздействию реакции окисления, которая приводит к дополнительному очищающему действию. По этой причине изобретение является предпочтительным, в частности, в случае чрезмерной степени загрязненности, существующей на поверхности образца.

С целью продемонстрировать эффект двухэтапной плазменной обработки на структуре медь-цинк электронная стереоскопия для химического анализа (Е8СА) была последовательно выполнена на образце перед и после плазменной обработки. В ходе анализа содержание углерода, кислорода, меди и цинка было обнаружено с применением источника альфа-излучения Мд-К. Анализ глубины проводят для всех образцов посредством бомбардировки ионами аргона. В упомянутой ионной бомбардировке параметры обработки энергии (1000 эВ) и время (3 мин.) стабилизируются для каждого цикла. В соответствии с результатами, показанными на фиг. 1 и 2, отличное окисление сплава достигается избирательным образом. Соответственно, относительный объем оксида цинка существенно увеличен, в то время как оксиды меди претерпевают резкое снижение посредством воздействия плазменных условий. Анализ подтверждает предусмотренные преимущества по отношению к выборочному окислению (повышая ΖηΟ) и в очистке поверхности без необходимости в дополнительных чистящих средствах. Изобретатели заявляют, что эффект плазменной обработки улучшается, когда образец находится ближе к электродам.

Последующий этап способа в соответствии с настоящим изобретением включает нанесение адгезивного полимера на металлическую деталь штуцерного элемента, где деталь обрабатывают как в вышеописанной процедуре. Адгезивный полимер, как указано в данном документе, является предпочтительно выполненным из термопластика по своей сути. С целью оптимизации и выбора соответствующих полимерных материалов для нанесения на металлический образец, изобретатели отмечают, что когда указанный полимер привит с малеиновым ангидридом, целевое свойство адгезии дополнительно увеличивается. Предпочтительные полимеры являются полиолефинами с привитым малеиновым ангидридом (РР-д-РО) которые могут обеспечить удовлетворительную адгезию вместе с металлической поверхностью, которую покрывают, и последующие пластики, которые являются напрессованными. Отличные результаты были получены, когда полипропилен с привитым малеиновым ангидридом (РР-д-МАН), или полиэтилен с привитым малеиновым ангидридом (РЕ-д-МАН), был применен в качестве адгезивного полимера. Процедуру нанесения выполняют в псевдоожиженном слое, содержащем дисперсные частицы адгезивного полимера, предпочтительно имеющего средний размер частиц менее чем 500 мкм. Учитывая, что вышеупомянутые полимеры являются коммерчески эксплуатируемыми с размером частиц около 3 мм, для них, возможно, необходимо гранулирование до частиц желаемого размера перед применением псевдоожиженного слоя.

Для обеспечения полимерной структуры, которая предоставляет лучшую адгезию с металлическими деталями, в частности с субстратами Си-Ζη, было отмечено, что модифицирование полимеров с малеиновым ангидридом дает неожиданные результаты со сплавами, обработанными плазмой. Эта особенность связана с лучшим взаимодействием МА с металлами, обрабатываемыми настоящей процедурой. Неполярная главная цепь и привитая полярная цепь являются термодинамически несовместимыми. В результате этого полярные разветвленные цепи активно размещены на поверхности полимера, что приводит к вкладу в желаемый эффект адгезии.

Металлические компоненты штуцерных элементов, обычно имеющие сложные геометрические формы, могут быть нагреты перед или после процедуры нанесения псевдоожиженного слоя. Нагревание изделия перед погружением в псевдоожиженный слой является в частности предпочтительным. Процедура нанесения длительностью 2-10 с является, как правило, достаточной.

- 4 025682

Металлическая деталь штуцерного элемента может иметь внутренние или внешние резьбы в форме обычных вставок, как показано на фиг. 4а-46 и 5а-56. Резьбы могут быть в любой или обеих сторонах кольцевого изделия. Пластики могут быть отлиты в некоторой определенной области металлической детали, как показано на фиг. 46 и 56. Новый способ настоящего изобретения является очень удобным для выборочного нанесения адгезивных полимеров только в тех областях, которые приведены в контакт с введенным пластиком. Эта цель достигается посредством защиты временным покрытием подходящих областей, где адгезивный полимер не является желаемым. Ссылаясь на фиг. 4Ь и 5Ь, иллюстрация защиты временным покрытием показана в виде специальной крышки, прикрученной к резьбовым частям металлической вставки. Последующая процедура нанесения в псевдоожиженном слое обеспечивает адгезивный слой только в областях, не защищенных временным покрытием, как показано на фиг. 4с и 5с.

Защиту временным покрытием затем удаляют для того, чтобы подготовить металлическую вставку для производства штуцерного элемента. Затем металлическая вставка подвергается пластиковому литью, где металлическая деталь совмещается с пластиковой деталью. Примерная иллюстрация в форме соединительной трубной муфты показана на фиг. 6. Соответственно обеспечена соединительная трубная муфта, имеющая пластиковую деталь (1), принимающая металлическую вставку (2), где адгезивную полимерную прослойку (3) обеспечивают в металлопластиковой контактной поверхности. В предпочтительном маршруте применения, металлическое изделие отверждается для равномерного распределения полимеров перед многослойным литьем пластичных материалов.

С превосходными свойствами адгезии, полученными в упомянутой ранее контактной поверхности, проблемы деформирования и герметизации являются преимущественно устраненными. Следующие примеры предоставлены исключительно для иллюстрации полезных технических результатов настоящего изобретения.

Пример 1.

Пару металлических пластин, выполненных из латуни, обрабатывают в плазменном реакторе, вопервых, посредством аргона и затем после вакуумирования пространства посредством кислорода для того, чтобы модифицировать их поверхности. Металлические пластины затем нагревают и погружают в псевдоожиженный слой, который подают с частицами РР-д-МАН для того, чтобы обеспечить полимерный слой на указанной металлической поверхности. Затем металлические пластины достают из псевдоожиженного слоя и отверждают при температуре 200°С в течение примерно 5 мин для того, чтобы расплавить сцепленные полимерные частицы для однородного рассеивания расплавленного слоя. Металлические пластины затем были наложены в их частичном разрезе вместе с применением горячего пресса, где пара металлических пластин, вставленных друг в друга, образует единое тело.

Следуя вышеописанной процедуре, было приготовлено пять групп образцов, при этом каждая группа содержит девять пар металлических пластин. В каждой группе было приготовлено семь пар металлических пластин (плазма А, В, С, И, Е, Р, С), следуя вышеописанной процедуре, где две дополнительные пары пластин (контроль А и В) были подготовлены без применения плазменной обработки. Образцы были подвергнуты испытаниям предельной сдвиговой прочности адгезионного соединения в соответствии со стандартами ΙδΘ 4587 посредством применения напряжения с двух противоположных концов единого тела. Размеры металлических пластин и перекрывающиеся области прилипания между этими пластинами были размещены, как указано в стандартах ΙδΟ 4587. Значения сил (Н) разрушения только во время излома каждой комбинации пластины были записаны. Результаты теста приведены в табл. Ι.

Таблица I

Испытания предельной сдвиговой прочности адгезионного соединения

Сила (Н) в момент излома
Труп	Плаз	Плаз	Плаз	Плаз	Плаз	Плаз	Плаз	Контро	Контро
па	ма А	ма В	ма С	ма ϋ	ма Е	ма Р	ма С	ль А	ль В

1	4760	4941	4700	4101	4792	4535	5148	2745	3667
2	4478	4691	4648	4676	4788	4937	4741	3466	2996
3	4562	4719	4744	4603	4979	4745	4548	3132	3487
4	4580	4777	5068	4757	4671	4674	4582	3025	3213
5	4644	4755	4708	4707	4642	4658	4513	3558	2311
Сред	4604,	4776,	4773,	4568,	4774,	4709,	4706,	3185,2	3134,8
нее	8	6	6	8	4	8	4

Пример 2.

Было обеспечено пять групп штуцерных соединений, при этом каждая содержит 24 образца. Первая группа штуцерных соединений была выполнена из металлической вставки и пластиковой детали, где металлическую вставку не покрывали адгезивным полимером. Вторая и третья группы были подготовле- 5 025682 ны в соответствии с процедурой по примеру 1 с тем исключением, что металлическую вставку не обрабатывали плазмой. Четвертая и пятая группы были подготовлены, следуя идентичной процедуре по примеру 1. Образцы были подвергнуты испытанию на давление-герметичность в соответствии со стандартами ΙδΟ 15874-3. В каждой группе количество образцов, прошедших испытание на герметичность, было записано. Результаты приведены в табл. II.

Таблица II

Труп па	Образец	Количес ТВО образцов	Образцы, прошедш ие тест
1	Штуцерные соединения, изготовленные с металлическими вставками, которые НЕ покрыты ΡΡ-«-Μ ΑΙ I	24	0
2	Штуцерные соединения, изготовленные с металлическими вставками, покрытыми РР-£- МАН	24	15
3	Штуцерные соединения, изготовленные с металлическими вставками, покрытыми РР-§- МАН	24	15
4	Штуцерные соединения, изготовленные с металлическими вставками, обработанными	24	24
	плазмой, которые покрыты РР-§-МАН
5	Штуцерные соединения, изготовленные с металлическими вставками, обработанными плазмой, которые покрыты РР-§-МАН	24	24

Подводя итоги, плазменная обработка перед применением адгезивного полимера значительно повысила свойства адгезии между металлической и полимерной поверхностями. Плазменная обработка также улучшила герметичность образцов. Воспроизводимые образцы были получены способом в соответствии с настоящим изобретением. Результаты были последовательными и точными. Было также понято, что настоящее изобретение является очень многообещающим для получения штуцерного элемента, где металлические детали плотно сцеплены с пластиковыми деталями, и проблемы деформирования/герметичности преимущественно устранены. Дополнительные аспекты и преимущества настоящего изобретения будут очевидны специалистам в области техники в связи с вышеизложенным описанием и прилагаемыми графическими материалами.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ для производства штуцерного элемента или узла трубопровода, включающий этапы, на которых:

a) обеспечивают металлическую вставку, изготовленную из сплава состава Си-Ζη;

b) обрабатывают указанную металлическую вставку в плазменном реакторе в вакууме с подачей кислорода для модификации и оксидирования металлической поверхности;

c) погружают металлическую вставку в псевдоожиженный слой из адгезивного термопластичного полимерного порошка и наносят адгезивные полимерные порошки на поверхность указанной вставки;

б) проводят многослойное литье металлической поверхности с пластиковыми материалами посредством литья под давлением и формирования штуцерного элемента или узла трубопровода, при этом после этапа Ь) металлическую вставку нагревают до температуры, большей, чем температура плавления адгезивного полимера, нагревание производят перед или после нанесения порошка на псевдоожиженный слой, при этом адгезивный полимер выбирают из полиолефинов с привитым малеиновым ангидридом.
2. Способ для производства штуцерного элемента по п.1, отличающийся тем, что обработка в плазменном реакторе содержит этап, на котором подают инертный газ перед обработкой кислородом для кондиционирования и очистки поверхности сплава.
3. Способ для производства штуцерного элемента по п.2, отличающийся тем, что инертным газом является аргон.

- 6 025682
4. Способ для производства штуцерного элемента по п.1, отличающийся тем, что адгезивные термопластичные материалы выбирают из полипропилена с привитым малеиновым ангидридом, из полиэтилена с привитым малеиновым ангидридом или их смеси.
5. Способ для производства штуцерного элемента по п.2, отличающийся тем, что обработку плазмой инертного газа под вакуумом выполняют под давлением в диапазоне между 0,05 и 0,30 мбар.
6. Способ для производства штуцерного элемента по п.1 или 2, отличающийся тем, что мощность, подаваемая на камеру реактора в ходе этапов обработки инертным газом и кислородной плазмой, составляет от 50 до 2000 В.
7. Способ для производства штуцерного элемента по п.1, отличающийся тем, что кислородную плазму применяют в течение по меньшей мере 20 мин.
8. Способ для производства штуцерного элемента по п.1, отличающийся тем, что среднее давление во время кислородно-плазменной обработки равно значению между 0,10 и 0,20 мбар.
9. Способ для производства штуцерного элемента по п.1, отличающийся тем, что вставка выполнена из латуни.
10. Способ для производства штуцерного элемента по п.1, отличающийся тем, что металлическая вставка содержит внутреннюю или внешнюю резьбовые части по меньшей мере в части ее внутренней или внешней поверхности.
11. Способ для производства штуцерного элемента по п.1, отличающийся тем, что способ дополнительно включает этап, на котором защищают временным покрытием металлическую вставку в тех областях, где полимерное покрытие в псевдоожиженном слое является нежелательным.
12. Способ для производства штуцерного элемента по п.1, отличающийся тем, что толщина нанесения адгезивного полимера варьируется в диапазоне 100-400 мкм.
13. Способ для производства штуцерного элемента по п.1, отличающийся тем, что штуцерный элемент является соединительной трубной муфтой.
14. Штуцерный элемент узла трубопровода, полученный посредством способа по п.1, где штуцерный элемент содержит пластиковую деталь и металлическую вставку, изготовленную из сплава состава Си-Ζη, с адгезивной полимерной прослойкой, обеспеченной в зоне контакта пластиковой детали и металлической вставки.