PL101290B1 - Sposob laczenia elastomerow poliuretanowych z metalami - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób laczenia ela- stometrów (poliuretanowych z metalami zapewnia¬ jacy uzyskanie trwalych polaczen tych materialów.

Sposób ten jest stosowany w procesie wytwarzania czesci maszyn i urzadzen, zwlaszcza kól, rolek, walków itp. elementów; przeznaczonych do pracy pod duzymi obciazeniami dynamicznymi i zmien¬ nymi.

W znanych sposobach laczenia elastomerów po¬ liuretanowych z metalami stosowane sa trzy pod¬ stawowe technologie, a mianowicie: obtrysk, oble¬ wanie oraz klejenie.

-Pierwsze dwa procesy stosowane sa, w zasadzie, do wytwarzania czesci pracujacych pod obciaze¬ niami statycznymi oraz niewielkimi obciazeniami /dynamicznymi.

W przypadku czesci przeznaczonych do pracy pod diuzymi obciazeniami dynamicznymi oraz obciaze¬ niami zmiennymi, najczesciej stosowana jest tech¬ nologia klejenia. Do tego celu stosowane sa kleje (syntetyczne oparte na bazie: epoksydów, poliure¬ tanów lufo kauczuku chloroprenowego isieciowango izocyjanianem. Kleje te nanosi sie w postaci 1—2- -krotnej warstwy na metal oraz tworzywo, laczy sie sklejone elementy i ulmieszcza pod dociskiem.

Czesto przed klejeniem, powierzchnia metali pod¬ dawana jest dodatkowej obróbce polegajacej na: piaskowaniu, kulkowaniu, korundowaniu lub wy¬ trawianiu.

Znane sposoby laczenia elastomerów poliuretano- wy eh z metalami nie daja mozliwosci uzyskania trwalych polaczen tych materialów. Stosowane me¬ tody wstepnego przygotowania powierzchni metali wplywaja wprawdzie na poprawe adhezji, jednak¬ ze nie zimniej szaja naprezen spietrzonych na grani¬ cy podzialu: elastomer poliuretanowy/lmetal. Na¬ prezenia te sa skutkiem odmiennego przebiegu od- iklsztalcen — elastycznego tworzywa i sztywnego metalu — powstajacych w warunkach eksploata¬ cji czesci maszyn i urzadzen. Ponadto spoina, wy¬ tworzona w wyniku 2—4-krotnego naniesienia kle¬ ju, jest praktycznie warstwa rozdzielajaca, której wytrzymalosc jest takze mniejsza od wytrzyma¬ losci laczonych materialów. Pod wplywem dlugo¬ trwalych obciazen dynamicznych i zmiennych na¬ stepuje wiec scinanie spoiny, prowadzace w efek¬ cie do niszczenia czesci.

Sposób wedlug wynalazku polega na wprowadze¬ niu rozproszonej plaszczyzny podzialu: elastomer poliuretanowy (metal poprzez mechaniczne rozwi¬ niecie powierzchni metalu oraz chemiczna akty¬ wacje tworzywa, co umozliwia przenikanie elasto¬ meru poliuretanowego we wglebienia w metalu oraz zakotwiczanie sie wystepów metalu w specz- niaiyfm. tworzywie.

W sposobie wedlug wynalazku powierzchnia me¬ talu poddawana jest obróbce wstejpnej polegajacej na wytworzeniu na, niej faktury wglebno-wypuklej Iprzez wygniatanie lub nacinanie krzyzujacych sie Honii, o glebokosci naciec nie mniejszej niz 0,4 mm, 101 290101290 3 które twarza figury o zarysach zamknietych, na¬ tomiast powierzchnia elastomeru poliuretanowego jest aktywowana chemicznie przez naniesienie na nia [powloki dwumetyloformamidu. Nastepnie na metal nanosi sie cienka warstwe znanego kleju poliuretanowego, którego zadaniem jest zwieksze¬ nie powinowactwa specznianego tworzywa do me¬ talu, oraz laczy metal z tworzywem ii 'umieszcza podi dociskiem. Wielkosc oraz sposób docisku .uza¬ leznione sa od konstrukcji czesci.

W przypadku laczenia poliuretanowych pierscie¬ ni luib tulei z metalowymi rdzeniami docisk wy¬ twarzany jest w wyniku róznicy srednic 4—7°/o, co odpowiada 8—1S kG/cm2. Polaczone materialy ipo- zostawia sie |pod dociskiem w czasie 3—5 godz, w temperaturze 80—1'20°C oraz sezonuje w tempera¬ turze 18—20° nie miniej niiz 4 godz. lluib laczy me¬ tal z tworzywem w temperaturze 18—20° i pozo¬ stawia pod dociskiem 8—ilS kG/cm2 ponad 15 godz.

Sposób wedlug wynalazku jest technologicznie (prosty. Polaczenie powstale w wyniku wprowadze- |nia rozjproszonej plaszczyzny podzialu: elastomer poliiuretanowy/Imetal jest wytrzymale mechanicznie, dzieki czemu otrzymane w ten sposób ctzesci ma¬ szyn i urzadzen charakteryzuja sie dluga zywot¬ noscia.

Sposób laczenia wedlug wynalazku ofogasnia bli¬ zej ponizszy przyklad. Kola prowadnicze splatarek /lin ciezkich wytwarza sie w trzech etapach tech¬ nologicznych.

W pierwszym etapie z termoplastu poliuretano¬ wego o twardosci 92M2° Shora A/D formuje sie metoda wtryskowa pierscienie o srednicy wew¬ netrznej 0x = 76 mm i zewnetrznej 02 = 92 mm.

W drugim etapie na zewnetrznej cylindrycznej powierzchni zeliwnych rdzeni o srednicy 03 = 80 mm wytwarza sie fakture wglejbn o-wypukla [przez wygniatanie radelkiem Nr 1 — zamocowa- nytm w uchwycie tokarki — krzyzujacych sie linii 4 o glebokosci naciec 0,6—0,8 mm, które tworza fi¬ gury o zarysach zamknietych. Nastepnie rdzenie odtluszcza sie w acetonie lulb octanie etylu i na radelkowana (powierzchnie nanosi cienka warstwe dwuskladnikowego kleju poliuretanowego przygo¬ towanego w stosunku wagowym: 100 cz. zywicy podstawowej do 7 cz. srodka sieciujacego.

W trzecim etapie na -wewnetrzna powierzchnie pierscieni poliuretanowych 0i, nanosi sie pedzlem dwukrotna, cienka warstwe dwumetyloformamidu.

Po uplyfwie 1—2 min od naniesienia drulgiej war¬ stwy, powierzchnia elastomeru poliuretanowego wy¬ kazuje wyraznie wyczuwalna kleistosc. Wówczas pierscienie naklada sie na rdzenie, stosujac przy¬ rzad montazowy zamocowany w prasie [balansowej.

Nastepnie kola 'umieszcza sie w suszarce i wygrze¬ wa w czasie 4 godz. w temperaturze 90—ilO0°C oraz sezonuje w Czasie 6 godz. w temperaturze 18—20°C. o

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Splosób laczenia elastomerów poliuretanowych z - metalami, znamienny tym, ze na powierzchni me¬ talu wytwarza sie fakture wglejbno-wypukla zwla¬ szcza przez wygniatanie lulb nacinanie krzyzuja¬ cych sie linii o glebokosci naciec nie lmniejtezej niz 0,4 num, które tworza figury o zarysach zamknie¬ tych, natomiast powierzchnia elastomeru poliureta¬ nowego ijest aktywowana przez naniesienie na nia powloki dwumetyloforimamiidu, nastepnie na metal nanosi slie cienka warstwe znanego kleju poliureta¬ nowego, laczy go z tworzywem i pozostawia pod dociskiem 8—15 kg/cm2 iw czasie 3—5 godzin w temperaturze 80^120°C oraz sezonuje na mniej niz 4 godziny w temperaturze 18—20°C, Lub: laczy me¬ tal z tworzywem w temperaturze 18—20°C i pozo¬ stawia pod dociskiem 8—1-5 kG/cm2 ponad 15 go¬ dzin, 10 15 25 30 10 15 25 30 LZG Z-d nr 3 w Pab., zam. 1513-78, nakl. 95+20 egz. Cena 45 zl