RU126761U1

RU126761U1 - SEALING GASKET MATERIAL (OPTIONS)

Info

Publication number: RU126761U1
Application number: RU2012130671/06U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Валерьевич Сахнович; Сергей Борисович Канецкий; Виталий Николаевич Карпушкин
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Бцм"
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-07-17
Publication date: 2013-04-10

Abstract

1. Уплотнительный прокладочный материал, содержащий две пластины из мягкого материала и размещенный между ними металлический каркас, отличающийся тем, что металлический каркас выполнен из нержавеющей стали, а его две поверхности, контактирующие с пластинами из мягкого материала, дополнительно содержат тонкопленочное покрытие на основе клеящей композиции толщиной порядка 0,01-0,05 мм.2. Уплотнительный прокладочный материал по п.1, отличающийся тем, что клеящая композиция выполнена на основе вибростойкого и ударопрочного эпоксидного клея, например «Эпокси-Эксклюзив».3. Уплотнительный прокладочный материал по п.1, отличающийся тем, что пластины мягкого материала выполнены из асбестовой бумаги, или прорезиненного асбестового полотна, или терморасширенного графита.4. Уплотнительный прокладочный материал, содержащий две пластины из мягкого материала и размещенный между ними металлический каркас, отличающийся тем, что металлический каркас выполнен в виде металлического перфорированного сердечника с двухсторонним расположением заусенцев перфораций, а его две поверхности, контактирующие с пластинами из мягкого материала, дополнительно содержат тонкопленочное покрытие на основе клеящей композиции толщиной порядка 0,01-0,05 мм.5. Уплотнительный прокладочный материал по п.4, отличающийся тем, что клеящая композиция выполнена на основе вибростойкого и ударопрочного эпоксидного клея, например «Эпокси-Эксклюзив».6. Уплотнительный прокладочный материал по п.4, отличающийся тем, что пластины мягкого материала выполнены из асбестовой бумаги, или прорезиненного асбестового полотна, или терморасширенного графита.1. A sealing cushioning material containing two plates of soft material and a metal frame placed between them, characterized in that the metal frame is made of stainless steel, and its two surfaces in contact with the plates of soft material further comprise a thin film coating based on an adhesive composition thickness of the order of 0.01-0.05 mm. 2. The sealing cushioning material according to claim 1, characterized in that the adhesive composition is based on vibration-resistant and impact-resistant epoxy adhesive, for example, "Epoxy-Exclusive." 3. The sealing cushioning material according to claim 1, characterized in that the plates of the soft material are made of asbestos paper, or rubberized asbestos fabric, or thermally expanded graphite. A sealing cushioning material containing two plates of soft material and a metal frame placed between them, characterized in that the metal frame is made in the form of a metal perforated core with a double-sided arrangement of perforation burrs, and its two surfaces in contact with the plates of soft material additionally contain a thin-film a coating based on an adhesive composition with a thickness of about 0.01-0.05 mm. 5. Sealing gasket material according to claim 4, characterized in that the adhesive composition is based on vibration-resistant and impact-resistant epoxy adhesive, for example, "Epoxy-Exclusive" .6. Sealing cushioning material according to claim 4, characterized in that the soft material plates are made of asbestos paper, or rubberized asbestos fabric, or thermally expanded graphite.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в производстве герметизирующих уплотнений для двигателей транспортных средств.The utility model relates to the field of mechanical engineering and can be used in the manufacture of sealing seals for vehicle engines.

Известна многослойная стальная прокладка для двигателей внутреннего сгорания [заявка WO 2005/069763, 2005.08.04]. Прокладка содержит стальные листы, каждый из которых имеет заданное электрическое сопротивление. Один слой покрытия выполнен из материала, электрическое сопротивление которого выше, чем сопротивление стальных листов. В каждом из стальных листов прокладки, для выравнивания их друг с другом сформировано, по меньшей мере, одно отверстие и выполнены упругие уплотняющие валики, по меньшей мере, в одном из стальных листов прокладки. Вокруг, по меньшей мере, одного из отверстий, нанесен, по меньшей мере, один слой материала покрытия, по меньшей мере, на одну поверхность, по меньшей мере, одного из листов прокладки. Сборка, по меньшей мере, одного слоя прокладки с покрытием и, по меньшей мере, одного другого слоя прокладки производят сваркой собранных вместе слоев с помощью лазера YAG или CO₂. Недостатком такой прокладки является низкие упругие характеристики, что снижает эффективность уплотнения статичных плоских поверхностей, в частности, головки блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания.Known multilayer steel gasket for internal combustion engines [application WO 2005/069763, 2005.08.04]. The gasket contains steel sheets, each of which has a given electrical resistance. One coating layer is made of a material whose electrical resistance is higher than the resistance of steel sheets. In each of the steel sheets of the gasket, to align them with each other, at least one hole is formed and elastic sealing rollers are made in at least one of the steel sheets of the gasket. Around at least one of the openings, at least one layer of coating material is applied to at least one surface of at least one of the sheets of the gasket. At least one layer of the coated gasket and at least one other layer of the gasket are assembled by welding the layers assembled together using a YAG or CO ₂ laser. The disadvantage of this gasket is its low elastic characteristics, which reduces the effectiveness of compaction of static flat surfaces, in particular, the cylinder head of an internal combustion engine.

Известен армированный многослойный прокладочный материал с металлическим каркасом [RU 2177413 C1, 2001.12.27]. Каркас выполнен с односторонним расположением заусенцев, которые изогнуты во взаимно противоположных направлениях и внедрены в эластичные листы уплотнительного материала. В срединной части прокладочного материала размещен металлический сердечник с двухсторонней просечкой и взаимно противоположным расположением заусенцев перфораций, которые внедрены с двух сторон в эластичные листы уплотнительного материала. Такой прокладочный материал изготавливают путем обкладки перфорированного металлического сердечника с двух сторон эластичными листами уплотнительного материала. Затем дополнительно по наружной поверхности обкладывают с двух сторон металлическим каркасом с последующим пропусканием металлического каркаса, эластичных листов уплотнительного материала и металлического перфорированного сердечника через каландр или сдавливанием между двумя плоскостями. В результате такой обработки обеспечивается внедрение заусенцев (гофр) в эластичные листы уплотнительного материала и их загиб, что приводит к прочному скреплению обкладочного уплотнительного материала к металлическому каркасу и металлическому сердечнику.Known reinforced multilayer cushioning material with a metal frame [RU 2177413 C1, 2001.12.27]. The frame is made with a one-sided arrangement of burrs, which are curved in mutually opposite directions and embedded in elastic sheets of sealing material. In the middle part of the cushioning material, a metal core is placed with double-sided notching and mutually opposite arrangement of perforation burrs, which are embedded on two sides into elastic sheets of sealing material. Such a cushioning material is made by lining a perforated metal core on both sides with elastic sheets of sealing material. Then, additionally, on the outer surface, a metal frame is coated on both sides with a subsequent passage of the metal frame, elastic sheets of the sealing material and the perforated metal core through the calender or squeezing between two planes. As a result of this processing, the introduction of burrs (corrugations) into the elastic sheets of the sealing material and their bending is ensured, which leads to a strong bond of the covering sealing material to the metal frame and the metal core.

Известен армированный многослойный прокладочный материал для плоских фланцевых прокладок, выбранный в качестве прототипа [патент RU 2258855 C1, 2005.08.20]. Прокладочный материал содержит, по меньшей мере, один слой из металлической перфорированной фольги с односторонним расположением зубцов перфорации, ориентированных перпендикулярно поверхности металлической фольги и слой из терморасширенного графита, которые механически соединены под давлением посредством внедрения зубцов в слой терморасширенного графита. Перфорированную фольгу изготовляют путем ее пробивки пуансонами с углом заточки от 40 до 65°, при этом площадь перфорированных отверстий составляет не менее 2,0% от всей площади фольги. Материал может содержать также два слоя перфорированной металлической фольги, наложение фольги осуществляют с каждой стороны слоя из терморасширенного графита, при этом используют рулонную металлическую фольгу толщиной 0,05-0,5 мм, а толщина слоя терморасширенного графита составляет от 1 до 5 мм. Металлическую фольгу выполняют из стали, преимущественно из нержавеющей, или из цветного металла, или сплава на его основе. Механическое соединение осуществляют путем прокатки в валках или путем прессования, а формирование прокладок проводят после механического соединения. Прокладку формируют путем ее вырубки из полученного таким образом многослойного прокладочного материала. Недостатком прокладки является не эффективные уплотнительные свойства из-за низкой адгезии слоя из терморасширенного графита к металлу.Known reinforced multilayer cushioning material for flat flange gaskets, selected as a prototype [patent RU 2258855 C1, 2005.08.20]. The cushioning material contains at least one layer of perforated metal foil with one-sided perforation teeth oriented perpendicular to the surface of the metal foil and a layer of thermally expanded graphite, which are mechanically joined under pressure by introducing the teeth into the layer of thermally expanded graphite. Perforated foil is made by punching it with punches with a sharpening angle from 40 to 65 °, while the area of the perforated holes is at least 2.0% of the total area of the foil. The material may also contain two layers of perforated metal foil, the foil is applied on each side of a layer of thermally expanded graphite, using rolled metal foil with a thickness of 0.05-0.5 mm, and the thickness of the layer of thermally expanded graphite is from 1 to 5 mm. The metal foil is made of steel, mainly stainless, or non-ferrous metal, or an alloy based on it. The mechanical connection is carried out by rolling in rolls or by pressing, and the formation of gaskets is carried out after the mechanical connection. The gasket is formed by cutting it out of the multilayer gasket material thus obtained. The disadvantage of laying is the ineffective sealing properties due to the low adhesion of the layer of thermally expanded graphite to the metal.

Недостатком прототипа является слабая адгезия металлического каркаса с эластичными листами уплотнительного материала, что снижает эффективность использования прокладочного материала, например, для герметизации головки блока цилиндров в двигателях внутреннего сгорания.The disadvantage of the prototype is the weak adhesion of the metal frame with elastic sheets of sealing material, which reduces the efficiency of the use of cushioning material, for example, to seal the cylinder head in internal combustion engines.

Задачей полезной модели является повышение эффективности уплотнения и стойкости прокладочного материала в условиях воздействия высоких температур и давлений.The objective of the utility model is to increase the efficiency of compaction and the durability of the cushioning material under conditions of high temperatures and pressures.

Техническим результатом полезной модели является повышение прочности сцепления металлического каркаса с эластичным уплотнительным материалом.The technical result of the utility model is to increase the adhesion strength of the metal frame with an elastic sealing material.

Вариант 1. Технический результат достигается тем, что в уплотнительном прокладочном материале, содержащем две пластины из мягкого материала и размещенный между ними металлический каркас, согласно полезной модели, металлический каркас выполнен из нержавеющей стали, а его две поверхности, контактирующие с пластинами из мягкого материала, дополнительно содержат тонкопленочное покрытие на основе клеящей композиции толщиной порядка 0,01-0,05 мм.Option 1. The technical result is achieved in that in the sealing cushioning material containing two plates of soft material and a metal frame located between them, according to a utility model, the metal frame is made of stainless steel, and its two surfaces in contact with the plates of soft material, additionally contain a thin film coating based on an adhesive composition with a thickness of about 0.01-0.05 mm.

Клеящая композиция выполнена на основе вибростойкого и ударопрочного эпоксидного клея, например, «Эпокси-Эксклюзив».The adhesive composition is based on vibration-resistant and impact-resistant epoxy adhesive, for example, "Epoxy-Exclusive".

Пластины мягкого материала выполнены из асбестовой бумаги, или прорезиненного асбестового полотна, или терморасширенного графита.The plates of the soft material are made of asbestos paper, or rubberized asbestos fabric, or thermally expanded graphite.

Вариант 2. Технический результат достигается тем, что в уплотнительном прокладочном материале, содержащем две пластины из мягкого материала и размещенный между ними металлический каркас, согласно полезной модели, металлический каркас выполнен в виде металлического перфорированного сердечника с двухсторонним расположением заусенцев перфораций, а его две поверхности, контактирующие с пластинами из мягкого материала, дополнительно содержат тонкопленочное покрытие на основе клеящей композиции толщиной порядка 0,01-0,05 мм.Option 2. The technical result is achieved by the fact that in the sealing cushioning material containing two plates of soft material and a metal frame placed between them, according to a utility model, the metal frame is made in the form of a metal perforated core with a double-sided arrangement of perforation burrs, and its two surfaces, in contact with plates of soft material, additionally contain a thin film coating based on an adhesive composition with a thickness of about 0.01-0.05 mm.

Сущность изобретения поясняется чертежами на фигурах 1 и 2.The invention is illustrated by drawings in figures 1 and 2.

На фиг.1 представлен поперечный разрез уплотнительного прокладочного материала (Вариант 1),Figure 1 shows a cross section of a sealing gasket material (Option 1),

На фиг.2 представлен поперечный разрез уплотнительного прокладочного материала (Вариант 2).Figure 2 presents a cross section of a sealing gasket material (Option 2).

Вариант 1. Уплотнительный прокладочный материал содержит металлический каркас 1, две пластины из мягкого материала 2 и тонкопленочное покрытие 3.Option 1. Sealing gasket material contains a metal frame 1, two plates of soft material 2 and a thin film coating 3.

Уплотнительный прокладочный материал по Варианту 1 изготавливают следующим образом. Металлический каркас из нержавеющей стали ЭЖК толщиной не более 0,2 мм., который с двух сторон покрывают тонкопленочным покрытием 3 толщиной порядка 0,01 мм клеящей композиции на основе вибростойкого и ударопрочного эпоксидного клея, например, «Эпокси-Эксклюзив» (производитель АО «Анлес», Санкт-Петербург), или медного антипригарного клея толщиной 0,03 мм, или однокомпонентным маслобензостойким автомобильным герметиком толщиной 0,05 мм. Затем обкладывают его с двух сторон эластичными мягкими пластинами 2 уплотнительного материала. В качестве пластин из мягкого материала используют асбестовую бумагу, или прорезиненного асбестовое полотно, или терморасширенный графит толщиной 0,5-4 мм. Полученный таким образом «сэндвич» ужимают, пропуская через вальцы, а затем подвергают сжатию в термо прессе усилием до 200 тонн/сил в течение 200 с. (на чертеже не показано). Тонкопленочное покрытие 3 дополнительно, благодаря высокой степени адгезии клеящей композиции к металлу, герметично скрепляет металлические поверхности каркаса 1 с пластинами 2 уплотнительного материала.Sealing gasket material according to Option 1 is made as follows. The metal frame is made of stainless steel EZHK with a thickness of not more than 0.2 mm., Which is coated on both sides with a thin film coating 3 of a thickness of about 0.01 mm of an adhesive composition based on vibration-resistant and impact-resistant epoxy adhesive, for example, Epoxy-Exclusive (manufacturer of JSC “ Anles ”, St. Petersburg), or 0.03 mm thick non-stick adhesive glue, or 0.05 mm thick one-component oil and gas-resistant automotive sealant. Then cover it on both sides with elastic soft plates 2 of the sealing material. As plates of soft material use asbestos paper, or rubberized asbestos cloth, or thermally expanded graphite with a thickness of 0.5-4 mm. Thus obtained “sandwich” is squeezed, passing through the rollers, and then subjected to compression in a thermal press with an effort of up to 200 tons / force for 200 s. (not shown in the drawing). Thin-film coating 3 additionally, due to the high degree of adhesion of the adhesive composition to the metal, hermetically fastens the metal surfaces of the frame 1 with the plates 2 of the sealing material.

Вариант 2. Уплотнительный прокладочный материал содержит металлический каркас в виде металлического перфорированного сердечника 1 с двухсторонним расположением заусенцев 2 перфорации, две пластины из мягкого материала 3 и тонкопленочное покрытие 4.Option 2. The sealing cushioning material contains a metal frame in the form of a metal perforated core 1 with a double-sided arrangement of burrs 2 perforations, two plates of soft material 3 and a thin film coating 4.

Уплотнительный прокладочный материал по Варианту 2 изготавливают следующим образом. Металлический сердечник 1 с двухсторонним расположением заусенцев 2 перфорации с двух сторон покрывают тонкопленочным покрытием 4 толщиной порядка 0,01 мм клеящей композиции на основе вибростойкого и ударопрочного эпоксидного клея, например, «Эпокси-Эксклюзив» (производитель АО «Анлес», Санкт-Петербург), или медного антипригарного клея толщиной 0,03 мм, или однокомпонентным маслобензостойким автомобильным герметикой толщиной 0,05 мм. Затем обкладывают его с двух сторон эластичными мягкими пластинами 3. В качестве эластичного уплотнительного материала используют асбестовую бумагу, или прорезиненного асбестовое полотно, или терморасширенный графит толщиной 0,5-4 мм. Полученный таким образом «сэндвич» ужимают, пропуская через вальцы, а затем подвергают сжатию в термо прессе усилием до 200 тонн/сил в течение 200 с. (на чертеже не показано). В результате чего обеспечивается внедрение и загиб заусенцев 2 в пластинах 3 уплотнительного материала, что приводит скреплению пластин 3 с металлическим сердечником 1. Необходимая длина заусенцев 2 для обеспечения: загиба и надежного скрепления достигается заданием формы зуба штампа (на чертеже не показано) для пробивки пластин 3 и определяется из соотношения: b=2htg(α_оп/2), где b - толщина зуба штампа, h - ход штампа, α_оп - оптимальный угол заострения зуба штампа. Тонкопленочное покрытие 4 дополнительно, благодаря высокой степени адгезии клеящей композиции к металлу, герметично скрепляет поверхности металлического перфорированного сердечника 1 с пластинами 3 уплотнительного материала.Sealing gasket material according to Option 2 is made as follows. The metal core 1 with a double-sided arrangement of burrs 2 perforations on both sides are coated with a thin film coating 4 with a thickness of about 0.01 mm of an adhesive composition based on vibration-resistant and impact-resistant epoxy adhesive, for example, Epoxy-Exclusive (manufactured by Anles, St. Petersburg) or copper non-stick adhesive 0.03 mm thick, or one-component oil and gas-resistant automotive sealant 0.05 mm thick. Then they cover it on both sides with elastic soft plates 3. Asbestos paper, or rubberized asbestos cloth, or thermally expanded graphite 0.5–4 mm thick are used as elastic sealing material. Thus obtained “sandwich” is squeezed, passing through the rollers, and then subjected to compression in a thermal press with an effort of up to 200 tons / force for 200 s. (not shown in the drawing). As a result, the introduction and bending of the burrs 2 in the plates 3 of the sealing material is ensured, which leads to the fastening of the plates 3 with the metal core 1. The necessary length of the burrs 2 to ensure: bending and reliable fastening is achieved by setting the shape of the die tooth (not shown) for punching the plates 3 and is determined from the relation: b = 2htg (α _op / 2), where b is the thickness of the tooth of the punch, h is the stroke of the punch, α _op is the optimal angle of sharpening of the tooth of the punch. The thin film coating 4 additionally, due to the high degree of adhesion of the adhesive composition to the metal, hermetically fastens the surfaces of the metal perforated core 1 with the plates 3 of the sealing material.

Известно, что эпоксидная группа клеящих композиций, в частности «Эпокси-Эксклюзив», имеет высокую адгезию за счет введении в нее веществ, содержащих активные атомы водорода, в частности бензидина, что приводит к раскрытию этиленоксидного цикла и сопровождается образованием ионных связей с окисной пленкой металла. Эпоксидные смолы с поверхностью металла реагируют по схеме:It is known that the epoxy group of adhesive compositions, in particular Epoxy-Exclusive, has high adhesion due to the introduction of substances containing active hydrogen atoms, in particular benzidine, into it, which leads to the opening of the ethylene oxide cycle and is accompanied by the formation of ionic bonds with the metal oxide film . Epoxy resins with a metal surface react according to the scheme:

и в результате химических реакций образуется прочное соединение компонентов «сэндвича» (металлических пластин с эластичным материалом мягких материала) между собой.and as a result of chemical reactions, a strong connection of the components of the “sandwich” (metal plates with elastic material of soft material) is formed.

Однокомпонентный маслобензостойкий автомобильный герметик представляет собой пастообразную эпоксидную композицию от светло-серого до серого цвета, способную вулканизироваться при температуре окружающей среды с образованием резиноподобного материала. Температурный интервал эксплуатации герметика от -50°C до +300°C.A one-component oil-and-oil-resistant automotive sealant is a pasty epoxy composition from light gray to gray, capable of curing at ambient temperature to form a rubber-like material. The temperature range of the sealant is from -50 ° C to + 300 ° C.

Клеящая композиция на основе медного антипригарного клея представляет собой термостойкий эпоксидный аэрозольный клей, который хорошо затекает и заполняет незначительные дефекты поверхности, уплотняя и дополнительно герметизируя соединение. Рабочий диапазон температур от -45°С до +260°С, устойчив к воздействию всех видов автомобильных жидкостей, в том числе бензина.The adhesive composition based on copper non-stick glue is a heat-resistant epoxy aerosol glue that flows well and fills minor surface defects, sealing and additionally sealing the joint. The operating temperature range from -45 ° C to + 260 ° C, is resistant to all types of automotive fluids, including gasoline.

Полученный таким образом уплотнительный прокладочный материал имеет улученную стойкость к действию высоких удельных давлений и теплостойкость при этих давлениях, как следствие повышенной прочности сцепления металлического каркаса с эластичным уплотнительным материалом.The sealing gasket material obtained in this way has improved resistance to high specific pressures and heat resistance at these pressures, as a consequence of the increased adhesion strength of the metal frame to the elastic sealing material.

Claims

1. A sealing cushioning material containing two plates of soft material and a metal frame placed between them, characterized in that the metal frame is made of stainless steel, and its two surfaces in contact with the plates of soft material further comprise a thin film coating based on an adhesive composition thickness of the order of 0.01-0.05 mm.

2. Sealing cushioning material according to claim 1, characterized in that the adhesive composition is based on vibration-resistant and impact-resistant epoxy adhesive, for example, "Epoxy-Exclusive".

3. Sealing cushioning material according to claim 1, characterized in that the plates of the soft material are made of asbestos paper, or rubberized asbestos fabric, or thermally expanded graphite.

4. Sealing cushioning material containing two plates of soft material and a metal frame placed between them, characterized in that the metal frame is made in the form of a metal perforated core with a double-sided arrangement of perforation burrs, and its two surfaces in contact with the plates of soft material, in addition contain a thin film coating based on an adhesive composition with a thickness of about 0.01-0.05 mm.

5. Sealing cushioning material according to claim 4, characterized in that the adhesive composition is based on vibration-resistant and impact-resistant epoxy adhesive, for example, "Epoxy-Exclusive".

6. Sealing cushioning material according to claim 4, characterized in that the soft material plates are made of asbestos paper, or rubberized asbestos fabric, or thermally expanded graphite.