Существуют много способов ремонта изношенных деталей. К ним относятся слесарная и механическая обработка, сварка, пластическое деформирование, склеивание, металлизация и на­пыление, пайка, электрическое и химическое покрытие, электрофизический и электрохимический метод, применение полимер­ных материалов.

Ремонт детали слесарной обработкой включает в себя обра­ботку шабрением, притиранием, опиливанием и развертыва­нием.

Обработка детали шабрением осуществляется при подгонке для получения ровной плоскостной поверхности, после того как деталь была обработана на строгальном или фрезерном станке или после операции опиловки ножовкой (пилой для металла).

При шабрении с поверхности детали с помощью шабера (руч­ной или механический шабер изготовляется из инструменталь­ной стали марки У10, У12 с последующей закалкой до твердо­сти HRCo=60) снимается тонкий слой металла (0,002… ?,0005 мм). Качество шабрения проверяется по числу пятен, приходящихся на квадрат размером 25×25 мм. Если число пя­тен на указанном квадрате равно 9, то это грубое шабрение, 16 — точное, 25 — очень точное.

Операция притирки (притирания) характеризуется примене­нием порошков или паст для обеспечения плотного прилегания одной детали к другой. Притирка применяется для создания герметических соединений, при этом припуск составляет 0,01… 0,02 мм. При проведении притирки используются абразивные порошки: кварц, толченое стекло, наждак, алмазный порошок, оксид хрома, карборунд и др. Порошки применяют в зависи­мости от твердости подгоняемых деталей. Например, для при­тирки стальных деталей используют корундовые и наждачные порошки.

Широкое распространение при притирке, а также доводке имеют пасты ГОИ, которые наносятся на обрабатываемую по­верхность или на полированные круги, частота вращения кото­рых достигает 50 с-1, при этом оксидная пленка на выступаю­щих участках поверхности нарушается и как бы срезается с по­верхности металла.

Пасты ГОИ имеют различную абразивную способность (спо­собность снимать слой металла): грубые пасты — 37…17 мкм, средние —16…8, тонкие — 7…1 мкм»

При проведении операции притирки применяют смазывающе-охлаждающие жидкости (керосин, индустриальное масло, стеарин, бензин, скипидар). При притирке стальных деталей используют индустриальное масло, чугунных — керосин.

В последние годы в качестве притирочных материалов ис­пользуют алмазные порошки и пасты из крошки синтетических, алмазов, которые обеспечивают обработку поверхностей с вы­сокой твердостью.

Операция притирки состоит в том, что притирочную плиту смачивают керосином, вытирают чистой тряпкой и покрывают тонким слоем пасты. Притираемую деталь устанавливают в од­ном из углов плиты и перемещают в другой угол с легким рав­номерным нажимом.

Изделия цилиндрической формы притираются снаружи коль­цевыми притирками, а внутри — цилиндрическими раздвиж­ными.

При обработке деталей, имеющих диаметр отверстий от 5 до 15 мм, используют притиры из меди и латуни, при диаметрах более 15 мм — чугунные притиры.

Обработка опиливанием заключается в устранении погреш­ностей предыдущей обработки, снятии лишнего наплавленного-металла (при ремонтных работах) с детали. При грубом опиливании удаляют слой металла более 0,2 мм с помощью брусков или драчовых напильников (напильники с крупной на­сечкой), при тонком —слой не более 0,1 мм, применяя личные или бархатные напильники, а также надфили различных про­филей.

Способ ремонта детали механической обработкой заключа­ется в том, что с изношенной детали (направляющая, отверстие корпуса и др.) снимают минимально возможный слой для того, чтобы удалить следы износа и получить свободный или регла­ментированный ремонтный размер. Ремонтный размер — размер больше или меньше нормального, т. е. размера, который имеет деталь при изготовлении на заводе. Ремонтный предельно до­пустимый размер зависит от условий прочности и конструктив­ных особенностей детали. В соединениях вал — втулка, винт — гайка и др. механической обработке подвергается более дорого­стоящая деталь, а другая деталь заменяется новой, имеющей измененный (ремонтный) размер. Иногда применяются детали-компенсаторы: втулки, прокладки, накладки, шайбы.

Способ механической обработки позволяет осуществлять ре­монт резьбовых соединений вязальных машин, включая и бы­товые. В случае сорванной резьбы отверстие рассверливают и нарезают резьбу ремонтного размера, при этом болт, шпильку или винт подбирают большего диаметра (обычно следующего-стандартного размера).

Иногда применяют способ установки пробки, когда отвер­стие с сорванной резьбой рассверливают и нарезают новую резь-

120 бу на большем диаметре (для более плотного соединения проб­ки резьбу в отверстие нарезают неполную), после чего в отвер­стие завертывают пробку, имеющую внутреннюю резьбу под «болт или винт.

Заделка трещин небольшой длины и раковин на неответст­венных деталях (основание машины) может производиться с по­лностью штифтов. Деталь очищают от ржавчины или окалины м высверливают по концам трещины отверстия под резьбу с та­ким расчетом, чтобы не менее половины диаметра сверла выхо­дило за пределы трещины для предупреждения ее дальнейшего распространения. Затем размечают, накернивают центры отвер­стий и высверливают их, после чего нарезают резьбу в отвер­стиях и завертывают штифты, изготовленные из отожженного медного прута, по всей длине трещины. Выступающие концы штифтов зачеканивают и запиливают напильником. Чтобы при­дать детали герметичность, трещину пропаивают мягким при­поем и прокрашивают шов в цвет детали.

Большие трещины заделываются заплатами, которые крепят­ся винтами, если деталь стальная или чугунная, и заклепками, если деталь алюминиевая. Перед этой операцией деталь в зоне трещины очищают от грязи, ржавчины. Концы трещины засверливают для устранения дальнейшего ее распространения. Из листа мягкой стали, латуни, меди или алюминия вырезают за­плату, длина и ширина которой на 20…25 мм больше, чем ши­рина и длина трещины. На расстоянии до 10 мм от края и до 5 мм одно от другого сверлят отверстия под винты; если винты с потайными головками, то отверстия зенкуют.

После наложения изготовленной заплаты на трещину, как по шаблону, сверлят в детали отверстия меньшего диаметра и на­резают в них резьбу —соединение заплаты с деталью с помо­щью винтов.

Сварку применяют для заделки раковин, трещин, отколов, пробоин и приварки отломанных частей. Дуговая и газовая сварка получила наибольшее распространение. Перед сваркой поверхности деталей зачищают под сварочный шов с помощью шлифовальной (ручной) машины, металлической щетки, песко­струйного аппарата или напильника. Обезжиривание поверхно­стей осуществляется путем вываривания детали в растворе кар­боната натрия с последующим промыванием в теплой воде. Иногда обезжиривание проводят с помощью органических рас­творителей.

Перед сваркой трещины засверливают по концам, а заварку производят от конца трещины к середине или к краю детали короткими участками.

Раковины очищают до чистого металла, острые кромки скругляются. Заварку ведут небольшими валиками, перекрыва­ющими один другой.

Отломанные части скрепляют стяжками или хомутами, при этом оставляют зазор между ними для проникания расплавленного металла.

При установке заплат последняя должна иметь толщину,, равную завариваемой детали, по форме — круглая или прямо­угольная со скругленными углами, по размеру — на 2 мм* мень­ше завариваемого отверстия. Заплату вначале прихватывают* в нескольких местах, после чего заваривают крест-накрест. Пос­ле остывания сварного шва его обрабатывают заподлицо с по­верхностью детали.

При сварке стальных деталей применяют дуговую сварку металлическими электродами, газовая используется главным об­разом при сварке топких деталей толщиной до 3 мм.

Сварка чугунных деталей производится как дуговой, так и газовой сваркой тремя способами: с полным подогревом всей детали до температуры 700°С (горячая сварка), с неполным подогревом до температуры 450° С (полугорячая) и с местным-подогревом горелкой (холодная).

При сварке деталей из алюминия и его сплавов используют газовую или дуговую сварку с предварительным нагревом очи­щенной детали до температуры 240° С.

Восстановление изношенных деталей пластическим деформи­рованием включает осадку, раздачу, вытяжку, растяжку, прав­ку и накатку.

Восстановление размеров деталей осуществляется перемеще­нием части металла с нерабочих ее участков к изношенным по­верхностям.

Перечисленные операции производятся в холодном состоянии для деталей из низкоуглеродистых сталей,  цветных металлов» и сплавов с предварительным нагревом для средне  и высоко­углеродных сталей.

Осадка используется для получения наружного диаметра большего размера сплавных деталей и для уменьшения внутрен­него и увеличения наружного диаметра полных деталей за счет уменьшения их высоты. Эта операция применяется для восста­новления различных типов втулок при износе по внутреннему и наружному диаметру цапф, валов и осей и других деталей, когда износ не превышает 1 % диаметра. При посадке диаметр детали увеличивается на величину, равную износу и припуску на механическую обработку.

Раздачу используют для увеличения наружного диаметра за  счет увеличения внутреннего. Эту операцию применяют для вос­становления изношенных втулок (в том числе шлицевых), пу­стотелых валов и др. Операцию проводят в холодном состоянии, причем закаленные детали предварительно отпускают. После обжатия деталь обтачивают по наружному диаметру для полу­чения необходимого размера.

Вытяжкой увеличивают длину деталей (рычат, тяги, стерж­ни, штанги) за счет местного уменьшения их поперечного се­чения, которое осуществляется на небольшом участке путем приложения силы, перпендикулярной направлению удлинения. Вытяжку проводят в горячем состоянии детали (до 850 °С).

Растяжка также предназначена для увеличения длины дета­ли, при этом направление действующей силы совпадает с на­правлением удлинения.

Операция правки устраняет изгиб, скручивание и коробление детали, она предназначена для восстановления валов, ходовых винтов, осей, шатунов, тяг, балок, корпусов и др.

Правка производится с помощью домкратов, прессов, скоб, жувалд, молотков (стальные, медные, деревянные).

В зависимости от степени деформации и размеров детали правка проводится в .холодном состоянии детали или с предва­рительным нагревом. Крупные и сильно деформированные де­тали восстанавливаются горячей правкой, при этом деталь на­гревают до температуры 800 °С.

Правка местным наклепом осуществляется пневматическим молотком с шаровидной головкой. Выбор участка и степень  производится с учетом места изгиба и его размеров.

Накатка позволяет восстановить неподвижность посадок на шейках валов. Изношенную деталь закрепляют в центрах то­карного станка и обкатывают роликом с насечкой из стали мар­ки У12А или ШХ15. Накатка увеличивает диаметр детали на 0,4 мм. Если твердость детали небольшая (HRC 30), то накат­ку проводят в холодном состоянии. Последующим шлифованием обеспечивают получение требуемого размера.

Способ склеивания успешно применяется при ремонте метал­лических и неметаллических (деревянных) деталей для их скрепления, заделки трещин, раковин, пробоин, восстановления неподвижных посадок и резьбовых соединений.

Технологический процесс склеивания складывается из сле­дующих этапов:

поверхности подготавливают к склеиванию, т. е. очищают от .грязи, тщательно обезжиривают и при необходимости механи­чески обрабатывают;

приготавливают и наносят клей на поверхность (нанесение клея может производиться кистью или шпателем); следует об­ратить внимание на равномерность нанесения клея, отсутствие в нем пузырьков воздуха. Толщина клея около 0,1 мм, при за­делке пустот и зазоре между склеиваемыми деталями более 0,15 мм слои клея следует чередовать с прокладками из стекло­ткани или стеклотрикотажа; участки поверхности, не подлежа­щие склеиванию, изолируются слоем резинового клея, воска или мыла;

совмещают склеиваемые поверхности и следят, чтобы не произошло их смещение (до отвердевания клея поверхности долж­ны поджиматься с помощью струбцин, прессов при давлению 0,3—1 МПа);

проверяют склейку на прочность или герметичность;

окончательно проводят механическую обработку;

при склеивании могут применяться   следующие типы клея:: эпоксидные ЭД-6, ЭД-16, ЭД-20; БФ; карбонильный; ВСОТ.

Способ металлизации заключается в нанесении на поверх­ность изношенной детали частиц расплавленного металла с по­мощью струи воздуха или газа, при этом достигается толщина покрытия от 0,03 до 10 мм и более. С помощью металлизации; восстанавливают размеры поверхностей тел вращения, посадоч­ные отверстия, устраняют раковины, трещины, поры в корпусах, наносят износостойкие, антифрикционные, жаропрочные, анти­коррозийные и декоративные покрытия. Детали, которые под­вергаются ударным и знакопеременным нагрузкам, не подлежат восстановлению металлизацией ввиду хрупкости и малой проч­ности сцепления наносимого слоя с основным металлом. Метал­лизация цилиндрических деталей осуществляется на токарных, станках.

Технологический процесс металлизации состоит из следую­щих этапов:

подготавливают детали, т. е. очищают поверхности щеткой или шкуркой, обезжиривают (бензином, керосином, растворите­лем), механически обрабатывают детали для придания им не­обходимой геометрической формы, обеспечивают требуемую ше­роховатость поверхности для лучшего сцепления покрытия с ос­новным металлом дробеструйной обработкой, нарезанием рваной’ резьбы шагом 0,75…1,25 мм драчовым напильником, насеканием зубилом, для деталей с твердостью свыше НВ 300 —электро-искровой или анодно-механической обработкой;

наносят слой металла, при этом металлизатор должен быть, установлен так, чтобы обеспечить перпендикулярность струи наносимого металла к поверхности детали, вначале напыляют на участки с резкими переходами, после чего равномерно по всей поверхности. Толщина покрытия должна обеспечивать уст­ранение износа и припуск на обработку;

производят механическую обработку напыленной детали об­тачиванием резцами из твердого сплава с охлаждением или шлифованием корундовыми кругами.

Восстановление деталей можно производить пайкой, которая применяется для соединения деталей, несущих малую нагрузку путем соединения подогретых металлических поверхностей с по­мощью расплавленного присадочного материала — припоя. При­пои подразделяют на мягкие и твердые. Мягкие припои пред­ставляют собой сплавы олова со свинцом и применяются для соединений, имеющих малую прочность; твердые применяют для соединений, к прочности швов которых предъявляются повы­шенные требования. Для высокопрочных соединений из меди, стали и чугуна применяют латунь, а для деталей из алюминие­вых сплавов—силумин. Флюсом при пайке служит прокален­ная бура или ее смесь с борной кислотой.

Подготовка поверхностей к паянию состоит в их подгонке, разделке кромок, очистке от грязи и окислов, обезжиривания, установке специальных приспособлений, нанесение флюса.

По окончании паяния швы зачищают от избытков припоя и промывают водой для удаления остатков флюса.

Электрические и химические покрытия используются для восстановления изношенных участков деталей, а также защиты их от коррозии. В некоторых случаях их используют в качестве декоративных покрытий.

Приведем основные виды покрытий и их краткие характе­ристики:

хромирование (гладкое) придает детали высокую поверх­ностную твердость, износостойкость, теплостойкость (до темпе­ратуры 800 °С), стойкость к коррозии и кислотам; применяется для восстановления деталей с неподвижными посадкамш;

пористое хромирование характеризуется наличием на поверх­ности пор канальчатого или точечного вида, что обеспечивает хорошую смачиваемость маслом и прирабатываемость; приме­няется для восстановления деталей, работающих при больших удельных давлениях, скоростях и температурах;

никелирование характеризуется высокой поверхностной твер­достью и коррозийной стойкостью, применяется для восстанов­ления деталей и защиты от коррозии, а также для декоратив­ных покрытий.

Перед нанесением покрытия деталь шлифуют, иногда поли­руют для придания ей требуемой формы и доведения до необхо­димых размеров с учетом припуска на покрытие. Затем удаля­ют оксидные пленки и обезжиривают путем промывки в бензи­не или растворителе.

Восстановление деталей путем применения полимерных ма­териалов не требует сложного оборудования, сопровождается невысоким нагревом (до температуры 300°С), при этом допу­скается большой износ до 1,2 мм и в ряде случаев не требуется последующая механическая обработка. Применяются полимер­ные материалы для заделки трещин, вмятин, пробоин, раковин, для восстановления размеров изношенных деталей и противо­коррозийной защиты. Наиболее часто применяются следующие типы пластмасс:

амидопласты (капрон, полиамидные смолы) используются для восстановления деталей типа втулок, вкладышей, цапф; кро­ме того, из них изготовляются методом центробежного литья зубчатые шестерни, ролики, кулачки;

амидопласты обладают следующими свойствами: антифрикционность и антикоррозийность, высокая износостойкость, хоро­шая прирабатываемость и обрабатываемость резанием. Само­ твердеющие акрилопласты (акрилат, стиракрил) применяются для восстановления втулок и направляющих путем свободной заливки или под давлением и характеризуются хорошей адге­зией к металлам, высокой износостойкостью, хорошей обраба­тываемостью и стойкостью к агрессивным средам;

фенопласты (текстолит, древеенослонетые пластики) приме­няются при восстановлении деталей путем запрессовки или вклеивания вкладышей и накладок. Фенопласты обладают хо­рошими антифрикционными и изоляционными свойствами, до­статочной прочностью;

стеклопластики на основе эпоксидных смол характеризуются высокой прочностью, хорошей антикоррозиестойкостыо.

Перед нанесением покрытия детали очищают от грязи и ок­сидов, а также обезжиривают ацетоном или бензином.

Опубликовано: 2009-01-29 13:23:09