Композитные материалы. Смешивание и нанесение

Подготовка поверхности

С поверхности нужно удалить всяческого рода грязь, пыль, шлаки, масло, смазку, остатки краски и лака, очистить от коррозии. При начальной очистке рекомендуется использовать препараты Chester Molecular Cleanrex, Cleanrex II, Cleanrex JG, Cleaner F-3, Cleaner F-7. Выбор препарата зависит от степени и характера загрязнения приготовленных к ремонту элементов. Если на поверхности выступают ионые загрязнения – растворимые в воде соли, обязательно нужно их удалить препаратом Cleanrex, тёплой водой либо струёй пара. Нужно остановить всяческие протёки, перекрывая поврежденную часть системы, либо затыкая отверстия. Работающие с маслом чугунные элементы, если это возможно, нужно выжечь бензиновой либо ацетиленовой горелкой, чтобы убрать из микропор частицы масла, которые могли бы повторно загрязнить восстанавливаемое место.

Шероховатость ремонтируемой поверхности

Следующий шаг придание шероховатости ремонтируемой поверхности. Это необходимо, чтобы увеличить поверхность стыка с композитным материалом, а тем самым увеличить полную силу адгезии и придать поверхности соответствующий профиль. Наиболее подходящим методом является пескоструйная обработка. Этот вид обработки великолепно чистит поверхности и одновременно придаёт ей нужную шероховатость, степени абразивной струйной очистки: Sa 3, Sa 2 ½ либо Sa 2 согласно с требованиями ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014 ( ISO 8501-1) :

  • Sa 3 - пескоструйная обработка для визуально чистой стали. На поверхности, осматриваемой без увеличения, не может быть масла, смазки, пыли, шлаков, ржавчины, краски либо иных загрязнений. Поверхность должна иметь однородный металлический оттенок.
  • Sa 2 ½ - При осмотре без применения увеличительных приборов поверхность должна быть свободной от масла, консистентной смазки и грязи, а также от прокатной окалины, коррозии, лакокрасочных покрытий и посторонних частиц. Любые оставшиеся следы очистки допускаются в виде бледных пятен, точек или полос (фотографии A Sa 2 1/2, B Sa 2 1/2, C Sa 2 1/2 и D Sa 2 1/2 по стандарту [1]) [1] - ISO 8501-1 Preparation of steel substrates before application of paints and related products - Visual assessment of surface cleanliness - Part 1: Rust grades and preparation grades of uncoated steel substrates and of steel substrates after overall removal of previous coatings).
  • Sa 2 – Абразивная струйная очистка до видимой чистой стали

Если этот вид обработки не доступен, то можно использовать ручные инструменты с механическим приводом, имеющиеся шлифовальные круги, корундовые профильные фрезы, круги с наждачной бумагой. Состояние поверхности должно отвечать степеням подготовки St 3 либо St 2 согласно с нормой ИСО 8501-1. Также можно использовать ручные инструменты на пример скребки, напильники, проволочные щётки, наждачную бумагу.

Тщательная ручная механическая очистка

Подготовку поверхности путем очистки ручным механическим инструментом, например шабером, щеткой, путем механической очистки щеткой и шлифования, обозначают St. Перед очисткой ручным механическим инструментом необходимо удалить все толстые слои продуктов коррозии. Видимые масло, смазка и грязь также должны быть удалены. После очистки ручным механическим инструментом поверхность должна быть очищена от рыхлой окалины.

Обработки поверхности для нанесения компаундов должна соответствовать степени St 2 - тщательная ручная механическая очистка:

при осмотре без увеличительных приборов поверхность должна быть свободной от масла, консистентной смазки и грязи, а также от легко отделимой прокатной окалины, коррозии, лакокрасочных покрытий и посторонних частиц (3.1, примечание 1) (фотографии B St 2, C St 2 и D St 2 по стандарту [1]).

Для композитных материалов Chester Molecular наиболее подходит мелкозернистый профиль поверхности G (пескоструйная обработка) согласно ISO 8503-2 c Ry5=10-40 мкм. (параметр Rz соответствует параметру Ry5 по ИСО 8503). Нужно обратить внимание, чтобы используемый абразив не был загрязнён солями.

Очистка

Кроме соответствующей подготовки поверхности, очень важную роль играет также время, спустя которое будет нанесен компаунд. Поверхность после пескоструйной обработки является очень активной и быстро окисляется, покрываясь не только заметной ржавчиной, а также очень легко принимает загрязнения из атмосферы. Необходимо вторично очистить, подготовленную поверхность от пыли, появившейся во время пескоструйной обработки либо иных использованных методов. Всякую пыль и осадок нужно смести, а лучше всего пропылесосить. Часто используемая чистка с их пользованием сжатого воздуха мало эффективна, особенно при больших поверхностях. Сдутые загрязнения спустя некоторое время оседают в другом месте. Очистка и обезжиривание поверхности производится чистой ветошью, обильно смоченной очистителем. Промывание следует повторить несколько раз. Чистота поверхности контролируется чистой белой ветошью, смоченной очистителем - на белой ткани не должны оставаться следы.

Защита смежных конструкций

Для защиты смежных конструкий от трудноудалимого нежелательного соединения с компаундом применяется разделительная жидкость Chester Release Agent. Она наносится тонким слоем кистью, а затем тщательно втирается ветошью в защищаемые поверхности. Далее защищаемая поверхность обильно покрывается разделительной жидкостью. Надо внимательно следить, чтобы разделительная жидкость не попала на ремонтируемую поверхность и немедленно удалить и очитить загрезненное место. К нанесению компауда можно приступать после полного высыхания разделительной жидноси.

Смешивание

Композиты поставляются в составах, состоящих из двух компонентов: Основы и Активатора. Чтобы получить материал готовый к применению, нужно соединить в соответствующих пропорциях и тщательно смешать оба компонента. Так как Основа и Активатор имеют разные цвета, то легко можно оптически оценить точность смешивания.

Нужно иметь в виду, что сразу же после соединения Активатора и Основы наступает химическая реакция, сопровождающаяся большим выделением тепла, которая приводит к изменениям молекулярной структуры ремонтного материала. Скорость протекания реакции и количество выделяемого тепла зависит от типа материала, объема смешиваемых компонентов и температуры окружающей среды. Чем больше объем и выше температура, тем быстрее протекает реакция. Спустя некоторое время, называемое по ГОСТ 32794 жизнеспособностью, полученная смесь становится прочной полутвердой массой, не пригодной к использованию, которую не возможно ни намазать, ни наложить, ни налить.

В Картах Технических Данных для каждого композитного продукта указывается жизнеспособность после смешивания при 20°C и время, принимаемое за окончание реакции отверждения..

Смешивание тонкого слоя материала на пластмассовую пластине поможет рассеять тепло и замедлить химическую реакцию. Этот способ можно применять при смешивании большого количества продукта или когда температура окружающего воздуха выше 20ºС.

Материал правильно смешан, если вся приготовленная масса имеет однородный цвет без видимых разводов. Пастообразные материалы нужно смешивать вручную на плоской гладкой поверхности, например на твёрдой фольге, стекле, жести. Жидкие материалы после того, как оба компоненты были влиты в чистую ёмкость, смешиваются фирменным шпателем. В большинстве случаев это возможно в ёмкости, которой находится Основа

Во время смешивания в материал могут попасть пузырьки воздуха. Вследствие этого в отвержденном материале появится пористость и это ослабляет его прочность. Поэтому очень важно удалить воздух. Для этого накладывают тонкие слои размешанного материала и выжимают пузырьки воздуха. Это можно делать перед, либо во время нанесения. Количество Основы и Активатора, используемого при смешивании должны соответствовать объёмным пропорциям, указанным на упаковке, либо в соответствующих технических картах. При перекладывании Основы и Активатора нужно использовать две разные лопатки. В большинстве случаев хватает визуально оценить объём обоих компонентов, приготовленных к смешиванию. Небольшие отклонения от указанной пропорции не влияют негативно на полученный материал.

В материалах, один из компонентов которых Активатор - жидкость, трудно оптически установить пропорции смешивания, рекомендуется смешивать всю целую упаковку сразу. Если количество нужного материала заметно меньше, чем количество, находящееся в упаковке, то лучше всего взвесить и использовать весовые пропорции, либо поделить оба компонента на ровные части (на пример две).

При смешивании большого количества материала нужно использовать механические мешалки. Нужно использовать приводы с низкими оборотами, чтобы не вводить слишком много воздуха в материал. Механические мешалки используются прежде всего при смешивании жидких материалов.

Нанесение

Нанесение удобнее всего проводить при использовании фирменных лопаток и шпателей. Они соответственно эластичны, а вид пластика и их гладкость не позволяют приклеиваться наносимому материалу.

Жидкие материалы можно накладывать также жёсткими кисточками с коротко постриженным волосом.

Во время нанесения нужно помнить о тщательном втирании материала в поверхность и удалении пузырьков воздуха. Лучше всего накладывать материал одним слоем. Если окажется, что это невозможно, то второй слой должен быть наложен на первый до окончания затвердевания компаунда. Нанесение двух разноцветных слоёв очень часто используется при предохранении больших поверхности резервуаров, чтобы иметь возможность визуального контроля состояния конструкций и точности нанесения второго слоя. Пастообразные материалы следует накладывать до нужной толщины, но так чтобы минимальная толщина слоя была не менее 2 мм. Исключением является склеивание, где слой должен быть возможно тонким, а материал должен быть наложен на обе поверхности.

Пастообразный материал после начального затвердения, когда он перестанет клеится, можно разгладить рукой во влажной резиновой перчатке. Похожий эффект можно получить, прикладывая полиэтиленовую фольгу, которую нужно удалить после полного затвердения. Получим поверхность, которая является отображением поверхности фольги.

Жидкие материалы наносятся согласно данным технических карт.

Стабилизация

После начального затвердения композитного материала, что чаще всего длится около 3-4 часов, можно производить, так называемую, стабилизацию. Это прогрев наложенного композита при температуре от 80 до 100°C в течении 2-4 часов. Стабилизацию можно провести также позже, после полного затвердения компаунда, например, после механической обработки. Этот процесс уменьшает время окончательной полимеризации и улучшает механические параметры материала.

Механическая обработка

После предварительного отверждения композитных материалов восстановленные места можно обрабатывать механически на токарном, фрезерном или сверлильном станке. Наиболее податным для обработки является компаунд Chester Metal Super Fe. Поэтому в ремонтных работах, где последним этапом является обработка на станке, особенно больших поверхностей, рекомендуется использование именно этот материал. Естественно другие материалы Chester Molecular тоже можно обрабатывать механически. Не рекомендуется обрабатывать на станке материалы с керамические наполнителями. Большое количество корундового наполнения приведёт в очень быстрому изнашиванию обрабатывающих инструментов. Ниже указаны рекомендуемые параметры точения композитных материалов Chester:

  • скорость обработки 1.2-2,5 м/сек.
  • смещение 0.1-0,3 мм/оборот.
  • глубина обработки 0.4-0,6 мм (окончательная обработка)

Источник: https://chester.com.pl/wp-content/uploads/2020/05/pl_kompozyty25_02_2005.pdf

Наверх