Способ герметизации деталей с металлической арматурой, установленной в изоляционном основании из полимерного материала

 

Использование: электротехника, электроника . Сущность изобретения: на деталь воздействуют не менее чем 10 циклов термоперепадов , каждый из которых содержит последовательную выдержку детали при - 50°С в течение 3 ч и затем при +40°С в течение 3 ч, выдерживают во влагопоглощающей жидкости, например в обезвоженном этиловом спирте, в течение 24 ч. Затем производят: осушение детали путем ее нагрева , пропитку анаэробным герметиком путем нанесения и выдержки его на поверхности герметизирующей мембраны и отверждение при повышенной температуре. 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Н 01 В 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

0 (Л ф ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4854046/07 (22) 24.07,90 (46) 07.10.92. Бюл, М 37 (71) Конструкторское бюро машиностроения (72) В,Ф.Фарафонтов, Б.Н,Омельченко, Т.М.Чекушкина, И.К,Овечкин и Е.В.Мешков (56) 1. M.Stevenson, Iã. and I. Stevenson

"Vacuum Impregnation: The Basics".Journal

"Metal Finishing", voI. 86, No 6, р.р. 93 — 95, J ule 1988. (54) СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ДЕТАЛЕЙ С

МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ АРМАТУРОЙ, УСТАНОВЛЕННОЙ В ИЗОЛЯЦИОННОМ ОСНОВАНИИ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к способам герметизации деталей, выполненных из композиции металлических и неметаллических материалов, и может быть использовано в машиностроении, электротехнике, электронике и других областях техники.

В деталях и элементах конструкции, в которых сопрягаются металлические и неметаллические детали, довольно сложно обеспечить герметичность, В них, кроме часто встречающихся дефектов сплошности самих неметаллических материалов (поры, раковины, трещины и др.), имеют место дефекты на границе металлической арматуры и неметаллического материала, Они вызваны кактехнологическими факторами(недопрессовка неметаллического материала, недостаточная смачиваемость неметаллическим материалом металла и т.д.), так и различными свойствами (различием коэффициентов линейного термического расши„„Ы „„1767544 А1 (57) Использование: электротехника, элек1 роника, Сущность изобретения: на деталь воздействуют не менее чем 10 циклов термоперепадов, каждый из которых содержит последовательную выдержку детали при—

50 С в течение 3 ч и затем при +40 С в течение 3 ч, выдерживают во влагопоглощающей жидкости, например в обезвоженном этиловом спирте, в течение 24 ч. Затем производят: осушение детали путем ее нагрева, пропитку анаэробным герметиком путем нанесения и выдержки его на поверхности герметизирующей мембраны и отверждение при повышенной температуре.

1 з,п, ф-лы. рения (КЛТР), теплопроводности), обусловленными природой металла и неметаллического материала, сказывающимйся при охлаждении после прессования и при действии эксплуатационных термоперепадов. В результате этого часто встречаются дефекты таких деталей по параметру "герметичность". Так например, при изготовлении изоляторов вилок электросоединителей встречаются партии деталей, в которых негерметичные детали составляют от 20 до

80%, Это приводит к тому, что после проверки отпрессованных деталей на герметичность проводят еще одну операцию— герметизацию негерметичных деталей.

Одним из наиболее эффективных способов герметизации таких деталей является пропитка их анаэробными герметиками (см. например M.Stevenson, Ir, and I,Stevenson

"Vacuum Im predn ation; The Basics", Journal

1767544

"IVletal Finishing", vol. 86, No 6, рр. 93 — 95, Jule

1988.

В этом способе герметизации выполняется следующие операции: очистка поверхности деталей от пыли, масел и посторонних включений; осушение деталей, в том числе их пор и трещин путем нагрева до 80 — 100 С и выдержки при этой температуре 3-5 часов; пропитка деталей анаэробным герметиком путем нанесения его на поверхность детали или путем окунания детали в герметик и выдержки в нем под давлением; отверждение герметика в дефектах сплошности путем нагрева детали до температуры 80 — 90 С и выдержки в течение 2 — 3 часов.

Такой способ герметизации довольно эффективен, однако в ряде случаев не обеспечивает 100 -ный выход герметичных дателей. По интеформации,приведенной в вышеуказанном источнике, он составляет

95-98, по опыту авторов 80 /. Причиной этого является неполное заполнение дефектов сплошности деталей (особенно микродефектов) герметиком, Это показал анализ шлифов загерметизированных деталей, Другим недостатком известного способа является разгерметизация деталей в про. цессе их эксплуатации, которая составляет еще 15-20 от числа герметизируемых деталей. Исследования показали, что основной причиной этого является разница в

КЛТР и теплопроводности металлов и неметаллов. Так для алюминиевого корпуса

КЛТР составляет 25- 10 1/град, для стальных штырей — 11 10 1/град и для неметаллической мембраны из СНК-2-27— (10 — 12) 10 1/град, В процессе нагрева и охлаждения деталей происходят различные по величине деформации в зонах контакта

-деталей, выполненных из различных материалов. Особенно опасно охлаждение, Эту картину усугубляет различие в теплопроводности материалов. То есть при воздействии температуры металлические штыри и корпус прогреваются быстрее, чем мембрана из СН К и, соответственно, деформируются в большей степени (в 100 раз), Целью настоящего изобретения является повышение надежности и качества герметизации.

С этой целью в известном способе герметизации деталей с металлической арматурой, установленной в изоляционном основании из полимерного материала, при котором указанную деталь сушат путем ее нагрева, пропитывают анаэробным герме5

40 тиком с последующим его отверждением, предлагается: перед сушкой деталь не менее десяти раз последовательно выдерживают при—

50 С в течение 3 часов и при+40 С в течение

3 часов с последующей выдержкой во влагопоглощающей жидкости в течение 24 часов; в качестве влагопоглощающей жидкости используют обеэвоженный этиловый спирт.

Сущность предлагаемого способа поясняется на примере герметизации изолятора вилки электросоединителя.

Негерметичные изоляторы очищают от пыли, смазки и других загрязнений протиркой салфеткой, смоченной в бензине или ацетоне. После этого проводит воздействие

10 циклов термоперепадов. Для этого вилки помещают в камеру "холода", выдерживают там 3 ч при — 50 С и в течение 3 мин переносят в камеру "тепла", где выдерживают 3 ч при +40 С. Таким образом проводят один цикл термоперепадов. Назначение этой операции состоит в том, чтобы "вскрыть" дефекты сплошности, которые могут образоваться в процессе эксплуатации. Авторами экспериментально установлено, что композиционные гетерогенные материалы в процессе воздействия термоперепадов из-за различия КЛТР и теплопроводности входящих в них материалов подвергаются внутренним напряжением, которые разрушают "слабые места" в структуре материала, Причем "вскрытие" дефектов сплошности происходит в течение нескольких циклов термоперепадов.

Таким образом, перед герметизацией

"вскрываются" дефекты, которые могут

"вскрываться" в процессе эксплуатации, Для этого 10 циклов термоперепадов достаточно, При дальнейшем воздействии термоперепадов образования новых дефектов сплошности не происходит, Затем проводится операция осушения пор, трещин, расслоений и других дефектов от влаги, которая конденсируется в них из воздуха или попадает в процессе изготовления, Исследования, проведенные авторами, показали, что известными способами термической или термовакуумной сушки влагу из всех капилляров трудно полностью удалить, В результате чего эти капилляры не заполняются герметиком и остаются незагерметизированными, Наиболее эффективен способ осушения микродефектов с помощью влагопоглощающих жидкостей, например, ацетона или этилового спирта.

Тип жидкости выбирается исходя из химического состава неметаллического материала. Так в рассматриваемом примере выбран

1767544

Формула изобретения

Составитель В.Фарафонтов

Редактор Т,Никольская Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор А.Долинич

Заказ 3551 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 этиловый спирт, так как каучук, входящий в состав материала мембраны СНК-2-27, набухает в ацетоне.

Этиловый спирт предварительно осушен, то есть из него удалена адсорбированная им из воздуха вода. Для этого использован влагопоглотитель — CaClz, который прокален при 500 — 600 С в течение 2 ч и помещен в этиловый спирт в соотношении не менее, чем 1:10, После выдержки в течение суток спирт процеживается, сливается в герметичную тару и является обезвоженным.

Изоляторы погружают в обезвоженный этиловый спирт и выдерживают в нем не менее 24 ч, Спирт проникает в капилляры, разрушает там мономолекулярный слой воды и растворяет ее в себе. Затем, для удаления спирто-водного раствора из капилляров, изоляторы нагревают до 80 — 90 С и выдерживают 3-4 ч. Таким образом, влага удалена из дефектов сплошности детали, все дефекты "вскрыты" и готовы к герметизации, Герметизация проводится путем нанесения кистью на поверхность детали анаэробного герметика Анатерм-ly или путем погружения детали в герметик. За счет сил поверхностного натяжения герметик затягивается в дефекты сплошности неметаллического материала и в дефекты на границе с металлическими деталями конструкции, то есть между СНК-2-27 и штырями и между

СКН-2-27 и корпусом, Для отверждения герметика в дефектах пропитанные детали термообрабатывают при 80 — 90 С в течение 2 ч, Загерметизированные таким образом детали прошли полный цикл испытаний на работоспособность и показали 100ь-ную герметичность в то время как герметичность деталей, загерметизированных по способу, указанному в прототипе, составляет 605 80У,.

Это достигается тем, что все дефекты, которые могли "вскрыться" в процессе эксплуатации, были "вскрыты" перед пропиткой и тем, что очистка дефектов сплошности

10 от влаги обеспечивает 1007ь заполнение их ге рмети ком.

Предлагаемый способ прост, надежен, не требует применения дефицитных материалов и специального оборудования.

15 В соответствии с предлагаемым способом проведена герметизация и полный цикл испытаний на работоспособность установочной партии деталей, Все детали сохранили терметичность.

1. Способ герметизации деталей с металлической арматурой, установленной в

25 изоляционном основании из полимерного материала, при котором деталь сушат путем ее нагрева, пропитывают анаэробным герметиком с последующим его отверждением, отличающийся тем, что, с целью

30 повышения надежности и качества герметизации, перед сушкой деталь не менее десяти раз последовательно выдерживают при — 50 С в течение 3 ч и при 40 С в течение 3 ч с последующей выдержкой во влагопогло35 щающей жидкости в течение 24 ч, 2. Способ по и 1, отличающийся тем, что в качестве влагопоглощающей жидкости используют обезвоженный этиловый спирт.