Герметизирующее покрытие для полимерного композиционного материала

 

Использование: для герметизации изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Сущность изобретения: для обеспечения герметичности зон стыка приклеенных на поверхность ПКМ частей фольги , зоны стыка выполнены путем склейки концов частей фольги внахлест с величиной нахлеста б , а в зоне стыка на материал наклеена фольга шириной 2 6 , при этом размер д выбирается из соотношения: (.05( AP-P™ -WN) (см), ч-де д , см «- величина нахлеста частей, фольги, АР, кг/см - перепад рабочего давления равен разности наружного и внутреннего давления , Ркл.;(см -см)/(см2 -с -кг/см2) - газопроницаемость клея, N, см3/с - требуемая норма обеспечения герметичности, кл. см - длина клеевых зон стыка. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,.2

С О

Ы (л ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4865629/29 (22) 12.09,90 (46) 23.08.93. Бюл. N. 31 (71) Конструкторское бюро машиностроения (72) В.Ф.Фарафонтов, Т.М;Чекушкина и

Е.В;Мешков (56) Патент США N- 4242165, НКИ 73-53, 1978. (54) ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЕ ПОКРЫТИЕ

ДЛЯ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА (57) Использование: для герметизации изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Сущность изобретения: для обеспечения герметичности зон стыка приИзобретение относится к методам герметизации изделий, выполненных из пдлимерных композицонных материалов (ПКМ). Предложенное техническое решение может быть использовано в машиностроении, судостроении, химической промышленности и других областях техники.

Цель изобретения — устранение вышеназванных недостатков герметизирующего покрытия, а именно, обеспечение герметичности зон стыка частей фольги, приклеенной на поверхность ПКМ.

На фиг.1 дан общий вид оболочки; на фиг,2 — разрез зоны стыка частей фольги.

Оболочка (1) состоит из корпуса (2), выполненного из углепластика. На корпус (2) наклеена алюминиевая фольга марки АД1М ГОСТ 618 — 73, состоящая из частей (3). В зоне стыка частей фольги на корпус (2) вдоль стыка наклеена полоса фольги (4) шириной, ЯЛ, 1835474 А1 клеенных на поверхность ПКМ частей фольги, зоны стыка выполнены путем склейки концов частей фольги внахлест с величиной нахлеста д, а в зойе стыка на материал наклеена фольга шириной 2 д, при этом размер д выбирается из соотношения: д 0.05(ЛР Ркл 1кл/N) (см), де д, см величина нахлеста частей, фольги, ЛР, кг/см — перепад рабочего давления равен

2 разности наружного и внутреннего давле- ния, Ркл,;(см см)/(см с кг/см ) — газопроницаемость клея, N, см /c — требуемая норма обеспечения герметичности, 4л. cM— длина клеевых зон стыка. 2 ил. равной двойной величине нахлеста и расположенная симметрично относительно конца нижней части стыкуемой фольги. Стыкуемые части фольги (5} и (6) соединя)отся на полосе фольги (4) внахлест; Все части фольги приклеены к корпуСу (2) и между собой клеем (7).

В качестве клея принят клей по заявке

М 2291973 со следующей рецептурой, мас.ч,: клей ЭПК-1 ОСТ (92-0949-74) — 100 синтетический каучук СКТН-А (ГОСТ 13835-73) с катализатором

К-18(TY 6 †62 †805 ) 200

Описанная конструкция оболочки работает следующим образом. При подаче рабочего давления во внутри оболочки возникает движущая сила ЛР = Рвн - Рнар для проницаемоститаза через оболочку. Газ

1835474 проходит через поры, трещины, расслоения и другие дефекты сплошности ПКМ корпуса оболочки (2) и задерживается фольгой. Части фольги, сохраняющие целостность, практически герметичны (коэффициент проницаемости оценивается величиной р » 10 (см см)/(cM с кг/см ). Нарушение герметичности происходит в зоне стыков фольги, где герметичность определяется величиной проницаемости через полимерный клей P 10

-1О (см см)/(см с кг/см2).

Таким образом, гаэ собирается вдоль стенок фольги, затем "идет" по клеевому слою между(4) и (5) с одной стороны и между (4) и (6) с другой до точки А. После точки А— по клею между(5) и (6).

В этом случае газ проходит через клей расстояние 2 д, что в 2 раза больше, чем в случае отсутствия полосы. фольги (4). Величина нахлеста определяется из следующей известной теоретической зависимости, описывающей газопроницаемость низкомолекулярных газов через полимерный материал (в данном случае — клей) (1)

h где с учетом конкретных данных рассматриваемого примера: Q (смз) — величина газового объема, проходящего по клею через зону стыка

Рг = Ркл = 1.2 10 (см см)/

/(cM с кг/см ) — коэффициент газопроницаемости клея

ЛР = 10 кг/см — разница между наруж2 ным и внутренним избыточным давлением газа;

S — площадь в поперечном сечении клея, равная произведению длины клеевых зон стыка 1, на толщину клея в стыке (среднестатистическое значение которого .составляет 0,01 см) т — время, в течение которого происходит процесс газопроницаемости;

h — длина клеевого соединения в направлении проницаемости.

В нашем случае h = 2д . где д — величина нахлеста, Представив выражение (1) в виде; и выразив — = N () как предельную

0 см с норму газопроницаемости ПКМ (в оассматриваемом примере N = 1,3 10 см /с), получим: (3) отсюда

О 0.005 — " ),) " . (см). (4)

Подставив в выражение (4) численные значения характеризующие рассматриваемую в качестве примера оболочку, получим величину нахлеста частей фольги д > 0,8

10 см. При этом 1 л составила протяженность одного вертикального стыка 50 см и двух горизонтальных по 157 см, итого 354 см.

Для изготовления оболочек принята величина нахлеста,д = 10 )им.

Экспериментальное подтверждение предлагаемого технического решения про-. ведено на образцах Я 72 мм и оболочке

О 500 мм и высотой 500 мм, вы)1олненных из углепластика УП-Л/20Н. Испытания на герметичность воздухом при Рц = 10.кг/см подтвердили правильность предлагаемого решения.

Предлагаемое герметизирующее покрытие технологично, не требует сложного оборудования и высокой квалификации рабочих, обеспечивает высокую герметичность ПКМ и изделий из них.

Формула изобретения

Герметизирующее покрытие для полимерного композиционного материала, состоящее из нескольких частей герметизирующей фольги, приклеенной на поверхность материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения герметичности зон стыка частей фольги, они выполнены путем склейки концов частей фольги внахлест, а в зоне стыка на материал наклеена фольга шириной, равной двойной величине нахлеста частей фольги, расположенная симметрично относительно конца нижней части стыкуемой фольги, при этом размер нахлеста частей фольги выбирается из соотношения д 0005 () где д — величина нахлеста частей фольги, см;

ЬР— перепад рабочего давления, равен разности наружного и внутреннего давления, кг/см

PK/I газоп ран ицаемость клея, (смз см)/(см2 с кг/cM2);

N — требуемая норма обеспечения герметичности, см /с:

I — длина клеевых зон сть)ка, см.

1835474

4t/81

A-4

Заказ 2979 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

Редактор С. Кулакова

Фиг. 2

Составитель В. Фарафонтов .

Техред М.Моргентал Корректор О. Густи