Способ соединения вспененного термопластичного материала с металлической поверхностью

 

Использование: изобретение относится к области соединения пластмасс, в частности к способам облицовки термопластичным материалом металлических изделий или поверхностей, и может быть использовано при облицовке упругим термопластичным материалом, например полиуретаном, деталей, элементов конструкции, интерьеров автотранспортных средств и т.д. Сущность изобретения: в способе соединения вспененного термопластичного материала с металлической поверхностью после прижатия вспененного материала к металлической поверхности осуществляют индукционный нагрев последней в зоне соединения до температуры плавления вспененного материала. После этого нагрев прекращают. Сжимающее усилие снимают после остывания металлической поверхности до температуры , меньшей температуры плавления вспененного материала. Кроме того, индукционный нагрев металлической поверхности в зоне соединения осуществляют со стороны вспененного материала. После нагрева металлической поверхности до температуры плавления вспененного материала зону соединения вывдерживают при указанной температуре. 2 з.п.ф-лы, 5 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (я)л В 29 С 65/04

АРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

MCTBO СССР

АТЕНТ СССР) ГОС Д

BE О (ГО П

О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АТЕНТУ лям, с. 2 (54)

ГО

МЕ (57) к об сти ным дин обл мета мож упру при кон ных труд опас (21) (22) (46) (71) сти (72} сен бин (73) сти (56)

Тех пом

Anz

954150/05

7,06,91

0.08.93, Бюл, М 32 енинградский электротехнический инт им. В,И.Ульянова (Ленина)

А,Н.Крикунов, В.В.Коробова, Ю.Л.Лыо, М.В,Нестеров, Н.А,Павлов и Г,Л.Рыенинградский электротехнический инт им, В.И.Ульянова (Ленина)

Соединение пластмасс с металлами. ологические параметры склеивания с щью термопластичных клеев "Ind, 1988, 110, 16 — 17. обович Б.Б, и др, Химики-автолюбитеСправочное издание, Л,: Химия, 1989, -30.

ПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ВСПЕНЕННОЕРМОПЛАСТИЧНОГО МАТЕРИАЛА С

ЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ пользование: изобретение относится сти соединения пластмасс, в частноспособам облицовки термопластичатериалом металлических изделий зобретение относится к области соения пластмасс, в частности к способам цовки термопластичным ма1ериалом лических изделий или поверхностей, и т быть использовано при облицовке им термопластичным материалом, наер полиуретаном, деталей, элементов рукции, интерьеров автотранспортредств и т.п. елью изобретения является снижение емкости способа и повышение безости работы.

„„Я „„1838131 АЗ или поверхностей, и может быть использовано при облицовке упругим термопластичHb1M материалом, наппимер полиуретаном, деталей, элементов конструкции, интерьеров автотранспортных средств и т.д. Сущность изобретения: в способе соединения вспененного термопластичного материала с металлической поверхностью после прижатия вспененного материала к металлической поверхности осуществляют индукционный нагрев последней в зоне соединения до температуры плавления вспененного материала. После этого нагрев прекращают.

Сжимающее усилие снимают после остывания металлической поверхности до температуры, меньшей температуры плавления вспененного материала. Кроме того, индукционный нагрев металлической поверхности в зоне соединения осуществляют со стороны вспененного материала, После нагрева металлической поверхности до темпе-! ратуры плавления вспененного материала зону соединения вывдерживают при указанной температуре. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

На фиг. 1 изображено поперечное сечение вспененного термопластичного материала в свободном состоянии; на фиг. 2— вспененный термопластичный материал в сжатом состоянии; на фиг. 3 — схема индукционного разогрева; на фиг. 4 — вспененный материал после снятия прижимающего усилия; на фиг. 5 — индуктор, выполненный s виде рабочего инструмента, с помощью которого осуществляют прижатие вспененного материала к металлической поверхности и индукционный нагрев.

1838131

Способ соединения вспененного термопластичного материала с металлической поверхностью заключается в следующем, Вспененный термопластичный материал 1 размещают на металлической поверхности 2 и прижимают его в зоне соединения к !! c верхности 2, В свободном состоянии (фиг. 1) аспенен IA." àòåðèàë 1 имеет пористую структуру и эа счет сфероидальной формы г1эонаполнанных включений 3 образует лишь точечный контакт с соединяемой поверхностью, который не может обеспечить надежного соединения, В результате npu«ëма вспененного материала 1 в зоне соединения (фиг. 2) с металлической поверхностью 2 за счет вытеснения воздуха поры rcpмопласта изменяют свою форму и образуют тонкую пленку 4, плотно прилегающую к поверхности 2. Усилие прижима зависит от толщины вспененного материала его характеристик упругости и площади соединн р иия, Далее металлическую поверхность в зоне соединения нагревают с помощью индуцированных в ней токов высокой частоты.

Индуктор 5 целесообразно располагать со стороны вспененного материала. Это поэголяет наиболее эффективно разогревать поверхность 2 металла, обращенную к вспененному материалу и упрощает облицовку м; внешних поверхностей изделий. Кроме того, если конструктивно совместить индуктор с прижимающим инструментом, То для определенного типа вспененных термопластичны-., материалов (по толщине и упругости) можно согласовать толщину сжатого слоя и мощность индуктора; при которых начинается разогрев поверхности металлического изделия в зоне соединения, При разогреве поверхностного слоя с металлической поверхности 2 до температуры плавления вспененного материала (Тпл), контактирующий с ней слой вспененного материала расплавляется и за счет адгезии происходит его соединение с металлической поверхностью 2.

Дальнейшее поддержание указанной температуры в зоне нагрева 6 приводит к расплавлению последующих слоев вспененного материала, Однако на качество соединения уже не влияет, так как оно определяется лишь адгезионными свойствами. Поэтому разогрев прекращают и после выдержки и остывания поверхности 2 до температуры ниже температуры плавления вспененного материала (Тпл) снимают сжимающее усилие.

После снятия сжимающего усилия вспененный материал 1 за счет упругих свойств

50 внутренних металлических поверхностей кабины трактора в целях создания звукоизоляции, При облицовке испольэовали листовой вспененный полиуретан толщиной 10, 20 и 40 мм, Соединение осуществлялось в определенных технологией точках, обеспечивающих надежное удержание полиуретана на поверхности кабины. Прижим производился вручную с помощью специального инструмента (фиг, 5) состоящего из цилиндрического корпуса 8 с рукояткой 9 и кольцевого индуктора, размещенного в корпусе 8 и выполненного в виде многовитковой цилиндрической катушки 10 и ферритового сердечника 11, Электропитание индуктора осуществляется гибкими токопроводами (на фиг, 5 не показаны), обеспечивающими свободное перемещение инструмента при работе, Рабочая частота 10 кГц. Разогрев производился до возвращается к первоначальной форме (фиг. 4) и за счет соединения в области 7 удерживается на поверхности 2. При расплавлении происходит деструктивное иэме5 нение слоя вспененного материала, прилегающего к поверхности 2. Если нагрев до расплавления был кратковременным, то внешняя поверхность вспененного матери. ала 1 за счет его упругих свойств принимает практически первоначальное состояние, Если же нагрев производить длительное время, т,е, выдержать зону соединения при температуре плавления вспененного материала, то происходит расплавление после15 дующих слоев вспененного материала 1 и соединение их друг с другом, и после снятия сжимающего усилия на поверхности вспененного материала образуются впадины, которым можно придавать декоративный

20 характер, подбирал форму инструмента и время нагрева, Размер и форма области 7 соединения (фиг. 4) будет повторять форму нагретой зоны 6 (фиг, 3) либо форму прижимающего инструмента. Если нагретая зона 6 больше зоны прижима, то область 7 будет повторять форму прижимающего инструмента. Вне зоны прижатия будет происходить оплавление вспененного материала 1 без соединения его с поверхностью 3.

Если нагретая зона 6 меньше зоны прижима, то форма области 7 соединения будет повторять форму нагретой зоны 6, Учитывая это обстоятельство, можно, например, не меняя конструкции индуктора, формировать различные по форме соединения, используя для этого лишь различные прижимающие инструменты.

Пример.

40 Способ был реализован при облицовке

1838131! температуры 230 С в течение 10 с. Места соединения имеют кольцевую форму с площадью 5 см .

Формула изобретения

1. Способ соединения вспененного термопластичного материала с металлической поверхностью, при котором вспененный материал размещают на металлической поверхности, прижимают его в зоне соединения и выдерживают в сжатом состоянии, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости способа и повышения безопасности в работе, после прижатия вспененного материала к металлической поверхности осуществляют индукционный нагрев последней в зоне соединения до температуры плавлений вспененного мате-.

1 риала, после чего нагрев прекращают, а сжимающее усилие снимают после остывания металлической поверхности до температуры, меньшей температуры плавления

5 вспененного материала, 2. Способпо п.1.отл ичающийся тем, что индукционный нагрев металлической поверхности в зоне соединения осуществляют со стороны вспененного

10 материала.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что после нагрева металлической поверхности до температуры плавле15 ния вспененного материала зону соединения выдерживают при указанной температуре.

1838131

Составитель Н.Елисеева

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.Филь

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2891 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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