Способ герметизации изделий из литьевого алюминиевого сплава

 

Использование: для герметизации литых механически обработанных деталей из алюминиевых сплавов. Сущность изобретения: в способе герметизации изделий из литьевого алюминиевого сплава в качестве полимерного лакокрасочного материала используют водоразбавляемую лакокрасочную композицию следующего состава, мас. резидрол ВА-133 7,40-11,74; 50%-ная бутанолидированная меламиноформальдегидная смола К-421-02 0,57-1,10; пентафталевая смола ПФ-060Н 0,32-0,52; триэтиламин 1,08-1,45; полиэтиленгликолевый эфир алкифенола ОП-7 0,04-0,09; органический растворитель 3,50-5,62; хромат аммония 0,04-0,08; жидкое натриевое стекло 0,01-0,05; вода остальное.

Изобретение относится к приборостроению, преимущественно радиотехническому, авиационному, другим отраслям промышленности, и может быть использовано для герметизации литых механически обработанных деталей из алюминиевых сплавов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является применяемый в современном приборостроении способ герметизации деталей из литьевого алюминиевого сплава путем нанесения на их поверхность полимерного лакокрасочного покрытия при нагревании [1] Недостатком известного способа является длительность многопереходного процесса, которая составляет 26 ч при 16 технологических операциях. При этом в дальнейшем требуется защита изделий различными лакокрасочными покрытиями на основе токсичных органических растворителей.

Целью изобретения является повышение качества герметизации, снижение продолжительности процесса герметизации и улучшение условий труда.

Поставленная задача решается тем, что в способе герметизации изделий из литьевого алюминиевого сплава путем нанесения на их поверхность полимерного лакокрасочного покрытия при нагревании согласно изобретению в качестве полимерного лакокрасочного материала используют водоразбавляемую лакокрасочную композицию следующего состава, мас. Резидрол ВА-133 7,40-11,74 50%-ная бутанолизированная меламиноформальде- гидная смола К-421-02 0,57-1,10 Пентафталевая смола (лак ПФ-060Н) 0,32-0,52 Триэтиламин 1,08-1,45 Полиэтиленгликолевый эфир алкилфенола (эмульгатор ОП-7) 0,04-0,09 Органический раст- воритель 3,50-5,62 Хромат аммония 0,04-0,09 Жидкое стекло натриевое 0,01-0,05 Вода Остальное.

Изделия подключаются к источнику постоянного тока в качестве анода, а корпус ванн к катоду. Процесс проводят при напряжении 110-130 В и времени пропитки 3-5 мин. После сушки изделий в течение 30 мин, при 175-185^оС обеспечивается полная герметичность изделий.

П р и м е р 1 (контрольный). Проводилась герметизация из композиции согласно а. с. N 691475 полых деталей из отливок 180 х 30 х 16 (12) мм алюминиевого сплава АлЭ с ребрами теплоотвода. Толщина стенок после механической обработки 2-4 мм.

Режим герметизации:
обезжиривание в водном растворе эмульгатора ОП-7;
электроосаждение в водном растворе резидрола следующего состава, мас.

Резидрол ВА-133 (раствор
резидрола в изопропи- ловом спирте) 9,50
50%-ная бутанолизиро-
ванная меламино-
формальдегидная смола (К-421-02) 0,85
Пентафталевая смола в
смеси органических
растворителей (лак ПФ-060Н) 0,42 Триэтиламин 1,27 Органический растворитель 4,56 Хромат аммония 0,07
Полиэтиленгликолевый эфир алкилфенола (эмульгатор ОП-7) 0,07 Вода Остальное.

Процесс герметизации производится при напряжении 110 В 3 мин;
промывка в холодной проточной воде 0,5 мин;
обдув сжатым воздухом 1 мин;
сушка при 175^оС 30 мин.

До герметизации партия деталей имела 5-6 мест течей на каждой. После герметизации способом электроосаждения при указанных режимах осталось 1-2 места течей.

Затем на деталях проводились лабораторные испытания на циклическое изменение температур от -60 до + 85^оС, воз- действие повышенной влажности 95 ± 3% при 38 ± 3^оС в течение 10 сут и морского тумана при 27^оС в течение 3 сут.

После испытаний наблюдалось 1-2 места течей, коррозия алюминия за счет лакокрасочного покрытия отсутствует.

П р и м е р 2. Проводилась герметизация данным способом полых деталей из отливок 180 х 30 х 16 (12) мм алюминиевого сплава АлЭ с ребрами теплоотвода. Толщина стенок после механической обработки 2-4 мм.

Режим герметизации:
обезжиривание в водном растворе эмульгатора ОП-7;
электроосаждение в водном растворе резидрола следующего состава, мас.

Резидрол ВА-133 (раствор
резидрола в изопропиловом спирте) 7,40
50%-ная бутанолизиро-
ванная меламино-
формальдегидная смола (К-421-02) 0,57
Пентафталевая смола (лак ПФ-060Н) 0,32 Триэтиламин 1,08
Полиэтиленгликолевый
эфир алкилфенола (эмульгатор ОП-7) 0,04 Органический растворитель 3,50 Хромат аммония 0,04 Жидкое стекло натриевое 0,01 Вода Остальное.

Процесс герметизации производится при напряжении 110 В 3 мин;
промывка в холодной проточной воде 0,5 мин;
обдув сжатым воздухом 1 мин;
сушка при 175^оС 30 мин.

До герметизации партия деталей имела по 5-6 мест течей на каждой. После герметизации способом электроосаждения при указанных режимах течей нет.

Затем на деталях проводились лабораторные испытания на циклическое изменение температур от -60 до +85^оС, воз- действие повышенной влажности 95 ± 3% при 38 ± 3^оС в течение 10 сут и морского тумана при 27^оС в течение 3 сут.

После испытаний герметичность сохраняется, коррозия алюминия отсутствует, внешний вид покрытия по поверхности деталей без изменения.

П р и м е р 3. Проводилась герметизация предложенным способом литых кожухов из алюминиевого сплава Ал2 размером 328 х 134 х 158 мм с замкнутой сферической поверхностью. Толщина стенок детали 3-30 мм.

Режим герметизации:
обезжиривание в водном растворе эмульгатора ОП-7;
электроосаждение в водном растворе на основе резидрола следующего состава, мас.

Резидрол ВА-133 (раствор
резидрола в изопропиловом спирте) 11,74
50%-ная бутанолизиро-
ванная меламино-
формальдегидная смола (К-421-02) 1,10
Пентафталевая смола (лак ПФ-060Н) 0,52 Триэтиламин 1,45 Органический растворитель 5,62 Хромат аммония 0,09
Полиэтиленгликолевый
эфир алкилфенола (эмульгатор ОП-7) 0,09 Жидкое стекло натриевое 0,05 Вода Остальное.

Процесс герметизации производится при напряжении 110 В 5 мин;
промывка в холодной проточной воде 0,5 мин;
обдув сжатым воздухом 1 мин;
сушка при температуре 185^оС 30 мин.

До герметизации в 90 деталях имелось по 3-8 течей на каждой при давлении 245 кПа. После герметизации способом электроосаждения при указанных режимах течей нет.

Затем на деталях проводились лабораторные испытания на воздействие температуры 80^оС в течение 10 ч, на воздействие температуры -60^оС в течение 4 ч, на воздействие повышенной влажности 95 ± 3% при 38 ± 3^оС в течение 30 сут, на циклическое изменение температур -60 до 85^оС в течение 2 ч 3 цикла.

После испытаний герметичность сохраняется, коррозия алюминия отсутствует, внешний вид покрытия без изменений.

П р и м е р 4. Проводилась герметизация предлагаемым способом полых деталей из отливок 180 х 30 х 18 (12) мм алюминиевого сплава Ал-9 с ребрами теплоотвода. Толщина стенок после механической обработки 2-4 мм.

Режим герметизации:
обезжиривание в водном растворе эмульгатора ОП-7;
электроосаждение в водном растворе резидрола следующего состава, мас.

Резидрол ВА-133 (раствор
резидрола в изопропи- ловом спирте) 9,57
50%-ная бутанолизиро-
ванная меламинофор- мальдегидная смола (К-421-02) 0,84
Пентафталевая смола (лак ПФ-060Н) 0,42 Триэтиламин 1,27 Органический раство- ритель 4,56 Хромат аммония 0,07
Полиэтиленгликолевый
эфир алкилфенола (эмульгатор ОП-7) 0,07 Жидкое стекло натриевое 0,03 Вода Остальное.

Процесс герметизации производится при напряжении 120 В 4 мин;
промывка в холодной проточной воде 0,5 мин;
обдув сжатым воздухом 1 мин;
сушка при температуре 180^оС 30 мин.

До герметизации партия деталей имела 4-7 течей на каждой. После герметизации способом электроосаждения при указанных режимах течей нет.

Затем на деталях проводились лабораторные испытания на воздействие циклического изменения температур от -60 до 85^оС, повышенной влажности 95 ± 3% при 38± 3^оС в течение 10 сут и морского тумана при 27^оС в течение 3 сут. Измерение проникающей способности состава для литьевого сплава (в порах) составила 10-17 мкм, а прототипа 3-6 мкм.

До и после испытаний герметичность сохраняется, коррозия алюминия отсутствует, внешний вид покрытия без изменения.

Использование данного способа герметизации дает следующие преимущества по сравнению с базовым:
высокое качество герметизации с одновременной защитой от коррозии в жестких условиях эксплуатации за счет образования в порах при электроосаждении монолитного беспористого покрытия, обладающего максимальной адгезией к алюминию с гальванохимическим покрытием;
минимальную продолжительность процесса герметизации (1 час при 4 технологических переходах вместо 26 часов при 16 переходах при герметизации стандартным способом эмалью ВТ-538 на ОСТ 4 ГО 054213);
безотходную технологию выполнения герметизации защиты от коррозии из раствора многократного использования;
улучшение условий труда за счет использования водного раствора и исключения органических растворителей.

Формула изобретения

СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЛИТЬЕВОГО АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА путем нанесения на их поверхность полимерного лакокрасочного покрытия при нагревании, отличающийся тем, что в качестве полимерного лакокрасочного материала используют водоразбавляемую лакокрасочную композицию следующего состава, мас.

Резидрол ВА-133 7,40 11,74
50% -ная Бутанолизированная меламиноформальдегидная смола К-421-02 0,57 1,10
Пентафталевая смола ПФ-060Н 0,32 0,52
Триэтиламин 1,08 1,45
Полиэтиленгликолевый эфир алкилфенола ОП-7 0,04 0,09
Органические растворители 3,50 5,62
Хромат аммония 0,04 0,08
Жидкое натриевое стекло 0,01 0,05
Вода Остальное