l、概述
在机电领域,各类产品和零件在生产及使用过程中,不可避免地会存在一些缺陷,如:压铸成型过程中的疏松、冷隔、气孔缺陷,焊接过程中焊缝处的微孔缺陷,机械设备使用过程中的磨损、零件断裂等,都不同程度的影响着产品或设备的生产、使用与维修。环氧树脂胶由于粘接强度高,应用面广,使用操作简单,因此在产品缺陷修补方面,有着显著的效果。

2、我厂产品生产对缺陷修补的需求
我厂生产的某型军用通信设备,其结构壳体主要由压铸件和钣金件组成,但要求整机必须具备一定的密封性能,以保证整机在浸水(水下l米深2小时)试验后,取出立即能正常工作,同时,整机必须经受-50℃/4h~+75℃/4h反复16次共128h的高低温循环冲击后,设备能够正常工作,并且整机必须经受一定加速度的扫频机械振动。压铸件由于其结构形状复杂,尺寸较大且厚薄不均。因此在成型及机加工后,进行密封试验时,有大量的不合格,通过微孔浸渍处理后,仍有部份达不到密封要求。钣金件以过点焊及烧焊加工,点焊处及烧焊处由于壁薄(1.5+1.5)不可避免地存在微孔缺陷,上述缺陷的存在,必然影响产品的生产,为解决问题,我们研制出专门用于上述缺陷修补的环氧修补胶。
3、环氧修补胶的研制
3.1 零件修补的技术要求
由于零部件缺陷的形态各异,并且使用条件严酷,为满足产品批量生产要求,所研制
的环氧修补胶必须具备以下性能:
3.1.1 足够的强度、高温120℃(零件后续加工期工序要求)不脱落,不起泡。并且进行加速振动时,粘接修补部位牢固可靠。
3.1.2 良好的韧性。要求能满足-50℃/4h~+75℃/4h反复16次共128小时高低温循环冲击,保证修补部位不脱落。
3.1.3 室温固化(中高温固化时,胶液流淌会影响修补效果)。
3.1.4 原材料经济合理,成本低。
3.2 试验情况:
根据零件修补的技术要求,结合环氧树脂的特点,我们选用CYD-128和AG-80环氧树脂为主体,配以适量的增韧剂、稀释剂、活性填料、增粘剂等剂助配制成环氧树脂甲组,固化剂通过综合比较,选用HDT-3l作为B组,组成环氧树脂修补胶。其物理机械性能如下:
采用上述环氧修补胶修补的压铸件及钣金件,经过密封试验,符合MIL-STD-276标准的规定,用于整机,能够满足高低温循环冲击要求和一定加速度扫频机械振动要求。
4、环氧修补胶应用技术
环氧修补胶在产品上通过试验,取得了初步成功,但要满足批量生产要求,应用技术显得尤为重要,没有科学合理的应用操作技术作保障是无法得到理想的效果。应用技术的关键在以下几个方面:

4.1 前处理
修补前零件表面通常要求清洁无油污。但如何达到清洁无油污状态,则值得探讨。通常认为通过简单的清洗以达到去油效果,其结果往往是不理想。我厂所修补的零件,对于压铸铝合金采用化学导电氧化进行表面处理,通过氧化后表面的颜色状态即可判断表面油污是否清洗干净,如果在氧化处理前,配以超声波清洗,则效果更理想。对于钢铁类零件,可在零件经电镀处理后(镀锌或磷化),即可进行修补。对于机械设备的修补,清洗往往是比较困难的,但可采用的方式亦较多,可采用局部火焰灼烧或局部喷砂,配以有机溶剂清洗,也可得到理想的效果。
4.2 修补操作
经前处理清洁的零件,可直接用配制好的修补胶涂于需修补的部位,并用刮刀修平。为了获得更理想的修补效果,应先将需修补部位预热,预热温度为80℃~100℃,工件预热后进行修补。一方面,降低表面张力,有利于胶液的渗透,另一方面能适当加快胶液的固化速度,提高生产效率,同时,有利于消除修补时修补胶内的气泡及缺陷部位气体的排出。
4.3 固化
零件经前处理、预热、修补后于室温固化4~8h,然后于80℃/1h~120℃/2h,即可实现完全固化。由于所用固化剂为室温固化剂,因此,固化温度应严格控制。在进行中温或高温后固化时,必须确认室温时已基本固化,否则会出现较严重的后果。一般只要确认固化时间已超过放热峰时间,并且其温度已回到室温,胶液已初步硬化,即可进行后固化处理。
5、应用情况
采用自行配制的环氧树脂胶在本厂产品生产中,经过几年的应用,达到了较理想的效果,经修补的零件,按相关产品的标准进行考核试验时,均顺利通过考核。在用户使用过程中,均能满足用户使用要求。为企业挽救了大量的零件,取得了一定的经济效益。
6、结束语
环氧修补胶在国外早已普遍采用,尤其是在大型设备的维修过程中,采用环氧修补胶进行修补,真正体现了事半功倍的效果。国内此项技术在军工领域也早已投入应用,尤其是在野战条件现场快速修补方面,有着广泛的应用。近两年,在民用工业领域,环氧修补技术也得到了快速发展,其中有代表性的几家公司,均在环氧修补胶应用推广领域取得了显著的经济效益。随着技术的不断发展,环氧修补胶应用技术将会产生显著的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]《机械产品胶结密封技术实用手册》吴氏达主编.辽宁科学技术出版社
[2]《胶粘剂应用手册》王孟钟、黄应昌主编.化学工业出版社
[3]《环氧树脂》陈平、刘胜平编著.化学工业出版社
[4]《特种胶粘剂》范太炳等编著.科学出版社
(作者:常中原电子集团有限公司 周育生 430000;湖北大学化工厂 胡高平 430062)