Дихтол – это универсальный материал для устранения дефектов литья

Несмотря на постоянное совершенствование методов, материалов и оборудования для отливок из черных и цветных металлов, проблема появления и устранения дефектов литья остается по прежнему актуальной.

В то же время в большинстве случаев эта задача эффективно решается с помощью современных полимерных материалов, информация о свойствах и возможностях которых, к сожалению, остается невостребованной многими литейщиками по различным причинам. В Приазовском государственном техническом университете совместно с коллегами из Венгрии разработаны технологические приемы восстановления дефектных отливок.

Для более подробного знакомства с особенностями этих материалов и технологий посвящено нижеследующее сообщение. Прежде всего необходимо классифицировать дефекты, которые появляются на литейных изделиях:

- микротрещины (негерметичность изделия) размером от 0 до 0,1 мм;

- микротрещины (негерметичность изделия) размером от 0,1 до 0,5 мм;

- осповидность или небольшие раковины;

- раковины больших размеров.

На рис. 1 представлены зоны повреждения по толщине стенки литого изделия

Рисунок 1. Зоны повреждения по толщине стенки литого изделия

Первая зона характеризуется микротрещинами и микропористостью с размерами от 0 до 0,1 мм. Вторая зона имеет микротрещины от 0,1 мм до 0,5 мм и третья зона – фактически оспинки, то есть малые раковины на поверхности изделия.

Об устранении больших по размеру раковинах, изначально имевшихся на поверхности изделия или вскрывшихся в результате механической обработки, будет сказано в конце статьи.

Остановимся на герметизации указанных на рис. 1 трех зон, которую можно выполнить однокомпонентным материалом Дихтол немецкой фирмы «Диамант», технические показатели которого приведены в табл. 1.

Таблица 1. Технические характеристики материала «дихтол»

Итак, как же устранить негерметичность литого изделия в случае наличия микротрещины от 0 до 0,1 мм? Лучший вариант погрузить его в материал дихтол WFT на 5 – 10 мин, затем просушить. Что дает такое погружение? Дихтол будучи чрезвычайно жидкотекучим материалом, близким по этой характеристике к керосину, проникнет в микротрещину и через определенное время (зависит от толщины стенки детали, см. табл. 1) полимеризуясь герметизирует эту деталь.

При этом, как показали исследования, восстановленное изделие может работать под давлением до 90 атм. Другой способ применяется в тех случаях, когда деталь велика для полного погружения в дихтол и в то же время известна зона утечки, которая была определена в результате опресовки детали. В этом случае место дефекта необходимо тщательно просушить, чтобы удалить излишки воды в микротрещине, попавшей туда в результате испытаний. Затем место нанесения дихтола обезжиривается ацетоном, повторно просушивается и дихтол наносится кисточкой 2 – 3 раза на дефектный участок с интервалом 10 мин.

Лучший вариант, если есть возможность, создать вокруг дефектного участка ограждение, например, из пластилина и залить на 5 – 10 минут в образовавшуюся ванночку дихтол WFT. После этого дихтол откачивают из ванночки шприцом и возвращают в штатную емкость.

По аналогичной технологии через 10 минут необходимо провести повторную обработку вторым материалом «дихтол макро WFT», поскольку заранее неизвестен размер микротрещины. В этом случае мы закрываем микротрещину 2 зоны от 0,1 до 0,5 мм.

В чем принципиальное отличие метода окунания от метода локального нанесения дихтола? В первом случае расход дихтола будет больше, поскольку он покроет тонкой пленкой до 0, 1 мм всю деталь. Однако в этом варианте деталь получает защитное покрытие от коррозии и любых других воздействий окружающей среды.

Например, дихтол целенаправленно применяют для целей защиты бронзовых памятников от окисления. Такое же покрытие можно применять и для защиты других бронзовых изделий, например, колоколов и т.д. При этом расход дихтола не велик, поскольку хорошая жидкотекучесть позволяет ему мгновенно расползаться по поверхности детали даже если он наносится на небольшом участке.

В случае возникновения осповидной пористости (3 зона) на поверхности литого изделия также применяют дихтол макро WFT, но в сочетании с мелкодисперсным порошком другого композитного материала – пластикметалла. Этот материал имеет для каждого металла, применяемого в литейном производстве, соответствующие по цвету порошкообразные наполнители, отвечающие внешнему виду изделия.

В этом случае нанесение полученного композитного материала осуществляется путем его втирания в поверхность изделия и последующей обработки шлифовальной шкуркой после полимеризации материала.

В том случае, когда изделие будет работать в условиях повышенных температур (до 500 – 550^оС) применяют материал дихтол HTR, который позволяет  герметизировать микротрещины в диапазоне 0 – 0,1 мм, а также залечивать оспинки на поверхности также с использованием порошка пластикметалла. Материал дихтол, кроме приведенных выше примеров его использования, позволяет устранить микротрещины в сварных швах и таким образом герметизировать емкости, изготовленные из черных и цветных металлов, включая алюминий и его сплавы.

Еще одно направление его применения – пропитка поверхностей, образованных путем газопламенного напыления порошкообразными материалами или изделий, полученных путем прессования порошкообразных материалов. То есть в этом случае осуществляется тотальная пропитка пористой структуры поверхностного слоя, что в первом случае исключает проникновение влаги и появление коррозии на напыляемой поверхности, а во втором – обеспечивает герметичность изделия, полученного путем прессования.

Таким образом, сфера применения материала дихтол чрезвычайно широка и позволяет решить целый спектр ремонтных задач, которые требуют в тех или иных случаях эффективного выхода из, казалось бы, безвыходной ситуации.

То, что касается устранения больших по размеру раковин на поверхности литых изделий или тех, что вскрылись в процессе механической обработки, то этот вид ремонтных работ выполняется с помощью материала упомянутой выше немецкой фирмы под названием пластикметалл. Это двухкомпонентный материал на основе полиэфирных смол имеет следующие разновидности: пластикметалл – сталь, пластикметалл – чугун (ферро), пластикметалл – алюминий, пластикметалл – бронза, пластикметалл – бронзовый сплав и др.

Несмотря на большое количество разновидностей материала, их технические характеристики мало отличаются друг от друга и имеют термостойкость –40^о – +250^оС и предел прочности на сжатие в 180 МПа при плотности в пределах 2,3 ÷ 2,8 г/см³. Применение этого второго композитного материала не требует специальных знаний.

Выполняется зачистка раковины, обезжиривание и нанесение материала (после смешивания двух компонентов, с помощью шпателя). Излишки материала после полимеризации и 24 часовой выдержки могут быть удалены любым инструментом: шлифкругом, резцом или фрезой.

Подводя итог изложенным примерам избавления от необходимости выбраковывать литые изделия, следует подчеркнуть, что применение композитных материалов не только решает временную проблему устранения дефекта, но и позволяет восстановленной детали выполнять заданные функции без особых ограничений по времени.