Ремонт кузовов легковых автомобилей

7. Ремонт деталей кузова из полимерных материалов

7.5. Склеивание деталей из пластмасс

Технологический процесс склеивания деталей из пластмасс. Склеивание деталей из пластмасс — это процесс создания неразъемного соединения благодаря адгезии клеящего состава (клеевой композиции) к соединяемым деталям.

Ремонт склеиванием не менее распространен, чем сварка, и является единственно возможным способом ремонта бамперов из термореактивных пластмасс. Использование современных клеевых композиций позволяет ремонтировать как термопласты, так и реактопласты. Клеевые композиции (клеи) для ремонта пластмассовых бамперов представляют в большинстве своем высокомолекулярные соединения, которые после затвердевания превращаются в полимерный материал.

В качестве клеев лучше всего подходят эпоксидная и полиэфирная смолы со своими компонентами и добавками. Эпоксидный клей проще по составу, отлично сочетается с пластификатором. По надежности, особенно там, где не удается наложить «толстый» слой, эпоксидная композиция уступает полиэфирной.

Правильный выбор клея — важное условие качественного ремонта. Это обеспечит лучшую адгезию клеевой композиции к пластику данного типа и одинаковые физические свойства материалов детали и шва после его затвердевания. Для проверки желательно производить контрольное склеивание.

В случае последующей окраски с горячей сушкой необходимо применять термореактивные клеи или термопластичные клеевые композиции, нагрев которых не вызывает разрушения или изменения свойств полученного шва. По этой же причине желательно ремонт детали и ее окраску производить в одной и той же организации автосервиса.

Технология подготовки и склеивания пластмассы состоит в следующем. Прежде всего подгоняют склеиваемые части детали, а затем проделывают отверстия для нитки на расстоянии примерно 3...5 мм от шва с обеих сторон. Используется синтетическая нитка диаметром до 1 мм. Между отверстиями проделывают борозды, чтобы нитка легла ниже общего уровня детали. Бороздки от нитки идут между отверстиями и по диагонали к следующему.

Шов шьется одним концом нитки, а другой конец лежит вдоль шва. В начале шва нитку связывают узлом в первых отверстиях, один конец укладывают произвольно вдоль шва, а вторым концом продевают сквозь последующие отверстия, стягивая стороны шва. Если необходимо вставить вырванный кусок, то его форму стараются упростить (желательна треугольная либо прямоугольная форма).

Качество соединения зависит от подготовки к склеиванию. Поверхность подготавливают для достижения максимально возможной смачиваемости пластика клеем. Для этого выполняют (как правило, с внутренней стороны детали) следующие операции:

тщательную мойку для удаления загрязнений;
механическую обработку краев повреждения с помощью фрезы или абразивного круга для придания месту будущего шва V-образного профиля (рис. 7.8). Это увеличит площадь контакта пластика с клеем, соответственно возрастет прочность соединения;
обезжиривание и иногда химическую обработку. При изготовлении пластмассовых деталей для облегчения формования в состав пластика вводятся смазывающие присадки, которые могут привести к снижению адгезии клея. Для их удаления необходима тщательная многократная обработка поверхности специальными составами.

Рис. 7.8. Схема клеевого шва:
1 — материал склеиваемого бампера; 2 — клеевая композиция; 3 — алюминиевая самоклеящаяся фольга

Если пластмасса трудносклеиваемая или поверхности недоступны для качественной подготовки, можно использовать специальные жидкости — стимуляторы адгезии.

Качество подготовки поверхности к склеиванию проверяют, оценивая ее смачиваемость. Например, при нанесении капли 60% -го раствора этилового спирта диаметр пятна должен быть не менее 35 мм.

Перед началом склеивания на лицевую поверхность детали можно нанести для фиксации элементов и предотвращения вытекания клея самоклеящуюся алюминиевую фольгу, которую удаляют после его высыхания.

Размешивают клей с отвердителем. Стеклоткань нарезают на мелкие кусочки или разбирают на нитки и хорошо перемешивают с клеем. Получается густая масса, которую накладывают на шов.

Количество наносимого клея должно быть оптимальным. Из-за недостаточной толщины клеевой прослойки, так называемого «голодного» клеевого соединения, прочность шва будет низкой. Чрезмерная толщина клеевого слоя может привести к разности свойств материала детали и клеевого соединения. Например, различная жесткость может вызвать нарушение лакокрасочного покрытия в месте склейки или самого шва при незначительных деформациях, иногда даже во время установки отремонтированного бампера. Разность значений температурного коэффициента расширения клея и пластика чаще проявляется при нагреве (сушка и летом на солнце) или охлаждении.

Клеевую композицию наносят ровным слоем на прилегающие поверхности склеиваемых деталей. Для упрочнения шва с внутренней стороны детали наклеивают синтетическую или металлическую сетку, пропитанную тем же составом.

Если склеиваемое место испытывает силовую нагрузку (крепежное место), то лучше вклеить усилитель — металлическую вставку. Для этого берут дополнительный цельный кусок стеклоткани и пропитывают его клеем. Накладывают на шов густую массу клея, потом вклеивают в массу усилитель, сверху накладывают цельный пропитанный кусок, в конце опять намазывают клей. Главное, чтобы не образовались пузырьки воздуха между слоями, иначе шов может лопнуть.

Сначала намазывают внутреннюю сторону детали. Дают клею подсохнуть (он покроется пленкой). Переворачивают деталь и намазывают клеем наружную сторону.

В процессе полимеризации клея необходимо обеспечить надежную фиксацию склеиваемых деталей для предотвращения их взаимных перемещений.

Полимеризируется клей до того, когда его можно будет зачищать (не менее 15 ч при комнатной температуре). Можно использовать технический фен или 500-ваттную лампу. Главное, не подносить их слишком близко, иначе произойдет мгновенное высыхание поверхности клея, а внутренний жидкий слой останется «законсервированным» между деталью и верхним слоем и никогда не высохнет.

В основе вышеописанных способов восстановления полимерных деталей кузова с помощью двухкомпонентного клея лежит физико-химический принцип создания соединения. Проще в техническом отношении восстановление деталей из полимеров УФ-отверждаемыми полимерными смолами. Это однокомпонентный материал, отверждаемый под действием ультрафиолетовых (УФ) лучей. Он выпускается в виде пластин толщиной от одного до нескольких миллиметров и так называемых пластырей, которые служат для создания жесткости и полного перекрывания больших по площади повреждений. Восстановительные пластыри могут быть дополнительно усилены проволочной сеткой или синтетической тканью. Вместе с пластырями поставляется однокомпонентная наполненная стекловолокном УФ-отверждаемая шпатлевка, которая выполняет роль связующего между восстанавливаемой поверхностью и пластырем, а также способствует окончательному выравниванию восстановленной поверхности.

Отверждение осуществляется посредством УФ-лучей. Это значит, что оно может происходить и под действием обычного солнечного света, однако в этом случае для полного отверждения потребуется несколько часов. Скорость отверждения существенно возрастает, а его продолжительность резко уменьшается (до 10 мин) благодаря облучению восстанавливаемой поверхности источником УФ-излучения.

Восстановление начинают с выпиливания при необходимости поврежденного места, очистки и шлифования поверхности в зоне дефекта. Затем удаляют абразивную пыль и наносят УФ-отверждаемую смолу в качестве средства, повышающего адгезию. Пока смола не начала загустевать, накладывают кусок гибкого восстанавливающего пластыря нужного размера. Пластырь обычно бывает защищен с обеих сторон тонкой фольгой, поэтому предварительно ее следует удалить с прикладываемой стороны. Пластырь плотно прикатывают к поверхности резиновым валиком и облучают восстанавливаемую зону УФ-лампой.

Затвердевание материала происходит в течение нескольких минут. После этого снимают защитную пленку, шлифуют, шпатлюют и снова шлифуют поверхность мелкозернистым абразивным материалом. Окрашивание осуществляют обычными лаковыми композициями. Наряду с восстанавливающими пластырями выпускается УФ-отверждаемые восстанавливающие комплекты. В их состав входит упаковка смолы, тонкая стеклоткань и кисть. Устранение дефекта с помощью такого комплекта осуществляют точно так же, как и с помощью пластыря. Поскольку смола затвердевает под действием УФ-излучения, то отпадает необходимость в использовании отвердителя.

Рассмотренный способ применим для восстановления деталей из стеклопластика, сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола, поливинихлорида, полиамида, поликарбоната, полистирола и полиметилметакрилата.

Для склеивания пластмассовых деталей применяются клеи различных видов.

Цианакриловые клеи. Ценное качество этих клеев — их универсальность. Кроме того, благодаря малому времени отверждения они позволяют значительно сокращать и упрощать технологические операции. Цианакриловые клеи характеризуются высокой адгезией к любым металлам, быстрым отверждением (время схватывания составляет от нескольких секунд до нескольких минут), сохранением рабочих параметров в широком диапазоне температур. Клеи состоят из одного компонента, не требуют специальных инициаторов или растворителей и не вызывают коррозии.

Клеи типа ТК обеспечивают клеевое соединение, обладающее высокими прочностью и теплостойкостью, что позволяет использовать их для склеивания деталей, испытывающих высокие механические и тепловые нагрузки.

В том случае, когда необходимо добиться эластичности клеевого соединения, используют клеи типа КМ. Они применяются при склеивании деталей, испытывающих вибрационные нагрузки и резкие перепады температур.

Использование цианакриловых клеев при ремонте автомобилей сдерживается из-за проблем с хранением клея: он хранится при отрицательных температурах не более 6 месяцев.

Акриловые клеи. Они представляют собой вязкие однородные жидкости, которые длительное время могут оставаться в исходном состоянии и быстро отверждаться между склеиваемыми поверхностями с образованием прочного клеевого соединения.

Применяются акриловые клеи для склеивания металлов (в том числе замасленных), стекла, керамики, пластмасс. Особенность такого клея заключается в том, что он состоит из двух компонентов, которые наносятся на склеиваемые поверхности раздельно. Отверждение клея происходит при комнатной температуре только после совмещения склеиваемых поверхностей. Клеевой шов имеет высокую стойкость к вибрациям и ударным нагрузкам.

Клей хорошо хранится при температуре от 5 до 30 °С при исключении воздействия на него прямых солнечных лучей и попадания грязи во флакон. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев.