Спосіб склеювання полірованих деталей “моноліт”

Реферат: Винахід належить до хімічної галузі, а саме технології склеювання, і може бути використаний при з'єднанні прецизійних деталей з оптичних або керамічних матеріалів. Спосіб включає механічну обробку, знежирення, нанесення клейової композиції, притискання деталей одна до одної та полімеризацію клейового шва, при цьому безпосередньо перед склеюванням полірованих деталей їх поверхні додатково полірують суспензією порошку, що входить до складу клейової композиції як наповнювач, а як рідку основу суспензії вибирають один з компонентів клею. Технічний результат: високий показник механічної міцності. UA 108261 C2 (12) UA 108261 C2 UA 108261 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропонований винахід належить до технологій склеювання і може бути використаний в машино- та приладобудуванні при з'єднанні прецизійних деталей з оптичних або керамічних матеріалів між собою або з іншими матеріалами. Відома технологія склеювання полягає в обробці абразивним порошком та знежиренні в парах розчинника [1]. Абразивна обробка дозволяє суттєво збільшити шорсткість поверхонь, що з'єднуються, і це забезпечує збільшення контактуючих поверхонь та надійність з'єднання. Але при застосуванні подібної технології до скляних та склокерамічних деталей утворюються на поверхні мікротріщини, які при полімеризації клею та експлуатації з'єднання можуть збільшуватись під дією термічних чи механічних навантажень, що призводить до руйнування деталі або цілого вузла приладу. До того ж при застосуванні подібної технології залишається певний шар забруднення в мікротріщинах, який важко видалити, що знижує міцність з'єднання. В монографії [2] наведені дані щодо використання хімічної обробки в розчинах фтористоводневої кислоти скляних та склокерамічних деталей, що дозволяє видалити поверхневий порушений шар з мікротріщинами і підвищити в 2-3 рази міцність клейового з'єднання цих деталей. Але такий спосіб потребує використання фтористої кислоти і небезпечний у виробництві і для полірованих деталей має труднощі при їх обробці. Найбільш близьким технічним рішенням, прийнятим як найближчий аналог, є патент України на корисну модель [3], в якому склеювання деталей, при якому поверхні деталей механічно обробляють, знежирюють, наносять хоча б на одну зі склеюваних поверхонь у вакуумі адгезійний наношар, що складається з двох послідовно нанесених шарів хрому та алюмінію, причому шари хрому та алюмінію мають товщину від 20 нм до 200 нм кожний. Нанесення спеціальних покриттів активізує поверхню деталей до фізико-хімічної взаємодії з клейовою композицією. Цей спосіб дозволяє склеювати навіть деталі з фторопласту, який з клейовими композиціями не взаємодіє. Недоліком найближчого аналога є складність технології, яка пов'язана з нанесенням багатошарових вакуумних покриттів, що впливає на собівартість операцій з'єднання. Задачею запропонованого винаходу є створення способу склеювання полірованих деталей зі скла та склокераміки з меншою собівартістю і високим показником механічної міцності. Поставлена задача вирішується тим, що пропонується спосіб склеювання полірованих деталей, який включає в себе механічну обробку, знежирення, нанесення клейової композиції, притискання деталей одна до одної та полімеризацію клейового шва, який відрізняється тим, що безпосередньо перед склеюванням полірованих деталей, їх поверхні додатково полірують суспензією порошку, що входить до складу клейової композиції як наповнювач, а як рідку основу суспензії вибирають один з компонентів клею. Позитивний ефект запропонованого нового технічного рішення полягає в тому, що додаткове механічне полірування безпосередньо перед склеюванням дозволяють видалити з поверхні гідроокиси та інші поверхневі структури, які виникають на поверхні деталі при взаємодії з середовищем (атмосферна волога, атмосферне забруднення та інші). Така обробка проходить в суспензії, компоненти якої є складовими клейової композиції, що гарантує збереження поверхневого шару деталей від взаємодії з забрудненим навколишнім середовищем, а крім того, забезпечує фізико-механічну та механо-хімічну взаємодію поверхні деталі з компонентами клею. Новизна запропонованого винаходу обумовлена сукупністю відомих та вперше запропонованих технологічних операцій та використаних в них матеріалів. Приклад реалізації Для реалізації запропонованого способу були вибрані призматичні деталі з віконного скла та з оптичної склокераміки (СО-115 М) з практично нульовим коефіцієнтом термічного розширення розміром 50×10×10 мм. Поверхні деталей полірували за традиційною оптичною технологією. Потім, безпосередньо перед клейовим з'єднанням поверхні, що з'єднуються, додатково полірували порошком окису хрому з розміром зерен 1-2 мкм в кремнійорганічній смолі Т-111 клею МАКК, виготовленого за способом [4]. Після додаткового механічного полірування поверхонь деталей на них наносили клей МАКК, притискали одну до одної, полімеризували 48 годин при кімнатній температурі, а потім прогрівали 2 години при температурі 80 °C. Механічні випробування показали, що міцність з'єднання дорівнювала 38±2 МПа, що майже в 1,5-2 рази перевищувала значення для відомих способів клейового з'єднання. Враховуючи високі значення механічної міцності, отримані при реалізації запропонованого винаходу, автори просять дати способу назву "Спосіб склеювання полірованих деталей "Моноліт". Джерела інформації: 1 UA 108261 C2 5 10 15 1. Шилдз Дж. Клеющие материалы: Справочник. Пер. с англ. / Пер. Ю.А. Гаращенко и др.; Под ред. В.П. Батизата. М.: Машиностроение, 1980. - 368 с. 2. Маслов В.П. Фізико-технологічні проблеми з'єднання прецизійних деталей оптикоелектронних приладів - /НТУУ "КПІ"/ - К.: НТУУ "КПІ", 2012. - 160 с. 3. Венгер Є.Ф., Маслов В.П., Коломзаров Ю.В. Спосіб склеювання деталей із фторопласту // патент України на корисну модель № 71621 від 25.07.2012, бюл. № 14. 4. Маслов В.П., Качур Н.В., Казакевич М.Л. Спосіб виготовлення клейової композиції МАКК // патент України на корисну модель № 72363 від 10.08.2012, бюл. № 15/2012. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб склеювання полірованих деталей, який включає механічну обробку, знежирення, нанесення клейової композиції, притискання деталей одна до одної та полімеризацію клейового шва, який відрізняється тим, що безпосередньо перед склеюванням полірованих деталей їх поверхні додатково полірують суспензією порошку, що входить до складу клейової композиції як наповнювач, а як рідку основу суспензії вибирають один з компонентів клею. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2