Применение полимерных композитов в машиностроении
В настоящее время наблюдается стремительный рост производства полимерных композитов, проникновение их в самые различные области техники, успешное вытеснение ими многих традиционных материалов: металлов, керамики, стекла, древесины и др.. Соответственно растет число изобретений и новых технологий, конгрессов, конференций, научных публикаций, посвященных проблемам создания композиционных материалов, специалистов, занятых этими проблемами, и готовящих их учебных кафедр. Первые шаги по внедрению новейших ремонтных технологий на предприятиях лесного комплекса были сделаны в конце 80-х – начале 90-х годов.
Химическая промышленность выпускает большое количество разнообразных высокомолекулярных материалов - полимеров, применение которых обеспечивает решение многих сложных технических задач во всех отраслях народного хозяйства и, в частности, при техническом уходе и эксплуатационном ремонте машин и механизмов, а также при ремонте их непосредственно на лесосеке. Во всех отраслях промышленности идет процесс освоения синтетических материалов; крупным потребителем полимерных материалов является ремонтное производство. Опыт работы ремонтных предприятий за последние 5–6 лет свидетельствует о дальнейшем расширении области использования новых более дешевых и более стойких полимерных материалов.
Важно отметить, что полимерные материалы дают возможность без механической обработки получать первоначальные размеры изношенных деталей, герметизировать трещины, пробоины, резьбовые соединения, восстанавливать прессовые посадки, получать износостойкие и противокоррозионные покрытия. Соединение различных материалов может быть не только жестким, но и гибким. Различные сорта бензина, масел, антифриза, кислот не оказывают разрушающего действия на полимерный слой, который может работать в диапазоне температур от -50 до +150 °С, а иногда и +280 °С.
По статистическим данным за 1992–1998, выпуск лесозаготовительной техники резко сократился, оборудование по производству целлюлозы, бумаги, картона, древесноволокнистых и древесностружечных плит и запасных частей к нему фактически вовсе не выпускается. В связи с этим 95% бумагоделательных, картоноделательных и сушильных машин, машин по производству плит, ДВП, ДСП находится в эксплуатации свыше 25 лет, из них от 40 до 50% –свыше 45 лет.
Амортизационные сроки службы основного технологического оборудования перекрыты в несколько раз. Новые технологии восстановления изношенных и сломанных деталей и узлов основаны на применении новейших композиционных материалов: металлополимеров, эластомеров, клеев, эпоксидов.
Характерными особенностями работ по восстановлению и защите оборудования холодной молекулярной сваркой с использованием композиционных материалов являются: возможность выполнения работ на месте установки оборудования или в полевых условиях без сложных приспособлений, простым инструментом, без термического и механического воздействия на восстанавливаемые узлы и детали оборудования с приданием им более высоких показателей по износостойкости, коррозионной и кавитационной стойкости и повышением срока службы. После завершения молекулярной реакции и отвердения металлополимеры и эластомеры приобретают оптимальные физико-механические свойства, заданные для конкретных условий работы оборудования.
Сроки выполнения ремонтно-восстановительных работ минимальные и определяются жизнестойкостью композиций, которая составляет от 4 до 90 мин. Отвердение композиционных материалов возможно, как правило, при температуре +15°С. Разработкой ремонтных технологий на базе металлополимеров занимаются всемирно известные американские фирмы "Бельзона", "Локайт", "Девкон" и германские фирмы "Мультиметалл", "Диамант".