Метакрилатный клей полимерных изделий автомото

Метакрилатный клей

Это относительно новая технология ремонта пластика, в которой используется метилметакриловый мономер для создания прочного ремонтного шва на большей части твердых видов пластика. В свободной продаже данный клей продается под торговыми марками PlastiFix, Plastex и Plast-Aid. Он представляет собой ремонтную систему, для использования которой необходимо смешать жидкий метилметакриловый мономер с порошковым катализатором. Катализатор заставляет мономер полимеризоваться, создавая прочный материал.

В отличие от других видов двухкомпонентного клея, использующихся для ремонта пластика, метакрилатный клей не образует реактопластовую структуру с поперечными молекулярными связями. Вместо этого вследствие реакции полимеризации образуется термопластичный полиметилметакрилат, то есть акрил, тот же материал, что используется для производства рассеивателей фар освещения автомобилей и подобных компонентов. Другими словами, получившийся клей на самом деле представляет собой термопластичный акрил.

Адгезия метакрилатного клея может варьироваться в зависимости от базового материала. Этот клей отлично прилипает к акрилу, АБС-пластику, поликарбонатам, композитам листового формования и стекловолокну. Не так хорошо он ложится на полиэстер и нейлон, однако его все равно можно использовать на деталях, которые не подвергаются нагрузкам. Метакрилатный клей не прилипает ко всем полиолефинам (полиэтилен, полипропилен и термопластичный полиолефин).

Метакрилатный клей обладает некоторыми уникальными свойствами по сравнению сдругими видами клея. Во-первых, так как по сути это акрил, клей прозрачный, что позволяет выполнять ремонт рассеивателей фар головного освещения и задних фонарей. Во-вторых, некоторые системы метакрилатного клея продаются в комплекте с опокой, которая может использоваться для создания формы и восстановления недостающих деталей. Это особенно важно в случае ремонта пластиковых обтекателей дорожных мотоциклов, которые оснащены большим количеством выступов и фланцев, склонных к повреждению.

Метакрилатный клей состоит из жидкого мономера и порошкового катализатора. Если катализатор смешать с жидкостью, начнется реакция полимеризации. Существует три способа смешивания порошка и жидкости, которые применяются в зависимости от геометрии ирасположения ремонтируемой детали. Так как жидкий мономер будет стекать вниз до того, как застынет, очень удобно, если деталь можно снять и расположить поврежденный участок вгоризонтальной плоскости.

Во-первых, жидкий мономер и порошковый катализатор можно смешать непосредственно вемкости и нанести на поверхность лопаткой или налить в форму, как только смесь достигнет определенной вязкости. Пропорция составляющих в смеси может варьироваться от 1:1 до 3:1 вобъемных долях. Чем больше жидкости используется, тем больше времени понадобится, чтобы смесь начала застывать, следовательно, и времени для работы будет больше. Этот метод нанесения отлично работает как на горизонтальной, так и на вертикальной поверхности. При выполнении работ на горизонтальной поверхности смесь можно просто залить, а при выполнении работ в вертикальной плоскости вы можете дать смеси некоторое время, чтобы она стала более вязкой и не стекала с вертикальной поверхности.

Вторым методом нанесения клея является распыление тонкого слоя порошка непосредственно на поверхность, а затем смачивание поверхности мономером. Конечно же, в таком случае поврежденная поверхность должна находиться в горизонтальной плоскости. Этот метод отлично подходит для упрочнения поврежденной поверхности стеклотканью.

Третьим (и последним) способом нанесения можно считать капельный метод. При использовании данного метода одна-две капли мономера погружаются в емкость с порошком при помощи игольчатого аппликатора. После этого капля жидкого мономера тут же извлекается из емкости спорошком. Капля будет свисать на краю игольчатого аппликатора. Затем капля переносится вобласть нанесения и смывается с игольчатого аппликатора следующей каплей жидкости. Этот метод обеспечивает точное нанесение клея на необходимые участки. Однако, так как вязкость материала очень низкая во время его нанесения, поврежденная поверхность должна находиться вгоризонтальной плоскости.

Более подробные рекомендации относительно использования того или иного метода вы найдете на сопутствующих иллюстрациях. Независимо от того, какой метод нанесения будет использоваться, подготовительный этап останется одинаковым в любом случае. Во-первых, необходимо очистить и выровнять пластик в соответствии с рекомендациями, которые были приведены ранее в данной главе.

Нанесение метакрилатного клея с использованием метода смешивания

Смешивание метакрилатного мономера и полимера перед нанесением является наиболее простым ибыстрым способом использования клея. Порошок можно смешать с одной-тремя частями жидкости в небольшой чаше; чем больше жидкости вы используете, тем больше времени займет застывание клея, таким образом, вы сможете увеличить рабочее время. Материал будет становиться все более иболее вязким со временем, поэтому вы можете подождать некоторое время, прежде чем наносить клей, создавая оптимальную вязкость. Менее вязкая смесь отлично подходит для заливания вуглубления и литья, в то время как более вязкая смесь сработает лучше при необходимости вертикального нанесения. Единственным недостатком данного метода нанесения является пористость, которая может проявиться на материале во время полимеризации клея в больших количествах. Если для вас внешний вид детали имеет первостепенное значение, лучше использовать капельный метод.

Пропорции смеси в соответствии с необходимым рабочим временем

Рис. 124

1. Налейте жидкий мономер в полипропиленовую или полиэтиленовую пластиковую чашу. Объем использующейся жидкости можно изменять в соответствии с общим объемом клея, необходимого для выполнения работ. В определенной степени чем больше жидкости используется, тем большим будет рабочее время (см. таблицу). Старайтесь использовать пропорцию 2:1 (2 части жидкости и 1 часть порошка).

Рис. 125

2. Добавьте метакрилатный полимерный порошок в жидкость в необходимой пропорции. В прецизионных измерениях необходимости нет.

Рис. 126

3. Смешайте порошок и жидкость, пока не получите однородную смесь. Чтобы сделать смесь более вязкой, вы можете добавить порошок, однако будьте осторожны, так как в таком случае клей может застыть быстрее, чем вы ожидаете. Добавление жидкости не сделает смесь менее вязкой. Лучше просто подождать, пока смесь станет более вязкой естественным путем, вместо того чтобы добавлять порошок.

Рис. 127

4. Как только клей достигнет необходимой консистенции, нанесите его на подготовленную поверхность. Если вы работаете на вертикальной поверхности, вы можете накрыть ремонтный материал пленкой, чтобы избежать образования подтеков, прежде чем клей затвердеет. Ремонтный материал станет достаточно твердым, чтобы приступать к шлифовке и сверлению, примерно через час.

Во-вторых, как и в случае с остальными видами клея, поверхность необходимо поцарапать, чтобы увеличить площадь, на которую будет наноситься клей. На данном этапе лучше всего использовать крупноабразивную наждачную бумагу с коэффициентом зернистости 80. На поврежденной поверхности также необходимо создать конус или V-образную канавку, чтобы обеспечить пространство для адгезии клея, после того как поверхность подвергнется чистовой обработке.

В завершение удалите пыль от шлифовки сжатым воздухом или чистой тряпкой. После шлифовки не очищайте поверхность чистящим раствором для пластика. Адгезия не является проблемой при использовании метакрилатного клея на совместимых с ним полимерных материалах, поэтому вдополнительной очистке нет необходимости, и, более того, этот этап даже может стать причиной некоторых проблем, если все растворители не испарятся до нанесения клея на поверхность. Все, что вам нужно, – это чистая сухая поверхность с царапинами.

Когда вы смешаете и нанесете метакрилатный клей, скорость его застывания будет зависеть от пропорционального содержания порошка и жидкости. Предположим, что вы используете метод смешивания. В таком случае чем больше порошка будет в смеси, тем быстрее будет полимеризоваться мономер. Однако, если порошка будет недостаточно, мономер может так и не полимеризоваться полностью. Напомню вам, что пропорциональное соотношение компонентов должно составлять от 1:1 до 3:1 (жидкого мономера к порошковому катализатору). Если вы не будете выходить за рамки указанных пропорций, метакрилатный клей будет достаточно твердым уже через 30–90минут.

Единственное, о чем стоит беспокоиться при смешивании жидкости и порошка в больших количествах, – это то, что реакция полимеризации экзотермическая, то есть происходит свыделением тепла. Если вы будете наливать жидкий метакрилат, тепло, выделяющееся во время химической реакции, может привести к закипанию жидкости и, следовательно, к образованию пузырьков воздуха в затвердевающем веществе. Если важно, чтобы клей оставался прозрачным, например при ремонте рассеивателя фар головного освещения, используйте капельный метод нанесения, так как это позволяет увеличить промежуток времени, в течение которого происходит реакция, снижая вероятность перегрева.

Нанесение метакрилатного клея и упрочнение поверхности методом непосредственного нанесения

Если вы наносите метакрилатный клей на относительно большую площадь, часто рекомендуют использовать метод непосредственного нанесения. В таком случае порошок распределяется непосредственно на поверхности, а затем смачивается жидким мономером. Этот процесс повторяется тонкими слоями, пока вы не добьетесь необходимой толщины. Этот метод позволяет избежать слишком активной химической реакции при смешивании ингредиентов в больших количествах, что вызывает образование пузырьков воздуха, как при использовании метода смешивания. Недостатком данного метода является то, что его можно использовать только на горизонтальных поверхностях.

На иллюстрациях показан метод упрочнения трещины путем создания композитной структуры со стеклотканью, помещенной в метакриловый полимер. Обратите внимание, что при этом используется метод непосредственного нанесения.

Рис. 128

1. Отшлифуйте поверхность, на которую будете наносить клей, крупноабразивной наждачной бумагой, затем продуйте ее сжатым воздухом, чтобы удалить пыль. Отрежьте стеклоткань, чтобы покрыть поврежденный участок с тыльной стороны. Стеклоткань должна перекрывать края трещины или дыры примерно на 12мм.

Рис. 129

2. Нанесите тонкий слой метакрилового порошка на поверхность. Если слой порошка-катализатора будет слишком плотным, жидкость может не пропитать его полностью.

Рис. 130

3. Пропитайте порошок жидким мономером. Повторите процедуру распыления порошка и нанесения жидкого мономера, пока не добьетесь подходящей толщины.

Рис. 131

4. Накройте поверхность чистой полиэтиленовой пленкой. Прижмите материал, чтобы придать ему соответствующую форму и удалить пузырьки воздуха вручную. Дайте клею полностью застыть (около часа), прежде чем снимать пластиковую пленку.

Нанесение метакрилатного клея капельным методом

Существует три основных метода нанесения метакрилатного клея, причем у каждого есть свои преимущества и недостатки в зависимости от геометрии различных повреждений. Капельный метод позволяет точно наносить клей, что можно назвать явным преимуществом при заполнении труднодоступных участков. Капельный метод также значительно снижает пористость, которая возникает вследствие реакции полимеризации, следовательно, в результате мы получим более привлекательную поверхность. К недостаткам этого метода можно отнести низкую скорость выполнения.

Рис. 132

1. Подготовьте поверхность, вырезав V-образную канавку или конус при помощи фрезерного станка, затем отшлифуйте поверхность внутри канавки и область вокруг повреждения наждачной бумагой скоэффициентом зернистости 80. Шлифовка пластиковой поверхности поможет увеличить площадь нанесения клея.

Рис. 133

2. Заполните емкость порошком, а бутылку с игольчатым аппликатором – жидкостью. Капли легче создавать и контролировать, если емкость и бутылка практически полностью заполнены.

Рис. 134

3. Держите игольчатый аппликатор непосредственно над порошком и выдавите одну или две капли жидкого мономера в порошок. Если капель будет больше, шарик из мономера и порошка будет слишком большим, что значительно осложнит его извлечение из емкости. После этого сразу же извлеките шарик из порошка, используя края игольчатого аппликатора. Если капля слишком тяжелая, она должна свисать скрая игольчатого аппликатора.

Рис. 135

4. Поместите каплю над участком, на который вы собираетесь наносить клей. Выдавите небольшое количество жидкости, чтобы смыть каплю с края аппликатора на ремонтируемую поверхность (отверстие вигольчатом аппликаторе находится не на краю, а ближе к центральной части аппликатора). Повторите данную процедуру, пока ремонтируемая поверхность не будет заполнена клеем.

Ремонт трещин, выступов и сорванной резьбы

Ремонт трещин

Чтобы устранить трещину с использованием метакрилатного клея, вырежьте V-образную канавку с обеих сторон на поверхности пластика при помощи фрезерного станка. Скруглите края канавки, используя наждачную бумагу с коэффициентом зернистости 80, и отшлифуйте плоскую поверхность около трещины. Продуйте участок сжатым воздухом, чтобы устранить пыль, затем заклейте или зафиксируйте другим способом растрескавшиеся детали, чтобы выровнять лицевую сторону поврежденной детали.

Нанесите метакрилатный клей сначала на тыльную сторону, используя один из трех методов нанесения, описанных выше. Капельный метод отлично подходит для заполнения V-образной канавки, однако этот процесс может быть длительным, если трещина слишком длинная. Если трещина длинная, смешайте порошок и жидкость в емкости и налейте или нанесите смесь на трещину, пока она еще относительно жидкая.

После заполнения трещины вы можете упрочнить поверхность стеклотканью. Прежде всего отрежьте кусок стеклоткани шириной 20мм по всей длине трещины. Убедитесь, что пластиковая поверхность, на которую вы положите стеклоткань, была предварительно поцарапана. Сначала смочите поверхность мономером, затем нанесите тонкий слой порошка на смоченную поверхность. Смочите порошок, который остался сухим, затем положите отрезок стеклоткани на подготовленную поверхность.

Смочите стеклоткань мономером, затем нанесите порошок поверх. Повторите данную процедуру, пока не создадите достаточно прочный слой метакрилатного клея над стеклотканью. Взавершение положите отрезок прозрачной пластиковой пленки на участок, чтобы выровнять пузырьки воздуха пальцами. Оставьте пластиковую пленку на заклеенной поверхности, пока клей не полимеризуется. Когда вы снимете пленку, вы получите прочную композитную заплатку, которая будет поддерживать ремонтируемую поверхность с обратной стороны.

Удалите ленту с лицевой стороны и заполните V-образную канавку метакрилатным клеем, как описывалось выше. Лицевую сторону также можно упрочнить стеклом, если вырезать длинный канал в пластиковой поверхности, чтобы обеспечить свободное место для стеклоткани. Когда метакрилатный клей полностью застынет, его можно отшлифовать, чтобы добиться гладкой поверхности. Обычно в области кромки бывает незначительная неровность, поэтому, если вы хотите добиться идеальной поверхности, лучше отшлифовать поверхность заподлицо и нанести тонкий слой двухкомпонентного эпоксидного наполнителя на данный участок.

Ремонт отломанных выступов

Некоторые системы метакрилатного клея идут в комплекте с пластиковой опокой, которую можно использовать для создания форм, из которых можно заново отлить пластиковые детали, если они потерялись или отломились. При условии, что у вас есть другая деталь, похожая или идентичная по форме, вы можете создать форму для литья, используя эту деталь, а затем перенести форму на поврежденный участок и заполнить ее метакрилатным клеем.

Опока обычно нагревается в горячей воде в течение нескольких минут, пока не размягчится. Размягченную опоку затем достают из воды и придают ей необходимую форму вручную, накладывая на неповрежденную деталь. После этого опока должна остыть, а затем вы сможете снять ее с неповрежденной детали. Полученную форму можно на месте заполнить метакрилатным клеем. Вы также можете использовать глину для лепки Silly Putty для создания формы, однако учтите, что она деформируется при комнатной температуре, поэтому вы легко можете испортить форму.

Прежде чем подсоединять форму к поврежденному участку, на нем необходимо создать конус, чтобы увеличить рабочую поверхность, на которую и будет наноситься клей. Соответствующая подготовка поверхности является залогом надежности и прочности ремонта. Как только поверхность будет подготовлена должным образом, вы можете прикрепить форму клейкой лентой на месте и заполнить клеем. Когда клей застынет, можно высверлить и отшлифовать деталь до необходимой формы.

Использование опоки для восстановления потерянных деталей

Некоторые системы метакрилатного клея идут в комплекте с опокой, которая размягчается при нагревании и может быть наложена на образец, чтобы создать необходимую форму новой детали. Как только опока остынет, она снимается с образца и подсоединяется к тому участку, где находился поломанный выступ, который вы собираетесь восстановить. После этого форма заполняется метакрилатным клеем.

Однако, чтобы этот метод сработал эффективно, вы должны иметь в распоряжении идентичную или такую же целую деталь, чтобы использовать ее в качестве образца. На иллюстрациях ниже показано восстановление выступа на обтекателе дорожного мотоцикла с использованием опоки.

Рис. 136

1. Поместите опоку в горячую воду (практически кипящую) на две или три минуты, пока она не размягчится.

Рис. 137

2. Извлеките опоку из воды и сразу же придайте ей необходимую форму, поместив ее на образец. Прижмите опоку ко всем важным участкам детали (края, отверстия, зазубрины ит.д.), продолжайте прижимать опоку, пока она не остынет и не затвердеет. Процесс охлаждения можно ускорить, поместив опоку под холодную воду.

Рис. 138

3. Как только опока полностью остынет, снимите ее с образца. На участке базового материала, который ремонтируется, необходимо создать конус, чтобы увеличить рабочую поверхность, на которую будет наноситься клей. Установите опоку на участок, где изначально находилась недостающая деталь. Возможно, ее придется зафиксировать на месте при помощи клейкой ленты или зажима.

Рис. 139

4. Заполните форму метакрилатным клеем, используя один из методов нанесения, описанный выше. Таким образом, вы отливаете новую деталь на месте, то есть одним действием восстанавливаете и фиксируете выступ на месте. Дайте клею время, чтобы застыть (часа должно хватить), затем снимите форму. Возможно, восстановленный выступ придется обработать наждачной бумагой или шлифовальным кругом, чтобы получить необходимую форму. Опоку можно использовать повторно. Можно снова нагреть ее вгорячей воде и придать ей необходимую форму.

Восстановление сорванной резьбы

Особенностью метакрилатного клея также является то, что с его помощью можно восстанавливать резьбу отверстий под винты. Процедура очень простая. Во-первых, высверлите или выпилите сорванную резьбу, чтобы винт свободно вращался в отверстии. Пространства между винтом и стенками отверстия должно быть достаточно для нанесения клея.

Нанесите масло непосредственно на резьбу, чтобы оно действовало в качестве смазки для форм. Легкое моторное масло, смазка, наносимая распылением, например WD-40, или универсальная смазка также отлично подойдут в данном случае. Убедитесь, что нижняя поверхность винта или головка болта также покрыты маслом.

Используя капельный метод или метод смешивания, нанесите метакрилатный клей непосредственно на резьбу винта, затем сразу же установите винт в отверстие, пока клей еще жидкий. Дайте клею время, чтобы застыть (по крайней мере один час), затем вы сможете отвернуть винт. При выполнении данной процедуры вы буквально отливаете сорванную резьбу на месте внутри отверстия. Вы заметите, что потребуется больше усилий, чтобы отвернуть винт, чем обычно. Это происходит потому, что обычно между внутренней и внешней резьбой существует зазор, но в данном случае его не будет, потому что внутренняя резьба будет в точности повторять контуры внешней резьбы. Более плотная посадка обычно не является проблемой, если только винт не приходится часто отворачивать и ввинчивать обратно.

Восстановление поврежденной резьбы в твердых видах пластика с использованием метакрилатного клея

Так как метакрилатный клей может в точности повторять контуры формы, он идеально подходит для восстановления сорванной резьбы в прочных неолефиновых видах пластика. В данном случае метакрилатный клей наносится на резьбу винта, который выполняет роль формы. На иллюстрациях ниже показано, как можно восстановить резьбу установочного отверстия под винт.

Рис. 140

1. Высверлите или выпилите сорванную резьбу из отверстия таким образом, чтобы винт свободно входил вотверстие.

Рис. 141

2. Обильно смажьте резьбу винта и нижнюю часть головки винта смазкой. Моторное масло, WD-40, универсальная смазка или смазка для узлов двигателя отлично подойдут для этого. Масло будет действовать в качестве смазки для формы, позволяя отвернуть винт, после того как клей застынет.

Рис. 142

3. Используя метод смешивания или капельный метод, нанесите метакрилатный клей непосредственно на резьбу винта. Нанесите достаточное количество клея, чтобы полностью заполнить отверстие, как только вы установите винт.

Рис. 143

4. Пока клей жидкий, установите винт в отверстие. Избыток клея должен выдавиться из отверстия. Удалите избыток клея тряпкой. Установите винт до упора и оставьте его в таком положении по крайней мере на полтора часа, прежде чем попытаться отвернуть его. Когда вы будете отворачивать винт, вам придется приложить больше усилий, чем обычно, так как внутренняя резьба будет точно повторять контур внешней резьбы, поэтому зазора, который обычно создается между внутренней и внешней резьбой, не будет.