金屬固化補償粘接技術(shù)在機械修理中的應(yīng)用

趙漢忠

（哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司，哈爾濱 150040）

0 引言

金屬切削機床的磨損種類可分為：運行周期磨損（正常磨損）、缺少冷卻或潤滑油磨損、異物吃入研傷磨損、超載磨損等。

對于傳動機構(gòu)的磨損，傳統(tǒng)的修復(fù)方法是用去除材料法：將軸類零件（如傳動軸）加工至規(guī)則的幾何形狀，根據(jù)修復(fù)后軸類零件的公稱尺寸，按公差要求重新加工孔類件（如滑動軸承、軸用齒輪）。對于支撐滑動機構(gòu)（如立車工作臺）是用去除材料法：恢復(fù)支撐部件（下工作臺）幾何精度，通過運用鑲裝補償技術(shù)，在滑動部件上鑲裝青銅板、鑄鐵板或塑料板來補償尺寸鏈。

用傳統(tǒng)的方法對傳動機械進行修復(fù)，必須將被修復(fù)件置于機床上進行多次加工，有的還需整體更換（如滑動軸承）或手工刮削（如立車上工作臺）來恢復(fù)精度，修復(fù)時間長、成本高，而且還受被修復(fù)部件尺寸，加工設(shè)備和場地的限制，如大型立車的下工作臺存在磨損和研傷,由于本身形狀不規(guī)則，且尺寸過大，傳統(tǒng)的修復(fù)方法難以對其修復(fù)。采用金屬固化補償粘接技術(shù)，可有效避免修復(fù)過程中的多次加工、難以加工等問題，只需將流體金屬填充在相對滑動的部件之間，待其固化即可。

目前市場上已經(jīng)有多種固化金屬填充粘接材料，如貝爾佐納 1000－4000系列產(chǎn)品（BELZONA1000－4000），可賽新金屬修補、耐磨、減磨及定位灌封等系列產(chǎn)品（TS3XX系列）。無論哪種固化金屬填充粘接材料，都是利用流體力學(xué)原理，依靠外力壓縮流動填充的，通過內(nèi)部添加一些石墨、特殊合金顆粒、聚合物來達到本身的光滑細膩性。在應(yīng)用過程中，填充空間的立體定位才是修復(fù)質(zhì)量的保障，所以填充前的測量、固定、填充空間的封閉才是應(yīng)用此項修復(fù)工藝的關(guān)鍵。

1 可行性分析

1.1 軸類傳動零部件修復(fù)

軸類傳動零部件磨損后，傳統(tǒng)需要恢復(fù)的是公稱幾何精度，表面粗糙度和相關(guān)部件間配和精度。采用金屬固化補償粘接技術(shù)只需將磨損的軸徑修成規(guī)則的幾何形狀（無需考慮公稱尺寸及公差），并把修復(fù)后軸徑和相對應(yīng)的孔清洗干凈，孔中涂抹均勻脫模劑，磨損軸徑固定在孔中的相應(yīng)位置上（如圖1），將固化金屬注入軸徑和孔徑之間，待其固化即可?？缀洼S徑的位置要通過測量來確定，配合公差通過選用不同型號脫模劑的厚度確定（不同型號都對應(yīng)相應(yīng)的厚度），這將是修復(fù)后保證精度的關(guān)鍵。

圖1 軸徑修復(fù)

孔徑磨損也可依照此法修復(fù)，只是要將孔恢復(fù)規(guī)則幾何形狀的孔（同樣無需考慮公稱尺寸和公差）的位置固定（如圖2），制作與之相配合的工具（假軸），將脫模劑涂抹于工具（假軸）上。將固化金屬注入工具（假軸）的軸徑和孔徑之間，待其固化即可。

圖2 孔徑修復(fù)

1.2 支撐部件修復(fù)

以12.5 m立車工作臺為例，常規(guī)的修復(fù)要加工上、下工作臺，并在下工作臺上加裝鑲板，最后通過上下工作臺合研、刮削來完成。直徑達12.5 m的工作臺，重有上百噸，吊裝、翻轉(zhuǎn)、運輸?shù)碾y度很大，而且加工后還存在運輸顛簸再次產(chǎn)生變形的問題，此時就算能安裝，工作臺精度也未必能達到要求。若采用金屬固化補償粘接技術(shù)，只需將上工作臺導(dǎo)軌加工并符合要求，下工作臺安裝軸承的軸徑中心線調(diào)整至與兩個立柱導(dǎo)軌平行，下工作臺圓環(huán)導(dǎo)軌與軸承定位軸徑不垂直也可直接修復(fù)，只需將上導(dǎo)軌與下導(dǎo)軌間的填充若干定位墊補償至水平（如圖3），將下工作臺導(dǎo)軌及定位墊清洗干凈，將固化金屬置于下工作臺導(dǎo)軌上，將上工作臺按工作位置固定在下工作臺上（如圖 3）48 h，固化即可。

圖3 立車工作臺導(dǎo)軌補償粘接

1.3 局部損壞件修復(fù)

對于局部損壞的軸、液壓閥桿、軸承座、滑動軸承及局部研傷的導(dǎo)軌，只需將損傷部位清洗干凈，將固化金屬填充于凹處，固化，即可進行永久性修復(fù)，不必對損傷部位進行機械加工，手工刮平即可。

1.4 粗糙度保障

流體固化金屬是采用硅鋼合金與石墨及高分子聚合物、低分子聚合物混合而成，固化后具有較小的粗糙度（可達到磨削后的效果），且具有抗酸堿性，對潤滑油及常見的化學(xué)用品具有較好的抗腐蝕性，固化后材料具有自潤滑性和微孔性（可吃入較小尖銳物而不傷導(dǎo)軌），更可機械加工，完全可以滿足粗糙度要求。

2 經(jīng)濟性分析

大凡機械零部件傳動，無論是哪類軸孔配合零部件磨損，修復(fù)時都要將其中的一件（孔和軸）加工至規(guī)則幾何尺寸，再更換與之相配合的另一件，使其符合配合要求。采用金屬固化補償粘接技術(shù)，只需將孔類件或軸類件二者中的一件加工至規(guī)則幾何尺寸，加入脫模劑后將固化金屬注入待其固化即可。不必制作新的零部件，可節(jié)約材料成本和加工成本。

對于支撐滑動機構(gòu)，在補償磨損鑲裝前，必須機械加工出規(guī)則幾何形狀，并有鑲裝、把合等工藝要求，鑲裝后（由于鑲裝板、塊等有接縫不平、不直等缺陷）將對其滑動面再次進行機械加工。一些精度較高的機床在鑲板鑲裝進行機械加工后，還必須經(jīng)過人工合研、刮削來達到精度要求，所需的機加、人工費用高，修理周期長。

金屬固化補償粘接技術(shù)應(yīng)用在機械修理中，是一種減少修理成本，縮短修理周期的好方法。