Уплотнительный прокладочный материал

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(72) Авторы Сахнович Дмитрий Валерьевич Канецкий Сергей Борисович Карпушкин Виталий Николаевич(57) 1. Уплотнительный прокладочный материал, включающий две пластины из мягкого материала, размещенный между ними армирующий металлический сердечник и металлический перфорированный каркас с односторонним взаимно противоположным расположением заусенцев перфораций, смонтированный на наружных поверхностях пластин из мягкого материала, отличающийся тем, что армирующий металлический сердечник выполнен гладким в виде сплошного плоскопараллельного листа толщиной не более 0,5 мм,причем поверхности армирующего металлического сердечника и металлического перфорированного каркаса, контактирующие с пластинами из мягкого материала, дополнительно содержат тонкопленочное покрытие на основе клеящей композиции. 2. Уплотнительный прокладочный материал по п. 1, отличающийся тем, что клеящая композиция выполнена на основе вибростойкого и ударопрочного эпоксидного клея,например Эпокси-Эксклюзив, или на основе медного антипригарного клея, или на основе однокомпонентного маслобензостойкого автомобильного герметика. 3. Уплотнительный прокладочный материал по п. 1, отличающийся тем, что тонкопленочное покрытие выполнено толщиной 0,01-0,05 мм. 4. Уплотнительный прокладочный материал по п. 1, отличающийся тем, что пластины мягкого материала выполнены толщиной от 0,5 до 4 мм. 5. Уплотнительный прокладочный материал по п. 1, отличающийся тем, что пластины мягкого материала выполнены из асбестовой бумаги, или прорезиненного асбестового полотна, или терморасширенного графита.(56) 1.2190653 1, 10.10.2002. 2.2188977 1, 10.09.2002. 3.2177413 1, 2001.12.27 (прототип). Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в производстве герметизирующих уплотнений для двигателей транспортных средств. Известен слоистый уплотнительный материал 1. Материал включает листы уплотнительного материала, зафиксированные на плоскостях перфорированного металлического каркаса посредством загиба заусенцев перфорационных отверстий. Уплотнительные поверхности слоистого материала выполнены с выпуклостями в зонах перфорационных отверстий металлического каркаса. Изготавливают материал путем обкладки бумагой перфорированного каркаса с последующим пропуском каркаса с бумагой через каландр,фиксированный зазор межвалкового расстояния которого обеспечивает постоянное давление на обкладочный материал при сборке, кроме тех мест, где металлический каркас имеет перфорационные отверстия. В зоне перфорационных отверстий давление меньшее, чем на остальной поверхности уплотнительного материала, за счет постоянной толщины металлического каркаса. При меньшем давлении в зонах перфорационных отверстий уплотнительный материал после снятия нагрузки релаксируется (восстанавливается) больше,чем материал на остальной поверхности за счет этого образуются по наружной поверхности обкладочного материала в зонах перфорационных отверстий выпуклости. Недостатками такой прокладки являются недостаточные прочность и износостойкость, а также низкие упругие характеристики, что снижает эффективность уплотнения плоских поверхностей. Известен армированный многослойный прокладочный материал 2. Материал получают обкладкой металлического перфорированного сердечника, выполненного с двусторонним взаимно противоположным расположением заусенцев перфораций, эластичными листами уплотнительного материала. Прокладочный материал дополнительно обкладывают вторым металлическим перфорированным сердечником, при этом обкладка металлических сердечников эластичными листами уплотнительного материала производится с двух сторон каждого металлического сердечника. Изготавливают армированный многослойный прокладочный материал путем обкладки каждого перфорированного металлического сердечника с двух сторон эластичными листами уплотнительного материала с последующим пропусканием эластичных листов уплотнительного материала и двух металлических перфорированных сердечников через каландр или сдавливанием между двумя плоскостями, в результате чего обеспечиваются внедрение заусенцев в эластичные листы уплотнительного материала и их загиб, что приводит к скреплению обкладочного уплотнительного материала с металлическими сердечниками. Недостатком прокладки является неэффективное сцепление слоев армированного прокладочного материала. Предложен армированный многослойный прокладочный материал с металлическим каркасом, выбранный в качестве прототипа 3. Каркас выполнен с односторонним расположением заусенцев, которые изогнуты во взаимно противоположных направлениях и внедрены в эластичные листы уплотнительного материала. В срединной части прокладочного материала размещен металлический сердечник с двухсторонней просечкой и взаимно противоположным расположением заусенцев перфораций, которые внедрены с двух сторон в эластичные листы уплотнительного материала. Такой прокладочный материал изготавливают путем обкладки перфорированного металлического сердечника с двух сторон эластичными листами уплотнительного материала. Затем дополнительно по наружной поверхности обкладывают с двух сторон металлическим каркасом с последующим пропус 2 74422011.08.30 канием металлического каркаса, эластичных листов уплотнительного материала и металлического перфорированного сердечника через каландр или сдавливанием между двумя плоскостями. В результате такой обработки обеспечиваются внедрение заусенцев (гофр) в эластичные листы уплотнительного материала и их загиб, что приводит к прочному скреплению обкладочного уплотнительного материала с металлическим каркасом и металлическим сердечником. Недостатком прототипа является слабая адгезия металлических листов каркаса с эластичными листами уплотнительного материала, что снижает эффективность использования прокладочного материала, например, для герметизации головки блока цилиндров в двигателях внутреннего сгорания. Задачей полезной модели является повышение эффективности уплотнения и стойкости прокладочного материала в условиях воздействия высоких температур и давлений. Техническим результатом является повышение прочности сцепления металлических элементов - каркаса и сердечника - с эластичным уплотнительным материалом. Технический результат достигается тем, что в уплотнительном прокладочном материале,включающем две пластины из мягкого материала, размещенный между ними армирующий металлический сердечник и металлический перфорированный каркас с односторонним взаимно противоположным расположением заусенцев перфораций, смонтированный на наружных поверхностях пластин из мягкого материала, согласно полезной модели,армирующий металлический сердечник выполнен гладким в виде сплошного плоскопараллельного листа толщиной не более 0,5 мм, причем поверхности армирующего металлического сердечника и металлического перфорированного каркаса, контактирующие с пластинами из мягкого материала, дополнительно содержат тонкопленочное покрытие на основе клеящей композиции. Клеящая композиция выполнена на основе вибростойкого и ударопрочного эпоксидного клея, например Эпокси-Эксклюзив, или на основе медного антипригарного клея,или на основе однокомпонентного маслобензостойкого автомобильного герметика. Тонкопленочное покрытие выполнено толщиной 0,01-0,05 мм. Пластины мягкого материала выполнены толщиной от 0,5 до 4 мм. Пластины мягкого материала выполнены из асбестовой бумаги, или прорезиненного асбестового полотна, или терморасширенного графита. Сущность изобретения поясняется фигурой, на которой представлен поперечный разрез уплотнительного прокладочного материала. Уплотнительный прокладочный материал 1 содержит пластины 2, 3 металлического перфорированного каркаса с заусенцами 5, металлический сердечник 4, размещенные между ними пластины 6 из мягкого материала и тонкопленочное покрытие 7 на основе клеящей композиции, нанесенное на внутренние поверхности пластин металлического перфорированного каркаса 2, 3 и перфорированного сердечника. Уплотнительный прокладочный материал 1 согласно полезной модели изготавливают следующим образом. Металлический сердечник 4 из нержавеющей стали ЭЖК толщиной не более 0,2 мм с двух сторон покрывают тонкой пленкой 7 толщиной порядка 0,01 мм клеящей композиции на основе вибростойкого и ударопрочного эпоксидного клея, например Эпокси-Эксклюзив (производитель АО Анлес, Санкт-Петербург), или медного антипригарного клея толщиной 0,03 мм, или однокомпонентного маслобензостойкого автомобильного герметика толщиной 0,05 мм, затем обкладывают его с двух сторон эластичными мягкими пластинами 6 уплотнительного материала. В качестве эластичного уплотнительного материала используют асбестовую бумагу, или прорезиненное асбестовое полотно,или терморасширенный графит толщиной 0,5-4 мм. Далее на пластины 2, 3 металлического перфорированного каркаса, которые выполнены с односторонним расположением заусенцев 5, со стороны их расположения аналогичным образом наносят тонкую пленку 7. Подготовленными таким образом пластинами 2, 3 металлического перфорированного кар 3 74422011.08.30 каса обкладывают с двух сторон эластичные мягкие пластины 6. Полученный таким образом сэндвич ужимают, пропуская через вальцы, а затем подвергают сжатию в термопрессе усилием до 200 тонн/сил в течение 200 с (на фигуре не показано). В результате этого обеспечивается внедрение и загиб заусенцев 5 в пластинах 6 уплотнительного материала, что приводит к скреплению обкладочного уплотнительного материала с металлическим каркасом пластин 2, 3 и металлическим сердечником 4. Необходимая длина заусенцев 5 для обеспечения загиба и надежного скрепления достигается заданием формы зуба штампа (на фигуре не показано) для пробивки перфораций в пластинах 2, 3 каркаса и определяется из соотношения 2(оп/2), где- толщина зуба штампа,- ход штампа, оп - оптимальный угол заострения зуба штампа. Тонкопленочное покрытие 7 дополнительно, благодаря высокой степени адгезии клеящей композиции к металлу, герметично скрепляет металлические поверхности каркаса и сердечника с пластинами 6 уплотнительного материала. Известно, что эпоксидная группа клеящих композиций, в частности Эпокси-Эксклюзив, имеет высокую адгезию за счет введения в нее веществ, содержащих активные атомы водорода, в частности бензидина,что приводит к раскрытию этиленоксидного цикла и сопровождается образованием ионных связей с окисной пленкой металла. Эпоксидные смолы с поверхностью металла реагируют по схеме и в результате химических реакций образуется прочное соединение компонентов сэндвича (металлических пластин с эластичным материалом мягких пластин) между собой. Однокомпонентный маслобензостойкий автомобильный герметик представляет собой пастообразную эпоксидную композицию от светло-серого до серого цвета, способную вулканизироваться при температуре окружающей среды с образованием резиноподобного материала. Температурный интервал эксплуатации герметика от -50 до 300 С. Клеящая композиция на основе медного антипригарного клея представляет собой термостойкий эпоксидный аэрозольный клей, который хорошо затекает и заполняет незначительные дефекты поверхности, уплотняя и дополнительно герметизируя соединение. Рабочий диапазон температур от -45 до 260 С, устойчив к воздействию всех видов автомобильных жидкостей, в том числе бензина. Полученный таким образом уплотнительный прокладочный материал имеет улучшенную стойкость к действию высоких удельных давлений и теплостойкость при этих давлениях. Результаты испытаний разработанного прокладочного материала представлены в таблице. 74422011.08.30 Величина показателей Новый прокладочный материал с тонкопленочным покрытием из Известный Ед.Наименование проклакомпозиции на осизмекомпозиции из п/п показателей дочный Эпоксинове маслобензорения медного антиматериал Эксклюзив стойкого пригарного(прототип) композиции автомобильного клея герметика 1. Сжимаемость при давлении,МПа 50 28,8 32,3 33,8 30,1 2. Сжимаемость после воздействия масла при давлении,МПа 200 20,2 21,4 23,6 22,2 3. Восстанавливаемость после снятия давления 200 МПа 40,8 42,1 44,2 43,3 4. Восстанавливаемость без воздействия высокой температуры после снятия давления, МПа 50 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5