92利用新材料、新工艺提升设备检修效率

1方大炭素公司小改小革（申报）表单位：炭新公司编号：2011-09-02课题名称：利用新材料、新工艺提高设备零部件修旧利废广度、深度、效率以降低维修成本——工业修补剂在备件修旧利废及设备维修中的应用姓名（组长：申报人）赵成林小组成员由生产部或小改小革小组指定1、课题现状目前，公司各单位在设备用零部件修旧利废时，利用新材料、新工艺、新技术方面做的不够好，不能有效的提高设备零部件修旧利废广度、深度、效率以降低维修成本。如何在保证质量的前提下，探索新的维修方法、采用新材料、新工艺来降低维修费用,缩短维修时间，显得尤为必要。下面结合公司生产部汽车运输科机动车辆备件及总成件修复为例，谈谈金属修补剂在起车发动机缸体修复中的应用，达到举一翻三的目的。在车辆使用中，动机缸体损坏情况时有发生。一般维修时，对于湿式发动机缸体轻者可进行镗缸、换缸套，但重者必须更换新的缸体；对于干式缸体，因缸套很薄，修理时就只能更换新缸体了。因费用较高（装载机发动机缸体3万元左右，康明斯发动机缸体1万元左右），更换新缸体十分不划算，可利用新材料、新工艺对此进行修复，成本为前者的十分之一左右。随着新材料的不断开发，各种高强度的粘接剂不断被开发出来，且广泛应用于许多领域，应该说汽车发动机体等裂纹修复领域应用最为广泛，2006年这种新材料在我公司原储运部火车锅炉及汽车发动机曾试验应用过，效果挺好（火车锅炉及装载机发动机油底壳修复很好，证明人：刘德成），后来由于各方面的原因，维修人员没有掌握新材料的适用范围和使用方法，进而不合实际乱用，达不到预期效果而没有推广使用。2、实施方案、方法或措施（零部件修复工艺方案附后）第一步：.选择生产部汽车运输科或原料储运科为试点单位，选择好要修复的汽车发动机或其它需要修复的零部件。针对修要修复零部件材质提出工业修补剂采购需求计划（仅需一合到两合，市价70~100元/盒）。工业修补剂采购回来后，由技术人员或修理工按项目建议者提出的工艺方案或按使用说明书要求修复零部件（第一次修复发动机可由项目申报人指导），验收合格后安装使用，并察看使用效果。若使用效果良好，且维修成本比传统维修成本大大降低，即可推广使用。第二步：其他单位可在设备管理部技术人员或项目建议者的指导下，分步有计划实施新材料、新工艺、新技术在设备维修中的运用，但技术人员一定要掌握新材料的适用范围和使用方法。第三部：设备管理部总结经验，使实施新材料、新工艺、新技术在设备维修中的运用常态化。2课题成功的保证：鉴于此课题已经曾在实践中应用过，对新材料、新工艺、新技术应用成功及流产两方面的经验可以得出以下参考性建议：管理部门对新材料、新工艺、新技术在修旧利废中的应用的常态化认识和激励是前提。领导者对课题的支持和协调是新材料、新工艺、新技术应用成功关键。设备管理部及各单位技术人员持续地了解、掌握各种新材料、新技术、新工艺是设备维修及修旧利废效率、广度、深度提升重要保证，也是长久地、持续地降低设备维修成本，提高维修效率的关键所在（因为新材料或新技术永远都在发展之中）。有必要可由项目建议者对技术人员或维修人员按自愿参加的方式进行技术培训，这有助于课题的有效推进。经济效益分析：在生产部汽车运输科修理工完全掌握此技术后可对机动车辆发动机缸体及油底壳等机体裂纹或孔洞等缺陷进行修复，修复一台装载机发动机缸体可节约成本2.8万元。修复一台康明斯发动机可节省成本0.8万元。公司各单位推广次课题，要看此项目推入的广度和深度及其各单位设备及零备件的的具体情况。但无论收效大小，让所有的技术人员及修理人员持续地，不断地接受和学习新材料、新工艺和新技术，是提升员工素质、提升设备维修效率、降低维修成本、提高公司核心竞争力有效途径。从这个意义上来讲，其作用是不可忽视的。课题风险：1、若基层单位管理不善，有可能造成工业修补剂流失（体积小，便于携带）的风险。2、计划人员和采购人员有替供应商进行产品推广而采购假产品的风险（管理系统性风险）。3、技术人员不愿研究新工艺，致使以上活动一阵风的风险（管理系统性风险）。实施后的效果：验证单位：（盖章）年月日3实施后的经济效益：单位领导签字（盖章）年月日专业主管部门评定意见（签署意见并签字）：公司领导审定意见（签署意见并签字）：备注：4零部件修复工艺方案用工业修补剂进行设备维修，方法非常简便，基本工艺步骤为：表面处理→配制修补剂→涂敷→固化→机加工。每一步都有一些需特别注意的要点，掌握这些要点是取得成功的关键。1、表面处理工业修补剂与基体主要靠化学键结合，表面处理的好坏在很大程度上决定了能否成功地完成修复。待修工件的表面绝对不能有油脂、锈迹、尘土及水份，这些污物会使修补剂与待修表面的局部粘接性能下降，引起涂层局部脱落、碎裂。确保良好结合强度的方法之一就是进行严格的表面处理。(a)清洗除油次数至少二次，一次在机械打磨之前，简单喷涂冲洗即可。第二次在打磨之后，施胶之前，要求特别仔细。直到冲下的清洗剂无任何油污或擦拭用的棉花上无油渍为止。(b)被吸收浸渗到表层之中的油迹应用加热的方式除油。先用清洗剂除去表面油污，然后通过加热将油渍从表面的微孔中赶出来，加热的方式可用电炉、氧─乙炔火焰等，其中火焰加热效率最高，工件冷却后再清洗一遍，如此反复几次，可确保最彻底的脱脂除油效果。对于受热易损或有爆炸危险的工件不可用火焰除油。常规表面处理：⑴用清洗剂清洗表面，⑵清除干净所有的游离物、铁锈及表面污染物，包括原有的涂层。①可使用角磨机、砂布、锉刀或喷砂枪等工具，一方面可清除上述污物，另一方面粗化待修表面，通过增加粘接面积来提高整个修复层与基体的结合力。使用角磨机时，特别注意不要将待修面磨得太光，磨得越粗糙越好。②喷砂是最佳表面处理方法，特别适用于结构复杂设备的处理，喷砂的砂料应选用尖角的磨料。⑶用清洗剂清洗表面，清洗用的棉布或脱脂棉要勤更换，防止织物上的污物二次污染工件表面。⑷不要在除锈剂清理后的表面未经干燥处理就直接涂敷修补剂。⑸清洗后的表面应尽快涂敷工业修补剂，以免表面再次氧化或污染。⑹清洗后的表面不要用手摸。2、配制双组分的修补剂，A组份（本剂）与B组份（固化剂）有一个严格的配比，因为A组份中只有加入准确的B组份量才能保证完全固化，并获得最佳的物理机械性能和化学性能。如果一个包装不是一次用完，必须按说明书中指定的配合比严格称量，现场施工有时称量不方便，可以目测体积比来配制，但最好用量杯、量勺尽可能准确地取料。A组份与B组份的颜色不同，正确的混合方法是沿一个方向搅动、碾压，使A、B组分不同颜色的条纹完全消失至颜色一致、顺滑的修补剂出现为止，也就是说必须保证彻底均匀地混合。如果是糊状材料，在干净的塑料板上进行配制最方便，也最容易混合均匀，混合工具可用干净的胶刀或油灰铲。如果是液状材料，应选择在一个适合的容器中进行混合。混合时应注意的问题(1)一次混合量不可太大，夏季施工时须尤其注意（紧急修补剂系列产品混合时化学反应很快，每次配制量不宜超过20g），以防提前硬化而影响施工。(2)配制过程中有时空气会混进修补剂而产生气泡，可在塑料板上用胶5刀将修补剂摊开，放慢搅拌速度将气泡排出去。3、涂敷工业修补剂的涂敷方法对施工质量有较大影响，涂敷时应注意以下几个方面：(1)膏状修补剂材料在使用时应选择宽度适于修补面的刮刀，将混合后的修补剂用力反复的在待修表面来回涂抹，以确保该表面完全被修补剂浸润。如果待修表面需要的涂层较厚，则应先将待修表面薄薄地涂一层，然后再层层涂抹，并压实胶层以避免空气残留产生气泡。(2)液体状材料可用毛刷子刷涂，也可用胶刀刮涂。(3)进行结构粘接时，应先将表面涂上适合结构粘接的结构胶，然后再将这两个表面紧紧地挤压在一起，并固定直至完全固化。在修补过程中如有多余胶被挤出，应在其完全固化之前清除掉。(4)修补剂的修复层不经加工而用高光洁度的模具成型(如加工后涂敷脱模剂的模型、塑料板等)，可形成一个光洁度极高的涂层表面。(5)为提高修补剂修复层的机械性能有时可使用补强带进行补强（补强带是一种高强度纺织物，用法如下：先将待修表面涂一层修补剂，将补强带覆盖在该涂层上，然后在补强带上再涂敷的修补剂，可重复几次来增加修补剂的涂敷厚度）。(6)因为任何两种工业修补剂相互结合都不会产生不良反应，所以有时可在一种工业修补剂涂层固化后涂敷另一种工业修补剂来进行补强，但需注意：要先打磨粗化底层的修补剂表面并清洗后再涂敷另一种修补剂，否则两个涂层之间的结合强度会降低。4、固化[5]（1）固化反应修补剂的固化过程分几个物理阶段。在这几个阶段中值得注意的是固化的初硬点。将A、B组分充分混合后，固化反应开始，随反应的进行，修补剂分子链段的长度增加，粘度越来越高，直到成为半固体状态。从顺滑的修补剂到涂层开始硬化的交界点，我们称为初硬点，在此之前的时间段为修补剂的初硬阶段，又称适用期，适用期内修补剂与基体的浸润性最好，扩散、流变、渗透的效果最充分，所以一定要在此之前完成混和、涂敷工序。修补剂到达初硬点的快慢对于涂层最终的物理性能、化学性能影响很大。固化反应为放热反应，A、B组分一经混合，反应热会持续产生，直到放热高峰，在最高放热点保持一个短暂的时间后，放热量将越来越小。反应释放热的多少取决于产品的类型和配制量的多少。混合500g产生的热量比混合1OOg要大得多。在同样配制量的前提下，紧急修补系列产品的放热量比其它产品要大得多。混合好的修补剂只有通过充分彻底的反应，才能实现最终的完全固化，修补剂的分子合金才能形成三维交叉网络结构，使涂层表现出优异的耐磨性、耐腐蚀性、强韧性及耐温性。（2）温度对固化过程的影响，提高温度可以加快固化速度。不论是提高环境温度，还是提高待修工件表面温度或修补剂本身的温度，都可加速固化反应，缩短修补剂的适用期。反之，降低温度可延缓固化时间，温度过低时固化反会变得缓慢。适用期修补剂的固化温度应维持在15～40℃的范围内，混合好的修补剂在40℃以上使用时，会大大缩短适用期，固化速度将变得6非常快。温度低于15℃时，修补剂可能会固化不彻底，而没有完全固化的涂层，其物理、化学性能都会降低。冬季施工时，修补剂遇冷会出现凝结硬化现象，加热后方可调配使用，加温方式可用电炉、碘钨灯、电吹风等，切不可用火焰直接加热。固化时急冷急热会导致涂层的快速收缩与膨胀，使涂层产生内应力导致性能下降。（3）配制量对固化过程的影响，反应热的生成有益于固化速度的提高，但适用期会缩短。配制量越多，产生的反应热就越多，固化反应就越快，修补剂的适用期就越短。所以当配制量太大且环境温度较高时，应安排好施工时间或采用散热措施，如配制时用大调胶板，尽可能将修补剂摊开以利散热，或在易于散热的金属板上配制等等。紧急修补剂系列产品固化反应速度极快，除混合后抓紧施工外，还可以减少配制量来降低反应热，使反应速度降低。（4）完全固化修补剂涂层初硬之后，25℃以上时24小时内可使涂层完全固化。这个阶段所需的固化时间受温度影响。只有涂层完全固化之后才能投入满负荷运行。如果需要缩短施工时间，可在涂层常温初固化后对修补位进行加温，以加速固化，使涂层迅速达到最高强度，一般说来，加热80℃～100℃保温2小时即可。（5）低温工况下的固化当待修表面的温度低于15℃时，须采用适当的加热方式才能保证涂层固化，常用的加热方法有几种：①用喷灯从侧面加热待修的基体部位，不可将火焰直接接触修补剂涂层(离涂层20cm处放置一个金属保护板，火焰喷到板上，而不使保护板烧红)，加热方式是先加热基体金属，通过基体金属传热于修补剂涂层，以达到涂层固化。②距修补位大约40cm处设红外灯、碘钨灯、电炉或其它热源加热基体金属。③将工件整体放入烘箱或加热炉内加热，温度不得高于80℃。（6）高温工况下的固化，如待修工件的表面温度大于40℃时，直接涂敷修补剂会使涂层固化得太快以致于破坏固化过程中的分子结构，使涂层的强韧性和耐介质性能降低。所以在修补剂的适用期内一定要使涂层温度保持在20～40℃之间，初硬之后再升温固化。对于表面温度过高的工件，可先将修补剂冷冻到10℃以下再进行涂敷（二）后固化，修补剂在常温下