Способ соединения керамического изделия с металлическим шпангоутом

Изобретение относится к керамической и авиационным отраслям промышленности и преимущественно может быть использовано при изготовлении крупногабаритных, сложнопрофильных керамических изделий типа носовых диэлектрических конусов летательных аппаратов и является усовершенствованием известного технического решения (прототипа). Технический результат – сокращение технологического времени сборки керамического изделия с металлическим шпангоутом. Способ соединения керамического изделия с металлическим шпангоутом включает установку металлического шпангоута в керамическое изделие, установку прокладок в зазор между торцом керамического изделия и шпангоутом, нанесение герметика на шпангоут и изделие, поджатие изделия к шпангоуту и выдержка в таком положении до полной вулканизации герметика, последующую сушку собранного изделия. Прокладки дополнительно устанавливают в зазор между внутренней поверхностью изделия и поверхностью шпангоута, причем прокладки выполняют из материала герметика толщиной, соответствующей зазорам.

 

Изобретение относится к керамической и авиационной отраслям промышленности и, преимущественно может быть использовано при изготовлении крупногабаритных, сложнопрофильных керамических изделий типа обтекателей летательных аппаратов.

Операция соединения керамического изделия с металлическим шпангоутом является наиболее ответственной во всей технологической цепочке производства обтекателей летательных аппаратов. Основным требованием, предъявляемым к данной операции, является обеспечение точной центровки керамического изделия относительно металлического шпангоута, т.к.. отсутствие центровки приводит к возникновению эффекта биения обтекателя летательного аппарата в ходе полета.

Известен способ вакуум-плотного соединения деталей (АС 667517, Кл. С 03 С 27/00, 15.09.79) путем образования холодного спая за счет расплющивания пластичного материала, заполняющего зазор между поверхностями соединяемых деталей, включающий размещение кольца из пластичного материала в зазоре между торцевыми поверхностями соединяемых деталей и его расплющивание при неподвижных деталях путем введения в зазор дополнительной детали.

К недостаткам известного способа относится наличие значительной механической нагрузки на соединяемые детали в момент расплющивания пластичного материала, что при использовании данного способа для соединения керамического изделия с металлическим шпангоутом приведет к разрушению керамического изделия. Также к недостаткам данного способа следует отнести невозможность точной центровки склеиваемых деталей, что может привести возникновению биения собранного изделия.

Известен способ склеивания цилиндрических деталей (SU 1350167 А1, Кл. C 09 J 5/04, 07.11.87), включающий нанесение клея на охватываемую и охватывающую поверхности, сопряжение деталей, установку внутрь охватываемой детали оправки с определенным зазором, вращение деталей возвратно-поступательно относительно друг друга и отверждение клея. Центрирование деталей происходит за счет того, что детали и оправку в сборе нагревают до температуры полимеризации клея, при этом из-за различных коэффициентов линейного расширения (КЛР) у оправки и сопрягаемых деталей зазор между оправкой и деталями становится равным нулю, что и обеспечивает высокое центрирование деталей по оси оправки.

К недостаткам известного способа относится то, что установка внутрь охватываемой детали оправки с определенным зазором не обеспечивает необходимой точности центрирования. Кроме того, применение данного способа возможно только для деталей, изготовленных из материалов с большим значением КЛР. Также к недостаткам данного способа следует отнести то, что его осуществление становится возможно только при использовании клея, полимеризация которого происходит при нагревании.

Наиболее близким техническим решением является способ склеивания конструкционных материалов (SU 1214703 А1, Кл. C 09 J 5/02, 28.02.86), включающий нанесение слоя клея на склеиваемые поверхности, открытую выдержку с терморадиационной обработкой электромагнитным излучением до начала гелеобразования, соединение поверхности и выдержку под давлением. Центровка обеспечивается тем, что контролируется толщина нанесенного на склеиваемые детали клея.

К недостаткам данного способа следует отнести невозможность точной центровки склеиваемых деталей, что при склеивании керамических изделий типа носовых диэлектрических конусов летательных аппаратов с металлическим шпангоутом может возникнуть биение собранного изделия.

Задачей настоящего изобретения является сокращение брака на операции сборки керамического изделия с металлическим шпангоутом по биению собранного изделия.

Поставленная задача достигается тем, что предложен способ соединения керамического изделия с металлическим шпангоутом, включающий нанесение слоя клеящего вещества на склеиваемые поверхности, соединение поверхностей и выдержку под давлением до полного высыхания клеевого соединения, отличающееся тем, что перед нанесением слоя клеящего вещества между поверхностями склеиваемых деталей устанавливают прокладки, выполненные из затвердевшего клеящего вещества толщиной, соответствующей величине зазора.

Авторы установили, что установление прокладок между поверхностями склеиваемых деталей перед операцией нанесения слоя клеящего вещества приводит к существенному повышению точности центровки собранного изделия. При этом исключение эллипсности керамического изделия и металлического шпангоута обеспечивается тем, что прокладки изготавливаются необходимой толщиной, соответствующей толщине зазора.

Установлено, что использование прокладок выполненных из затвердевшего клеящего вещества, не приводит к ухудшению качества клеевого соединения.

Предложенный способ чрезвычайно прост и его применение позволяет сократить брак при сборке керамического изделия типа обтекателей летательных аппаратов с металлическим шпангоутом.

Источники информации

1. АС 667517, Кл. С 03 С 27/00, 15.09.79.

2. SU 1350167 А1, Кл. C 09 J 5/04, 07.11.87.

3. SU 1214703 А1, Кл. C 09 J 5/02, 28.02.86.

Способ соединения керамического изделия с металлическим шпангоутом, включающий нанесение слоя клеящего вещества на склеиваемые поверхности, соединение поверхностей и выдержку под давлением до полного высыхания клеевого соединения, отличающийся тем, что перед нанесением слоя клеящего вещества между поверхностями склеиваемых деталей устанавливают прокладки, выполненные из затвердевшего клеящего вещества тощиной, соответствующей величине зазора.