СПОСОБ МЕТАЛЛИЗАЦИИ БЛОЧНОГО ПЕНОСТЕКЛА
METHOD OF BLOCK FOAM GLASS METALLIZATION

Изобретение относится к области металлизации различных строительных материалов.
Из области техники известен способ металлизации изделий из бетона [Федосов С.В., Акулова М.В. Плазменная металлизация бетонов. - М: Издательство АСВ, 2003, 122 с.], включающий пескоструйную обработку лицевой поверхности и последующее плазменное напыление проволокой из алюминия, цинка, меди и нихрома.
Недостатками аналога являются низкая прочность сцепления покрытия с лицевой поверхностью, высокая энергоемкость процесса металлизации и длительность технологического процесса.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением, принятым за прототип, является способ металлизации древесины [Патент RU, Способ металлизации древесины, №2509826 С1 от 20.07.2016, бюл. 20], включающий предварительную обработку ацетоном лицевой поверхности древесины и последующее нанесение слоя жидкого стекла, напудривание сжатым воздухом порошка алюминия и плазменное напыление металлов и их сплавов.
Однако недостатком технического решения является низкое качество продукции, низкая прочность сцепления покрытия с лицевой поверхностью, высокая энергоемкость технологического процесса.
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении прочности сцепления покрытия с лицевой поверхностью, снижении энергоемкости процесса металлизации блочного пеностекла и повышении качества конечного продукта.
3
Это достигается тем, что способ металлизации блочного пеностекла включает предварительное нанесение промежуточного слоя на лицевую поверхность материала, причем промежуточный слой наносят из пасты, состоящей из смеси эпоксидной смолы и неметаллургического глинозема в массовом соотношении 1:4 соответственно, напудривание слоя неметаллургического глинозема и плазменное напыление, которое осуществляют при мощности работы плазмотрона 3-5 кВт и расходе плазмообразующего газа 0,45 м/ч.
3
Отличительным признаком предлагаемого способа является то, что промежуточный слой наносят из пасты, состоящей из смеси эпоксидной смолы и неметаллургического глинозема в массовом соотношении 1:4 соответственно, слоя напудренного неметаллургического глинозема, а плазменное напыление металла или сплава осуществляют при мощности работы плазмотрона 3-5 кВт и расходе плазмообразующего газа 0,45 м/ч.
Проведенный анализ известных способов металлизации изделий позволяет сделать заключение о соответствии заявляемого способа критерию «новизна».
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не выявило в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволило сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Характеристика материалов:
блочное пеностекло стандартных размеров 500×500×50 мм [Пучка О.В., Бессмертный B.C., Степанова М.Н. Инновационные технологии получения пеностекла с покрытиями // Saarbrucken, Germany - Изд-во LAP LAMBERT Academic Publishig GmbH Co. KG. - 2012. - C. 162.];
эпоксидная смола по ГОСТ 10587-84;
неметаллургический глинозем по ГОСТ 30559-98;
алюминиевая проволока марки АД-1, ГОСТ7871 -63;
медная проволока марки М 1, ГОСТ 2112-62.
Пример. Способ металлизации блочного пеностекла
В качестве исходного материала брали блочное пеностекло стандартных размеров 500×500×50 мм. В лабораторном смесителе готовили пасту из эпоксидной смолы по ГОСТ 10587-84 и неметаллургического глинозема по ГОСТ 30559-98 в соотношении 1:4 соответственно. При данном соотношении компонентов паста хорошо укладывалась на лицевую поверхность блочного пеностекла. Пасту толщиной 2-3 мм наносили на лицевую поверхность блочного пеностекла и уплотняли резиновым валиком. Затем сжатым воздухом напудривали порошок неметаллургического глинозема.
Для плазменного напыления использовали алюминиевую проволоку диаметром 1,5 мм марки АД-1, ГОСТ7871-63 и медную проволоку диаметром 1,0 мм марки М 1, ГОСТ 21 12-62.
Подготовленный блок пеностекла помещали на пластинчатый конвейер. Над пластинчатым конвейером стационарно устанавливали плазменную горелку ГН-5р электродугового плазматрона УПУ-8М.
Проведен сопоставительный анализ технологических операций известного и предлагаемого способов, определены оптимальные параметры плазменной металлизации блочного пеностекла (при скорости плазменной обработки аргона 0,2 м/с) (таблица 1, таблица 2).
3
Наилучшие параметры работы плазмотрона были следующие: мощность работы плазмотрона - 3-5 кВт, расход плазмообразующего газа - 0,45 м/час.
3
После плазменного напыления на разрывной машине R-0,5 определяли прочность сцепления покрытия с подложкой. Максимальная прочность сцепления составила 0,72 МПа при мощности работы плазмотрона 4 кВт и расходе плазмообразующего газа 0,45 м/час. В предложенном способе снизились энергозатраты за счет снижения расхода плазмообразующего газа аргона, а себестоимость конечного продукта - за счет устранения технологической операции напудривания порошка металла.
Технический результат достигается за счет снижения напряжений в покрытии и лицевой поверхности материала, устранения микротрещиноватой зоны и разработанного способа металлизации блочного пеностекла.