Font Size: 

Ефект спінювання рідкого скла під дією мікрохвильового випромінювання можна використовувати для склеювання стрижнів, їх частин, стрижнів та ливарних форм, а також ливарних півформ між собою, виготовлених із матеріалів, які змочує вода або рідке скло (патент UA 123068). Як такий приклад на рис. 1 представлений вид поверхонь склейки піщано-рідкоскляних стрижнів (а, б) та поверхні жовтого стрижня після нанесення на неї підфарбованого червоним пігментом рідкого скла (в).
На рис. 2 представлений вид поперечного розрізу клейового шва з'єднаних стрижнів після їх обробки мікрохвильовим випромінюванням (а) та чверті поверхні жовтого стрижня після руйнування за місцем склейки (б).


а б в
Рис. 1. Вид поверхні синього (а) і жовтого (б) стрижнів, що склеюється між собою, вид поверхні жовтого стрижня після нанесення на неї підфарбованого червоним пігментом рідкого скла (в)


а б
1 – синій стрижень; 2 – жовтий стрижень; 3 – клейовий шов; 4 – залишки матеріалу синього стрижня на поверхні клейового шва
Рис. 2. Вид поперечного розрізу клейового шва з'єднаних стрижнів після їх обробки мікрохвильовим випромінюванням (а) і чверті поверхні жовтого стрижня після руйнування за місцем склейки (б)

Для склеювання на одну із поверхонь стрижня 2 (див. рис. 2, а) наносили рідке скло, зчленовували з відповідною поверхнею стрижня 2 і обробляли мікрохвильовим випромінюванням потужністю 700 Вт протягом 2 хв.
Аналіз зображення на рис. 2 показує, що використання рідкого скла в якості клею при його мікрохвильовій обробці в складі структурованої піщано-рідкоскляної суміші призводить до: розчинення в місці просочення стрижня рідкого скла манжет структурованих сумішей; спінювання рідкого скла в капілярах суміші; часткового перенесення (на глибину до 5 мм) рідкого скла в прилеглий капілярно-пористий простір суміші; часткового переміщення зерен суміші в області сполучених поверхонь під дією спіненого рідкого скла; дегідратації рідкого скла; утворення в місці склеювання стрижнів нових, загальних для них піщано-рідкоскляних структур з підвищеним вмістом силікату натрію.
За результатами механічних випробувань встановлено, що міцність такого клейового шва на розрив склеєних і цільних зразків, структурованих в результаті конвекційного сушіння при 150 С протягом 2 годин, в 9,0...9,4 разів нижча за аналогічну міцність самої суміші, що витікає з даних табл. 1. (див. р/рш).
Таблиця 1 – Міцність піщано-рідкоскляної суміші після сушіння та клейового рідкоскляного шва після сушіння мікрохвильовим випромінюванням потужністю 700 Вт протягом 2 хв

Примітка. р – міцність на розрив структурованого стрижня; рш – міцність на розрив клейового шва

З аналізу даних табл. 1 витікає, що міцність на розрив клейового шва в суміші, структурованій протягом 4 хв за ПМЗ-процесом, вище аналогічної міцності самої суміші, а глибина проникнення рідкого скла в стрижень з боку поверхонь, що склеюють, складає не менше 5 мм. Слід зазначити, що рідке скло не придатне для склеювання піщано-рідкоскляної суміші, структурованої в результаті її теплового сушіння з підведенням тепла ззовні. Це пояснюється тим, що рідке скло в таких випадках проникає в поверхню сполучного стрижня на глибину до 1 мм, що недостатньо для створення міцного клейового з'єднання тіл з таких сумішей.