Zastosowanie ciepłoprzewodzących mas klejowych w odlewnictwie

• Autorzy: Mirski Z. , Granat K. , Piwowarczyk T.

Warianty tytułu

EN

Using of heat conduing adhesive masses in foundry

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kleje oparte na żywicy metakrylowej zaliczane są do materiałów nieprzewodzących. Przez napełnienie kleju 2-składnikowego Agomet F330 obcą fazą w postaci proszkowych napełniaczy metalowych można uzyskać właściwości ciepłoprzewodzące mas klejowych. Materiały te mogą być wykorzystane do regeneracji powierzchniowych wad odlewniczych do naprawy takich uszkodzeń jak pęknięcia, odpryski i wykruszenia w odlewanych elementach maszyn. Ciepłoprzewodzące masy klejowe są wykorzystywane do budowy prototypowych form odlewniczych np. do poliuretanów, stopów niskotopliwych i w technologiach rapid prototyping. Pomiary przewodności cieplnej mas klejących wykonano przy użyciu aparatu Poensgena, w temperaturach: 30, 100 i 150 °C. Wstępne pomiary współczynnika przewodności cieplnej dla utwardzonych klejów wykazały wartość λ = 0,2 W/m-K. W celu uzyskania właściwości ciepłoprzewodzących mas klejowych (λ ≥ 0,6 W/m-K [1]) wprowadzono do nich napełniacze w postaci proszków Fe i Al. Zachowując jeszcze właściwości klejące mieszaniny kleju z napclniaczami metalowymi udało się wprowadzić 58% obj. proszków. Dzięki temu dla masy klejowej z napełniaczem aluminiowym udało się uzyskać wartość współczynnika przewodności cieplnej λ = 1,15 W/m-K, w temperaturze otoczenia 30 °C.

EN

Adhesives based on methacrylate resin are regarded as non-conducting materials. It is possible to obtain adhesives with thermal conductivity properties through filling of 2-component Agomet F330 adhesive with foreign phase in the form of metal powder fillers. These materials can be applied in regeneration of surface casting defects and repair of damage such as cracks, splinters and chipping in cast elements of machines. Thermal conductive adhesive masses are used in construction of prototype casting moulds, e.g. for polyurethanes, low-melting alloys and in technologies of rapid prototyping type. Thermal conductivity measurements of adhesive masses have been conducted using Poensgen apparatus at the temperatures of: 30, 100 and 150 °C. Initial measurements of thermal conductivity coefficient for cured adhesive masses demonstrated values of λ = 0,2 W/m-K. Fillers in the form of Fe and Al powders were added to their structure in order to obtain thermal conductivity properties of the adhesive masses (λ ≥ 0,6 W/m-K [1]). It has been possible to add 58% vol. of metal fillers while still retaining adhesive properties of adhesive mass-fillers mixtures. Thanks to this fact, we have been able to obtain thermal conductivity value of λ = 1,15 W/m-K at ambient temperaturo of 30 °C in case of adhesive mass with aluminum filler.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt odlewany; masa klejowa; przewodność cieplna; żywica metakrylowa; napełniacz metalowy

EN

casting composite; adhesive mass; thermal conductivity; methacrylate resin; metal filler

• Wydawca: Komisja Odlewnictwa Polskiej Akademii Nauk Oddział w Katowicach
• Czasopismo: Archives of Foundry Engineering
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 8, iss. 1 spec.
• Strony: 215--218
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Mirski Z.

• Zakład Spawalnictwa, Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Polska

autor

Granat K.

• Zakład Odlewnictwa, Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Polska

autor

Piwowarczyk T.

• Zakład Spawalnictwa, Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Polska

Bibliografia

• [1] Loctite, Thermally Conductive Adhesives, Katalog danych technicznych, Henkel Technologies (2005).
• [2] T. Piwowarczyk, Zwiększanie oddziaływań adhezyjnych oraz kohezyjnych w połączeniach klejowych węglików spiekanych ze stalą C45, Rozprawa Doktorska, Politechnika Wrocławska, Wrocław (2008).
• [3] M. J. Assael, S. Botsios, K. Gialou, I. N. Metaxa, Thermal conductivity of polymethyl methacrylate (PMMA) and boro-silicate crown glass BK7, International Journal of Thermophysics, vol. 26, No. 5 (2005) 1595-1605.
• [4] M. K. Marei, A. El-Sabrooty, A. Y. Ragab, M. A. El-Osairy, A study of some physical and mechanical properties of metal-filled acrylic resin, The Saudi Dental Journal, No. 6 (1994) 69-77.
• [5] S. A. Putnam, D. G. Cahili, B. J. Ash, L. S. Schadler, High-precision thermal conductivity measurements as a probe of polymer/nanoparticle interfaces, Journal of Applied Physics, No. 94 (2003) 6785-6788.
• [6] S. Chudzik, W. Miękina, Pomiary parametrów cieplnych materiałów termoizolacyjnych - przyrządy i metody, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa (2004).
• [7] M. Stencel, D. Osiński, System pomiaru przewodności cieplnej Kongres Metrologii „Metrologia-narzędzie poznania i droga rozwoju”, Kraków, Agenda Wyd. SIMP, vol. 53, No. 9 (2007) 601-604.
• [8] Laboratorium Cieplne, Wyznaczanie współczynnika przewodności cieplnej materiałów izolacyjnych za pomocą rurowego aparatu Poensgena, Zakład Maszyn i Urządzeń Przemysłu Chemicznego i Spożywczego, Płock (2004).
• [9] S. Kilik, R. Davies, S. M. Darwish, Thermal conductivity of adhesive filled with metal powders, International Journal of Adhesion and Adhesives, vol. 9, No 4 (1989) 219-223.
• [10] P. Furmański, T. S. Wiśniewski, J. Banaszek, Izolacje cieplne. Mechanizmy wymiany ciepła, właściwości cieplne i ich pomiary, Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Warszawska, Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa (2006).
• [11] Z. Mirski, T. Piwowarczyk, B. Zych, Przewodność cieplna połączeń klejowych o budowie kompozytowej, Energetyka, No 11 (2007) 75-80.
• [12] L. A. Dobrzański, Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo, WNT, Warszawa (2002).
• [13] J. Zmywaczyk, P. Koniorczyk, Comparative investigations of thermal conductivity of selected plastics using a steady - state and transient heat conduction method, Journal of Technical Physics, No. 36 (1995) 477-484.
• [14] O. Hahn, G. Meschut, M. Koyro, Warmeleitfahigkeit, Festigkeit und Alterungsverhalten von Klebverbindungen mit fiillstoffmodifizierten Klebstoffen, Schweissen und Schneiden, No. 7 (1998) 424-430.
• [15] Huntsman Advanced Materials GmbH., Agomet F330, Araldite Structural Adhesives, Publikations Nr. A536d D, (2004).