Конструкционные клеи

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ...

Анализ влияния различных конструктивных факторов на прочностные характеристики клеевых соединений внахлестку показывает, что концентрация напряжений возрастает с увеличением длины нахлестки, не зависит от ширины нахлестки, медленно возрастает с повышением модуля сдвига клея и медленно снижается с увеличением модуля упругости, толщины металла и толщины клеевого слоя. Наилучшей конструкцией соединения внахлестку следует признать «акую, в которой длина нахлестки невелика, клей эластичен, клеевая прослойка достаточно толстая, а склеиваемый материал жесткий и также имеет большую толщину.
...
Формальный анализ напряжений, возникающих в клеевом соединении, приводит к выводу о том, что в конструкциях следует применять толстую и нежесткую клеевую пленку. В действительности это не так: из опыта известно, что клеевые соединения с толстой клеевой пленкой имеют обычно низкую прочность, а клеи с чрезмерно большой эластичностью отличаются высокой ползучестью под нагрузкой и не могут быть использованы в силовых конструкциях. Вместе с тем хрупкие клеевые пленки также нежелательны вследствие малой когезионной прочности, небольшого термического коэффициента линейного расширения и наличия в. большинстве случаев значительных внутренних напряжений.
...
Совершенно очевидно, что общая прочность (а не разрушающее напряжение при сдвиге) клеевого соединения увеличивается прямо пропорционально ширине нахлестки, которая может превышать ее длину. Изменение прочности при сдвиге в зависимости от длины нахлестки показано на рис. 3.5, а влияние длины нахлестки и толщины металла на прочность при сдвиге клеевых соединений внахлестку — на рис. 3.6. Прочность при сдвиге клеевого соединения с односторонней накладкой (рис. 3.7) несколько выше прочности соединения внахлестку.
...
Прочность соединения с односторонней нахлесткой или накладкой двух материалов неодинаковой толщины занимает промежуточное положение между прочностью соединения двух толстых материалов и прочностью соединения двух тонких, причем ближе к последнему показателю. Усиливающее действие толстого элемента обусловливает 'большую равномерность распределения напряжений сдвига по длине клеевого шва и уменьшает ослабляющее действие неравномерного отрыва. В симметричных соединениях с двухсторонней нахлесткой или накладкой (см. рис. 3.2) ослабляющее влияние нормальных напряжений почти исключено.
...
Прочность при сдвиге клеевого соединения внахлестку повышается, если кромки скрепляемых элементов скошены, чем достигается более плавное изменение их сечений (см. рис. 3.7). Наибольшую прочность имеют усовые соединения, в которых напряжения более равномерно распределяются по длине шва. Это преимущество наиболее сильно проявляется при действии переменных нагрузок.
...
В некоторых случаях, когда по тем или иным соображениям возникает необходимость в применении термостойких клеев, как правило, не обладающих эластичностью, или если для изготовления конструкций используют тонкие металлические листы, целесообразно для усиления конструкции ставить у наружных кромок временные (при сборке) или постоянные (при эксплуатации) заклепки или применять точечную сварку.
...
Еще раз необходимо подчеркнуть, что при выборе формы клеевого соединения очень важно учитывать, что его прочность при сдвиге и равномерном отрыве значительно больше прочности при неравномерном отрыве. При сдвигающих напряжениях разрушающей силе противостоит большая часть клеевого слоя, в то время как напряжения при неравномерном отрыве действуют почти исключительно вдоль небольшого узкого участка клеевого слоя,
...
Совершенно очевидно, что общая прочность (а не разрушающее напряжение при сдвиге) клеевого соединения увеличивается прямо пропорционально ширине нахлестки, которая может превышать ее длину. Изменение прочности при сдвиге в зависимости от длины нахлестки показано на рис. 3.5, а влияние длины нахлестки и толщины металла на прочность при сдвиге клеевых соединений внахлестку — на рис. 3.6. Прочность при сдвиге клеевого соединения с односторонней накладкой (рис. 3.7) несколько выше прочности соединения внахлестку.
...
Прочность соединения с односторонней нахлесткой или накладкой двух материалов неодинаковой толщины занимает промежуточное положение между прочностью соединения двух толстых материалов и прочностью соединения двух тонких, причем ближе к последнему показателю. Усиливающее действие толстого элемента обусловливает 'большую равномерность распределения напряжений сдвига по длине клеевого шва и уменьшает ослабляющее действие неравномерного отрыва. В симметричных соединениях с двухсторонней нахлесткой или накладкой (см. рис. 3.2) ослабляющее влияние нормальных напряжений почти исключено.
...
Прочность при сдвиге клеевого соединения внахлестку повышается, если кромки скрепляемых элементов скошены, чем достигается более плавное изменение их сечений (см. рис. 3.7). Наибольшую прочность имеют усовые соединения, в которых напряжения более равномерно распределяются по длине шва. Это преимущество наиболее сильно проявляется при действии переменных нагрузок.
...
В некоторых случаях, когда по тем или иным соображениям возникает необходимость в применении термостойких клеев, как правило, не обладающих эластичностью, или если для изготовления конструкций используют тонкие металлические листы, целесообразно для усиления конструкции ставить у наружных кромок временные (при сборке) или постоянные (при эксплуатации) заклепки или применять точечную сварку.
...
На рис. 3.8 приведены рекомендуемые размеры поперечного сечения элементов жесткости, склеиваемых с обшивкой, а на рис. 3.9 — различные профили элементов каркаса, приклеиваемых к обшивке. Полки таврового сечения элементов, уменьшающиеся по толщине в направлении кромок клеевого шва, предотвращают коробление и обеспечивают получение прочного соединения. Профили в, г и д (рис. 3.9) более эффективны, чем а и б.
...
■При расчете прочности клеевых соединений необходимо учитывать также влияние на прочность склеивания природы металла, способа предварительной обработки поверхности, отклонения от заданного режима склеивания, изменения прочностных свойств, условия эксплуатации конструкции и т. д. Так, клеевые соединения алюминиевых, титановых и медных сплавов во многих случаях обладают пониженной прочностью по сравнению с соединениями стали при использовании одного и того же клея. Однако некоторые клеи являются исключением: наиболее высокие показатели прочности достигаются не при склеивании стали, а при склеивании титановых сплавов.
...
Рассматривая клеевые соединения встык, представляющие собой торцовые соединения двух элементов, следует различать три варианта напряженного состояния:
...
Рис. 3.10. Зависимость прочности при сдвиге клеевого соединения от продолжительности пребывания под нагрузкой при различных температурах (алюминиевый сплав толщиной 1,6 мм, длина нахлестки 33 мм).
...
В зависимости от того, одинаковы или различны по жесткости склеиваемые материалы, в последнем случае происходит расслаивание или отслаивание.
...
Идеальные условия чистого отрыва встречаются на практике очень редко. Обычно из-за трудностей, связанных с подгонкой склеиваемых поверхностей, происходит их смещение, в результате чего при нагружении появляются напряжения изгиба. Уже при незначительных изгибающих нагрузках или при наличии неравномерного отрыва (и отдира) прочность клеевых соединений встык резко снижается, причем уменьшение прочности в этом случае тем меньше, чем больше площадь склеивания. Поэтому чаще всего стыковые соединения применяют или в сочетании с соединениями внахлестку, или при склеивании больших поверхностей. Если применение таких соединений оказывается необходимым, то нужно 'Предусмотреть их усиление: местное утолщение металла, подкрепление клеевого шва заклепками или сваркой и др.
...
Следует помнить также, что прочность клеевого соединения при неравномерном отрыве может быть в десятки раз меньше прочности при равномерном отрыве и что она зависит от толщины материала: чем толще металл (например, обшивка), тем прочнее соединение.
...
Учитывать следует еще одно обстоятельство — прочность при неравномерном отрыве соединений на некоторых клеях (например, эпоксидных) при повышенной температуре (в определенном интервале) может несколько возрасти, по-видимому, за счет увеличения податливости клеевого слоя и перераспределения напряжений.
...
Для выбора клеев для конкретной конструкции важное значение имеют также показатели длительной прочности и усталостные характеристики.
...
Необходимо напомнить и о влиянии толщины шва и внутренних напряжений на прочность, характеристики когезионных свойств клеящих полимеров, в особенности модули упругости и др. К сожалению, систематических данных по этим вопросам в литературе недостаточно. Большое значение для оценки свойств клеев и клеевых соединений, в частности эластических характеристик и поведения при отдире, имеют модули упругости.
...
На прочность клеевых соединений влияют также свойства металлов— чем выше модуль упругости листового металла, его предел пропорциональности и временное сопротивление растяжению, тем выше прочность его клеевых соединений при сдвиге.
...
При разработке технологического процесса склеивания металлических конструкций следует руководствоваться прежде всего назначением и условиями работы изделия, свойствами выбранных
...
В зависимости от того, одинаковы или различны по жесткости склеиваемые материалы, в последнем случае происходит расслаивание или отслаивание.
...
Идеальные условия чистого отрыва встречаются на практике очень редко. Обычно из-за трудностей, связанных с подгонкой склеиваемых поверхностей, происходит их смещение, в результате чего при нагружении появляются напряжения изгиба. Уже при незначительных изгибающих нагрузках или при наличии неравномерного отрыва (и отдира) прочность клеевых соединений встык резко снижается, причем уменьшение прочности в этом случае тем меньше, чем больше площадь склеивания. Поэтому чаще всего стыковые соединения применяют или в сочетании с соединениями внахлестку, или при склеивании больших поверхностей. Если применение таких соединений оказывается необходимым, то нужно 'Предусмотреть их усиление: местное утолщение металла, подкрепление клеевого шва заклепками или сваркой и др.
...
Следует помнить также, что прочность клеевого соединения при неравномерном отрыве может быть в десятки раз меньше прочности при равномерном отрыве и что она зависит от толщины материала: чем толще металл (например, обшивка), тем прочнее соединение.
...
Учитывать следует еще одно обстоятельство — прочность при неравномерном отрыве соединений на некоторых клеях (например, эпоксидных) при повышенной температуре (в определенном интервале) может несколько возрасти, по-видимому, за счет увеличения податливости клеевого слоя и перераспределения напряжений.
...
клеев и склеиваемых материалов, учитывая также вопросы, связанные с возможностями и экономическими аспектами промышленного производства. Исключительно важно понимать, что эффективность всех операций технологического процесса, а следовательно, и качество клееных изделий зависят от правильного и рационального сочетания основных параметров конструкции и технологии клеевого соединения [14].
...
подготовка поверхности склеиваемых металлов; нанесение клея на соединяемые поверхности; подсушивание (открытая выдержка) (нанесенного клея перед сборкой и отверждением; отверждение.
...
Подготовка клея. Для склеивания могут быть применены только клеящие материалы, отвечающие требованиям технических условий или инструкций. Обязательно определение внешнего вида, жизнеспособности (для клеев, составляемых из компонентов на месте применения), концентрации, вязкости и прочности склеивания. Необходимой является проверка срока годности клея.
...
Подготовка поверхности склеиваемых металлов имеет очень большое значение. Для обеспечения высоких показателей прочности склеивания необходимо очистить поверхность от различных загрязнений, так как малейшие следы масла или жиров даже от прикосновения рук могут привести к получению некачественного клеевого соединения (разрушение в этом случае произойдет на границе металл — клей). Очистка производится обычно с помощью куска чистой ткани или тампона из ваты, смоченных ацетоном, трихлорэтиленом или другими органическими растворителями. Эффективна обработка в парах растворителей, в частности трихлорэтилена. Эффективными для обезжиривания являются препараты ОП-7 и ОП-10 [10].
...
Установлено, что прочность склеивания металлов может быть значительно повышена путем специальной обработки поверхности, причем для разных металлов рекомендуются различные методы обработки — химические и механические [5, 12, 15]. В качестве примера влияния способа обработки поверхности металлов на свойства клеевых соединений в табл. 3.1 приводятся данные о влиянии состояния поверхности дуралюмииа на прочность клеевых соединений на клеях БФ-2 и ПУ-2. Наиболее высокие показатели прочности клеевых соединений дуралюмииа на клеях БФ-2 и ПУ-2 достигаются при обработке поверхности в гидропескоструйном аппарате*. Это объясняется тем, что поверхность ме-
...
* Обработка кварцевым песком запрещена в связи с возможностью заболевания работающих силикозом. Вместо обработки сухим кварцевым песком применяется гидропескоструйная обработка или обработка сухими металлическими опилками.
...
клеев и склеиваемых материалов, учитывая также вопросы, связанные с возможностями и экономическими аспектами промышленного производства. Исключительно важно понимать, что эффективность всех операций технологического процесса, а следовательно, и качество клееных изделий зависят от правильного и рационального сочетания основных параметров конструкции и технологии клеевого соединения [14].
...
подготовка поверхности склеиваемых металлов; нанесение клея на соединяемые поверхности; подсушивание (открытая выдержка) (нанесенного клея перед сборкой и отверждением; отверждение.
...
Подготовка клея. Для склеивания могут быть применены только клеящие материалы, отвечающие требованиям технических условий или инструкций. Обязательно определение внешнего вида, жизнеспособности (для клеев, составляемых из компонентов на месте применения), концентрации, вязкости и прочности склеивания. Необходимой является проверка срока годности клея.
...
Подготовка поверхности склеиваемых металлов имеет очень большое значение. Для обеспечения высоких показателей прочности склеивания необходимо очистить поверхность от различных загрязнений, так как малейшие следы масла или жиров даже от прикосновения рук могут привести к получению некачественного клеевого соединения (разрушение в этом случае произойдет на границе металл — клей). Очистка производится обычно с помощью куска чистой ткани или тампона из ваты, смоченных ацетоном, трихлорэтиленом или другими органическими растворителями. Эффективна обработка в парах растворителей, в частности трихлорэтилена. Эффективными для обезжиривания являются препараты ОП-7 и ОП-10 [10].
...
Таблица 3.2. Влияние способа обработки поверхности дуралюмииа на прочность при сдвиге клеевых соединений
...
Таблица 3.4. Влияние способа обработки поверхности алюминиевого сплава Д16Т на прочность при неравномерном отрыве клеевых соединений на клее ВК-24
...
Таблица 3.5. Влияние способа обработки поверхности стали ЗОХГСА на прочность клеевых соединений на клеях ПУ-2 и БФ-2
...
лоты, в 5%-ном растворе формалина и др. [7]. Однако наиболее эффективны методы механической обработки поверхности титановых сплавов, в частности опескоструивание.
...
При химическом способе подготовки поверхности титана и его сплавов следует обращать особое внимание на то, .что в некоторых случаях сплавы вступают во взаимодействие с 'компонентами растворов и (или) их поверхность наводороживается (растворение в сплаве выделяющегося при обработке атомарного водорода) . Это может привести к значительному снижению прочности сплава. Учитывая это, необходимо выяснить, как влияет химический способ обработки поверхности на прочность клеевых соединений титановых сплавов |[!7].
...
Поверхность бериллия и его сплавов, обезжиренную в парах ме-тилэтилкетона, обрабатывают 5%-ным раствором серной кислоты, промывают водой, после чего нейтрализуют 10%-ным раствором едкого натра (5 мин при 50—60 °С) и снова промывают водой. Предложено также после обезжиривания в парах растворителя погружать детали на 3—4 мин в нагретый до 76—82 °С 20%-ный водный раствор едкого натра с последующим промыванием холодной водой и просушиванием в течение 10—15 мин при 135— 163 °С [5].
...
Поверхность олова перед склеиванием очищают растворителями, обрабатывают наждачной бумагой, затем раствором специального мыЛа, прополаскивают дистиллированной водой и просушивают при 20 °С
...
Смоченную водой поверхность свинца рекомендуется зашкуривать наждачной бумагой, протирать мылом, промывать дистиллированной водой и сушить при 50 °С. Непосредственно перед склеиванием поверхность очищают трихлорэтиленом и как можно быстрее склеивают или загрунтовывают.
...
Кадмированные, посеребренные или позолоченные металлы перед склеиванием очищают и обезжиривают растворителем, протирают не содержащим хлора моющим средством, прополаскивают дистиллированной водой и просушивают при комнатной температуре фильтрованным воздухом.
...
Платину чаще всего очищают в парах растворителей и покрывают грунтом или сразу же склеивают. Можно также протереть поверхность щеткой, смоченной моющим составом, после чего ополоснуть водой и просушить. После такой обработки детали надо быстро склеить или загрунтовать [б].
...
Для подготовки поверхности урана наиболее эффективна электролитическая обработка с последующей выдержкой в атмосфере инертных газов в вакууме [18].
...
позволяют обеспечить защиту подготовленной к склеиванию поверхности металла, сохранить ее активность, исключить операцию обезжиривания и предотвращают коррозию металла в клеевом соединении при эксплуатации в условиях воздействия повышенной влажности при температуре 50— 70 °С [5, 11, 19, 20].
...
Таблица 3.6. Влияние адгезионных грунтов на свойства клеевых соединений алюминиевого сплава Д16 на клеях ВК-24 и ВК-31
...
Таблица 3.7. Влияние адгезионного грунта СПМ-20 на свойства клеевых соединений дуралюмииа и стали на клеях ВК-13 и БФ-2
...
-выходу. Из сопла форсунки клей выходит в виде спиральной струи., которая, дробясь на мелкие частицы, образует конусообразный факел, расширяющийся по направлению к детали [15]. •
...
Для нанесения клея можно использовать также клеевые вальцы, или окунать деталь в жидкий клей. При работе с очень вязкими системами (например, с клеями, содержащими наполнители) можно применять шпатели.
...
Предложено наносить клей в виде полосок, расположенных перпендикулярно действию нагрузки, что позволяет повысить прочность соединения ,[22].
...
Интересен метод нанесения жидких клеев распылением в электростатическом поле. Хорошо распыляются клеи, имеющие удельное объемное электрическое сопротивление порядка 106—107 Ом-• см и высокую диэлектрическую проницаемость. Вязкость таких клеев должна находиться в пределах 15—40 с (по ВЗ-4). Для-распыления применяют пневматические, электромеханические и электростатические устройства. Наиболее широко используется пневматический распылитель КРВ-2 [15]. Для нанесения на склеиваемые детали фенолокаучукового клея ВК-З в электростатическом поле предназначена специальная установка УНК-1 [1'5]. Известны и другие устройства [21, 22].
...
Пленочные клеи, как правило (особенно модифицированные эпоксидные клеи), применяются без нанесения жидкого подслоя. Чаще всего они используются в сочетании с адгезионными грунтами. При использовании пленочных клеев их предварительно раскраивают по конфигурации деталей. Раскрой производят по шаблонам с помощью острых ножей или ножниц. К поверхности склеиваемых деталей пленку прикатывают с помощью холодного или нагретого ролика. Можно также закреплять пленку вакуумным способом, помещая деталь с клеевой пленкой в вакуумный мешок. Для прикатывания пленки могут быть использованы станки СПК-1 и СПК-2 [15].
...
Пастообразные клеи наносят шпателем, роликом и другими приспособлениями под давлением или в электрическом поле. Если клей содержит растворитель, то поверхности обязательно подвергают открытой выдержке и сушке для его удаления [7].
...
Пастообразные клеи обычно не содержат растворителя, но при комнатной температуре обладают некоторой текучестью. Поэтому при их нанесении следует строго контролировать расход, так как при недостатке клея возможны непроклеи, а при избытке — сильное его растекание.
...
В последнее время [11] за рубежом появились порошкообразные клеи, которые наносят автоматизированным способом в электрическом поле, а также подвешивая детали на конвейере подобно тому, как это делается при нанесении порошкообразных красок. После нанесения и оплавления порошка детали охлаждают и хранят до сборки с нанесенным слоем клея в течение требуемого срока (до 15—30 сут).
...
-выходу. Из сопла форсунки клей выходит в виде спиральной струи., которая, дробясь на мелкие частицы, образует конусообразный факел, расширяющийся по направлению к детали [15]. •
...
Для нанесения клея можно использовать также клеевые вальцы, или окунать деталь в жидкий клей. При работе с очень вязкими системами (например, с клеями, содержащими наполнители) можно применять шпатели.
...
Предложено наносить клей в виде полосок, расположенных перпендикулярно действию нагрузки, что позволяет повысить прочность соединения ,[22].
...
Интересен метод нанесения жидких клеев распылением в электростатическом поле. Хорошо распыляются клеи, имеющие удельное объемное электрическое сопротивление порядка 106—107 Ом-• см и высокую диэлектрическую проницаемость. Вязкость таких клеев должна находиться в пределах 15—40 с (по ВЗ-4). Для-распыления применяют пневматические, электромеханические и электростатические устройства. Наиболее широко используется пневматический распылитель КРВ-2 [15]. Для нанесения на склеиваемые детали фенолокаучукового клея ВК-З в электростатическом поле предназначена специальная установка УНК-1 [1'5]. Известны и другие устройства [21, 22].
...
Пленочные клеи, как правило (особенно модифицированные эпоксидные клеи), применяются без нанесения жидкого подслоя. Чаще всего они используются в сочетании с адгезионными грунтами. При использовании пленочных клеев их предварительно раскраивают по конфигурации деталей. Раскрой производят по шаблонам с помощью острых ножей или ножниц. К поверхности склеиваемых деталей пленку прикатывают с помощью холодного или нагретого ролика. Можно также закреплять пленку вакуумным способом, помещая деталь с клеевой пленкой в вакуумный мешок. Для прикатывания пленки могут быть использованы станки СПК-1 и СПК-2 [15].
...
В последнее время с большим успехом начинают использоваться клеящие системы, в состав которых входит основной пленочный клей и совмещающийся с ним пленочный или пастообразный клей, способный вспениваться (например, для стыковки сот или креплениях их к силовым вставкам), а также совмещающиеся с этими клеями грунты [23]
...
Подсушивание (открытая выдержка) нанесенного клея. Для удаления из клеевого слоя растворителя, наличие которого приводит к образованию пористого шва с пониженной прочностью, производят так называемую открытую выдержку клея. Она может проводиться как при комнатной, так и при повышенной температуре. Иногда сначала пленку клея подсушивают на воздухе, а затем некоторое время выдерживают при повышенной температуре, при которой не должно происходить преждевременного отверждения клея. Как правило, при склеивании клеями, не содержащими растворителей, например Эпоксидом П и Пр, а также пленочными клеями, открытая выдержка «е требуется.
...
Отверждение клея. Условия технологического процесса склеивания оказывают большое влияние на качество клееных изделий и должны быть установлены с исключительной тщательностью. Методы нагревания при склеивании весьма различны. Во многих случаях наиболее эффективно нагревание в камерах, обогреваемых газом или электрическим током; можно использовать также инфракрасные лампы, которые особенно удобны при конвейерных процессах. Находят применение способы контактного нагревания. Для этой цели пригодны ленты из металлов с высоким электрическим сопротивлением, которые укладывают вблизи клеевого соединения и нагревают электрическим током. Применяется индукционный метод нагревания при склеивании металлов ,[2]. Для измерения температуры склеиваемых поверхностей, плит, прессов и пресс-форм применяются термопары, термометры, краски, чувствительные к изменению температуры, и т. д.
...
Давление при склеивании создается с применением вакуума. Для этой цели используют автоклавы или специальные прессы, в редких случаях — струбцины, пружинные зажимы и болты. Создание давления с помощью вакуума или в автоклаве осуществляется эластичным пуансоном в виде вакуумного мешка или покрывала, принимающим контуры детали. При склеивании в автоклаве или с помощью вакуумного мешка значительно упрощается оснастка, но продолжительность нагревания до температуры склеивания относительно велика. Вакуумный и автоклавный способы широко применяются в производстве клееных металлических деталей сложной конфигурации. Прессы с плоскими плитами и различные пресс-формы используются при массовом производстве клееных плоских деталей или деталей с небольшой кривизной.
...
Описано применение мелких алюминиевых шариков в качестве «гидравлической жидкости» при склеивании в прессах крупногабаритных металлических деталей.
...
В последнее время с большим успехом начинают использоваться клеящие системы, в состав которых входит основной пленочный клей и совмещающийся с ним пленочный или пастообразный клей, способный вспениваться (например, для стыковки сот или креплениях их к силовым вставкам), а также совмещающиеся с этими клеями грунты [23]
...
Подсушивание (открытая выдержка) нанесенного клея. Для удаления из клеевого слоя растворителя, наличие которого приводит к образованию пористого шва с пониженной прочностью, производят так называемую открытую выдержку клея. Она может проводиться как при комнатной, так и при повышенной температуре. Иногда сначала пленку клея подсушивают на воздухе, а затем некоторое время выдерживают при повышенной температуре, при которой не должно происходить преждевременного отверждения клея. Как правило, при склеивании клеями, не содержащими растворителей, например Эпоксидом П и Пр, а также пленочными клеями, открытая выдержка «е требуется.
...
Отверждение клея. Условия технологического процесса склеивания оказывают большое влияние на качество клееных изделий и должны быть установлены с исключительной тщательностью. Методы нагревания при склеивании весьма различны. Во многих случаях наиболее эффективно нагревание в камерах, обогреваемых газом или электрическим током; можно использовать также инфракрасные лампы, которые особенно удобны при конвейерных процессах. Находят применение способы контактного нагревания. Для этой цели пригодны ленты из металлов с высоким электрическим сопротивлением, которые укладывают вблизи клеевого соединения и нагревают электрическим током. Применяется индукционный метод нагревания при склеивании металлов ,[2]. Для измерения температуры склеиваемых поверхностей, плит, прессов и пресс-форм применяются термопары, термометры, краски, чувствительные к изменению температуры, и т. д.
...
Давление при склеивании создается с применением вакуума. Для этой цели используют автоклавы или специальные прессы, в редких случаях — струбцины, пружинные зажимы и болты. Создание давления с помощью вакуума или в автоклаве осуществляется эластичным пуансоном в виде вакуумного мешка или покрывала, принимающим контуры детали. При склеивании в автоклаве или с помощью вакуумного мешка значительно упрощается оснастка, но продолжительность нагревания до температуры склеивания относительно велика. Вакуумный и автоклавный способы широко применяются в производстве клееных металлических деталей сложной конфигурации. Прессы с плоскими плитами и различные пресс-формы используются при массовом производстве клееных плоских деталей или деталей с небольшой кривизной.
...
Описано применение мелких алюминиевых шариков в качестве «гидравлической жидкости» при склеивании в прессах крупногабаритных металлических деталей.
...
В последнее время с большим успехом начинают использоваться клеящие системы, в состав которых входит основной пленочный клей и совмещающийся с ним пленочный или пастообразный клей, способный вспениваться (например, для стыковки сот или креплениях их к силовым вставкам), а также совмещающиеся с этими клеями грунты [23]
...
Для обеспечения правильного положения склеиваемых деталей друг относительно друга их необходимо фиксировать. Для этой цели рекомендованы различные способы [11, 13]; одним из наиболее простых является использование липкой ленты.
...
Представляет несомненный интерес процесс склеивания с помощью ультразвука. Отверждение клея в этом случае происходит в течение нескольких секунд. Правда, требуется термообработка,, но, во-первых, без зажимных приспособлений и, во-вторых, при более мягких температурно-временных режимах, чем при обычном склеивании данными клеями [23].
...
Трехслойные панели, состоящие из сердцевины из легкого заполнителя и обшивки, представляют собой прочную и легкую конструкцию, пригодную для использования в производстве изделий' ответственного назначения в ряде отраслей промышленности. В трехслойных панелях тонкая обшивка, укрепляемая легким заполнителем, при действии изгибающих нагрузок не теряет устойчивости вплоть до появления пластических деформаций ,[7, 24]. Применение сот дает экономию, позволяет сократить массу изделия в некоторых случаях на 15—20%. Срок службы сотовых конструкций при усталостных нагрузках значительно больше срока службы обычных конструкций; производство сотовых конструкций: проще и экономичнее, особенно массовое производство.
...
Сочетание легкого заполнителя с металлической обшивкой позволяет использовать тонкие обшивочные материалы. В качестве материала для сердцевины в сотовых металлических конструкциях широко используются соты из тонкого металла, в особенности из алюминиевой фольги [24]. Для теплостойких конструкций рекомендуются стальные и титановые соты. Наиболее распространенный тип клееной панели с сотовым заполнителем, представляющим собой ячейки шестиугольной формы, показан на рис. 3.11, клеевое соединение сотовой ячейки с обшивкой изображено на рис. 3.12.
...
Механические свойства сотового заполнителя зависят главным образом от толщины стенок и размера ячеек. Прочность соединения обшивки с заполнителем также является функцией размера ячейки. На рис. 3.13 приведены данные, характеризующие изменение прочности клеевого соединения в зависимости от размера ячейки.
...
Для удаления летучих веществ, образующихся в процессе отверждения клея, в стенках сот обычно делают небольшие отверстия. Однако, поскольку сотовые конструкции с отверстиями (перфорированные) негерметичны и удерживают конденсирующуюся влагу, во многих современных металлических конструкциях используют неперфорированные соты. В этих случаях могут быть-использованы только клеи, содержащие минимальные количества
...
Для обеспечения правильного положения склеиваемых деталей друг относительно друга их необходимо фиксировать. Для этой цели рекомендованы различные способы [11, 13]; одним из наиболее простых является использование липкой ленты.
...
Представляет несомненный интерес процесс склеивания с помощью ультразвука. Отверждение клея в этом случае происходит в течение нескольких секунд. Правда, требуется термообработка,, но, во-первых, без зажимных приспособлений и, во-вторых, при более мягких температурно-временных режимах, чем при обычном склеивании данными клеями [23].
...
Трехслойные панели, состоящие из сердцевины из легкого заполнителя и обшивки, представляют собой прочную и легкую конструкцию, пригодную для использования в производстве изделий' ответственного назначения в ряде отраслей промышленности. В трехслойных панелях тонкая обшивка, укрепляемая легким заполнителем, при действии изгибающих нагрузок не теряет устойчивости вплоть до появления пластических деформаций ,[7, 24]. Применение сот дает экономию, позволяет сократить массу изделия в некоторых случаях на 15—20%. Срок службы сотовых конструкций при усталостных нагрузках значительно больше срока службы обычных конструкций; производство сотовых конструкций: проще и экономичнее, особенно массовое производство.
...
Сочетание легкого заполнителя с металлической обшивкой позволяет использовать тонкие обшивочные материалы. В качестве материала для сердцевины в сотовых металлических конструкциях широко используются соты из тонкого металла, в особенности из алюминиевой фольги [24]. Для теплостойких конструкций рекомендуются стальные и титановые соты. Наиболее распространенный тип клееной панели с сотовым заполнителем, представляющим собой ячейки шестиугольной формы, показан на рис. 3.11, клеевое соединение сотовой ячейки с обшивкой изображено на рис. 3.12.
...
Механические свойства сотового заполнителя зависят главным образом от толщины стенок и размера ячеек. Прочность соединения обшивки с заполнителем также является функцией размера ячейки. На рис. 3.13 приведены данные, характеризующие изменение прочности клеевого соединения в зависимости от размера ячейки.
...
В сотовых конструкциях кроме соединений сотового заполнителя с обшивкой имеются также клеевые соединения собственно сот, выполняемые в процессе получения заполнителя. Эти соединения не так нагружены, как соединения сот с обшивкой, главным образом благодаря сравнительно большой площади склеивания. С помощью клеев соединяются также смежные отсеки заполнителя и заполнитель с вкладышами, окантовками и другими деталями. Рекомендуемые схемы заделки панелей сотовой конструкции, в которых предусмотрено соединение законцовочных элементов панели с заполнением с по-
...
усталостных трещин в слоистом материале и скорость их распространения значительно меньше, чем в монолитном металле такой же толщины.
...
Так, исследование сопротивления распространению трещин в слоистом материале, склеенном эпоксидным клеем из 8 пластин плакированного алюминиевого сплава толщиной 0,84 мл, и в монолитном материале (образцы аналогичных размеров и формы) показало, что сопротивление слоистого материала примерно на 50% больше. Клееная полка лонжерона (клей ВК-3) превосходит по усталостной прочности цельную полку примерно в 4 раза.
...
Замена металлических деталей переменной толщины, полученных путем электрохимического фрезерования, на клееные слоистые детали позволяет не только значительно снизить расход металла и массу детали, но и существенно повысить прочностные характеристики конструкции. В 2—3 раза повышаются повторно-статическая прочность и акустическая стойкость конструкции, снижается расход металла на 15—20% и масса 1 м2 конструкции «а 0,5—0,7 кг, повышается в 1,5—2 раза производительность труда. Технология получения клееных слоистых деталей более произво- -дительна и экономична и не требует специальных мероприятий по защите окружающей среды.
...
Наиболее пригодным для изготовления слоистых металлических конструкций является отечественный эпоксидный пленочный клей марки у ВК-40, свойства и технология применения которого рассмотрены в гл. 1.
...
Слоистые конструкции могут быть выполнены и с применением фенолокаучукового клея ВК-25. Используются также клеи на основе полиолефинов и различные клеи-расплавы.
...
За рубежом для получения слоистых материалов также используются /модифицированные эпоксидные клеи, в частности клеи Пластилок 717 В (фирма «В. F. Goodrich, Со.» США) и AF-66 (фирма «Minnesota Mining Manufacturing Со.»). Сообщается, что двух- и трехслойные клееные панели из листов титанового сплава толщиной 3 мм имеют такую же прочность, что и монолитные плиты такой же толщины.
...
Клей FM-137 американской фирмы «Bloomingdayl», представляющий собой модифицированный бутадиен-нитрильным каучуком эпоксидный олигомер и выпускаемый в виде пленки, армированной синтетическим материалом дакрон, предназначен главным образом для слоистых материалов, а также для сотовых конструкций. Клей отверждается при 100—120 °С и обеспечивает хорошие прочностные характеристики в интервале температур от —55 до +120 °С. Значение разрушающего напряжения при сдвиге клеевых соединений находятся в пределах 37—38 МПа при 20 °С и 12,6 МПа при 120 °С. Клеевые соединения устойчивы при низких температурах: разрушающее напряжение при сдвиге при —55°С составляет 40,0—41,3 МПа. Клеи можно применять в сочетании с грунтом BR-127, содержащим ингибитор коррозии.
...
усталостных трещин в слоистом материале и скорость их распространения значительно меньше, чем в монолитном металле такой же толщины.
...
Так, исследование сопротивления распространению трещин в слоистом материале, склеенном эпоксидным клеем из 8 пластин плакированного алюминиевого сплава толщиной 0,84 мл, и в монолитном материале (образцы аналогичных размеров и формы) показало, что сопротивление слоистого материала примерно на 50% больше. Клееная полка лонжерона (клей ВК-3) превосходит по усталостной прочности цельную полку примерно в 4 раза.
...
Замена металлических деталей переменной толщины, полученных путем электрохимического фрезерования, на клееные слоистые детали позволяет не только значительно снизить расход металла и массу детали, но и существенно повысить прочностные характеристики конструкции. В 2—3 раза повышаются повторно-статическая прочность и акустическая стойкость конструкции, снижается расход металла на 15—20% и масса 1 м2 конструкции «а 0,5—0,7 кг, повышается в 1,5—2 раза производительность труда. Технология получения клееных слоистых деталей более произво- -дительна и экономична и не требует специальных мероприятий по защите окружающей среды.
...
Наиболее пригодным для изготовления слоистых металлических конструкций является отечественный эпоксидный пленочный клей марки у ВК-40, свойства и технология применения которого рассмотрены в гл. 1.
...
Слоистые конструкции могут быть выполнены и с применением фенолокаучукового клея ВК-25. Используются также клеи на основе полиолефинов и различные клеи-расплавы.
...
За рубежом для получения слоистых материалов также используются /модифицированные эпоксидные клеи, в частности клеи Пластилок 717 В (фирма «В. F. Goodrich, Со.» США) и AF-66 (фирма «Minnesota Mining Manufacturing Со.»). Сообщается, что двух- и трехслойные клееные панели из листов титанового сплава толщиной 3 мм имеют такую же прочность, что и монолитные плиты такой же толщины.
...
Клеесварные соединения получаются при совмещении процессов контактной сварки и склеивания металлов. Клеесварные соединения обеспечивают герметичность клеевого шва и возможность применения обычного сернокислотного анодированного для антикоррозионной защиты поверхности изделия {15, 23, 25, 26].
...
Прочность клеевого слоя клеесварного соединения меньше ■ прочности аналогичного клеевого, ее нельзя подсчитать как простую арифметическую сумму прочностей сварной точки и клеевой прослойки на остальной площади нахлестки. Клеевая прослойка на концах нахлестки ослаблена действием отрывающих усилий, проявляющихся в большей степени в клеесварных соединениях из-за увеличенной толщины слоя клея в них. С повышением толщины склеиваемых элементов напряжение сдвига клеевого слоя в клеевом соединении возрастает, а в клеесварном—-падает. На характер изменения напряжений влияет утолщение клеевого слоя в клеесварных соединениях, повышение доли изгибающих нагрузок в краевых зонах нахлестки за счет увеличения эксцентриситета приложения нагрузки с повышением толщины образцов. На рис. 3.17 показано изменение прочности при сдвиге в зависимости от величины нахлестки в клеевом и клеесварном одноточечных соединениях дуралюмина, выполненных с применением клея ВК-1. Наименьшей прочностью обладают те участки клеевой прослойки, которые находятся за границей сварных точек у краев нахлестки. Ослабленные участки охватывают почти всю площадь нахлестки тогда, когда соединение имеет один ряд точек; площадь этих участков относительно невелика, если точки расположены в два ряда.
...
Клеесварные соединения получаются при совмещении процессов контактной сварки и склеивания металлов. Клеесварные соединения обеспечивают герметичность клеевого шва и возможность применения обычного сернокислотного анодированного для антикоррозионной защиты поверхности изделия {15, 23, 25, 26].
...
Прочность клеевого слоя клеесварного соединения меньше ■ прочности аналогичного клеевого, ее нельзя подсчитать как простую арифметическую сумму прочностей сварной точки и клеевой прослойки на остальной площади нахлестки. Клеевая прослойка на концах нахлестки ослаблена действием отрывающих усилий, проявляющихся в большей степени в клеесварных соединениях из-за увеличенной толщины слоя клея в них. С повышением толщины склеиваемых элементов напряжение сдвига клеевого слоя в клеевом соединении возрастает, а в клеесварном—-падает. На характер изменения напряжений влияет утолщение клеевого слоя в клеесварных соединениях, повышение доли изгибающих нагрузок в краевых зонах нахлестки за счет увеличения эксцентриситета приложения нагрузки с повышением толщины образцов. На рис. 3.17 показано изменение прочности при сдвиге в зависимости от величины нахлестки в клеевом и клеесварном одноточечных соединениях дуралюмина, выполненных с применением клея ВК-1. Наименьшей прочностью обладают те участки клеевой прослойки, которые находятся за границей сварных точек у краев нахлестки. Ослабленные участки охватывают почти всю площадь нахлестки тогда, когда соединение имеет один ряд точек; площадь этих участков относительно невелика, если точки расположены в два ряда.
...
сительно невелика, а разрушающая нагрузка при отрыве клеевого соединения почти в два раза превышает прочность при сдвиге. Поэтому клеесварные соединения рационально использовать в каркасных конструкциях. Наибольший эффект клеесварное каркасное соединение дает в конструкции, подверженной воздействию сжимающих нагрузок, направленных вдоль оси жесткости профильного набора. Клеевая прослойка предотвращает местную потерю устойчивости обшивки и повышает конструктивную прочность панели.
...
При конструировании клеесварных каркасных соединений следует учитывать технологические особенности их изготовления; в частности, необходимо обеспечить возможность подвода прямых электродов на стационарных сварочных машинах, т. е. применять конструктивные элементы открытого типа (рис. 3.18).
...
При выборе рациональной конструкции клеесварного соединения следует рассматривать положительные качества и технологические возможности каждого конкретного варианта. Клеесварные соединения рекомендуется использовать для изготовления ответственных силовых конструкций из алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, а также низколегированных углеродистых нержавеющих теплостойких сталей в виде листов или профилей.
...
Для клеесварных соединений применяют клеи с невысокой вязкостью, выделяющие при нагревании минимальное количество летучих, не загрязняющие неметаллическими включениями литое ядро сварных точек, нечувствительные к изменениям давления при склеивании и способные образовывать прочное соединение при давлениях, не превышающих 0,1 МПа. Клеи не должны также вызывать коррозию алюминиевых сплавов, должны обладать стойкостью к действию кислот и щелочей в пределах концентраций, используемых при сернокислотном анодном оксидировании. Для изготовления клеесварных конструкций могут применяться клеи ВК-1, ВК-Ш, ВК-1МС, К-4С, КС-609, КЛН-1 и Л-4. ' При получении клеесварных соединений применяют три способа нанесения клея: внутришовное (капиллярный способ), поверх-
...
сительно невелика, а разрушающая нагрузка при отрыве клеевого соединения почти в два раза превышает прочность при сдвиге. Поэтому клеесварные соединения рационально использовать в каркасных конструкциях. Наибольший эффект клеесварное каркасное соединение дает в конструкции, подверженной воздействию сжимающих нагрузок, направленных вдоль оси жесткости профильного набора. Клеевая прослойка предотвращает местную потерю устойчивости обшивки и повышает конструктивную прочность панели.
...
При конструировании клеесварных каркасных соединений следует учитывать технологические особенности их изготовления; в частности, необходимо обеспечить возможность подвода прямых электродов на стационарных сварочных машинах, т. е. применять конструктивные элементы открытого типа (рис. 3.18).
...
При выборе рациональной конструкции клеесварного соединения следует рассматривать положительные качества и технологические возможности каждого конкретного варианта. Клеесварные соединения рекомендуется использовать для изготовления ответственных силовых конструкций из алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, а также низколегированных углеродистых нержавеющих теплостойких сталей в виде листов или профилей.
...
Для клеесварных соединений применяют клеи с невысокой вязкостью, выделяющие при нагревании минимальное количество летучих, не загрязняющие неметаллическими включениями литое ядро сварных точек, нечувствительные к изменениям давления при склеивании и способные образовывать прочное соединение при давлениях, не превышающих 0,1 МПа. Клеи не должны также вызывать коррозию алюминиевых сплавов, должны обладать стойкостью к действию кислот и щелочей в пределах концентраций, используемых при сернокислотном анодном оксидировании. Для изготовления клеесварных конструкций могут применяться клеи ВК-1, ВК-Ш, ВК-1МС, К-4С, КС-609, КЛН-1 и Л-4. ' При получении клеесварных соединений применяют три способа нанесения клея: внутришовное (капиллярный способ), поверх-
...
ностное и внутришовное с поверхностной герметизацией [27, 28]. Клей наносят на сопрягаемые поверхности жесткой кистью с длиной ворса 10—15 мм. Для предотвращения непроклеев суммарная толщина слоя клея на обеих поверхностях должна быть не меньше ширины зазора между деталями после сварки. При сварке материалов толщиной до 1—1,2 мм клей можно наносить только на одну из соединяемых поверхностей. Клеи, содержащие растворитель, необходимо предварительно выдерживать на воздухе для испарения растворителя. Сущность капиллярного метода заключается в том, что на кромки сварного точечного соединения внахлестку с помощью шприца, снабженного сменными насадками с различным диаметром выходного канала, наносят клей невысокой вязкости (рис. 3.19).
...
Следует отметить, что при циклических нагрузках большое влияние на прочность клеесварных соединений оказывают размеры деталей, концентрация напряжений в них, неоднородность состава и структуры металла, состояние поверхностных слоев и др. В клеевом соединении напряжения концентрируются в основном у самого края нахлестки, и усталостная прочность клеевого соединения при циклических нагрузках выше прочности сварного. Следовательно, уменьшение концентрации напряжений по рабочему еечению клеесварного соединения способствует повышению работоспособности соединения при вибрационных нагрузках.
...
Несмотря на очевидное снижение концентрации напряжений около сварной точки, приводящее к значительному увеличению предела усталости клеесварного соединения за счет перераспределения нагрузки на клеевую прослойку, разрушение клеесварных соединений с однорядным швом происходит в зоне термического влияния сварной точки. В однорядном клеесварном соединении ослабленная зона клеевой прослойки, испытывающая наиболее опасные напряжения неравномерного отрыва, распространяется почти на всю площадь нахлестки.
...
Клеесварные соединения внахлестку примерно в два раза выносливее, чем сварные, а клеесварные, выполненные встык с жесткой накладкой, на 45—60% выносливее сварных. Прочность клеесварного соединения при ударных нагрузках в 2,5 раза выше прочности сварного и в 4,7 раза выше прочности клеевого соединения.
...
ностное и внутришовное с поверхностной герметизацией [27, 28]. Клей наносят на сопрягаемые поверхности жесткой кистью с длиной ворса 10—15 мм. Для предотвращения непроклеев суммарная толщина слоя клея на обеих поверхностях должна быть не меньше ширины зазора между деталями после сварки. При сварке материалов толщиной до 1—1,2 мм клей можно наносить только на одну из соединяемых поверхностей. Клеи, содержащие растворитель, необходимо предварительно выдерживать на воздухе для испарения растворителя. Сущность капиллярного метода заключается в том, что на кромки сварного точечного соединения внахлестку с помощью шприца, снабженного сменными насадками с различным диаметром выходного канала, наносят клей невысокой вязкости (рис. 3.19).
...
Следует отметить, что при циклических нагрузках большое влияние на прочность клеесварных соединений оказывают размеры деталей, концентрация напряжений в них, неоднородность состава и структуры металла, состояние поверхностных слоев и др. В клеевом соединении напряжения концентрируются в основном у самого края нахлестки, и усталостная прочность клеевого соединения при циклических нагрузках выше прочности сварного. Следовательно, уменьшение концентрации напряжений по рабочему еечению клеесварного соединения способствует повышению работоспособности соединения при вибрационных нагрузках.
...
Несмотря на очевидное снижение концентрации напряжений около сварной точки, приводящее к значительному увеличению предела усталости клеесварного соединения за счет перераспределения нагрузки на клеевую прослойку, разрушение клеесварных соединений с однорядным швом происходит в зоне термического влияния сварной точки. В однорядном клеесварном соединении ослабленная зона клеевой прослойки, испытывающая наиболее опасные напряжения неравномерного отрыва, распространяется почти на всю площадь нахлестки.
...
ные соединения на клее Л-4 при 60 °С обладают сравнительно невысокой прочностью. Прочность клеесварных соединений на клее ВК-1 почти в три раза больше прочности сварных соединений. Эти соединения могут работать при температуре 100 °С и выше. Прочность клеесварных соединений на эпоксидных клеях выше прочности сварных соединений [29—33],
...
Клеесварные соединения применены в конструкциях космических кораблей и ракеты-носителя «Кентавр» и при сборке головного обтекателя для ракеты «Титан-З-Кентавр» [31, 32, 34]. Сообщается также об использовании клеесварных панелей в конструкции вертолета Сикорски S-67 и о намерении использовать их в самолете Локхид С-130, причем в качестве основного преимущества отмечается снижение массы конструкций и экономическая целесообразность |34].
...
Одним из эффективных путей повышения усталостной прочности металлических конструкций является применение комбинированных клеемеханических соединений [35]. Наибольшее распространение в ряде отраслей машиностроения получили клеезаклепочные соединения, обладающие в 1,5—2 раза более высокой прочностью по сравнению с клеевыми соединениями и большей надежностью и долговечностью [15, 36, 37]. Клеезаклепочное соединение может быть выполнено двумя способами:
...
сверлят отверстия под заклепки, наносят в зоне соединения пастообразный клей и осуществляют клепку; в этом случае давление при склеивании создается заклепкой.
...
Для изготовления клеезаклепочных соединений применяют эластичные клеи, обладающие текучестью и хорошо заполняющие зазоры между соединяемыми поверхностями. Наиболее подходящими являются пастообразные клеи холодного отверждения. Лучшим клеем для этой цели является пастообразный клей ВК-37 на основе модифицированного эпоксидного олигомера. Указывается также на возможность применения клеев ПУ-2, ВК-5, КЛН-1 и др.
...
Данные о прочности различных соединений обшивок и элементов жесткости в панелях из дуралюмииа при сжатии приведены в табл. 3.8.
...
Клеевинтовые и клееболтовые соединения могут быть выполнены двумя способами: с постановкой винтов или болтов по отвержденному клеевому соединению и с постановкой винтов или болтов по незатвердевшему клею с последующим отверждением клея в комбинированном соединении.
...
ные соединения на клее Л-4 при 60 °С обладают сравнительно невысокой прочностью. Прочность клеесварных соединений на клее ВК-1 почти в три раза больше прочности сварных соединений. Эти соединения могут работать при температуре 100 °С и выше. Прочность клеесварных соединений на эпоксидных клеях выше прочности сварных соединений [29—33],
...
Клеесварные соединения применены в конструкциях космических кораблей и ракеты-носителя «Кентавр» и при сборке головного обтекателя для ракеты «Титан-З-Кентавр» [31, 32, 34]. Сообщается также об использовании клеесварных панелей в конструкции вертолета Сикорски S-67 и о намерении использовать их в самолете Локхид С-130, причем в качестве основного преимущества отмечается снижение массы конструкций и экономическая целесообразность |34].
...
Одним из эффективных путей повышения усталостной прочности металлических конструкций является применение комбинированных клеемеханических соединений [35]. Наибольшее распространение в ряде отраслей машиностроения получили клеезаклепочные соединения, обладающие в 1,5—2 раза более высокой прочностью по сравнению с клеевыми соединениями и большей надежностью и долговечностью [15, 36, 37]. Клеезаклепочное соединение может быть выполнено двумя способами:
...
Клеезаклепочные, кл ев нтовые и клеебо товые соединения
...
высеченные из тонких клеевых пленок (0,05—0,10 мм), или покрывать головки жидким клеем. С этой целью заклепки головками приклеивают к металлическим пластинам (плоские головки) или к листовой резине (сферические головки), предварительно покрытым клеем 88Н. После этого заклепки окунают в жидкий клей, выбранный для изготовления клеезаклепочного соединения, и высушивают.
...
температуре, т. е. в тех случаях, когда в клеевом слое остается растворитель. Пористый клеевой шов образуется также при недостаточном давлении или при соединении плохо пригнанных заготовок с большими зазорами.
...
Утолщенная клеевая прослойка с пониженной прочностью при сдвиге и равномерном отрыве может образоваться в результате недостаточного давления при склеивании, плохой подгонки склеиваемых поверхностей, а также при слишком большой продолжительности открытой и закрытой выдержки.
...
асслаивание и трещины в клеевом слое обычно возникают в результате действия внутренних напряжений из-за применения слишком высоких давлений. «Голодная склейка» получается также при высоких давлениях или в результате нанесения клеевого слоя недостаточной толщины.
...
Непроклеи и утолщения в клеевой прослойке выявляются с помощью специальных приборов, а также простукиванием. В ряде случаев представляется возможным определение с известной степенью точности прочности клеевых соединений с помощью приборов типа Бондтестер фирмы «Focker» (Голландия).
...
Наиболее эффективной борьбой с дефектами клеевых соединении является четкий и строгий пооперационный контроль всех стадий технологического процесса склеивания.
...
Клеи широко применяются в машиностроении, строительной, деревообрабатывающей промышленности для соединения дерева, пластмасс, силикатного стекла, керамики, фарфора и многих других материалов. Во многих случаях склеивание является единственно возможным способом соединения разнородных неметаллических материалов.
...
При склеивании древесины используются преимущественно клеи из термореактивных олигомеров и полимеров. Склеивание пластмасс, стекла, керамики, фарфора, а также приклеивание этих материалов к металлам в зависимости от свойств склеиваемых материалов и условий работы клеевых соединений производится с помощью клеев на основе как термореактивных, так и термопластичных полимеров.
...
Технические требования к клеям для соединения неметаллических материалов (помимо общих требований, предъявляемых к клеям и изложенных выше) отличаются некоторой специфичностью. В частности, при оценке прочности склеивания, как правило, требуется, чтобы клеевое соединение было равнопрочно со склеиваемым материалом.
...
Подготовка неметаллических материалов перед склеиванием обычно сводится к созданию шероховатой поверхности и очистке от загрязнений. Придание шероховатости осуществляется с помощью опескоструивания, обработкой шкурками, напильником,
...
температуре, т. е. в тех случаях, когда в клеевом слое остается растворитель. Пористый клеевой шов образуется также при недостаточном давлении или при соединении плохо пригнанных заготовок с большими зазорами.
...
Утолщенная клеевая прослойка с пониженной прочностью при сдвиге и равномерном отрыве может образоваться в результате недостаточного давления при склеивании, плохой подгонки склеиваемых поверхностей, а также при слишком большой продолжительности открытой и закрытой выдержки.
...
асслаивание и трещины в клеевом слое обычно возникают в результате действия внутренних напряжений из-за применения слишком высоких давлений. «Голодная склейка» получается также при высоких давлениях или в результате нанесения клеевого слоя недостаточной толщины.
...
абразивным кругом и т. д. Очистка поверхности от загрязнений производится в большинстве случаев с помощью различных растворителей. Растворителями обычно обрабатывают почти все неметаллические материалы, исключая древесину и другие пористые материалы. Специальными реактивами обрабатывают трудно склеиваемые пластики — фторопласт-4, полиэтилен, полипропилен, фторорганические резины и др.
...
Нанесение клеев производится, как и при склеивании металлов, кистью, пульверизатором, напылением, шпателем, поливом, окунанием и др. При соединении пористых материалов (древесины, пенопластов, керамики и др.) количество наносимого клея должно быть большим, чем при склеивании металлов. При склеивании клеями, содержащими растворители, как правило, необходима открытая выдержка. Условия склеивания (давление, температура, продолжительность) зависят от природы склеиваемого материала, характера подготовки поверхности, качества пригонки соединяемых деталей и от свойств применяемого клея.
...
Обычно для нагревания используют лампы накаливания с зеркальными колбами, а также кварцевые лампы, нагревание инфракрасными лучами и т. д. Склеивание неметаллических материалов при повышенных температурах проводят в прессах, обогреваемых паром или электрическим током, с помощью контактных электронагревателей, в печах.
...
Для склеивания древесины [39—42] и приклеивания ее к другим неметаллическим материалам применяют главным образом фенолоформальдегидные, карбамидные клеи, а также клеящие композиции на основе резорциновых и фенолорезорциновых олигомеров. Значительно реже, главным образом для соединения древесных материалов с металлами, используют полиуретановые и эпоксидные клеи. Фенолоформальдегидные и резорциновые клеи, являющиеся наиболее прочными и водостойкими, применяют главным образом для изготовления изделий ответственного назначения и в производстве слоистых древесных пластиков. Наиболее широко используются карбамидные клеи, основная область применения которых — мебельная промышленность, производство фанеры, изготовление различных видов оснастки.
...
Подготовка к склеиванию. Древесина является очень гигроскопичным материалом, и ее влажность может колебаться в широких пределах. Степень влажности древесины оказывает большое влияние на прочность клеевых соединений. Во всех случаях влажность
...
абразивным кругом и т. д. Очистка поверхности от загрязнений производится в большинстве случаев с помощью различных растворителей. Растворителями обычно обрабатывают почти все неметаллические материалы, исключая древесину и другие пористые материалы. Специальными реактивами обрабатывают трудно склеиваемые пластики — фторопласт-4, полиэтилен, полипропилен, фторорганические резины и др.
...
Нанесение клеев производится, как и при склеивании металлов, кистью, пульверизатором, напылением, шпателем, поливом, окунанием и др. При соединении пористых материалов (древесины, пенопластов, керамики и др.) количество наносимого клея должно быть большим, чем при склеивании металлов. При склеивании клеями, содержащими растворители, как правило, необходима открытая выдержка. Условия склеивания (давление, температура, продолжительность) зависят от природы склеиваемого материала, характера подготовки поверхности, качества пригонки соединяемых деталей и от свойств применяемого клея.
...
склеиваемых материалов не должна быть более 18%. Отечественными нормами строительной техники допускается изготовление клееных конструкций из древесины с влажностью не более 15%. При склеивании авиационных деталей допускаются следующие значения влажности: массивная древесина —7—10%, строганая фанера и шпон — 7—11%, древесные пластики — 4—6%. Сушка древесины перед склеиванием проводится обычными, принятыми в деревообрабатывающей промышленности методами.
...
В производственных помещениях, где выполняют работы по склеиванию деталей из древесины, необходимо поддерживать постоянную влажность воздуха (50—65%), обеспечивающую содержание влаги в древесине в пределах 7—10%. Температура воздуха и заготовок древесных материалов при склеивании синтетическими клеями без нагревания должна быть не ниже 16 °С. При склеивании с подогревом температура помещения не должна быть ниже 8°С.
...
Обработка поверхности древесины, предназначенной для склеивания, должна обеспечивать плотное прилегание склеиваемых деталей и получение равномерной по толщине клеевой пленки. Склеиваемые поверхности деталей из древесных слоистых пластиков необходимо дополнительно обработать на пескоструйном аппарате или наждачной бумагой до достижения равномерной шероховатости.
...
После указанной обработки со склеиваемых поверхностей удаляют пыль волосяными щетками или обдувкой сжатым воздухом. Поверхность слоистых древесных пластиков при наличии на ней масляных и других пятен протирают дополнительно в местах загрязнений ацетоном или бензином. Подготовленные для склеива-. ния заготовки нужно хранить при указанных выше температуре и влажности воздуха в помещении, изолированном от пыли.
...
Нанесение клея. В зависимости от вида клея и условий склеивания клей наносят на одну или обе склеиваемые поверхности. Фенолоформальдегидные клеи, сильно впитывающиеся в древесину, обычно наносят на обе поверхности (исключение составляют ясень и дуб). Клей наносят с помощью щетинных и лубяных кистей или роликовых клеенамазывателей. Расход клея при нанесении на одну сторону должен составлять 180—250 г/м2, а при нанесении на две стороны — 250—340 г/м2. После нанесения клея дается открытая выдержка, в течение которой производится насыщение клеем поверхностных слоев древесины. Для фенолоформальдегидных клеев типа ВИАМ Б-3 продолжительность выдержки (открытая пропитка) составляет 4—15 мин. Продолжительность открытой выдержки зависит от температуры воздуха в помещении: чем выше температура, тем выдержка должна быть короче.
...
Сборка и запрессовка изделий. По окончании открытой выдержки детали собирают и выдерживают под давлением в течение определенного времени при комнатной или повышенной температуре в зависимости от свойств клея. Продолжительность выдержки под
...
склеиваемых материалов не должна быть более 18%. Отечественными нормами строительной техники допускается изготовление клееных конструкций из древесины с влажностью не более 15%. При склеивании авиационных деталей допускаются следующие значения влажности: массивная древесина —7—10%, строганая фанера и шпон — 7—11%, древесные пластики — 4—6%. Сушка древесины перед склеиванием проводится обычными, принятыми в деревообрабатывающей промышленности методами.
...
В производственных помещениях, где выполняют работы по склеиванию деталей из древесины, необходимо поддерживать постоянную влажность воздуха (50—65%), обеспечивающую содержание влаги в древесине в пределах 7—10%. Температура воздуха и заготовок древесных материалов при склеивании синтетическими клеями без нагревания должна быть не ниже 16 °С. При склеивании с подогревом температура помещения не должна быть ниже 8°С.
...
Обработка поверхности древесины, предназначенной для склеивания, должна обеспечивать плотное прилегание склеиваемых деталей и получение равномерной по толщине клеевой пленки. Склеиваемые поверхности деталей из древесных слоистых пластиков необходимо дополнительно обработать на пескоструйном аппарате или наждачной бумагой до достижения равномерной шероховатости.
...
После указанной обработки со склеиваемых поверхностей удаляют пыль волосяными щетками или обдувкой сжатым воздухом. Поверхность слоистых древесных пластиков при наличии на ней масляных и других пятен протирают дополнительно в местах загрязнений ацетоном или бензином. Подготовленные для склеива-. ния заготовки нужно хранить при указанных выше температуре и влажности воздуха в помещении, изолированном от пыли.
...
Нанесение клея. В зависимости от вида клея и условий склеивания клей наносят на одну или обе склеиваемые поверхности. Фенолоформальдегидные клеи, сильно впитывающиеся в древесину, обычно наносят на обе поверхности (исключение составляют ясень и дуб). Клей наносят с помощью щетинных и лубяных кистей или роликовых клеенамазывателей. Расход клея при нанесении на одну сторону должен составлять 180—250 г/м2, а при нанесении на две стороны — 250—340 г/м2. После нанесения клея дается открытая выдержка, в течение которой производится насыщение клеем поверхностных слоев древесины. Для фенолоформальдегидных клеев типа ВИАМ Б-3 продолжительность выдержки (открытая пропитка) составляет 4—15 мин. Продолжительность открытой выдержки зависит от температуры воздуха в помещении: чем выше температура, тем выдержка должна быть короче.
...
Сборка и запрессовка изделий. По окончании открытой выдержки детали собирают и выдерживают под давлением в течение определенного времени при комнатной или повышенной температуре в зависимости от свойств клея. Продолжительность выдержки под
...
давлением устанавливается для каждого конкретного случая опытным путем. Для фенолоформальдегидных клеев она обычно колеблется от 5 до 25 мин. По окончании нагревания склеиваемую деталь выдерживают под прессом в течение 10—15 мин. После склеивания производится так называемая свободная выдержка (до механической обработки) в помещениях с температурой не ниже 16 "С.
...
Давление при склеивании зависит от природы материала, клея и условий склеивания. При склеивании фенольными клеями деталей из древесины различных пород давление должно находиться в пределах 0,2—0,3 МПа, а при склеивании древесины с деталями из древесных слоистых пластиков — составлять 0,4—0,5 МПа.
...
Наиболее эффективным для большинства операций склеивания является использование стационарных механизированных прессовых установок, снабженных нагревательными устройствами и в случае необходимости вентиляционным оборудованием.
...
К числу стационарных относятся прессы с пневматическим и гидравлическим давлением. Весьма удобными являются пневматические прессы, в которых удается быстро создать требуемое давление. Гидравлические прессы обычно используются при склеивании изделий относительно небольших размеров при давлении 0,8 МПа и больше. Большой производительностью в ряде случаев характеризуются различные типы винтовых прессов.
...
Продолжительность выдержки склеиваемых деталей под давлением зависит от скорости отверждения клея, температуры воздуха и склеиваемых деталей, а также от природы соединяемых материалов. В табл. 3.9 приведены данные о минимальной продолжительности выдержки деталей из древесных материалов под давлением при склеивании фенолоформальдегидными клеями без нагревания.
...
Нагревание при склеивании производится с помощью контактных или рефлекторных электронагревателей в сушильных камерах, обдувкой теплым воздухом, в поле токов высокой частоты, а также инфракрасными лампами.
...
Таблица 3.9. Продолжительность выдержки под давлением деталей из древесных материалов, склеиваемых фенолоформальдегидными клеями
...
Таблица 3.10. Продолжительность выдержки под давлением и режимы нагревания контактными нагревателями при склеивании древесных деталей фенолоформальдегидными клеями (температура в клеевом соединении 50—60 °С)
...
Нагревание инфракрасными лучами является весьма эффективным не только при склеивании металлов или металлов с неметаллическими материалами, но и при склеивании древесины. Недостатком нагревания с помощью инфракрасных лучей является чувствительность метода к колебаниям напряжения и частоты тока в сети, а также некоторая неравномерность прогрева. Источниками нагревания инфракрасными лучами служат пустотные лампы накаливания и линейные или трубчатые нагревательные элементы.
...
Выбор клея для соединения пластических масс в значительной степени зависит от химической природы склеиваемых материалов, условий работы клеевого соединения в конструкции и технологических возможностей в каждом конкретном случае.
...
Независимо от химической природы практически почти .все полимерные материалы, включая неполярные, подвергнутые специальной поверхностной обработке, могут быть склеены отверждаю-щимися при обычных температурах клеями на основе полиуретанов и эпоксидов. Для склеивания при нагревании кроме полиуретановых и эпоксидных клеев пригодны модифицированные фенолоформальдегидные и др.
...
Во многих случаях пластики на основе термопластичных полимеров (полимеры винилхлорида, стирола, эфиров акриловой и метакриловой кислот и др.) хорошо склеиваются без нагревания (с образованием равнопрочных с материалом соединений) с помощью соответствующих растворителей или клеев, представляющих собой растворы полярных линейных полимеров в растворителях или мономерах [43, 45].
...
При конструировании клеевых соединений пластических материалов следует учитывать тип конструкции, величину, направление и продолжительность действия нагрузки, влияние эксплуатационных факторов, а также экономическую целесообразность изготовления клееного изделия [46, 47, 73]. Технические требования, предъявляемые к клеевым соединениям конструкционных пластиков, и факторы, определяющие прочность их клеевых соединений, во многом аналогичны рассмотренным выше и относящимся к металлам. Виды клеевых швов деталей из листовых пластических материалов приведены на рис. 3.20.
...
Прочность клеевого соединения пластических материалов зависит от геометрической формы и жесткости соединяемых элементов, упругоэластических свойств клея, толщины клеевого слоя и соединяемых материалов, эксцентриситета приложения и характера прилагаемых нагрузок и др. Наиболее изучены простые виды соединений — внахлестку и на ус. Основное требование, предъявляемое к конструкциям, — наибольшая площадь склеивания с учетом
...
Нагревание инфракрасными лучами является весьма эффективным не только при склеивании металлов или металлов с неметаллическими материалами, но и при склеивании древесины. Недостатком нагревания с помощью инфракрасных лучей является чувствительность метода к колебаниям напряжения и частоты тока в сети, а также некоторая неравномерность прогрева. Источниками нагревания инфракрасными лучами служат пустотные лампы накаливания и линейные или трубчатые нагревательные элементы.
...
Выбор клея для соединения пластических масс в значительной степени зависит от химической природы склеиваемых материалов, условий работы клеевого соединения в конструкции и технологических возможностей в каждом конкретном случае.
...
Независимо от химической природы практически почти .все полимерные материалы, включая неполярные, подвергнутые специальной поверхностной обработке, могут быть склеены отверждаю-щимися при обычных температурах клеями на основе полиуретанов и эпоксидов. Для склеивания при нагревании кроме полиуретановых и эпоксидных клеев пригодны модифицированные фенолоформальдегидные и др.
...
Во многих случаях пластики на основе термопластичных полимеров (полимеры винилхлорида, стирола, эфиров акриловой и метакриловой кислот и др.) хорошо склеиваются без нагревания (с образованием равнопрочных с материалом соединений) с помощью соответствующих растворителей или клеев, представляющих собой растворы полярных линейных полимеров в растворителях или мономерах [43, 45].
...
При конструировании клеевых соединений пластических материалов следует учитывать тип конструкции, величину, направление и продолжительность действия нагрузки, влияние эксплуатационных факторов, а также экономическую целесообразность изготовления клееного изделия [46, 47, 73]. Технические требования, предъявляемые к клеевым соединениям конструкционных пластиков, и факторы, определяющие прочность их клеевых соединений, во многом аналогичны рассмотренным выше и относящимся к металлам. Виды клеевых швов деталей из листовых пластических материалов приведены на рис. 3.20.
...
Кроме формы и размеров клеевого соединения большое значение имеет правильный выбор клея применительно к особенностям конструкции и соединяемых материалов. Так, соединения внахлестку тонких нежестких листов требуют применения эластичных клеев при относительно большой толщине клеевого слоя. Детали сравнительно большой толщины из жестких материалов следует склеивать жесткими, прочными клеями.
...
При склеивании термореактивных пластмасс прежде всего следует учитывать химическую природу соединяемых материалов, их растворимость и состояние поверхности. Необходимо также принимать во внимание термический коэффициент линейного расширения материалов, технологию процесса склеивания, конструктивные особенности изделия и условия его эксплуатации.
...
Для склеивания пластмасс на основе фенолоформальдегидных олигомеров наиболее часто используются фенольные (типа ВИАМ Б-3), модифицированные фенольные (БФ-2, ВК-32-200), полиуретановые (ПУ-2, ВК-5) и эпоксидные (ВК-9, К-153, Эпоксид П и Пр) клеевые композиции.
...
Склеивать текстолиты и древесные пластики между собой и с древесиной можно фенолоформальдегидными клеями, отверждаю-щимися с помощью кислых отвердителей (контакта Петрова). Клей наносят в один слой, дают открытую выдержку в течение 5—
...
15 мин, затем закрытую выдержку в течение 20 мин (с начала сборки до начала запрессовки) и выдержку под давлением 0,05— 0,5 МПа, продолжительность которой зависит от температуры склеивания и типа склеиваемых материалов и колеблется от 6 до
...
При склеивании текстолитов, стеклотекстолитов, древесных слоистых пластиков клеем БФ-2 его наносят на склеиваемые материалы в два слоя; расход клея на каждый слой 150—200 т/и2.
...
Кроме формы и размеров клеевого соединения большое значение имеет правильный выбор клея применительно к особенностям конструкции и соединяемых материалов. Так, соединения внахлестку тонких нежестких листов требуют применения эластичных клеев при относительно большой толщине клеевого слоя. Детали сравнительно большой толщины из жестких материалов следует склеивать жесткими, прочными клеями.
...
При склеивании стеклопластиков между собой целесообразно (но не обязательно) применять клеи, по химической природе близкие к связующему в стеклопластиках. Поверхность заготовок из стеклопластиков, подлежащих склеиванию, необходимо очистить от пленок целлофана или смазок, которые использовались при формовании изделий для предотвращения прилипания изделия к форме. Наиболее эффективно применение эпоксидных композиций, в том числе и пленочных клеев ВК-24, ВК-31 и др. При склеивании стеклопластиков и изделий из них могут быть использованы также полиэфирные клеи и применен высокочастотный метод нагревания, а также другие клеи и способы склеивания [49, 50].
...
Эффективна предварительная обработка поверхности склеиваемых материалов поливиниловым спиртом, поливинилбутиральфур-фуралем, модифицированными алкидными смолами или их композициями с аминоалкоксисиланами, в частности 3%-ным спиртовым раствором поливинилбутиральфурфураля или раствором этого полиацеталя, модифицированного у-аминопропилтриэтоксисиланом или аминогексаметиленаминометилтриэтоксисиланом с последующей сушкой при 90 °С для удаления растворителя. Клеевые соединения стойки к старению при 200 °С в течение 1000 ч [51].
...
При использовании полиэфирных и эпоксидных клеев для склеивания стеклопластиков рекомендуется -обрабатывать их поверхности растворами поливинилового спирта, винилтрис (2-ме-токсиэтокси)силаном, у-аминопропилтриэтоксисиланом, винилтри-хлорсиланом, винилтриэтоксисиланом [52].
...
Для склеивания полиэфирных пластмасс используются полиэфирные композиции (ПН-1 и др.), а также эпоксидные и фенолоформальдегидные клеи. Аминопласты с успехом могут быть склеены композициями на основе карбамидоформальдегидных и мела-миноформальдегидных олигомеров. В некоторых случаях, когда "необходима высокая прочность и водостойкость соединений, применяют клеи типа БФ-2, БФР-4, ПУ-2 и эпоксидные композиции.
...
Термопласты рекомендуется склеивать с помощью растворителей, смесей растворителей или растворов склеиваемых полимеров. В процессе обработки соединяемых поверхностей указанными реагентами происходит их размягчение. Соединение размягченных участков при минимальном давлении обеспечивает прочность склеивания, равную или близкую к прочности склеиваемых пластиков. Использование растворов полимеров способствует образованию однородного клеевого шва.
...
При склеивании стеклопластиков между собой целесообразно (но не обязательно) применять клеи, по химической природе близкие к связующему в стеклопластиках. Поверхность заготовок из стеклопластиков, подлежащих склеиванию, необходимо очистить от пленок целлофана или смазок, которые использовались при формовании изделий для предотвращения прилипания изделия к форме. Наиболее эффективно применение эпоксидных композиций, в том числе и пленочных клеев ВК-24, ВК-31 и др. При склеивании стеклопластиков и изделий из них могут быть использованы также полиэфирные клеи и применен высокочастотный метод нагревания, а также другие клеи и способы склеивания [49, 50].
...
Эффективна предварительная обработка поверхности склеиваемых материалов поливиниловым спиртом, поливинилбутиральфур-фуралем, модифицированными алкидными смолами или их композициями с аминоалкоксисиланами, в частности 3%-ным спиртовым раствором поливинилбутиральфурфураля или раствором этого полиацеталя, модифицированного у-аминопропилтриэтоксисиланом или аминогексаметиленаминометилтриэтоксисиланом с последующей сушкой при 90 °С для удаления растворителя. Клеевые соединения стойки к старению при 200 °С в течение 1000 ч [51].
...
При использовании полиэфирных и эпоксидных клеев для склеивания стеклопластиков рекомендуется -обрабатывать их поверхности растворами поливинилового спирта, винилтрис (2-ме-токсиэтокси)силаном, у-аминопропилтриэтоксисиланом, винилтри-хлорсиланом, винилтриэтоксисиланом [52].
...
Для склеивания полиэфирных пластмасс используются полиэфирные композиции (ПН-1 и др.), а также эпоксидные и фенолоформальдегидные клеи. Аминопласты с успехом могут быть склеены композициями на основе карбамидоформальдегидных и мела-миноформальдегидных олигомеров. В некоторых случаях, когда "необходима высокая прочность и водостойкость соединений, применяют клеи типа БФ-2, БФР-4, ПУ-2 и эпоксидные композиции.
...
Склеиваемые поверхности должны быть чистыми, сухими и хорошо пригнанными друг к другу. Клей наносят так, чтобы размягчение произошло по всей поверхности и на достаточную глубину. Клей можно наносить кистью, шприцем, распылять его, наносить методом погружения. Выдержка под давлением должна продолжаться до образования твердого клеевого слоя; только после этого можно производить механическую обработку и отделку склеенных деталей.
...
Чтобы обеспечить необходимую прочность соединения, иногда поверхности пластиков армируют тканями путем приплавления или приклеивания их с помощью растворителей или клеев.
...
«Инертные» (неполярные) термопласты, к которым относятся материалы на основе полиэтилена, полипропилена, фторопластов и фторкремнийорганических материалов, могут быть склеены по-лиуретановыми (ПУ-2), эпоксидными (К-153), фенолокаучуковы-ми (ВК-32-200) и другими клеями после обработки поверхности пластиков. Температура отверждения клеев должна быть ниже температуры размягчения склеиваемого термопласта.
...
Для обработки полиэтилена используют смесь, состоящую из 75 масс. ч. двухромовокислого калия и 1500 масс. ч. серной кислоты, растворенных в 120 масс. ч. дистиллированной воды. После обработки в ванне указанного состава (при комнатной или повышенной температуре) пластик промывают холодной водой и сушат.
...
Для склеивания фторопласта-4 достаточно эффективным является способ обработки поверхности полимера в течение 15 мин при комнатной температуре раствором металлического натрия в смеси нафталина и тетрагидрофурана. Прочность при равномерном отрыве клеевого соединения фторопласта-4, обработанного указанным способом, на эпоксидном клее составляет 10—12 МПа, при сдвиге— 11,0 МПа.
...
Химически обработанные пластики могут быть склеены со сталью и дуралюмином с помощью указанных выше клеев; прочность клеевых соединений при отрыве для соединения полиэтилена со сталью на клеях ПУ-2 и К-153 составляет при 20 °С 8,0— 8,5 МПа. Клеевые соединения полипропилена с дуралюмином имеют разрушающее напряжение при отрыве (20 °С) на клеях ПУ-2 и К-153 7,0—8,0 МПа.
...
Склеивание фторопласта-4 со сталью с применением клеев ПУ-2 и ВК-32-200 позволяет обеспечить прочность при отрыве при 20 и 200 °С около 10,0 МПа.
...
Фторкремнийорганическая резина (ИРП-1144) может быть склеена с дуралюмином клеями ПУ-2 и ВК-32-200; прочность клеевых соединений при отрыве составляет 4—5 МПа при 20 °С.
...
Склеивание органического стекла. Клеевые соединения органического стекла широко применяются при изготовлении остекления самолетов и автомашин, в приборостроении и других отраслях техники. Клеи применяются также при соединении органиче-
...
Склеиваемые поверхности должны быть чистыми, сухими и хорошо пригнанными друг к другу. Клей наносят так, чтобы размягчение произошло по всей поверхности и на достаточную глубину. Клей можно наносить кистью, шприцем, распылять его, наносить методом погружения. Выдержка под давлением должна продолжаться до образования твердого клеевого слоя; только после этого можно производить механическую обработку и отделку склеенных деталей.
...
Чтобы обеспечить необходимую прочность соединения, иногда поверхности пластиков армируют тканями путем приплавления или приклеивания их с помощью растворителей или клеев.
...
«Инертные» (неполярные) термопласты, к которым относятся материалы на основе полиэтилена, полипропилена, фторопластов и фторкремнийорганических материалов, могут быть склеены по-лиуретановыми (ПУ-2), эпоксидными (К-153), фенолокаучуковы-ми (ВК-32-200) и другими клеями после обработки поверхности пластиков. Температура отверждения клеев должна быть ниже температуры размягчения склеиваемого термопласта.
...
Для обработки полиэтилена используют смесь, состоящую из 75 масс. ч. двухромовокислого калия и 1500 масс. ч. серной кислоты, растворенных в 120 масс. ч. дистиллированной воды. После обработки в ванне указанного состава (при комнатной или повышенной температуре) пластик промывают холодной водой и сушат.
...
ского стекла с лентами из капронового, акрилонитрильного и других синтетических волокон в так называемом «мягком» (безболтовом) креплении фонарей самолетов. Основная трудность склеивания органического стекла состоит в чувствительности этого материала к органическим растворителям, вызывающим образование на его поверхности микротрещин («серебра»).
...
Основные виды клеевых соединений оргстекла — соединения внахлестку, на ус и встык с односторонней накладкой. Длина нахлестки и ширина накладки должны быть не менее четырехкратной толщины склеиваемых листов, длина уса — не менее 3—5 толщин листа. При склеивании на ус поверхности фасок должны быть ровными, толщина кромки уса должна быть не более 0,3 мм. Перед склеиванием производят подгонку заготовок из оргстекла. Усовые поверхности доводят циклей с точностью до 0,5 мм, причем разница в длине уса соединяемых поверхностей не должна быть более 1 мм. Перед склеиванием поверхность оргстекла обезжиривают бензином. Давление при склеивании должно быть в пределах 0,05—0,14 МПа при толщине материала 1,5—Змм и 0,2— 0,5 МПа при толщине более 3 мм.
...
Хорошие результаты при температурах до 100°С обеспечивают клеи ПУ-2, В31-Ф9 и ВС-10ТМ. Прочностные характеристики клеевых соединений органического стекла на этих клеях приведены ниже:
...
Клей В31-Ф9 при склеивании оргстекла должен иметь начальную вязкость 40—60 с, жизнеспособность при 20 °С 3,5—5 ч. В процессе склеивания следует поддерживать температуру клея не выше 20 °С. Клей наносят щетинной кистью в один слой на каждую склеиваемую поверхность; расход 150—220 г/м2. Режим склеивания: открытая выдержка при 20—25 °С в течение 5—10 мин, закрытая выдержка — не более 30 мин; давление 0,05—0,2 МПа; выдержка под давлением не менее 8 ч при температуре не ниже 20 °С, а после снятия давления до обработки склеенных изделий—■ не менее суток. При нагревании до 60—65 °С выдержка в запрессованном состоянии может быть сокращена до 1,5—2 ч.
...
При склеивании оргстекла с капроновой лентой клеем В31-Ф9 ленту покрывают клеем с обеих сторон; расход клея 700—1 800 г/м2. Следует иметь в виду, что клей В31-Ф9 образует окрашенный клеевой шов, что уменьшает прозрачность стекла.
...
ского стекла с лентами из капронового, акрилонитрильного и других синтетических волокон в так называемом «мягком» (безболтовом) креплении фонарей самолетов. Основная трудность склеивания органического стекла состоит в чувствительности этого материала к органическим растворителям, вызывающим образование на его поверхности микротрещин («серебра»).
...
органическом стекле микротрещин. Клеи В31-Ф9 и ВС-10ТМ значительно снижают прочность склеенного стекла, клей ПУ-2 не оказывает такого действия.
...
При склеивании органических стекол, в том числе и теплостойких, фенольными клеями (ВК-14) при комнатной температуре и при нагревании соединения получаются прозрачными и бесцветными, микротрещины не образуются. Разрушающее напряжение клеевых соединений при сдвиге (20 °С) не менее 17,0 МПа.
...
Склеивание поливинилхлорида, полиамидов, полимеров и сополимеров стирола, полиимидов и других термопластов. Для склеивания непластифицированного поливинилхлорида могут применяться растворители и клеи, представляющий собой растворы поливинилхлорида или перхлорвиниловой смолы в органических растворителях—дихлорэтане, трихлорэтане, метиленхлориде и др. Поверхность материала перед склеиванием обрабатывают шкуркой и обезжиривают ацетоном или хлорированным углеводородом. Клей наносят обычными способами с помощью кисти или ролика.
...
При склеивании пластифицированного поливинилхлорида применяют резиновые клеи (например, 88Н, 88НП), полиуретановые (ПУ-2) и др. При склеивании различных материалов на основе пластифицированного поливинилхлорида с металлами клей наносят только на металл; клеевой слой просушивают для удаления растворителя, и поливинилхлоридный пластик (без клея) накладывают на клеевой слой. Склеивание производят под прессом при давлении до 2,0 МПа или с помощью обогреваемого ролика при 150—160 °С.
...
Для склеивания поливинилхлорида с металлом, деревом, бетоном наибольшее распространение получил клей ПЭД-Б, который хорошо склеивает винипласт и поливинилхлоридные пластикаты друг с другом,, а также с дуралюмином, бетоном, штукатуркой, кирпичом и другими материалами. Разрушающее напряжение при равномерном отрыве клеевых соединений 'поливинилхлорида с металлом и бетоном на клее ПЭД-Б составляет 0,46—0,55 МПа (при 20 °С).
...
Полиамиды склеивают между собой фенольно-спиртовыми растворами данного полиамида; с другими материалами и металлами полиамиды хорошо склеиваются клеем ПУ-2 [43].
...
Склеивание полимеров и сополимеров стирола производится при комнатной температуре клеем ПУ-2, который обеспечивает высокую прочность клеевых соединений при длительном тепловом старении, а также при действии переменных температур и в условиях тропического климата. Разрушающее напряжение при сдвиге клеевых соединений сополимеров стирола с дуралюмином находится в пределах 7,0—10,0 МПа в интервале температур ±60°С.
...
В качестве клеящих веществ для соединения полиэтилентере-фталатных пленок предложены сополимеры этиленгликоля с тере-фталевой и себациновой кислотами [5, 12, 53]. Клеем ТМ-60 на основе указанного сополимера склеивают пленку внахлестку или
...
органическом стекле микротрещин. Клеи В31-Ф9 и ВС-10ТМ значительно снижают прочность склеенного стекла, клей ПУ-2 не оказывает такого действия.
...
При склеивании органических стекол, в том числе и теплостойких, фенольными клеями (ВК-14) при комнатной температуре и при нагревании соединения получаются прозрачными и бесцветными, микротрещины не образуются. Разрушающее напряжение клеевых соединений при сдвиге (20 °С) не менее 17,0 МПа.
...
Склеивание поливинилхлорида, полиамидов, полимеров и сополимеров стирола, полиимидов и других термопластов. Для склеивания непластифицированного поливинилхлорида могут применяться растворители и клеи, представляющий собой растворы поливинилхлорида или перхлорвиниловой смолы в органических растворителях—дихлорэтане, трихлорэтане, метиленхлориде и др. Поверхность материала перед склеиванием обрабатывают шкуркой и обезжиривают ацетоном или хлорированным углеводородом. Клей наносят обычными способами с помощью кисти или ролика.
...
При склеивании пластифицированного поливинилхлорида применяют резиновые клеи (например, 88Н, 88НП), полиуретановые (ПУ-2) и др. При склеивании различных материалов на основе пластифицированного поливинилхлорида с металлами клей наносят только на металл; клеевой слой просушивают для удаления растворителя, и поливинилхлоридный пластик (без клея) накладывают на клеевой слой. Склеивание производят под прессом при давлении до 2,0 МПа или с помощью обогреваемого ролика при 150—160 °С.
...
Для склеивания поливинилхлорида с металлом, деревом, бетоном наибольшее распространение получил клей ПЭД-Б, который хорошо склеивает винипласт и поливинилхлоридные пластикаты друг с другом,, а также с дуралюмином, бетоном, штукатуркой, кирпичом и другими материалами. Разрушающее напряжение при равномерном отрыве клеевых соединений 'поливинилхлорида с металлом и бетоном на клее ПЭД-Б составляет 0,46—0,55 МПа (при 20 °С).
...
Таблица 3.11. Прочность клеевых соединений полиэтилентерефталатиой пленки с металлами и неметаллическими материалами, выполненных клеем на основе каучука СКТ
...
Исключительно большое значение для нужд самолетостроения, строительства и машиностроения приобрел новый тип высокопрочных и в то же время легких материалов — композиционные материалы, представляющие собой полимерные связующие, армированные неорганическими волокнами: углеродными, борными, на основе карбидов кремния и бора, боридов, различных оксидов, нитевидными кристаллами, характеризующимися очень высокими значениями удельной прочности и удельного модуля упругости [58].
...
Композиционные материалы обладают более высокой усталостной прочностью, чем металлы, и отличаются меньшей чувствительностью к концентрации напряжений. Применение композиционных материалов позволяет значительно (до 30—40%) снизить массу конструкций.
...
При проектировании клееной конструкции из композиционных материалов следует учитывать, что напряжения сдвига между слоями материала могут оказаться не менее опасными, чем аналогичные напряжения в клеевом соединении. Наиболее эффективно соединение на ус, преимуществом которого является отсутствие утолщения и изгибающих напряжений [46.].
...
При выборе формы клеевых соединений композиционных материалов необходимо иметь в виду, что прочность материала при сдвиге, растяжении и сжатии зависит от ориентации волокна. Соединения на ус обладают более высокой прочностью при сжатии, чем при растяжении.
...
Исследование боропластиков с различной ориентацией волокон показало, что конструктивные возможности клеевого соединения сильно ограничиваются недостаточно высокой прочностью материала при межслойном сдвиге.
...
При проектировании клеевых соединений композиционных материалов с целью снижения концентрации напряжений в нахлес-точных соединениях могут быть использованы комбинации клеев: по краям нахлестки следует применять эластичный клей, а в середине — жесткий [46, 47, 73]. Для снижения концентрации напряжений в нахлесточном соединении иногда срезают некоторую часть» склеиваемого материала: применение проточки на более жесткой: трубе (например, металлической) в соединении на ус с трубой из., композиционного материала позволяет существенно повысить, прочность клеевого соединения при растяжении. Скашивание кромок более эластичного элемента (композиционного материала} менее эффективно {47].
...
При изготовлении конструкций с участием композиционных, материалов необходимо учитывать также способ подготовки поверхности соединяемых материалов, зависящий как от типа выбранного клея, так и от числа клеевых слоев, значения модуля упругости и ударной вязкости склеиваемых материалов [59, 60].
...
Исключительно большое значение для нужд самолетостроения, строительства и машиностроения приобрел новый тип высокопрочных и в то же время легких материалов — композиционные материалы, представляющие собой полимерные связующие, армированные неорганическими волокнами: углеродными, борными, на основе карбидов кремния и бора, боридов, различных оксидов, нитевидными кристаллами, характеризующимися очень высокими значениями удельной прочности и удельного модуля упругости [58].
...
Композиционные материалы обладают более высокой усталостной прочностью, чем металлы, и отличаются меньшей чувствительностью к концентрации напряжений. Применение композиционных материалов позволяет значительно (до 30—40%) снизить массу конструкций.
...
При проектировании клееной конструкции из композиционных материалов следует учитывать, что напряжения сдвига между слоями материала могут оказаться не менее опасными, чем аналогичные напряжения в клеевом соединении. Наиболее эффективно соединение на ус, преимуществом которого является отсутствие утолщения и изгибающих напряжений [46.].
...
При выборе формы клеевых соединений композиционных материалов необходимо иметь в виду, что прочность материала при сдвиге, растяжении и сжатии зависит от ориентации волокна. Соединения на ус обладают более высокой прочностью при сжатии, чем при растяжении.
...
Для соединения композиционных материалов между собой и с металлами (сталь, титановые сплавы) могут быть использованы клеевые композиции, а также заклепочные и клеезаклепочные соединения. Выбор клея зависит от природы связующего в композиционном материале. Чаще всего рекомендуется использовать модифицированные эпоксидные и фенольные композиции, отверждаемые при нагревании.
...
При склеивании композиционных материалов (например, угле-и боропластов), обладающих невысокой чувствительностью к усталостным нагрузкам, необходимо учитывать усталостную прочность клеев, так как низкая усталостная прочность существенно снижает прочность конструкций в целом. Усталостная прочность клеевых соединений композиционных материалов составляет обычно менее 20% исходной статической прочности соединения. Для повышения усталостной прочности клеевых соединений используются углеродные волокна, выполняющие роль армирующего наполнителя клея и являющиеся носителем клея.
...
К числу отечественных эпоксидных клеев, рекомендуемых для соединения композиционных материалов, могут быть отнесены клеи ВК-31 и ВК-41. Модифицированные фенолоформальдегидные клеи также могут быть применены для соединения композиционных материалов, в частности клей ВК 25 (жидкий и пленочный) с рабочей температурой 150°С. Прочность клеевых соединений при сдвиге на этом клее составляет при 20 °С 21—23 МПа, при 150 °С — 8,5 МПа; прочность при неравномерном отрыве при 20 °С — 5, при 150°С — 3 МПа. Теплостойкость клеевых соединений композиционных материалов в ряде случаев ниже теплостой-" кости клеевых соединений металлов на тех же клеях, что объясняется недостаточной теплостойкостью склеиваемого композиционного материала. За рубежом для склеивания композиционных материалов применяют преимущественно модифицированные эпок-идные композиции, например клей FM-137 (фирма «Blooming-davl» США) с эпоксидным грунтом BR-127 или без него.
...
Сообщается о применении эпоксиноволачных клеев при изготовлении деталей хвостового оперения горизонтального стабилизатора истребителя F-14 с использованием композиционного материала (соединение обшивки с обшивкой и обшивки с сотовым заполнителем). Изготовление силовой обшивки стабилизатора производилось в автоклаве путем прессования бороэпоксидного пластика с одновременным отверждением клея при 176 °С и давлении 0,33 МПа, что позволило исключить операцию подготовки склеиваемых деталей. Прочность клеевого соединения при сдвиге эпоксидного боропластика (обшивка) составляла при 20 °С 7,3 МПа и при 190 °С — 4,2 МПа. Разрушающее напряжение при равномерном отрыве обшивок от сотового заполнителя находилось в пределах 10,5—4,5 МПа при 20 и 190 °С.
...
Для соединения композиционных материалов между собой и с металлами (сталь, титановые сплавы) могут быть использованы клеевые композиции, а также заклепочные и клеезаклепочные соединения. Выбор клея зависит от природы связующего в композиционном материале. Чаще всего рекомендуется использовать модифицированные эпоксидные и фенольные композиции, отверждаемые при нагревании.
...
При склеивании композиционных материалов (например, угле-и боропластов), обладающих невысокой чувствительностью к усталостным нагрузкам, необходимо учитывать усталостную прочность клеев, так как низкая усталостная прочность существенно снижает прочность конструкций в целом. Усталостная прочность клеевых соединений композиционных материалов составляет обычно менее 20% исходной статической прочности соединения. Для повышения усталостной прочности клеевых соединений используются углеродные волокна, выполняющие роль армирующего наполнителя клея и являющиеся носителем клея.
...
К числу отечественных эпоксидных клеев, рекомендуемых для соединения композиционных материалов, могут быть отнесены клеи ВК-31 и ВК-41. Модифицированные фенолоформальдегидные клеи также могут быть применены для соединения композиционных материалов, в частности клей ВК 25 (жидкий и пленочный) с рабочей температурой 150°С. Прочность клеевых соединений при сдвиге на этом клее составляет при 20 °С 21—23 МПа, при 150 °С — 8,5 МПа; прочность при неравномерном отрыве при 20 °С — 5, при 150°С — 3 МПа. Теплостойкость клеевых соединений композиционных материалов в ряде случаев ниже теплостой-" кости клеевых соединений металлов на тех же клеях, что объясняется недостаточной теплостойкостью склеиваемого композиционного материала. За рубежом для склеивания композиционных материалов применяют преимущественно модифицированные эпок-идные композиции, например клей FM-137 (фирма «Blooming-davl» США) с эпоксидным грунтом BR-127 или без него.
...
Сообщается о применении эпоксиноволачных клеев при изготовлении деталей хвостового оперения горизонтального стабилизатора истребителя F-14 с использованием композиционного материала (соединение обшивки с обшивкой и обшивки с сотовым заполнителем). Изготовление силовой обшивки стабилизатора производилось в автоклаве путем прессования бороэпоксидного пластика с одновременным отверждением клея при 176 °С и давлении 0,33 МПа, что позволило исключить операцию подготовки склеиваемых деталей. Прочность клеевого соединения при сдвиге эпоксидного боропластика (обшивка) составляла при 20 °С 7,3 МПа и при 190 °С — 4,2 МПа. Разрушающее напряжение при равномерном отрыве обшивок от сотового заполнителя находилось в пределах 10,5—4,5 МПа при 20 и 190 °С.
...
Для соединения композиционных материалов между собой и с металлами (сталь, титановые сплавы) могут быть использованы клеевые композиции, а также заклепочные и клеезаклепочные соединения. Выбор клея зависит от природы связующего в композиционном материале. Чаще всего рекомендуется использовать модифицированные эпоксидные и фенольные композиции, отверждаемые при нагревании.
...
При склеивании композиционных материалов (например, угле-и боропластов), обладающих невысокой чувствительностью к усталостным нагрузкам, необходимо учитывать усталостную прочность клеев, так как низкая усталостная прочность существенно снижает прочность конструкций в целом. Усталостная прочность клеевых соединений композиционных материалов составляет обычно менее 20% исходной статической прочности соединения. Для повышения усталостной прочности клеевых соединений используются углеродные волокна, выполняющие роль армирующего наполнителя клея и являющиеся носителем клея.
...
К числу отечественных эпоксидных клеев, рекомендуемых для соединения композиционных материалов, могут быть отнесены клеи ВК-31 и ВК-41. Модифицированные фенолоформальдегидные клеи также могут быть применены для соединения композиционных материалов, в частности клей ВК 25 (жидкий и пленочный) с рабочей температурой 150°С. Прочность клеевых соединений при сдвиге на этом клее составляет при 20 °С 21—23 МПа, при 150 °С — 8,5 МПа; прочность при неравномерном отрыве при 20 °С — 5, при 150°С — 3 МПа. Теплостойкость клеевых соединений композиционных материалов в ряде случаев ниже теплостой-" кости клеевых соединений металлов на тех же клеях, что объясняется недостаточной теплостойкостью склеиваемого композиционного материала. За рубежом для склеивания композиционных материалов применяют преимущественно модифицированные эпок-идные композиции, например клей FM-137 (фирма «Blooming-davl» США) с эпоксидным грунтом BR-127 или без него.
...
и Метлбонд 329. Лучшим способом подготовки поверхности является опескоструивание; в этом случае разрушение происходит не по клею, а по композиционному материалу.
...
Для предохранения склеиваемой поверхности композиционных материалов от загрязнений находят применение защитные слои, удаляемые непосредственно перед нанесением клея. Представляет интерес применение защитных слоев из найлоновой ткани [11].
...
Для усиления клеевого соединения в ряде случаев устанавливают болты, что приводит к повышению несущей способности соединения по сравнению с чисто клеевым или болтовым. Если отверстия под болты не занимают более 50% всей площади склеивания, то композиционный материал не подвергается разрушению [11].
...
Для склеивания пластических масс с металлами наиболее широко используются клеи на основе полиуретанов, эпоксидов и модифицированных фенолоформальдегидных олигомеров. Технологические приемы и применяемое оборудование при склеивании пластмасс и металлов в большинстве случаев аналогичны описанным выше. Обработка поверхности перед склеиванием производится обычно способами, принятыми для пластиков и металлов.
...
Практическое значение имеет способ склеивания металлов с пластмассами и древесными материалами, отверждающимися при комнатной температуре клеями типа ВИАМ Б-3 с применением подслоя на клее БФ-2, который предварительно наносят на металлы или неметаллические материалы типа стеклотекстолита и высушивают при нагревании. Выдержка собранного пакета под давлением 0,05—0,5 МПа составляет при температуре 16—30 °С при склеивании стеклотекстолита с металлом 30—10 мин. Процесс может быть ускорен путем нагревания при 45—60 °С в течение 10— 30 мин.
...
Склеивание силикатного стекла, керамики, фарфора, асбеста, стекловолокнистых, теплоизоляционных и других неметаллических материалов
...
Склеивание различных неорганических материалов производится обычно с применением клеев и цементов на основе силикатного стекла с минеральными наполнителями, смесей хлорида магния с оксидом магния, глето-глицериновых составов, железных и серных цементов и т. п. [61]. Эпоксидными, полиуретановыми, фено-локаучуковыми, фенолополивинилацетальными и некоторыми другими клеями можно склеивать стекло, керамические материалы, фарфор, асбест, асбестоцемент, и т. д.
...
и Метлбонд 329. Лучшим способом подготовки поверхности является опескоструивание; в этом случае разрушение происходит не по клею, а по композиционному материалу.
...
Для предохранения склеиваемой поверхности композиционных материалов от загрязнений находят применение защитные слои, удаляемые непосредственно перед нанесением клея. Представляет интерес применение защитных слоев из найлоновой ткани [11].
...
Для усиления клеевого соединения в ряде случаев устанавливают болты, что приводит к повышению несущей способности соединения по сравнению с чисто клеевым или болтовым. Если отверстия под болты не занимают более 50% всей площади склеивания, то композиционный материал не подвергается разрушению [11].
...
Для склеивания пластических масс с металлами наиболее широко используются клеи на основе полиуретанов, эпоксидов и модифицированных фенолоформальдегидных олигомеров. Технологические приемы и применяемое оборудование при склеивании пластмасс и металлов в большинстве случаев аналогичны описанным выше. Обработка поверхности перед склеиванием производится обычно способами, принятыми для пластиков и металлов.
...

Газовая сварка пластмасс
Краткий справочник паяльщика
Электродуговая сварка сталей. Справочник
Конструкционные клеи
Технология и оборудование контактной сварки: Учебник
Справочник сварщика-строителя
Нержавеющая сталь

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Конструкционные клеи