Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине "Технология конструкционных материалов". Раднатаров В.Ц - 16 стр.

UptoLike

Составители: 

Лабораторная работа 5
Тема: Склеивание конструкционных материалов
Склеиванием называется процесс создания неразъемного
соединения материала с помощью клея, который образует
между соединяемыми поверхностями тонкую и прочно
сцепленную с ними клеевую пленку. Прочность клеевого
соединения зависит от адгезии
(прилипания, сцепления)
клеевой пленки со склеиваемыми материалами и ее когезии,
т.е. прочности самой пленки. Увеличению прочности клеевого
соединения в значительной степени способствуют создание
шероховатости на склеиваемой поверхности материала и
тщательное ее обезжирование. Оптимальная толщина клеевой
пленки должна быть в пределах 0,1…0,6 мм.
Склеивание синтетическими клеями находит широкое
применение в авиации (обшивка панели), в судостроении
(конструкция из стеклопластиков), в автомобильной
промышленности (фрикционные накладки, обивка кузовов), в
ремонтном производстве (заделка трещин, пробоин).
Склеивание позволяет соединять металлы и неметаллы в
различных сочетаниях. По сравнению со сваркой и клепкой
оно обеспечивает значительное снижение массы конструкций
при высокой антикоррозийности клеевого шва, дает
возможность вести процесс при сравнительно низких
температурах, отличается простотой производства и
достаточно высокой экономичностью. Недостатки клеевых
соединенийневысокая долговечность (из-за старения) и
небольшая прочность при неравномерном отрыве.
Клеи состоят из пленкообразующей органической или
неорганической основы с заданными адгезионными и
Адгезиямолекулярная связь приведенных в контакт клеящего вещества
(адгезив) и склеиваемой поверхности (субстрат); когезионная прочность
(когезия) – сцепление молекул внутри физического тела под действием
различных сил притяжения.
когезионными свойствами. Кроме того, в их состав могут
входить растворители, создающие определенную вязкость
клея, пластификаторы для повышения его пластичности и
уменьшения усадки, наполнители для повышения прочности
соединения, отвердители и др. В качестве пленкообразующей
основы используют синтетические смолы или каучуки, а для
наполнителейпорошковые волокна органического и
неорганического происхождения и др. Растворителями служат
ацетон, дихлорэтан, бензол и спирты. В качестве
пластификаторов применяются глицерин, каучук и некоторые
смолы.
Промышленность выпускает клеи холодного или
горячего отверждения. Клеи горячего отверждения
обеспечивают более высокую прочность и теплостойкость.
При нагреве лучше удаляется растворитель и происходит
более полное отверждение. Обычно для удаления растворителя
из клеевой пленки до окончательного нагрева с целью
отверждения ее сушат на открытом воздухе при 50…60
о
С.
Способствует прочности клеевого соединения также горячее
отверждение под давлением.
Ряд материалов, как, например, органическое стекло,
полистирол, склеивают их растворителями или клеями,
содержащими склеиваемый материал и его растворитель
(дихлорэтан, ацетон и др.).
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.
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
                        Лабораторная работа 5                            когезионными свойствами. Кроме того, в их состав могут
                                                                         входить растворители, создающие определенную вязкость
         Тема: Склеивание конструкционных материалов                     клея, пластификаторы для повышения его пластичности и
                                                                         уменьшения усадки, наполнители для повышения прочности
      Склеиванием называется процесс создания неразъемного               соединения, отвердители и др. В качестве пленкообразующей
соединения материала с помощью клея, который образует                    основы используют синтетические смолы или каучуки, а для
между соединяемыми поверхностями тонкую и прочно                         наполнителей – порошковые волокна органического и
сцепленную с ними клеевую пленку. Прочность клеевого                     неорганического происхождения и др. Растворителями служат
соединения зависит от адгезии∗ (прилипания, сцепления)                   ацетон, дихлорэтан, бензол и спирты. В качестве
клеевой пленки со склеиваемыми материалами и ее когезии,                 пластификаторов применяются глицерин, каучук и некоторые
т.е. прочности самой пленки. Увеличению прочности клеевого               смолы.
соединения в значительной степени способствуют создание                       Промышленность выпускает клеи холодного или
шероховатости на склеиваемой поверхности материала и                     горячего   отверждения.     Клеи    горячего    отверждения
тщательное ее обезжирование. Оптимальная толщина клеевой                 обеспечивают более высокую прочность и теплостойкость.
пленки должна быть в пределах 0,1…0,6 мм.                                При нагреве лучше удаляется растворитель и происходит
      Склеивание синтетическими клеями находит широкое                   более полное отверждение. Обычно для удаления растворителя
применение в авиации (обшивка панели), в судостроении                    из клеевой пленки до окончательного нагрева с целью
(конструкция из стеклопластиков), в автомобильной                        отверждения ее сушат на открытом воздухе при 50…60оС.
промышленности (фрикционные накладки, обивка кузовов), в                 Способствует прочности клеевого соединения также горячее
ремонтном производстве (заделка трещин, пробоин).                        отверждение под давлением.
Склеивание позволяет соединять металлы и неметаллы в                          Ряд материалов, как, например, органическое стекло,
различных сочетаниях. По сравнению со сваркой и клепкой                  полистирол, склеивают их растворителями или клеями,
оно обеспечивает значительное снижение массы конструкций                 содержащими склеиваемый материал и его растворитель
при высокой антикоррозийности клеевого шва, дает                         (дихлорэтан, ацетон и др.).
возможность вести процесс при сравнительно низких                             Для       склеивания      пластмасс      на      основе
температурах, отличается простотой производства и                        фенолоформальдегидных       олигомеров     наиболее    часто
достаточно высокой экономичностью. Недостатки клеевых                    используются      фенольные       (типа     ВИАМ        Б-3),
соединений – невысокая долговечность (из-за старения) и                  модифицированные        фенольные     (БФ-2,     ВК-32-200),
небольшая прочность при неравномерном отрыве.                            полиуретановые (ПУ-2, ВК-5) и эпоксидные (ВК-9, К-153,
      Клеи состоят из пленкообразующей органической или                  Эпоксид П и Пр) клеевые композиции.
неорганической основы с заданными адгезионными и                              При склеивании термореактивных пластмасс прежде
                                                                         всего следует учитывать химическую природу соединяемых
∗                                                                        материалов, их растворимость и состояние поверхности.
  Адгезия – молекулярная связь приведенных в контакт клеящего вещества
(адгезив) и склеиваемой поверхности (субстрат); когезионная прочность    Необходимо также принимать во внимание термический
(когезия) – сцепление молекул внутри физического тела под действием      коэффициент линейного расширения материалов, технологию
различных сил притяжения.