Склеивание металлов и пластмасс - Ковачич Л.
Скачать (прямая ссылка):
Однако в действительности ситуация гораздо сложнее, чем это следует из сказанного выше. На границе с субстратом име-
Рис. 7.17. Разрушение клеевого соединения: а — адгезионное: 6 — когезионное; в — смешанное (1 — субстрат, 2 — клей).
218
югся переходные (пограничные) слои, которые ориентированы определенным образом и на которые влияют процессы диффузии в поверхность субстрата. Если трещина проходит в этом слое, то разрушение следует считать адгезионным. Определение характера люминесценции на поверхности разрушения показало, что адгезионное разрушение, как правило, происходит по этим слоям и что на поверхности субстрата остаются следы клея.
8. ПРИМЕНЕНИЕ КЛЕЕВ И КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Значение склеивания и успешное применение его в таких отраслях, как самолетостроение, космическая и военная техника, сегодня трудно переоценить. Уже в 60-е годы нашего столетия более чем у 80 типов различных самолетов важные конструкционные части были изготовлены из клееных деталей и трехслойных конструкций. Число типов таких самолетов в настоящее время превышает сотню. Космическая и военная ракетная техника немыслимы без клееных конструкций, причем применение склеивания способствует дальнейшему прогрессу в этих отраслях. Однако перечисленные отрасли не исчерпывают всех возможных областей применения клеевых соединений: транспорт и строительство, машино- и приборостроение, радиотехника и судостроение, мебельная и обувная промышленность— вот далеко не полный перечень областей применения клеев.
8.1. СКЛЕИВАНИЕ МЕТАЛЛОВ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Склеивание металлов имеет наибольшее значение в машиностроении. Для соединений, подвергающихся длительному воздействию относительно высоких нагрузок, колебаний температур и т. д., применяют конструкционные клеи, к которым предъявляются особенно высокие требования. Так на международной конференции Интерметаллбонд—74 была представлена информация о конструкции параболической антенны наземного радиолокатора, которая должна выдерживать круглогодичное действие атмосферных условий и противостоять скорости ветра до 160 км/ч и подвергаться минимальной деформации в этих условиях (деформации, которая не вызывала бы нарушения точности отражения волн длиной около 3 см). Долговечность антенны должна была составлять от 10 до 20 лет. Этим требованиям отвечала трехслойная конструкция из эпоксидного слоистого стеклопластика и алюминиевого сотового заполнителя,
219
имеющего ячейки с длиной стороны 8 мм. Склеивали слоистый пластик с сотовым средним слоем эпоксидным клеем, наполненным аэросилом и алюминиевым порошком. Отражающую поверхность параболы обрабатывали металлизацией цинком.
В самолетостроении широко применяют эпоксидные клеи (порошковые и пленочные), например при склеивании трехслойных конструкций для кожухов шасси и дверей чехословацкого самолета L410 и во многих других случаях.
Многие детали самолета Фоккер F-28 склеены клеем типа ридакс (фенолоформальдегидный клей с порошкообразным по-ливинилформалем). Плоские детали с помощью этого клея армируют металлическими профилями после поверхностной обработки травлением и анодированием. Склеивание проводят в автоклавах диаметром 2,85 м при давлении до 1,6 МПа. Таким способом изготавливают, например, детали закрылок, стабилизаторы, рули, детали фюзеляжа, двери, армировку контуров окон, части несущих плоскостей и другие важные детали.
Клеем ридакс склеивают также лопасти ротора вертолета Колибри, которые состоят из большого числа металлических слоев, соединенных клеем. Клей используют и для армирования посадочных мест для крепления лопастей.
Огромные магниты ускорителей ядерных частиц можно изготовлять только наслаиванием листовых магнитных материалов с помощью эпоксидных клеев, отверждаемых при температурах до 40 °С, чтобы они не повлияли на магнитные свойства. Магниты составляют из блоков, состоящих из 10—20 пластин. Оптимальная вязкость эпоксидных клеев обеспечивает равномерную плотность блоков, а следовательно, однородность магнитного поля. Ускоритель протонов с такой системой магнитов работает в атомном центре в Женеве.
Багажные полки в железнодорожных вагонах изготавливают из анодированных алюминиевых или стальных профилей, склеенных эпоксидными клеями. Подобным образом изготавливают и багажники для мопедов и мотоциклов.
Модифицированные эпоксидные клеи успешно применяют для вклеивания трубок масляного охлаждения компрессора в общий фланец. В один прямоугольный фланец вклеивают до 15 трубок.
Цистерны для химических реагентов часто снабжены кранами и выпускными отверстиями из бронзы или латуни. К материалу цистерн их невозможно приварить, а другие виды соединений требуют специальных уплотнительных средств, что усложняет и удорожает всю систему. Склеивание эпоксидными клеями показало преимущества такого соединения благодаря простоте, герметичности и долговечности.
Сложные клееные конструкции все чаще применяют в строительстве. В настоящее время расширяется применение алюминиевых оконных рам и дверей, склеенных эпоксидными клеями.
И здесь используют анодированные профили. Их сварка может
