Склеиваемую поверхность

Склеивание может происходить практически без введения энергии в месте соединения благодаря силам адгезии (прилипания) между жидким клеем и молекулами поверхностных слоев твердого тела, а также химическим реакциям. Способность клея соединять изделия объясняется силами остаточного химического сродства между находящимися на поверхности молекулами клея и склеиваемого материала. Эти силы примерно в 10...100 раз меньше основных сил химической связи в простых молекулах.

В случае высокомолекулярных соединений, когда мономерная молекула, повторяясь в полимере тысячи раз, образует макромолекулу, силы адгезии возрастают пропорционально росту молекулярной массы. Эти силы, имея электрическую природу, в значительной степени зависят от химической структуры клея и склеиваемого материала.

Таким образом, прочность клеевых соединений определяется химическими 'и межмолекулярными силами притяжения элементарных частиц клея и склеиваемого материала. В начальной стадии процесса, когда силы взаимодействия, обусловленные смачиванием и межмолекулярным взаимодействием частиц, в основном слабы, прочность клеевого соединения мала. Далее при возникновении химических связей прочность увеличивается.

1) превращения клеящего вещества в состояние, пригодное для нанесения на поверхность склеиваемого материала (растворение, расплавление, приготовление клеящей пленки и т. д.);

V. Разрыв при растяжении склеиваемого материала (8). Следует отметить, что из перечисленных выше восьми типов

разрушения только первые семь можно считать разрушениями в соединении. Эти семь типов входят в первые четыре из пяти более общих категорий разрушения: I — когезионное; II — по склеиваемой поверхности; III — межслошюе; ГУ — разрушение армирующего слоя; V — разрушение композита. Если разрушение по поверхности раздела клеевого слоя и склеиваемого материала происходит в микромасштабе, то это явление обычно в расчетах не учитывают. Когда технология склеивания или качество материала неудовлетворительны, это явление может происходить в макромасштабе и свидетельствовать о необходимости повышения уровня контроля качества при изготовлении соединения, так как уровни разрушающих нагрузок в этих случаях обычно очень низки. Когезионное разрушение (внутри адгезионного слоя) является хрупким или вязким в зависимости от типа применяемого клея. Межслойное разрушение (не относящееся к кромочным эффектам) может быть вызвано недостатками в технологии изготовления композита, пустотами, расслоениями или термическими напряжениями. Эти причины учитываются интегрально— по их влиянию на прочность полимерной прослойки при растяжении и сдвиге. Три вида микроразрушения армирующего слоя обычно рассматривают в макромасштабе как один и тот же вид разрушения.

Из рис. 32 видно, что малая прочность поверхности раздела склеиваемого материала и адгезионного слоя существенно понижает несущую способность соединения. Причиной этого может быть высокая вязкость клея * (при температуре отверждения) или плохая зачистка склеиваемых поверхностей.

склеиваемого материала

Б. Фактическая толщина склеиваемого материала и брутто-напряжения

* Значения коэффициента определяются типом соединения, типом клея и типом разрушения. S. L. — односторонняя нахлестка; D. L.—двусторонняя нахлестка; St. L—врезная нахлестка; LSHE — податливый клей (AF-126-2); HSLE —жесткий клей (МВ-329); AT —разрушение от растяжения склеиваемого материала; CF —когезионное разрушение (клеевого слоя или связующего на поверхности композита).

t — главная ось симметрии материала слоя, перпендикулярная направлению волокон; толщина слоистого композита; толщина клеевой прослойки ti — толщина склеиваемого материала и, v, w — перемещения в направлении осей х, у, z

Количество наносимого на склеиваемую поверхность клея должно строго контролироваться, так как толщина клеевого шва имеет большое влияние на качество склейки. Для большинства клеев толщина клеевого слоя составляет 0,05—0,25 мм. Однако на практике имеют место и отклонения от указанных пределов (от 0,01 до 0,75 мм).

Брак при склеивании. К основным причинам брака следует отнести: 1) неправильное соотношение ингредиентов клеевого раствора; 2) неправильное ведение процесса склеивания, а именно: а) взята неподходящая консистенция клея; б) клеевой раствор имеет слишком низкую (глютиновые животные клеи) или слишком высокую (альбуминовые и казеиновые клеи) температуру; в) давление при запрессовке не соответствует консистенции клеевого раствора и материалу изделия; г) температура помещения не соответствует роду применяемого клея; д) неравномерно нанесён клей на склеиваемую поверхность или поверхность недостаточно гладка; е) допущен

Собственно склеивание состоит из нанесения на склеиваемые поверхности клея, соединения их и отверждения клея. Жидкие клеи наносятся при помощи кисти или валков из металла или полимерных материалов, а расплавляемые клеи чаще всего наносятся в виде зерен или порошков на склеиваемую поверхность, нагретую до температуры, превосходящей температуру плавления клея.

Ацатат целлюлозы, ацатобутират Склеиваемую поверхность три раза про-цэллюлозы, нитроцеллюлоза, пори- тирают намоченной в метиловом слирте метилстирол, поликарбонат, поли- хлопчатобумажной тканью и высушивают стирол, поливинилхлорид, полиме- до исчезновения следов растворителя. Затем тилметакрилат, этилцеллюлоза шлифовальной бумагой или наждачной бу-

Склеиваемую поверхность три раза протирают хлопчатобумажной тканью, смоченной в ацетоне, и высушивают До исчезновения запаха растворителя. Затам поверхность выдерживают в составе, содержащем 1 ч. двухромовокислого натрия, 30 ч. воды и 10 ч. серной кислоты. Оптимальные условия обработки: полио-лефина - не менее 1 ч при комнатной температуре, хлорированного полиэфира - 3 мин при температуре 71 ± 3 °С, по-лиацэтали - до 10 с при комнатной температуре. Посла обработки поверхности указанным составом ее промывают холодной водой8 и высушивают

Склеиваемую поверхность гри раза протирают хлопчатобумажной тканью, пропитанной ацетоном, и высушивают до исчезновения запаха растворителя. Затем выдерживают деталь в течение 15 мин в растворе натрийнафтапина в тетрагидрофуране. Из раствора ее вынимают металлическим захватом, промывают в ацетоне и затем в воде. Сушку проводят при температуре 30 ± 3°С в течение 1 ч

Ацатат целлюлозы, ацатобутират Склеиваемую поверхность три раза про-цэллюлозы, нитроцеллюлоза, пори- тирают намоченной в метиловом слирте метилстирол, поликарбонат, поли- хлопчатобумажной тканью и высушивают стирол, поливинилхлорид, полиме- до исчезновения следов растворителя. Затем тилметакрилат, этилцеллюлоза шлифовальной бумагой или наждачной бу-

Склеиваемую поверхность три раза протирают хлопчатобумажной тканью, пропитанной ацетоном, и высушивают до исчезновения запаха растворителя. Затем шлифовальной бумагой или наждачной бумагой N» 400 обрабатывают поверхность до исчезновения блеска. Оставшиеся частицы абразива удаляют с поверхности чистой хлопчатобумажной тканью и еще раз протирают поверхность смоченной в ацетоне тканью

Склеиваемую поверхность три раза протирают хлопчатобумажной тканью, смоченной в ацетоне, и высушивают До исчезновения запаха растворителя. Затем поверхность выдерживают в составе, содержащем 1 ч. двухромовокислого натрия, 30 ч. воды и 10 ч. серной кислоты. Оптимальные условия обработки: полио-лефина — не менее 1 ч при комнатной температуре, хлорированного полиэфира — 3 мин при температуре 71 ± 3 °С, по-лиацетали — до 10 с при комнатной температуре. После обработки поверхности указанным составом ее промывают холодной водой8 и высушивают

Склеиваемую поверхность гри раза протирают хлопчатобумажной тканью, пропитанной ацетоном, и высушивают до исчезновения запаха растворителя. Затем выдерживают деталь в течение 15 мин в растворе натрийнафталина в тетрагидрофуране. Из раствора ее вынимают металлическим захватом, промывают в ацетоне и затем в воде. Сушку проводят при температуре 30 ± 3°С в течение 1 ч

Композиционные материалы. Для подготовки поверхности композиционных материалов успешно применяются три метода. Первый — нанесение наружного слоя — заключается в том, что на склеиваемую поверхность ламината, находящегося в В-стадии, наносят термосвариваемую промытую найлоновую пленку. Этот материал почти не сморщивается и образует поверхность нужного качества. Используются ультразвуковые неразрушающие методы испытания, при которых наружный слой остается неповрежденным. После этих испытаний наружный слой можно Удалить, обнажив готовую для склеивания поверхность. Второй метод заключается в дробеструйной обработке мелкозернистой