Пайка металлов. Сварка пластмасс и склеивание

Процесс нагрева излучением легко регулируется в широком диапазоне путем изменения мощности лучистого потока (температуры нагрева излучателя) и расстояния до облучаемых объектов.

10.2 Сварка инфракрасным излучением

Сварка с помощью ИК-излучения основана на превращении лучистой энергии в тепловую внутри соединяемого материала. ИК-излучение имеет электромагнитную природу. Считается, что ИК-спектр занимает область длин волн от 0,72 до 1000мкм, т.е. от красной границы видимого спектра до коротковолновой части миллиметрового диапазона. ИК-лучи ведут себя как и любые другие лучи: отражаются, преломляются, поглощаются. Поглощаемость ИК-лучей телами использована для сварки. Механизм преобразования ИК-лучей в тепло внутри материала состоит в следующем: известно, что элементарные частицы тел имеют собственную частоту колебаний, а для пластмасс эти частоты колебаний определяются структурой молекул, размерами атомов, внутри- и межмолекулярными связями. И если частота ИК-лучей совпадает с собственной частотой колебаний элементарных частиц облучаемого тела, то происходит так называемое резонансное поглощение, т.е. превращение электромагнитной энергии в тепловую.

Рис. 10.1. Схема сварки ИК-излучением:

1 - источник света, 2 -рефлектор; 3,4 - свариваемые детали, 5 - подложка.

Важной характеристикой нагрева ИК-лучами служит степень поглощения пластмассами лучистой энергии. Наибольшей способностью обладает пентопласт, наименьшей - фторопласт. Большинство пленок относительно прозрачны для ИК-лучей, поэтому часть лучистой энергии, проходя через них, попадает на подложку, поглощается ею и нагревает ее. Нагретая подложка передает часть теплоты свариваемой пленке. Наиболее эффективна в отношении скорости нарастания температуры ламповая сажа, затем черная бумага, черная пористая резина, черная прорезиненная ткань и др. Плохо нагревается материал при сварке на пассивных подложках, например, из фторопласта. С увеличением толщины свариваемых пленок роль подложки заметно уменьшается в результате ослабления интенсивности лучевого потока. При сварке ИК-излучением нагреватель не оказывает давления на свариваемые детали. Поэтому нагреваемые детали сдавливаются путем натяжения свариваемых пленок, либо на упругих подложках. Предельная толщина свариваемых пленок - 1,5 - 2 мм.

К термическим параметрам при сварке ИК-излучением можно отнести температуру сварки Тсв, которая зависит от природы нагреваемого термопласта и размеров детали. Температура сварки фактически измеряется на поверхности нагреваемой детали, т.е. Тсв =Тп.

При условии адиабатических границ нагреваемых поверхностей распространение теплоты может быть представлено одномерной схемой, когда температура поверхности Тп нагреваемой детали:

,

где - коэффициент теплопроводности; - коэффициент поглощения ИК-излучения облучаемым материалом; qи - мощность излучения, Вт/см2; k - коэффициент, представляющий собой функцию времени; - коэффициент теплопроводности материала, Вт/см2К.

Глубина проплавления:

,

где Тпл - температура текучести данного термопласта.

Интенсивность ИК-излучения пропорционально четвертой степени температуры излучающего инструмента:

,

где qи - мощность излучения, - постоянная Стефана-Больцмана, F - площадь поверхности излучателя; - степень черноты поверхности; Т - абсолютная температура излучателя.

Мощность излучения qи тем больше, чем выше температура излучающей поверхности инструмента. Поглощенное нагреваемой поверхностью излучение составляет лишь часть поток qи, что учитывается коэффициентом теплопередачи, зависящим от формы и размеров излучающей и поглощающей поверхностей, а также от взаимного расположения.

Возможна сварка ИК-излучением листового материала, стержней, труб и других профилей как с присадочным прутком с разделкой кромок, так и без присадочного материала, где ИК-излучатели выполнены с прямоугольными и фигурными нагревательными элементами.

10.3 Оборудование для сварки ИК-излучением

Источник ИК-излучения - самый важный элемент сварочных устройств и установок, которые состоят из кварцевых излучателей, силитовых стержней и никельхромовых сплавов.

Кварцевые излучатели выпускаются в виде трубок, внутри которых находится токопроводящая спираль. В разборных нагревателях нихромовая спираль намотана на кварцевый стержень и вставлена в кварцевую трубку толщиной 2 мм, которая нагревается до 1273-1473К.

В газонаполненных кварцевых лампах источником излучения является вольфрамовая спираль. Температура нагрева нити таких ламп 2373К.

Чаще используются силитовые излучатели. Силит - это керамический материал на основе карбида кремния и глины. Он обладает повышенным электросопротивлением в сочетание с термостойкостью. Силитовые стержни располагаются на расстоянии до 10 мм от свариваемых изделий. Рабочие температуры у них 1573 К, диаметр 6 мм, длина 60 мм, U =24 В, мощность 260 Вт. Наибольший диаметр нагревателей - 25 мм, мощность 7,5 кВт. Для непрерывной сварки термопластичных пленок толщиной до 2мм ИК-излучением выпускаются универсальные сварочные машины МСП-5М и СПК-М со сменными сварочными головками. Для автоматической сварки пластиковых труб с наружным диаметром до 140 мм применяется установка УСПТ-ИК-1С, до 320мм - УСПТ-ИК-2С. Для непрерывной стыковой сварки линолеума из ПВХ применяются сварочные устройства типа «Пилад-220».

10.4 Сварка лучом лазера

При сварке термопласта лучом лазера нагрев соединяемых поверхностей достигается в результате превращения лучевой энергии лазера в тепловую в месте фокусировки луча.

Рис. 10.2. Схема сварки пленки лучом лазера:

1 - лазер; 2 - отклоняющее зеркало; 3,4 - свариваемые пленки, 5 - прижимной ролик; 6 - фокусирующая линза.

Особенность лазерного излучения состоит в его способности создавать в фокусе мощность значительной плотности. Для этого когерентный луч при помощи специальных линз собирается в узкий пучок, достигающий десятых долей миллиметра.

Непрерывно действующий СО2-лазер мощностью 1 кВт позволяет в фокальном пятне диаметром 0,1 мм получить плотность тепловой мощности около 3 мВт/см2. Применение лазеров для сварки с появлением относительно дешевых молекулярных газовых лазеров, работающих на СО или СО2, имеющих КПД 15-20%. Лазерная сварка наиболее эффективна при соединении тонких полимерных пленок.

Скорость vс сварки пленок лучом лазера определяется необходимостью повышения температуры °Т до температуры плавления:

,

где Q _ поглощаемая пленками лучистая энергия; - плотность материала, ср - удельная теплоемкость, b - ширина шва; - суммарная толщина свариваемых пленок.

СО2-лазер широко применяется для резки термопластов, а также для раскроя синтетических тканей и искусственных кож. При этом средняя скорость раскроя составляет 1 м/с и зависит от количества слоев материала, его свойств и мощности луча.

Для сварки полимерных материалов могут быть использованы не только газовые лазеры, генерирующие лучи с длиной волны 10,6 мкм, но и лазеры на рубином кристалле с длиной волн 1,06 мкм.

Лекция № 11. Качество сварных соединений

11.1 Дефекты сварных соединений

Дефектами сварных соединений называют структурные микро- и макронеоднородности, возникающие в сварном шве вследствие нарушений технологии подготовки свариваемых конструкций, их сборки и сварки.

Основные признаки, характеризующие влияние на прочностные свойства сварного соединения - геометрические размеры дефектов, их форма, положение в сечении сварного шва и массовость.

Рис. 11.1. Общая классификация типов сварочных дефектов при сварке пластмасс.

Дефекты, встречающиеся в процессе сварки, можно разделить на следующие группы:

1) дефекты заготовок, подготовки и сборки под сварку;

2) дефекты формы и отклонения в размерах сварных швов;

3) наружные и внутренние дефекты сварных швов и соединений;

4) низкие механические свойства сварных соединений;

5) деформации и коробление сварных конструкций.

1) Дефекты заготовок, подготовки и сборки под сварку. Для их предотвращения заготовки должны быть сделаны в точном соответствии с чертежом. Характерными дефектами заготовок под сварку являются: 1) неправильный угол скоса кромок; 2) непостоянство угла скоса кромок; 3) вырывы и зарезы кромок; 4) загрязнение кромок.

Характерные дефекты сборки под сварку: 1) слишком большой или слишком малый зазор между кромками собранных под сварку элементов; 2) непостоянство зазора между кромками по длине; 3) несовпадение плоскостей кромок; 4) не предусмотрены обратные деформации собранных элементов.

2) дефекты формы и отклонения в размерах сварных швов образуются вследствие неправильной подготовки под сварку, нарушения установленного температурного режима сварки, несоответствия скорости подачи присадочного материала и скорости сварки, непостоянства давления.

3) При сварке пластмасс наиболее распространены такие наружные и внутренние дефекты сварных швов и соединений, как поры, несплавления, непровары и трещины.

Основная причина образования пор - длительный контакт с воздухом оплавленных поверхностей перед их осадкой. Образование пор возможно и при деструкции полимерного материала в случае резкого превыщения оптимальной температуры сварки в сочетании с недостаточным давлением осадки.

Несплавления возникают вследствие неплотного контакта оплавляемых поверхностей, превышения допустимых зазоров, чрезмерных технологических пауз, недостаточного давления осадки.

Основные причины возникновения непроваров - низкое давление и недостаточная длительность осадки.

Образование трещин связано с неравномерностью и повышенной скоростью охлаждения шва, вызывающих повышенный уровень усадочных напряжений.

4) Ухудшение механических свойств сварного соединения с изменением в структуре полимера при нагреве их на воздухе. Поэтому при сварке применяют газы-теплоносители, которые инертны по отношению к пластмассам, например, азот, углекислый газ, аргон и др.

5) Деформация и коробление сварных конструкций из пластмасс происходят за счет внутренних напряжений в швах и околошовной зоне, возникающих вследствие усадки шва, неравномерного нагрева и неравномерного охлаждения. В значительной мере способствует этому и тот факт, что для пластмасс характерна относительная малая теплопроводность, большая усадка и значительное расширение при нагреве.

11.2 Контроль качества сварных соединений из пластмасс

Качество сварных соединений пластмасс определяется степенью соответствия соединений установленным нормативным требованиям, которые характерны для заданных условий их эксплуатации и включают требования к качеству основных и вспомогательных полимерных материалов; к качеству подготовки элементов конструкций для сборки под сварку; к сборки свариваемых элементов конструкций; к качеству сварки элементов конструкции.

В соответствии с этими требованиями различают три стадии контроля:

1) предварительную, включающую контроль основных и вспомогательных материалов, контроль подготовки элементов конструкций для сборки и контроль технологии сборки свариваемых элементов конструкций;

2) текущую, включающую контроль технологических режимов сварки элементов конструкций;

3) заключительную, включающую контроль сварных соединений с применением разрушающих и неразрушающих методов.

Разрушающие методы контроля включают определение механических свойств сварных соединений посредством испытания сварного соединения на одноостное статическое растяжение - ГОСТ 16971-71, ГОСТ 11262-80; сварного соединения на статический изгиб - ГОСТ 4684-71; сварного соединения на ударную вязкость - ГСОТ 4647-80; сварного соединения на морозостойкость - ГСОТ 22346 -77; сварного соединения на хрупкость при изгибе - ГСОТ 16782-83; сварного соединения на ползучесть - ГОСТ 18197-82; сварного соединения на старение под воздействием естественных климатических условий - ГОСТ 17170-71.

Неразрушающие методы контроля сварных соединений пластмасс включают: визуально-оптический, радиационный, ультразвуковой, электроискровой, капиллярный, на герметичность, тепловой, голографический.

Визуальное выявление дефектов заключается во внешнем осмотре и измерениях. Как правило, внешнему осмотру подвергают 100% сварных соединений пластмасс.

Типовые дефекты сварки, выявляемые внешним осмотром и измерением: выходящая за рамки регламентируемых значений высота сварочных валиков; превышение регламентируемого несовпадения свариваемых кромок и деталей; превышение регламентируемого зазора по границе свариваемых поверхностей перед сваркой.

Контроль сварных соединений на герметичность осуществляется одним из следующих способов:

1) Испытание сжатым воздухом с погружением в воду применяется для изделий небольших размеров, имеющих форму замкнутых сосудов и резервуаров. Заключается он в том, что изделие погружают в воду и наполняют сжатым воздухом. В местах нарушения герметичности воздух выходит из изделия и образуются пузырьки.

2) Испытание сжатым воздухом и обмазкой мыльной водой состоит в том, что сварная конструкция заполняется сжатым воздухом, а с внешней стороны сварные швы обмазывают мыльной водой. Дефектные участки выявляются по появлению мыльных пузырьков.

3) Испытание керосином состоит в том, что проверяемый на непроницаемость шов с одной стороны обмазывается водным меловым раствором, после высыхания которого другая сторона шва обильно смачивается керосином. Керосин, обладающий весьма низкой вязкостью и высокой проникающей способностью, проходит через дефектные участки, выступает на окрашенной мелом поверхности в виде ржавых пятен и полос. Недостатком этого метода испытаний является то, что некоторые материалы набухают в керосине.

4) Испытание сжатым воздухом и аммиаком состоит в том, что на сварные швы испытуемого материала накладывают бумажную ленту, пропитанную 5%-ным водным раствором фенолфталеина. Затем в изделие подается аммиак в количестве 1% от объема воздуха. При наличии сквозных дефектов аммиак проходит через них и вызывает изменение цвета бумаги с белого на фиолетовый.

5) Люминесцентный метод заключается в том, что на одну из сторон наносят слой люминесцентной жидкости (дефектоль, нориоль и д.р.). По истечению времени, необходимого для проникновения жидкости, обратную сторону посыпают порошком (окиси магния, талька). В местах нарушения герметичности жидкость проходит через дефект и смачивает порошок. После 30-50-минутной выдержки удаляется лишний порошок и поверхность подвергается облучению ультрафиолетовыми лучами в затемненном помещении. В местах нарушения непроницаемости наблюдается свечение порошка, смоченного люминесцирующей жидкостью.

Ультразвуковая дефектоскопия применяется для выявления внутренних дефектов в сварных швах и основном материале. В основу ультразвуковой дефектоскопии положена способность ультразвука отражаться от поверхности раздела двух сред с различной акустической плотностью. Ультразвуковые колебания для целей дефектоскопии получают при помощи пьезоэлектрического эффекта. Для передачи ультразвуковых колебаний используют специальные устройства - щупы или искательные головки.

Ультразвуковой метод контроля сварных соединений пластмасс имеет специфические особенности по сравнению с контролем сварных соединений металлических изделий, определяемые акустическими свойствами полимерных материалов - небольшая скорость распространения ультразвуковых волн, высокий коэффициент затухания. Для ультразвукового контроля сварных соединений в зависимости от вида сваренной конструкции можно использовать следующие методы: теневой (при двустороннем доступе к сварному шву), зеркально-теневой и импульсный эхо-метод (при одностороннем доступе к сварному шву).

Радиографический метод контроля подразделяется на гаммографический и рентгенографический. Гаммографический метод контроля сварных соединений пластмасс не нашел широкого применения. При рентгенографическом методе с целью достижения наибольшей чувствительности следует использовать рентгеновскую аппаратуру, обеспечивающую низкоэнергетическое (мягкое) излучение.

Лекция № 12. Склеивание пластмасс и металлов

12.1 Механизм процесса склеивания

В последние годы все более широкое распространение получают клеевые неразъемные соединения элементов конструкций из пластмасс и металлов. В ряде случаев склеивание является единственно возможным способом соединения материалов с точки зрения технологии и требуемой прочности.

Прочность клеевого соединения характеризуется силами адгезии и когезии. Адгезия представляет собой сцепление между частицами самого клея. В зависимости от соотношения сил когезии и адгезии разрыв клеевого соединения может происходить по массе клеящего вещества или по поверхности раздела клей-подложка. Разрыв по поверхности раздела указывает на неудачный выбор клея для данной подложки или же на плохую подготовку ее поверхности. Разрыв по массе клеящего вещества объясняется значительной толщиной клеевого слоя и его недостаточной механической прочностью. Кроме того, на клеящие свойства полимера значительное влияние оказывают величина молекулярного веса, структура молекулы, плотность упаковки и др. факторы.

Адгезию чаще всего определяют эмпирической величиной работы, затрачиваемой для разъединения склеенных поверхностей. Известны следующие теории адгезии клеящего состава: адсорбционная, электрическая, диффузионная и химическая.

Электрическая теория адгезии предполагает наличие двойного электрического слоя, образующегося при контакте двух различных субстрактов. Согласно этой теории соединение является конденсатором, различно заряженные пластины которого притягиваются. Если их разделить, то конденсатор заряжается, причем должна наблюдаться электронная эмиссия.

Согласно диффузионной теории, адгезия полимеров происходит вследствие диффузии линейных молекул в склеиваемый материал и образования тем самым прочной связи между клеем и материалом. Отправная точка диффузионной теории - линейное строение высокополимеров и гибкость их молекул, позволяющая им микробрауновское движение. Способность к диффузии характерна только для адгезивов (клеев). Однако в случае нанесения клеящих материалов из растворов сами склеиваемые материалы могут набухать или растворяться под действием растворителя, вследствие чего молекулы основного материала приобретают значительную подвижность, а отсюда возможна диффузия молекул свариваемого материала в клей.

Адсорбционная теория адгезии рассматривает адгезию как поверхностный процесс воздействия на поверхности раздела клей - склеиваемый материал межмолекулярных сил Ван-дер-Ваальса. Адсорбционные силы отличаются от других видов молекулярного взаимодействия тем, что они происходят на поверхности раздела фаз между разными молекулами. Основой адсорбционной теории адгезии является представление о молекулярном взаимодействии субстрата и клея при условии, что они имеют функциональные группы, способные к взаимодействию. Процесс возникновения адгезионных связей происходит в два этапа: транспортировка молекул клея к поверхности субстрата и межмолекулярные взаимодействия после сближения молекул клея и субстрата на расстояние меньше 0,5 нм.

В соответствии с химической теорией адгезии для получения прочного соединения необходимо, чтобы соединяемые материалы взаимодействовали между собой с образованием химических связей через границу раздела фаз.

12.2 Классификация и основные компоненты клеев

Склеивание производится специальными веществами - клеями, представляющими собой вещества или смеси веществ органического происхождения, которые благодаря сочетанию в них таких свойств как хорошее прилипание, механическая прочность в требуемом интервале температур, отсутствие хрупкости и т.д. пригодны для прочного соединения пластмасс и других материалов.

К основным компонентам клеев относятся связующие, носитель, катализаторы и отвердители, ингибиторы и замедлители, модифицирующие добавки.

Связующие - это основа клея, свойства которой обуславливают свойства клеевого соединения. Прочность, долговечность, химическая стойкость клеевого соединения зависят от химической структуры, молекулярной массы, степени кристалличности, растворимости клея.

Носителями клея могут быть растворитель, пленка, бумага, различные ткани. В случае жидких клеев растворитель обеспечивает требуемую вязкость, возможность нанесения равномерного слоя.

Катализаторы и отвердители - компоненты, обеспечивающие протекание реакций отверждения, при которой катализаторы остаются без изменения, а отвердители вступают во взаимодействие со связующими и способствуют образованию сетчатой структуры.

Ускорители, ингибиторы и замедлители - вещества, которые контролируют процесс отверждения клея. Ускоритель убыстряет реакцию отверждения под действием катализатора, ингибитор ее тормозит и прекращает, а замедлитель замедляет, тем самым, обеспечивая сохранение готового клея вплоть до момента его использования.

К модифицирующим добавкам относятся наполнители, разбавители, пластификаторы, пигменты, красители, стабилизаторы. Одни модификаторы добавляют для снижения стоимости клеев (разбавители), другие - для повышения стойкости к действию окружающей среды (стабилизаторы), для изменения внешнего вида клея (красители), для снижения хрупкости клеевого соединения (пластификаторы).

Широкое распространение клеевых соединений в различных отраслях техники привело к созданию большого количества марок клея и необходимости их классификации:

а) по химической природе основных компонентов клеев их можно разделить на природные и синтетические.

Синтетические клеи подразделяются в основном на две группы:

1) клеи, изготовленные из термопластических полимеров;

2) клеи, изготовленные из термореактивных полимеров, при изготовлении или перед употреблением которых вводят отвердитель.

Основа клея	Природные клеи	Синтетические клеи
		Термопластичные	Термореактивные
Клеи	Органические: кровяной альбумин, казеин, крахмал, декстрин, асфальт, канифоль, каучук. Неорганические: жидкое стекло, гипс, цемент.	На основе ПВА и его дисперсии, акрилатов, поливинилбутираля, производных нитрата целлюлозы, полистирола, полисульфонов.	Фенольные, карбамидные, резорциновые, эпоксидные, меламиновые, алкидные, полиэфирные, изоцианатные, полиамидные
Физическое состояние и вид	Жидкости, пасты, порошки	Жидкости, пленки, гранулят	Жидкости, порошки, пленки
Основная характеристика	Широкий интервал прочности, относительно хорошая теплостойкость, ограниченная водостойкость	Хорошая прочность, склонность к ползучести, низкая химическая стойкость, хорошая водостойкость, теплостойкость до 85 0С	Высокая прочность,отличная водостой-кость и химическая стойкость, хорошая теплостойкость, часто образуется хрупкий шов
Применение	Бумажная промышленность, делопроизводство, использование в быту	Игрушки, тара, приборы, автомобильная промышленность, машиностроение	Сложные строительные и химически стойкие конструкции, самолетостроение.
Типичные субстраты	Древесина, бумага, пробка, кожа, керамика	Пластики, металлы, древесина, стекло и их комбинации	Металлы, древесина, стекло, пластики, кожа

б) в зависимости от способности выдерживать тепловые нагрузки:

- клеи, выдерживающие длительное воздействие температур порядка 60-800С

- теплостойкие клеи, выдерживающие длительное или кратковременное воздействие температур порядка 160-3500С

- высокотеплостойкие клеи, выдерживающие кратковременное воздействие температур до 10000С

в) в зависимости от температуры склеивания клеи можно разделить на 2 группы:

- клеи, склеивание которыми можно производить без подогрева, т.к. при введении специальных отвердителей и катализаторов, химические реакции протекают быстро.

- клеи, которыми можно склеивать, подогревая соединения до 150-2500С

г) в зависимости от агрегатного состояния клеев в процессе их нанесения на материал клей можно разбить на 4 группы:

- жидкие;

- пастообразные;

- пленочные;

- твердые и порошкообразные, наносимые только на предварительно подогретые поверхности соединяемых деталей.

Жидкие и пастообразные клеи делятся на:

1) клеи, остающиеся жидкими и хорошо текучими в начале прессования;

2) клеи, подвергающиеся с целью удаления растворителя при предварительной сушке до получения твердого клеевого слоя и размягчающиеся при подогреве в процессе склеивания до состояния большей или меньшей текучести.

12.3 Подготовка поверхностей к склеиванию

Прочность клеевого соединения, помимо правильного выбора типа клея, зависит от соответствующей подготовки поверхности. Подготовка поверхности к склеиванию предусматривает тщательную подгонку склеиваемых деталей друг к другу, очистку от масла, жиров и других загрязнений. Это необходимо для получения тонкой равномерной по толщине клеевой прослойки без разрывов. Адгезия клеев с пластмассами, металлами и др. материалами есть результат сложных физико-химических процессов, происходящих при взаимодействии клея со склеиваемыми поверхностями, что может быть только при хорошем контакте между ними, т.е., когда поверхности совершенно чистые. При склеивании материалов рекомендуемая чистота поверхности должна соответствовать шестому или восьмому классу.

В основном применяются три способа подготовки поверхности изделий:

1) химический;

2) физический;

3) механический.

Химический способ заключается в обработке поверхностей пластмасс или металлов растворами специального состава или растворителями. Для обезжиривания рекомендуется применять бензин или ацетон. Очень эффективно омывание металлических заготовок горячими парами растворителей.

В ряде случаев для получения прочных клеевых соединений обезжиривание металлов недостаточно. Помимо обезжиривания, поверхности подвергают травлению в водных растворах серной кислоты при температуре 60-700С, в растворе хромового ангидрида при той же температуре, в водном растворе фосфорной кислоты, а также в смесях минеральных кислот и их солей.

Физический способ подготовки поверхности предусматривает создание спец. промежуточных слоев на деталях, подлежащих склеиванию, которые имеют повышенное сцепление с поверхностью материала и к которым клеи имеют более высокую адгезию. Такие слои, как анодное, оксидное покрытие увеличивают коррозионную стойкость металла.

При механическом способе подготовки увеличивается площадь склеивания, способность материалов к адгезии. Это достигается пескоструйной, дробеструйной или механической обработкой, а также протиранием наждачной бумагой или шкуркой.

12.4 Технологический процесс склеивания

Технологический процесс склеивания состоит из следующих операций:

1) выбор клеевого соединения, зависящий от назначения детали, условий ее работы, вида нагрузки на шов и т.д.

2) подготовка поверхности под склеивание;

3) тщательная подгонка обработанных поверхностей друг к другу;

4) нанесение тонкого равномерного слоя клея на обе склеиваемые поверхности, производимое с помощью кисти, шпателя или пульверизатора;

5) открытая выдержка на воздухе поверхностей с нанесенным клеем, чтобы удалить растворители из нанесенного слоя клея, т.к. при прессовании с подогревом они вызывают вспенивание клея и образование клеевой прослойки с пористой структурой;

6) сборка склеиваемых деталей и выдержка под прессом;

7) выдержка после соединения склеиваемых поверхностей в течение определенного времени в зависимости от вида клея;

8) термообработка клеевых соединений с целью полного отверждения клеевого слоя;

9) испытание клеевого соединения.

12.5 Контроль качества клеевых соединений

Все дефекты клеевых соединений получаются в результате несоблюдения технологического процесса склеивания. Различают следующие дефекты клеевых соединений:

1) Слабое сцепление. Этот дефект является скрытым и поэтому наиболее опасным, т.к. снижает прочность соединения. Он получается в результате:

а) склеивания замасленных или загрязненных поверхностей, снижающих адгезию;

б) применения некачественного клея;

в) несоблюдения технологических режимов склеивания;

2) Местные непроклеи. Эти дефекты встречаются при склеивании изделий сложной конфигурации и возникают вследствие:

а) плохой пригонки склеиваемых поверхностей;

б) недостаточного давления при склеивании;

в) высокой вязкости клея;

г) нанесения слишком толстого слоя клея.

3) Пористая клеевая прослойка. Этот вид дефекта дает значительное снижение прочности при сдвиге. Он возникает в результате:

а) большого количество растворителя в клеевой прослойке, вызывающего вспенивание клея;

б) недостаточного давления при склеивании;

в) плохой пригонки соединяемых поверхностей.

4) Расслаивание и трещины. Эти дефекты чаще всего наблюдаются в клеевых соединениях, как в результате больших внутренних напряжений, возникающих вследствие высокого давления, так и при слабом сцеплении.

5) Голодное клеевое соединение получается при чрезмерно высоком давлении или нанесении слишком тонкого слоя клея.

ЛИТЕРАТУРА

по дисциплине «Пайка металлов»

1. Лашко С.В., Лашко Н.Ф. Пайка металлов. М.: Машиностроение, 1988. 376 с.

2. Петрунин И.Е., Лоцманов С.И., Николаев Г.А. Пайка металлов. М.: Машиностроение, 1973. 280 с.

по дисциплине «Сварка пластмасс и склеивание»

1. Гальчинский Л. В., Осмак М.И. Сварка, склеивание и напыление пластмасс. Львов: Издательство Львовского Университета, 1968. 284с.

2. Зайцев К.И., Мацюк Л.Н. Сварка пластмасс. М.:Машиностроение, 1978. 224с.

3. Сварка полимерных материалов: Справочник/ К.И. Зайцев, Л.Н. Мацюк, А.В. Богдашевский и д.р.; Под общ. ред. К.И. Зайцева, Л.Н. Мацюк. М.: Машиностроение, 1988. 312с.

Размещено на Allbest.ru

...