Склеивание металлов и пластмасс - Ковачич Л.
Скачать (прямая ссылка):
Порошкообразные клеи часто наносят в псевдоожиженном слое или газопламенным способом. Предварительно подогретый материал погружают в псевдоожиженный порошок, толщина образующегося слоя наплавленного порошка зависит от массы тела, температуры предварительного подогрева и времени погружения. Температуру выбирают так, чтобы нанесенный слой расплавился полностью, благодаря чему обеспечивается мгновенное склеивание.
При газопламенном нанесении также можно добиться полного расплавления нанесенного слоя, причем не только предварительным подогревом, но и установлением подходящей длины пламени газопламенной головки или расстояния пламени от поверхности, на которую наносят клей.
Расплавы некоторых термопластов (полиэтилен, поливинил-бутираль и т. п.) обладают такими адгезионными свойствами, что пленку, выдавливаемую из сопла с широкой щелью, можно прямо наносить на склеиваемый материал и еще до затвердевания расплава наносить следующий слой. Если же нанесенный слой успевает застыть, то для склеивания можно воспользоваться приемом, используемым при сварке: при местном нагреве клей плавится только в определенном месте, к которому прикладывают вторую склеиваемую поверхность. Этот способ используется в производстве упаковки.
94
2.5. ОБРАЗОВАНИЕ СОЕДИНЕНИЯ
Итак, после подготовки поверхности, приготовления и нанесения клея должно произойти собственно склеивание с образованием прочного клеевого соединения. После того, как мы нанесли клей на склеиваемые поверхности, в зависимости от вида клея происходит испарение растворителей либо твердение расплава, начинается реакция отверждения и т. п. С момента нанесения клея на одну из соединяемых поверхностей до наложения второй может пройти некоторое время, которое называется открытой выдержкой. Затем склеиваемые поверхности соединяют, применяя, как правило, соответствующие приспособления, чтобы обеспечить параллельность поверхностей. Используемые приспособления должны обеспечить требуемое для склеивания давление, которое устанавливает изготовитель клея. Давление способствует созданию равномерного слоя клея определенной толщины и его хорошему контакту со склеиваемыми поверхностями. Кроме того, под давлением клею легче проникнуть в поры и неровности поверхности, благодаря чему возникает механическое зацепление. Давление должно быть приложено вертикально к площади соединения и быть равномерным. Кроме того, эти приспособления .фиксируют соединяемые части до тех пор, пока не произойдет отверждения клея. В промышленности при склеивании ответственных конструкций (пропеллеры самолетов, крылья, рули и т. п.) для создания давления часто используют автоклавы, причем одновременно соединение нагревается до требуемой температуры.
В ряде случаев, когда продолжительность открытой выдержки превышена, необходимо нанесенный клей реактивировать. Это достигается нанесением нового слоя клея, реактивацией нагреванием — размягчением или расплавлением клея, реактивацией растворителем, которым смачивают поверхность клея.
Нужная температура при склеивании достигается в печах, автоклавах или в обогреваемых прессах, а также (в зависимости от вида клея и субстрата) высокочастотным нагревом и др. Преимуществом отверждения в больших автоклавах является возможность точного соблюдения и воспроизводимости параметров отверждения для разных режимов.
При склеивании небольших изделий чаще всего используют термостаты с регулируемой температурой (до 200 °С).
Отверждение без нагревания — наиболее простой способ и именно к этому стремятся при разработке новых клеев.
2.6. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОЧНОСТЬ СОЕДИНЕНИЯ
В разд. 3.1 мы уже говорили о факторах, влияющих на прочность соединений. Это так называемые внутренние факторы, которые обусловлены свойствами составных частей соединения и их взаимным влиянием.
95
Наиболее существенными внешними факторами являются температура, влажность, воздействие воды, химических реагентов, атмосферная коррозия. Кроме этого необходимо учитывать, особенно в случае термопластичных и эластомерных клеев, и влияние длительной нагрузки, результатом чего является ползучесть. Клеи на основе термопластичных полимеров легко деформируются при повышенной температуре, при увеличении частоты динамического нагружения, а также при повышенном содержании растворителя или пластификатора в клее. У термореактивных клеев влияние ползучести выражено меньше. Иногда способ отверждения влияет на снижение водостойкости (например, эпоксидов, отвержденных отвердителями на основе BF3) или повышение хрупкости.
Сравнение большого числа зависимостей прочности соединения от температуры для различных клеев и клеевых соединений показывает, что до определенной температуры, которую можно считать теплостойкостью соединения, не происходит существенных изменений прочности, а часто отмечается ее умеренный рост. (Понятие «теплостойкость соединения» отражает теплостойкость клея, изменения теплового расширения клея и субстрата и теплостойкость субстрата). При дальнейшем повышении температуры происходит существенное снижение прочности соединения, зависящее от типа клея и использованных наполнителей, которые способствуют теплоотводу и тем самым в определенной степени снижают влияние температуры на прочность соединения.
