Технологические процессы формования, намотки и склеивания конструкций - Крысин В.Н.
ISBN 5-217-00533-5
Скачать (прямая ссылка):
101
их охрупчивания. Поврежденные детали сборочного узла можно легко отремонтировать, так как повторный отжиг не разрушает клеевого соединения.
В клеевых соединениях из алюминиевых сплавов наиболее широкое распространение получили клеи, работоспособные до 200 °С. Эти соединения нашли применение:
в сложных дублированных конструкциях. Эти конструкции характерны тем, что имеют большую площадь склеивания. К ним можно отнести дублированные обшивки агрегатов самолета (фюзеляжа, гондолы, агрегатов управления), стоперы, останавливающие развитие трещин, различные местные усиления на обшивках;
в конструкциях, у которых обшивки разнесены сотовым заполнителем на высоту сотовой ячейки.
Технология нанесения клеев при изготовлении многослойных конструкций, так же как и технология их склеивания, имеет свои особенности.
Клеевые пленки обладают способностью прилипать к поверхностям склеиваемых деталей в процессе сборки узлов. Клеевые пленки защищены с обеих сторон полиэтиленовой пленкой, которая предохраняет их от высыхания и загрязнения.
Клеевые пленки, по сравнению с жидкими клеями, имеют следующие преимущества:
обеспечивают более равномерное распределение клеевой композиции по всей склеиваемой поверхности;
исключают возможность применения клеевой композиции не той марки, так как защитные полиэтиленовые пленки окрашиваются в определенные цвета в соответствии с маркой клея;
позволяют более широко внедрять средства механизации (при раскрое и прикатке к поверхности);
обеспечивают хорошие условия транспортировки и хранения;
обеспечивают высокие санитарно-гигиенические условия выполнения сборочных работ, так как практически не выделяют летучих веществ.
В связи с указанными преимуществами клеевые пленки получили широкое применение при изготовлении клеевых соединений. В табл. 2.8 приведены технологические параметры клеевых пленок.
Таблица 2.8
Марка клея aQTp. МПа т, г 5, MM
BSL-312 7.0 280 0,30
R-391/1 7,2 300 0,36
FM-137 7,6 310 0,31
Примечание. 00Тр - напряжение отрыва; т - масса 1 м2 пленки; 5 - толщина пленки.
102
В основе процесса образования клеевого шва лежат адгезия, коге-зия, смачиваемость, растекание. Они характеризуют физико-химическую сторону сложного технологического процесса. В настоящее время существует несколько фундаментальных теорий адгезии. Ранее считалось, что адгезия имеет механический характер. Шорн и Шонгорн выдвинули адсорбционную теорию, предпосылки которой высказывались ранее Юнгом, Дюпре. Согласно этой теории процесс формирования связей между адгезивом и субстратом определяется адсорбцией молекул адгезива поверхностью субстрата. Адсорбционные процессы имеют место при формировании пленки из слоя жидкого клея. При формировании пленки из полимерных материалов адгезив зависит от концентрации исходного раствора, природы растворителя, молекулярной массы полимера, температуры среды и других факторов.
Для осуществления диффузионных процессов необходимы термодинамическая совместимость, которая сводится к взаимной растворимости адгезива и субстрата, а также подвижности макромолекул полимеров.
В настоящее время находит свое развитие микрореалогическая теория адгезии. Она объясняет процесс склеивания тем, что в ходе формирования клеевого слоя из расплава происходит заполнение выемов шероховатой поверхности субстрата, за счет чего увеличивается площадь фактического контакта, что приводит к увеличению прочности. Разработаны также электрическая, химическая теории адгезии.
Следует отметить, что каждая из существующих теорий отражает лишь одну из сторон сложнейшего процесса адгезии. Очевидно, что в конкретных теоретических задачах целесообразно рассматривать процесс адгезии как совокупность всех протекающих процессов.
В зависимости от свойств применяемого клея, метода его нанесения и типа соединения на поверхности субстрата может образоваться клеевая пленка с разными характеристиками. При соединении обшивки с сотовым заполнителем посредством клея происходит перераспределение клея. У стенок сотовых ячеек образуются галтели. Образование клеевых галтелей можно объяснить явлением поверхностного натяжения клея и подъемом жидкости, при этом с известной степенью точности можно допустить, что сотовая ячейка представляет собой капилляр с сечением правильной шестигранной формы.
Капиллярные силы искривляют поверхность жидкости и создают капиллярное давление. Очевидно, что молекулы жидкости, расположенные вблизи границы раздела двух фаз жидкость — газ, находятся в условиях, отличных от условий внутри жидкости. Отличаются и энергии молекул, расположенных вблизи границы, и молекул, находящихся внутри жидкости. Разность между энергией всех молекул обеих сред, расположенных вблизи поверхности раздела, и энергией молекул, находящихся внутри среды, называется поверхностной энергией. Обычно ее принято относить к единице площади поверхности, такая величина
103
носит название коэффициента поверхностного натяжения. Существование поверхностного натяжения заставляет жидкость деформироваться таким образом, чтобы площадь ее поверхности уменьшилась.
