Промремонт
Создать свой канал
После нанесения клеящих материалов необходимо зафиксировать склеиваемые детали в определенном положении, чтобы не допустить их смещения в период формирования клеевой прослойки. Фиксация обеспечивается с помощью соответствующих приспособлений.
Давление создает равномерный слой клея определенной толщины, которая влияет на прочностные характеристики клеевого соединения. Для большинства клеевых соединений оптимальной является толщина клеевой прослойки 0,1-0,2 мм.
Толщину контролируют при помощи проволоки различного диаметра. Давление способствует хорошему контакту клея со склеиваемыми поверхностями.
Под давлением клею легче проникнуть в поры и неровности поверхности, благодаря чему возникает механическое зацепление.
Давление должно быть приложено вертикально к площади соединения и оставаться равномерным. Неравномерное распределение давления, особенно при склеивании элементов с недостаточной жесткостью, может привести к перекосу элементов и формированию клеевой прослойки переменной толщины, что снижает прочность клеевого соединения.
Образование клеевого соединения имеет место при отверждении клеевой прослойки, которое происходит в результате:
- Улетучивания растворителя из раствора клея
- Улетучивания одной из эмульсий
- Улетучивания растворителя с одновременной полимеризацией растворенного вещества (процесс полимеризации может протекать при воздействии кислорода, тепла, воды или катализатора)
- Улетучивания растворителя до полимеризации растворенного вещества или одновременно с ней с отверждением отвердителем
- Использования реакционноспособного растворителя в качестве одного из ингредиентов клея
- Отверждения олигомеров отвердителями
- Затвердевания расплавленного твердого или порошкообразного клея при его охлаждении
После нанесения клея соединение должно быть выдержано в сборочном приспособлении в течение определенного времени, достаточного для полного отверждения клея.
При использовании клеев холодного отверждения соединение может выдерживаться от нескольких часов до нескольких суток. В целях сокращения продолжительности отверждения и повышения прочности соединения такие клеи могут полимеризоваться и при повышенных температурах, однако при этом снижается эластичность клеевого соединения.
Клеи горячего отверждения полимеризуются за время от нескольких минут до нескольких часов при температурах от +40 °С до +350 °С. Как правило, эти составы используются для склеивания субстратов, способных выдерживать такой нагрев.
Для клеев горячего отверждения регламентируются время и температура отверждения, скорость повышения которой зависит от габаритов склеиваемых элементов и их теплопроводности.
В процессе отверждения при повышенной температуре очень важно, чтобы нагрев был равномерным по всей склеиваемой поверхности, в противном случае могут возникать локальные внутренние напряжения. Охлаждать клеевые соединения после горячего отверждения следует медленно.
Если выбор клея определяется необходимостью достижения заданной прочности, то толщина клеевого слоя играет важную роль.
Объем клея в соединении должен быть достаточным, чтобы заполнить микронеровности на поверхности субстрата (поры, капилляры, выступы), а также компенсировать его усадку при отверждении.
Усадка клея может иметь место вследствие изменения объема молекул в результате химической реакции или удаления растворителя. Нельзя не обращать внимания на повышенный расход клея при его диффузии в поры субстрата (например, при склеивании древесины). В подобных случаях может возникнуть необходимость предварительного заполнения пор субстрата с помощью соответствующего адгезионного грунта.
Самую высокую прочность при равномерном отрыве и сдвиге получают, применяя клеи с высоким модулем упругости при минимальной толщине клеевого слоя.
Для термореактивных клеев оптимальная прочность обычно достигается при толщине слоя 0,06-0,15 мм. При толщине менее 0,03 мм прочность обычно уменьшается в зависимости от качества подгонки поверхности субстратов. При таком зазоре может получиться «голодное» соединение – практически полное отсутствие клея.
Если клей жесткий, например, термореактивный, его тонкий слой будет более устойчив к возникновению трещин при изгибе соединения. Для осуществления деформации тонкой пленки требуется большее усилие, чем для толстой. Увеличение толщины клеевого слоя одновременно повышает вероятность появления в нем пустот, воздушных пузырей или других дефектов, ослабляющих клеевое соединение.
Более того, степень нагружения границы раздела клеевого соединения внутренними напряжениями и термические напряжения при использовании субстратов с различными коэффициентами линейного расширения будут пропорциональны толщине слоя клея.
Для эластичного клея с низким модулем упругости внутренние напряжения в соединении не так сильно влияют на снижение его несущей способности. Экспериментально было многократно подтверждено, что при действии растягивающей нагрузки на соединение внахлест желательно использовать эластичные клеи в достаточно толстом слое.
Контроль качества склеивания осуществляется визуально, а также по сплошности и толщине выдавленного из клеевого шва слоя клея или герметика.
К дефектам склеивания относятся:
- Недостаточная адгезионная прочность: в случае некачественной подготовки поверхности под склеивание, неправильного выбора клея или несоблюдения технологических режимов склеивания
- Местные непроклеи: при плохой пригонке сопрягаемых поверхностей и слишком тонком слое клея
- Расслаивание и трещины (когезионные разрушения): при больших остаточных напряжениях
Таким образом, при использовании клеев и герметиков необходимо не только правильно выбрать клей и грамотно его приготовить, но и строго соблюдать технологию склеивания.
