ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сотовые конструкции из "Полимерные клеи Создание и применение" Сотовые конструкции представляют собой две листовые обшивки, между которыми помещают сотовый заполнитель, придающий конструкции устойчивость при нагружении. Особенно широкое применение находят сотовые конструкции в са-молето- и вертолетостроении [306, с. 5], что объясняется их существенными преимуществами перед обычными клееными и клепаными конструкциями. Так, например, использование сотовых конструкций при изготовлении лопастей несущего винта вертолетов, наряду с усовершенствованием конструкции, позволило продлить срок их службы от 200 до 2000 ч [321]. [c.183] Основной технологической операцией при изготовлении сотовых конструкций является вклеивание сотового заполнителя между обшивками. Слой клея, расположенный между обшивками и сотовым заполнителем, одновременно выполняет функции соединительного и демпфирующего элемента, а также защищает обшивки от коррозии. Сотовый заполнитель воспринимает напряжения, возникающие при местном изгибе обшивок, и обеспечивает совместную работу несущих слоев как при изгибе, так и при воздействии нормальных и касательных напряжений [322, с. 15]. [c.183] Металлические сотовые заполнители могут быть с дренажными отверстиями и без них. Дренажные отверстия располагают на несклеиваемых гранях заполнителя, при этом на гранях, имеющих высоту 10 мм и более, число отверстий должно быть не менее двух. Диаметр отверстия не должен превышать 0,5 мм. Основное назначение дренажных отверстий — выравнивание давления между полостями сотовых ячеек и окружающей средой, а также удаление газообразных продуктов, выделяющихся из клея при его отверждении. Недостатком перфорированного сотового заполнителя является негер-метичность конструкции, что приводит к образованию внутри ячеек конденсата и проникновению влаги в полость сотовой ячейки. Это, естественно, сказывается на долговечности клееной конструкции. Поэтому желательно применять в сотовых конструкциях неперфорированный сотовый заполнитель. Однако это возможно только при использовании клеев, при отверждении которых не выделяются газообразные продукты (например, эпоксидных). [c.184] При эксплуатации сотовых конструкций с заполнителем из алюминиевых сплавов в определенных условиях возможна коррозия фольги. Чтобы избежать коррозии, во-первых, рекомендуется применять фольгу толщиной не менее 0,040 мм, наносить на сотовые заполнители защитные покрытия, тщательно герметизировать панели в углах и на всех наружных клеевых швах, а также заклепки [323]. [c.184] При изготовлении некоторых конструкций, в частности элементов интерьера салонов пассажирских самолетов, несиловых элементов конструкции, обтекателей антенн радиолокационных станций и поверхностных антенн самолетов, более рациональным является использование неметаллического сотового заполнителя [306, с. 130]. [c.184] Из тканей для изготовления сотовых заполнителей используют хлопчатобумажные, стеклянные, асбестовые и др. Наиболее распространены стеклосотопласты с низкой плотностью (40—60 кг/м ) и крупными ячейками (от 5 мм и более). Применяются также ткани из полых волокон [158, с. 17]. [c.185] Большое значение для обеспечения работоспособности сотовых конструкций имеет правильный выбор клея. При использовании жидких клеев после их нанесения на поверхность весьма целесообразно давать открытую выдержку при повышенной температуре. Так, после выдержки при 82 °С в течение 30 мин прочность повышается иногда до 70%. Из жидких клеев применяют, например, клеи А135-7В и PL 729-3 (фирма Goodri h , США) [324]. Весьма рационально использовать пленочные клеи, так как они обеспечивают нанесение равномерного слоя клея по всей склеиваемой поверхности при возможности механизации раскроя пленок и прикатки их к поверхности. Пленки клея могут быть не сплошными, а сетчатыми (их изготовляют, нанося жидкий клей на марлю) [325], при этом расход клея снижается. [c.185] При изготовлении сотовых конструкций иногда клеи наносят в горячем виде (в виде расплавов определенной вязкости) после охлаждения образуются сшитые полимеры [324]. [c.185] При выборе клеев для сотовых конструкций с заполнителем из алюминиевых сплавов следует учитывать температуру отверждения клея. Желательно, чтобы клей отверждался при температуре не выше 120 °С, так как более высокая температура приводит к снижению прочности большинства алюминиевых сплавов в результате межкристаллитной коррозии. Этому требованию удовлетворяет клей ВК-41, который отверждается при 120°С. [c.186] Технология склеивания теплостойких сотовых конструкций с применением полиимидных и полибензимидазольных клеев более сложная, чем в случае применения фенолокаучуковых и эпоксидных [328]. Поскольку растворителями таких клеев являются высококипящие соединения и, кроме того, в процессе отверждения выделяются летучие вещества и вода, может образоваться пористый клеевой шов. Оставшиеся в клеевом шве побочные продукты реакции и растворитель существенно влияют на стойкость сотовой конструкции к термостарению. [c.187] Для удаления этих продуктов из клеевого шва целесообразно после отверждения провести дополнительную термообработку при 290—315 °С. Оптимальный режим термообработки—315 °С в течение 2 ч на воздухе (рис. 4.7). Сотовый заполнитель должен иметь перфорацию. [c.188] Требует специального рассмотрения технология изготовления звукопоглощающих сотовых панелей. Такие панели используют в салонах пассажирских самолетов, а также в зоне расположения двигателя. Они имеют ряд конструктивных особенностей, основной из которых является наличие перфорационных отверстий, которые расположены в шахматном порядке на одной из обшивок [158, с. 71]. При склеивании такой конструкции необходимо, чтобы клей не затекал в перфорационные отверстия. Для этого требуются клеи, способные усаживаться под влиянием тепла или других факторов. Этим требованиям отвечают эпоксидные клеи. При изготовлении звукопоглощающих конструкций эпоксидный пленочный клей прикатывают к сотовому заполнителю, затем с помощью специального приспособления делают отверстие в слое клея внутри каждой ячейки и проводят обработку сотового заполнителя в термошкафу при температуре до 100 °С (до 40 с) или под действием УФ- и ИК-пзлучения. При этом эпоксидные клеи усаживаются и образуют наплывы вокруг граней ячейки сотового заполнителя. [c.188] Изготовление сотовых конструкций с обшивками из неметаллических материалов (стеклопластиков, композиционных и др.) целесообразно проводить в одну стадию. Этот процесс, называемый мокрым склеиванием , включает соединение обшивки из препрега с неотвержденным неметаллическим сотовым заполнителем и последующую термообработку. Особенно эффективен этот способ для материалов, пропитанных связующими на основе ненасыщенных полиэфиров. Применение данного способа не только позволяет получить соединения с прочностью при растяжении, равной 2 МПа, но значительно упрощает технологический процесс и повышает его экономичность [329]. [c.188] Неметаллические обшивки в сотовых панелях обеспечивают значительно лучшие теплозащитные свойства, чем металлические [330]. [c.188] Основными способами изготовления сотовых конструкций являются вакуумный, прессовый и автоклавный. Наиболее широкое применение получил вакуумный способ, однако его целесообразно применять только в случае склеивания конструкций с перфорированным сотовым заполнителем. [c.188] Прессовый способ склеивания лишен этих недостатков, однако имеет ограниченные возможности. Давление при склеивании в прессах создается с помощью обогреваемых плит или приспособлений, имеющих пневматические мешки. При этом требуется сложная оснастка, которая не позволяет достичь достаточно высокого уровня производительности труда. Прессовым способом нельзя склеивать агрегаты сложной формы, поскольку невозможно добиться равномерного распределения давления и температуры по всей склеиваемой поверхности. Поэтому его используют в основном при изготовлении относительно небольших плоских и клиновидных конструкций с неперфорированным и перфорированным сотовым заполнителем. [c.189] Вернуться к основной статье