ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Контроль прочности клеевых соединений из "Неразрушающий контроль Т3" Большинство методов и средств НК клеевых соединений позволяет выявлять главным образом дефекты типа полного отсутствия склеивания (непроклей). Очевидно, что оптимальным решением задачи является количественная оценка прочности соединения. При этом непроклей можно рассматривать как частный случай дефектов с нулевой прочностью. [c.773] Прочность клеевого соединения определяется физико-механическими свойствами клеевого шва, характером его нагружения, толщиной клеевой пленки и другими факторами. Различают адгезионную и когезионную прочности склеивания. Первая обусловлена силами сцепления на границах раздела клея с соединяемыми элементами конструкции, вторая - силами сцепления между молекулами клея. Соответственно, разрушение шва по границе раздела с элементом конструкции называют адгезионным, разрушение по самому клею - когезионным. Обычно адгезионная прочность выше когезионной. Описываемые ниже методы разработаны для оценки когезионной прочности, поэтому под прочностью склеивания в дальнейшем понимается когезионная прочность. [c.773] Ультразвуковой резонансный метод контроля клеевых соединений, описанный в разд. 2.4.2.2, используют не только для обнаружения их дефектов, но также для оценки прочности клеевых швов. Это, в частности, одно из основных назначений разработанных голландской фирмой Роккег нескольких моделей приборов типа Вопс11е51ег [207 208 394 406]. [c.773] Рассмотрим возможности этих приборов применительно к оценке прочности. Bondtesteг имеет два режима работы. Один из них (режим А) используют для контроля листовых клееных конструкций, другой (режим В) - конструкций с легкими заполнителями, особенно сотовых панелей. Считается, что в листовых конструкциях клеевое соединение работает на сдвиг, в конструкциях с легкими заполнителями - на отрыв. [c.773] Считается, что с ростом модуля упругости клея прочность соединения растет. Однако непостоянство I приводит к неоднозначности связи резонансной частоты с модулем упругости. Поэтому достоверная оценка прочности соединения возможна только при постоянстве массы клея на единицу поверхности [208], когда увеличение толщины клеевого шва (например, вследствие плохой подгонки склеиваемых элементов) сопровождается непроклеями или появлением пористости (рис. 7.34). В последнем случае гибкость шва увеличивается как в результате роста его толщины, так и вследствие вызванного пористостью уменьшения модуля упругости. То и другое снижает прочность соединения. Таким образом, теснота корреляционной связи прочности соединения с показаниями прибора определяется точностью, с которой выдерживается постоянство массы клея на единицу поверхности. Первые обнадеживающие результаты оценки прочности, полученные фирмой Роккег , можно объяснить тем, что применяемая ей технология удовлетворяла этому условию. [c.774] При контроле в первом режиме индикатором А служит электронно-лучевая трубка. Непроклей легко регистрируется по более резкому изменению резонансной частоты. [c.774] Для перевода показаний прибора Воп(11е81ег в значения прочности склеивания пользуются тарировочными графиками, построенными путем сопоставления показаний индикаторов А или В) с результатами разрушающих механических испытаний значительного числа образцов. [c.774] Филимонов исследовал влияние упругих свойств и толщины клеевого шва на собственные частоты системы пьзоэле-мент-ОК и разработал отечественные приборы, используемые в авиационной промышленности страны. Существенно усовершенствованы преобразователи прибора ослаблены помехи преобразователя и создана закрытая конструкция преобразователя, пригодная для плавного сканирования ОК (в приборах Воп(11е81ег пьезоэлемент не имеет протектора, поэтому плавное сканирование невозможно). В отличие от голландских аналогов, в разработанных С.А. Филимоновым приборах Фенол-2 и АД-21Р предусмотрен только режим А и цифровая индикация результатов контроля. [c.774] Интересная возможность автоматической классификации дефектов многослойной клееной конструкции при ее контроле прибором Воп(11е81ег с использованием специальной компьютерной программы, основанной на спектральном анализе сигналов [422, с. 349], позволяла определять характер дефектов типа нарушений сплошности, однако оценка прочности клеевых соединений авторами даже не рассматривалась. [c.775] Метод разработан для контроля клеевых соединений металлов, армированных и неармированных пластмасс и других материалов, хорошо проводящих УЗК, с внутренними элементами из любых материалов. Автор [93] указывает, что упругие свойства клеев крайне непостоянны, их разброс может достигать двух и более раз. [c.775] Результаты контроля прочности склеивания эхометодом оказались недостаточно достоверными. Кроме того, наряду с общими недостатками традиционных УЗ-методов (необходимость смачивания контролируемых изделий, трудность проверки конструкции с криволинейными поверхностями) рассматриваемый способ в ряде случаев нечувствителен к дефектам типа нарушения соединения клея с внутренним элементом. В результате метод не нашел практического применения в промышленности. [c.775] Импедансный метод с совмещенным преобразователем, использующий непрерывные изгибные колебания, позволяет обнаруживать зоны пониженной прочности соединения обшивки с сотовым заполнителем [203 249]. Обычно снижение прочности склеивания обусловлено плохой подгонкой размеров соединяемых элементов. [c.775] Реверберационно-сквозной метод применяют за рубежом для оценки прочности клеевых соединений. При этом наилучшие результаты дает применение количественного счетного параметра SWF (см. разд. 2.1.4 и 2.3.8) с использованием только информативных гармоник спектра сигнала [394]. [c.776] Возможности контроля процесса накопления усталостных повреждений в клеевом соединении с помощью реверберационно-сквозного и акустико-эмиссион-ного методов исследованы в работе [425, с. 325/473]. Объект испытания - нахлесточное клеевое соединение листа из алюминиевого сплава толщиной 3 мм и 16-слой-ного листа углепластика с однонаправленным армированием. Площадь клеевого соединения - 25,4 х 25,4 мм. [c.776] При контроле РСкв-методом в алюминиевый лист вводили УЗ-импульсы с центральной частотой 650 кГц. При использовании АЭ-метода оба приемных преобразователя, соединенных электрически параллельно, подключали к регистрирующей аппаратуре. После первых 300 ООО циклов нагружения сигналы РСкв метода практически не менялись. Заметное изменение их амплитуды (на 33 %) и спектра наблюдалось лишь после 340 ООО циклов и увеличивалось до разрушения при 380 ООО циклах. [c.776] Результаты, полученные РСкв-мето-дом, коррелируют с данными контроля АЭ-методом. В последнем случае рост амплитуды сигналов АЭ и их энергетического спектра наблюдался при тех же циклах нагружения. Оба опробованных метода пригодны для исследования процесса усталостного разрушения клеевого соединения. [c.776] Прочие методы. Исследовались также способы оценки прочности склеивания по изменению условий прохождения волн Лэмба, изменению спектрального состава эхосигналов и другие [394]. Однако пока они не вышли из стадии лабораторных испытаний. [c.776] Таким образом, задачу неразрушающего контроля прочности клеевых соединений пока нельзя считать решенной. [c.776] Вернуться к основной статье