ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сотовые конструкции из "Синтетические клеи" При создании металлических конструкций возникает необходимость соединения различных металлов, х еханические соединения — сварные, паяные, заклепочные и болтовые — не всегда эффективны. Известно, что сварка разнородных металлов — очень сложный технологический процесс, а в некоторых случаях, например при сварке магния с алюминием, образуются хрупкие соединения. Затруднительна сварка листов различной толщины. Кроме того, при контакте двух различных металлов возможно образование гальванической пары, способствующей возникновению коррозионных явлений. Пайка легких сплавов еще более сложный, а кроме того и менее надежный способ по сравнению с пайкой сталей. Невозможность полного удаления из некоторых паяных конструкций остаточных флюсов приводит к коррозии. Л1еталла. Сверление отверстий под заклепки и болты увеличивает затраты времени и удорожает производство. Кроме того, наличие отверстий снижает прочность металлических конструкций. Сварные, паяные, заклепочные и болтовые соединення металлов подвержены коррозии, как правило, не герметичны и имеют негладкую поверхность. [c.304] Применение в металлических конструкциях клеев позволяет надежно и достаточно прочно соединять разнородные металлы разной толщины и исключает необходимость сверления отверстий, изготовления болтов и заклепок. Процесс соединения стагговится более простым и дешевым, а конструкция более легкой. В клеевом шве нагрузка распределяется равномерно но всей площади соединения, в то время как в заклепочных и болтовых соединениях возникает концентрация наиряжеиий в местах болтов и заклепок. [c.304] Сравнительные испытания заклепочных, сварных и клеевых соединений алюминиевых сплавов показывают (табл. III.1—III.3), что последние имеют преимущества (по прочностным характеристикам) при эксплуатации в условиях умеренных температуо (в особенности в случае тонких сечений металлов) и при вибрационных нагрузках. [c.305] Требования, предъявляемые конструкционным клеям, зависят от назначения и условий эксплуатации конструкций. Однако во всех случаях швы конструкционных клеев долисны быть менее жесткими, чем склеиваемые ими металлы, и иметь коэффициенты термического расширения, близкие к коэффициентам металла. [c.306] К клеям предъявляется также и ряд технологических требова-иии. Весьма желательно, чтобы склеивание можно было проводить при комнатной или сравнительно невысоких температурах, малых давлениях и достаточно быстро. Клеи должны хорошо заполнять зазоры между склеиваемыми поверхностями, образуя достаточно прочные, необходимой толщины клеевые швы, без ненро-клеев. [c.306] Клеевое соединение внахлестку, подвергаемое действию сдвигающих сил Р. [c.307] Самым распространенным типом клеевого соединения является соединение внахлестку (рис. И1.3). В соединениях внахлестку возникают преимущественно напряжения сдвига, но на участках, бл1 зкнх к периферии площади склеивания, могут появиться и напряжения растяжения в направлении, перпендикулярном плоскости склеивания, что в конечном счете приводит к возникновению отдирающих усилий. Этот факт необходимо учитывать при расчете клеевых соединений внахлестку [2]. [c.307] При конструировании клеевых деталей длина и ширина нахлестки должны быть выбраны с учетом толщины металла. Если при заданной нагрузке разрушение идет по металлу, то следует увеличить толщину металла или применить более прочный металл. Если металл разрушается при нагрузках выше расчетных, можно уменьшить длину нахлестки. При действии растягивающих нагрузок на соединение, выполненное внахлестку, максимальные напряжения растяжения возникают у границ клеевого соединения (рис. П1.3). [c.308] Анализ влияния различных конструкционных факторов на прочностные характеристики клеевых соединений внахлестку показывает, что концентрация напряжений возрастает с увеличением длины нахлестки, не зависит от ширины на.хлестки, медленно возрастает с повышением модуля сдвига клея и медленно снижается с увеличением модуля упругости, толщины металла и толщины клеевого слоя. Наилучшей конструкцией соединения внахлестку следует признать такую конструкцию, в которой длина нахлестки невелика, клей эластичен, клеевая прослойка толстая, а склеиваемый материал жесткий и также имеет большую толщину. Оптимальным является вариант, в котором коэффициент концентрации напряжений равен 1 или, иначе говоря, при однородном распределении напряжений. [c.308] Формальный анализ напряжений, возникающих в клеевом соединении, приводит к выводу о том, что в конструкциях следует применять толстую и нежесткую клеевую пленку. В действительности это по так нз опыта известно, что клеевые соединения с толстой клеевой пленкой имеют обычно низкую прочность, а клеи с чрезмерно большой эластичностью отличаются высокой ползучестью под нагрузкой и не могут быть использованы в силовых конструкциях. Вместе с тем хрупкие клеевые пленки также нежелательны вследствие малой когезионной прочности, небольшого коэффициента линейного расширения и наличия в большинстве случаев значительных внутренних напряжений. [c.308] Совершенно очевидно, что общая прочность (а не разрушающее напряжение при сдвиге) клеевого соединения увеличивается прямо пропорционально ширине нахлестки, которая может превышать ее длину. Изменение прочности при сдвиге в зависимости от длины нахлестки для клея МАА Хай-Темп приведено на рис. П1.4. Влияние длины нахлестки и толщины металла на прочность при сдвиге клеевых соединений внахлестку на клее Ридакс показано на рис. П1.5. [c.308] На рис. П1.6 приведены рекомендуемые соотношения геометрических параметров соединения обшивки с элементами жесткости тавровой формы, и на рис. И1.7 показаны различные профили, приклеенные к обшивке. Полки таврового сечения элементов, уменьшающиеся по толщине в направлении кромок клеевого шва, предотвращают коробление и обеспечивают получение прочного соединения. Профили в, г п д (рис. 1П.7) более прочны, чем а и б. [c.309] Зависи.мость прочности при сдвиге клеевого соединения на клее Метлбонд от продолжительности пребывания под нагрузкой при различных температурах (алюминиевый сплав 24Т толщиной 1,6 мм, длина на.хлестки 33 м.м). [c.310] Подготовка клея. Обязательной при подготовке к употреблению является проверка его срока годности. Кроме того, обычно определяют внешни вид, вязкость и 1шнцентрацию клея, а для клеев, приготовляемых из компонентов на месте потребления, — еще и жизнеспособность. [c.310] Для повышения эффективности обезжиривания используются ванны, оборудованные ультразвуковой аппаратурой [5]. Существуют и успешно применяются автоматические ультразвуковые установки для обезжиривания, в частности, для обезжириванизг фольги, используемой ири изготовлении сотового заполнителя. Эффективными для обезжиривания оказались растворы препарата ОП-7 и ОП-10 [10]. Применение хлорированных растворителей при обезжиривании исключает образование зарядов статического электричества [10]. [c.311] Прочность склеивания металлов может быть значительно повышена путем специальной обработки поверхности, специфической для разных металлов [4—7]. Данные о влиянии состояния поверхности дуралюл 1на на прочность клеевых соединений на клеях БФ-2 II ПУ-2 ириведены в табл. П1.4. [c.311] Наиболее высокие показатели прочности клеевых соединений дуралюмина на клеях БФ-2 и ПУ-2 достигаются при обработке поверхности в гидроиескоструйнол аппарате. Это объясняется тем, что поверхность металла в результате опескоструивания увеличивается. Состояние поверхности значительно меньше отражается на прочности клеевых соединени дуралюмина на клее БФ-2, чем на клее ПУ-2 строганые поверхности плохо склеиваются клеем ПУ-2. [c.311] Вернуться к основной статье