Після того як для певного призначення обрані клей, тип і розміри клейового з'єднання, необхідно вибрати і прима-нитка відповідні методи склеювання. Отримання якісного міцного клейового з'єднання, як і будь-якого іншого, в значитель-ної мірою залежить від прийнятого методу його виготовлення. Нижче наведено деякі важливі фактори і операції, які потрібно враховувати і виконувати в процесі склеювання:
1) підготовка поверхонь, що склеюються;
2) підготовка клею до застосування;
3) спосіб нанесення клею на склеювані поверхні;
4) кількість клею, що наноситься;
5) підсушування нанесеного клею перед складанням і запресують-кою обклеюваних деталей;
6) умови затвердіння клейових швів (температура, питомий тиск запресовування, тривалість витримки);
7) зачистка клейових з'єднань;
8) запобіжні заходи при роботі з клеями;
9) контроль якості склеювання.
Зазвичай деякі із зазначених факторів бувають заздалегідь про-домовлено, оскільки вибір клею вже зроблений. Однак, так як будь-який тип клею може бути в різних формах або видах, то відповідно: з цим можуть змінюватися способи нанесе іія клею, підсушування і умови затвердіння. Застосування тих чи інших методів нагрівання і додатки тиску при склеюванні часто визначається розмірами і конфігурацією деталі, а також вироб-вальних можливостями.
Надзвичайно велику роль у забезпеченні якісного клейового - | про з'єднання грають методи підготовки поверхонь металів під склеювання. Якщо поверхню металу покрита змазкою або. нагрязнена, то <на этих участках контакт клея с металлом, смачива-ние и прилипание не могут иметь места; следовательно, соединение будет слабым и при напряжении разрушится по поверх юсти раз - іела клей—металл. Известно, что некоторые смазочные масла или жидкости, например, кремнийорганические, часто специально при-меняют в тех случаях, когда нежелательно проявление адгезии (отливка пластмасс в металлические формы и т. п.). Влияние под-
Готування 'Поверхні на міцність з'єднання можна бачити за даними табл. 28 і 34.
Ретельний контроль всіх стадій технологічного процесу склеювання дуже важливий і повинен охоплювати весь виробничих-ний процес від початку до кінця. Деякі рекомендації по кон-тролю якості склеювання у виробах і з випробувань клейових з'єднань дані в § 26-29, 41 і 45.
§ 33. Підготовка поверхонь, що склеюються
Кілька років тому вважали, що перед склеюванням ме-Таллі досить обмежитися видаленням з їх поверхонь забруднень. Це можна здійснити протиранием поверхні чистою ганчіркою, змоченою розчинником жиру, наприклад, чотирьох хлористим вуглецем, промиванням змивки «Чи шляхом механічного-ської еачісткі. Виявилося, однак, що в ряді випадків така проста обробка поверхонь, що склеюються не забезпечує максимальної міцності з'єднання, яку можна отримати на даному клеї.
Багато робіт з вишукування оптимальних методів підготовки під склеювання поверхонь різних металів було проведено в зв'язку з появою конструкційних «леїв для металів під час другої світової війни і в наступні роки. Вплив обра-лення поверхні металів на свойс ва клейових з'єднань дослі-дова, зокрема, Лабораторія лісових матеріалів (м Медісон в штаті Вісконсін, США). Особливо інтенсивно проводилися рабо-ти з алюмінієвими сплавами, які широко використовуються в авіа-ної промисловості. Досліджувалися також способи подток жи поверхні сталей, магнієвих і титанових сплавів.
У разі застосування алюмінієвих сплавів як плакованих, так і іеплакірованних, клейові з'єднання високої якості найчастіше виходять при використанні наступного методу під-готування поверхні:
1) знежирення у відповідному розчиннику;
2) занурення деталей, що склеюються па 10 хв. в гарячий (з тим -; температур 70-75е) розчин, складений з 10 # 9632; вагових частин концентрованої сірчаної кислоти, 1 ваговій часта біхромату нат-рия. і 30 вагових частин води
3) промивання у холодній воді і висушування.
Для знежирення широко застосовують органічні розчини-ки: трихлоретилен, етиловий спирт, метилетилкетон. Процес знежирення паром полягає в тому, що очищаються металеві-етичні частини поміщають приблизно на 3 хв. в атмосферу гарячої пари (зазвичай стабілізованого трихлоретилена). Іноді можна
1 Необхідно дотримуватися запобіжних заходів при поводженні з кислота-ми. Завжди слід вллвать кислоту в воду, до того ж повільно і в відкритому посуді, а не навпаки.
очищати деталі простим протиранням чистою ганчіркою або тампо-ном, змоченим розчинником.
Кислотна ванна одночасно служить і травителем, видаляю-щим поверхневі шари металу, і сильним окислювачем, утворюють-щим однорідну окисну плівку на поверхні металу. Така плівка має високу полярністю і, таким чином, благо-пріятствует виникнення міцних 'вторинних хімічних зв'язків з полярними клеями. Кислотна ванна, крім того, надає металу шорстку поверхню, яка збільшує відношення істинної площі склеювання до номінальної і підвищує роль механічної адгезії.
Аналогічних результатів можна досягти електрохімічним методом - анодуванням, але воно вимагає більших витрат вре-
Фіг. 63. Поперечний перетин листа аноднровашюго алю-Мінія з нанесеним на пего шаром клею. Окісная плівка верб поверхні пофарбована.
мени. Якщо алюмінієві деталі необхідно анодувати, то рекомендується проводити таку обробку перед обклеюванням. Це правильно незалежно від того, буде анодная плівка одночасно фарбуватися (фіг. 63) і піддаватися операції наповнення «ущільнення» чи ні Для склеювання зазвичай вважають за краще про-процес анодування вести з застосуванням в якості електроліту НЕ сірчаної кислоти, а хромової.
Отримана в результаті оксидування пористість або Шеро-Ховатія зовнішніх шарів збільшує в 10-20 разів площа поверхні обробленого алюмінієвого сплаву в порівнянні з необробленим.
Промивання чистою водою необхідна для видалення залишків # 9632; кислот, які в іншому випадку могли б зробити шкідливий вплив на подальше затвердіння клею. Бо час промивки зазвичай бажано перевіряти чистоту поверхні випробуванням на «розтікання води». Якщо поверхню металу досить чиста, тс ка ній буде утримуватися суцільна плівка води.
Деякі фірми, які виготовляють і застосовують клеї, реко-Мендусь виробляти промивку не холодною, а гарячою водою. Однак дослідження, виконані в Англії з сполуками на клеї рідакс. показали, що остаточна промивка гарячою (вище 60 °)
водою призводить до зниження міцності склеювання на віддираючи-ня. По-цьому слід виробляти промивку в холодній водопровідній воді.
Промиті напівфабрикати і деталі висушують «на повітрі в виробничому приміщенні або в сушильних камерах.
Зазвичай практикується нанесення клею в межах 8 год. після підготовки поверхні металу. Однак дослідження фірми Норт Амерікен Авіейшн показали, що немає ніякої необхідності в таких запобіжних заходів. Алюмінієві панелі були під-товлені для обклеювання та потім зберігалися перед нанесенням # 9632; клею у відносно вільному від пилу приміщенні протягом 70 діб. Після закінчення цього терміну панелі були склеєні клеєм рідакс К-6. Міцність зразків, з'єднаних внахлестку, на зрушення при кімнатній температурі була 246 кг / см - • - майже на 10% вище, ніж міцність зразків, виготовлених негайно після підготов-ки (поверхні.
Вимірювання стабільності поверхні алюмінієвих панелей як функції часу зберігання ті виявили великого зміни її. Це доводить, що окісна батіг, обраоовавшаяся при занурені-ванні в розчин біхромату і сірчаної кислоти, не псується від зберігання на повітрі протягом 70 діб, якщо тільки поверхня не забруднює-ся за цей час.
Очищення поверхні фосфорною кислотою також підходить для алюмінію і його сплавів. Типова ванна складається з одного обсягу фосфорної кислоти (85% концентрації), чотирьох обсягів н буті-лового спирту, трьох обсягів ізопропілового спирту і двох обсягів води. Алюмінієві деталі занурюють в цей розчин при комйат - ної температурі на 10 хв. потім промивають і просушують.
Лабораторія лісових матеріалів досліджувала вплив на якост-ство склеювання обробки деталей в різних інших кислотних ваннах, а також в ряді лужних очисних ванн Однак уста, новлено, що найбільш придатною є ванна з водним розчинів ром сірчаної кислоти і біхромату натрію.
Хоча обробка в оксидується кислотної ванні досить настою тельно рекомендується для підготовки поверхні алюмінієвих сплавів під склеювання, вона не є обов'язковою. Можна домогтися гарних показників міцності крацевапіем - очищенням дротяною щіткою, опескоструіваніем, обдиранням наждачним ^ шкіркою або навіть простим знежиренням поверхонь перед нанесенням клею. Очищення дротяною щіткою часто рекомендують там, де бажано прискорити виготовлення невеликої кількості дрібних виробів, і в тих випадках, коли немає очістітсльіих ванн.
Дослідження методів підготовки перед склеюванням нержавею-чих сталей показали, що просте знежирення так само ефективної-но, як і більш складні методи. Фірмою Норт Амерікен Авіейшн були досліджені трьома різними способами підготовки нержавіючих
сталей 17-7, 18-8, 19-9 1 для обклеювання їх клеями НАА «Хай-Темп» і СНТ. Було виготовлено стандартні зразки, з'єднані вна-хльостко для. випробування на зрушення, і випробувані при кімнатній темпе-ратурі і при 260е. У всіх випадках просте протирання знежирити-БЕЗПЕЧУЮТЬ розчинником - мстілетілкетоном - забезпечувало такі ж або навіть більш міцні клейові з'єднання, ніж обдування піском з наступним знежиренням иши знежиренням з подальшим травленням сумішшю розбавлених фторістоводород-ної і азотної кислот. Були зафіксовані значення межі ін-ності на зрушення при розтягуванні до 140 кг / см2 при 260 °.
Для отожженной стали SAE 41302 Лабораторія лісових мате-ріалів рекомендує наступну обробку (їм. Також табл. 36):
1) лужне знежирення (обробка № 1);
2) промивання гарячою водою;
3) хромокіслая> ванна (обробка № 2).
Однак є відомості про 'Прекрасних результатах, отриманих простим знежиренням з подальшим опескоструіваніем.
Занурення на 10 хв. <в нагретый до 80±8° раствор следующего состава (•в весовых частях):
Метасилікат натрію. 2,25
Пярофосфат натрію. 1,12
Некконель HPя. 0,37