склеивание

СКЛЕИВАНИЕ

метод получения неразъемного соединения (клеевого соединения) деталей, основанный на адгезии клеевой прослойки и склеиваемого материала. Клеевая прослойка формируется из клея (см. клеи неорганические, клеи природные, клеи синтетические, резиновые клеи) путем заполнения им зазора между соединяемыми деталями и образует самостоят. фазу. Если имеет место (напр., вследствие диффузии клея) непрерывный структурный переход между Соединяемыми материалами, то правильнее говорить не о склеивании, а о сварке. Помимо адгезии прочность клеевого соединения определяется когезией клеевой прослойки и соединяемого материала, а также конструкцией соединит. шва.

С. позволяет соединять разнородные материалы, сохраняя их структуру и свойства, объединять большие поверхности (в т. ч. сложной формы и в труднодоступных местах), придает конструкции повыш. трещиностойкость по сравнению с монолитной, экономит энергию (по сравнению со сваркой). Недостатки С.: значит. продолжительность рабочего цикла, особенно в случае использования реактивного клея, необходимость применения многооперац. технологии, рост технол. затрат при повыш. требованиях к качеству соединения, высокая трудоемкость подготовит. операций.

С. включает след. осн. операции: приготовление клея, подготовку соединяемых поверхностей, нанесение клея (иногда с открытой выдержкой), приведение поверхностей в контакт, отверждение (или затвердевание) клея, контроль качества клеевого соединения.

Приготовление клея заключается в дозировании компонентов клея и их смешивании в последовательности, определяемой рецептурой. Для обеспечения длительной жизнеспособности клея отвердитель (см. отверждение) или ускоритель отверждения вводят непосредственно перед применением клея.

Соединяемые поверхности подгоняют друг к другу, очищают и(или) модифицируют их. При С. мн. металлов и пластич. масс на основе полярных полимеров поверхности обрабатывают струей мелкодисперсного абразивного материала (струйная обрабртка) с послед. обезжириванием, при С. А1 и его сплавов используют травление или анодное оксидирование (см. электрохимическая обработка металлов). Обезжиривают поверхности орг. растворителями, не вызывающими растворения или набухания полимеров, и водными моющими средствами. При применении акрилатных и некоторых эпоксидных клеев, содержащих растворители, тщательное обезжиривание поверхности требуется не всегда. Инертные полимерные материалы перед С. обрабатывают кислотами, солями и др. хим. реагентами, коронным разрядом, плазмой. Обработка поверхности полимерных композиц. материалов не требуется, если на ней находится защитный слой из лавсановой или полиамидной ткани, удаляемый перед нанесением клея. Для сохранения активности подготовленных поверхностей, придания соединениям большей долговечности на них наносят т. наз. адгезионные грунты, в качестве которых используют растворы разл. полимеров (часто основы клея) с добавками ZnCrO₄ или SrCrO₄ или кремнийорг. соед. (напр., γ-аминопропил-триэтоксисилан).

Наносят клеи обычно на обе соединяемые поверхности способами, аналогичными используемым при нанесении лакокрасочных покрытий. Пленочные клеи вырезают по размеру склеиваемых участков и укладывают на нанесенный точками жидкий клей или подогретую поверхность. Акрилатные клеи на соединяемые поверхности можно наносить т. наз. методом "А + Б", при котором на одну из соединяемых поверхностей наносят компонент клея, содержащий отвердитель (инициатор), а на другую-компонент, содержащий ускоритель отверждения, или непосредственно после смешения компонентов. Термопластичные клеи (клеи-расплавы) подают в зазор между склеиваемыми деталями с помощью устройств типа литьевых машин. Открытая выдержка нанесенного клея способствует вытеснению воздуха из пор и неровностей поверхности, выравниванию толщины клеевого слоя, удалению растворителя.

Соединяемые поверхности приводят в контакт друг с другом с помощью давления, что обеспечивает фиксирование деталей, достижение достаточного контакта между клеем и поверхностями, создание клеевой прослойки оптим. толщины. Величина давления зависит от вязкости клея, точности подгонки поверхностей, жесткости склеиваемых участков; оптим. значение подбирают преим. эмпирически для каждого клея отдельно. Для создания давления при С. применяют пневма-тич. или гидравлич. прессы, разл. зажимные устройства, грузы и др.

Отверждение реактивных клеев-одна из наиб. важных операций в технологии С., режим которого (температура, давление, продолжительность) зависит не только от природы клея, но и от типа соединяемых материалов, конструкции изделия, требований к местам соединения деталей. Реактивные клеи отверждают обычно при температурах от 10–20 до 175 °C. Повышение температуры отверждения клея приводит к получению более теплостойкого и водостойкого соединения с лучшими электроизоляц. свойствами. Продолжительность выдержки при С. зависит от скорости нагрева зоны шва до заданной температуры и скорости отверждения клея. Склеиваемые участки нагревают в термошкафу, контактными нагревателями, с помощью токов высокой частоты, ультразвука, ИК или УФ излучения. Затвердевание термопластичных клеев происходит в результате испарения растворителя или охлаждения зоны шва. Для контроля качества клеевых соединений применяют разрушающие и неразрушающие (напр., визуальный, ультразвуковой, ренттенографич.) методы.

^{Лит.: Кардашов Д. А., Петрова А. П., Полимерные клеи. Создание и применение, М., 1983, с. 151–99; Словарь-справочник по сварке и склеиванию пластмасс, под ред. Б. Е. Патона, К., 1988; Habenicht G., Kleben. Grundlagen, Technologic, Anwendungen, B.-N. Y.-Tokyo, 1986; Strukturelles Kleben und Dichten, Munch., 1988; Schields Т., Adhesives Handbook, 3 ed., L., 1989; Lees W. A., Adhesives in engineering design, L., 1984.}

_{Г. В. Комаров}