Лабораторная работа №8 Склеивание металлов

Цель работы: Изучить технологию склеивания металлов. Установить зависимость прочности клеевых соединений от режимов склеивания и конструкции соединения.

Материалы и оборудование:

1. Образцы (стальные пластины размером 150×100×4)

2. Клей эпоксидный.

3. Струбцина, тиски, пресс.

Теоретические сведения:

Склеивание – технологический процесс получения неразъемных соединений.

Клеевые соединения имеют следующие преимущества: позволяют надежно и достаточно прочно соединять разнородные материалы (пластмассы с металлами) разной толщины, разнородные металлы без образования хрупких интерметаллических фаз, неизбежных при других способах (сваркой, пайкой, с помощью заклепок и болтов), исключают необходимость сверления отверстий, изготовления болтов и заклепок; процесс соединения становится более простым и дешевым, снижается вес конструкции, соединения имеют гладкую поверхность, хорошую герметичность и высокую циклическую прочность.

Склеиванию присущи и определенные недостатки: небольшая прочность при неравномерном отрыве; необходимость применения сложного оборудования и высокоточной оснастки; снижение прочности соединений в результате старения клея; токсичность некоторых видов клеев.

Преимущественным видом соединений при склеивании является нахлесточное. Некоторые из возможных конструкций соединений представлены на рис.4.

Технологический процесс склеивания включает в себя следующие операции:

1. Подготовка клея (выбор оптимальной для данной конструкции и материала клеевой композиции).

2. Подготовка поверхностей склеиваемых деталей (очистка от поверхностных пленок, масел и других загрязнений). Поверхность обрабатывают растворителями. Используются ванны для УЗ обработки. В тоже время наличие непрочных оксидов некоторых металлов может привести к разрушению клеевого соединения по окисленному слою.

3. Нанесение клея на соединяемые поверхности (кистью, пульверизатором, окунанием, пленочные клеи). Толщина наносимого слоя строго контролируется.

4. Сушка нанесенного клея перед сборкой деталей. Открытая выдержка необходима для удаления из клеевого состава растворителя, который приводит к образованию пористого шва с пониженной прочностью. Проводится при комнатной или повышенной температуре.

5. Отверждение клея. Режимы отверждения: температура, давление, длительность. Качество клеевых соединений определяется адгезией клеящего вещества со склеиваемой поверхностью и когезией частиц клея, а также конструкцией соединения (величиной нахлестки и толщиной клея).

К клеям для склеивания металлов предъявляют следующие требования: отсутствие коррозии соединяемых металлов; высокий уровень когезии и адгезии с металлами; невысокая стоимость; высокая климатическая стойкость и стойкость при старении; отсутствие токсичности, наличия в составе клея летучих компонентов.

Методика проведения работы:

1. Ознакомится с технологией выполнения клеевых соединений.

2. Подготовить образцы для проведения работы.

Материал образцов (сталь, медь) и клеевая композиция устанавливаются преподавателем.

3. Зачистить и обезжирить место соединения.

4. Склеить образцы, изменяя величину нахлестки L.

5. Провести испытание образцов на растяжение. Полученные данные занести в табл.8 и построить график Р = f(L).

6. По указанию преподавателя провести эксперименты при различной толщине клея и конструкции соединения (с накладками и т.д.).

Таблица 8

№ образца	Величина нахлестки L, мм	Разрушающее усилие Р,Н

Содержание отчета:

• Краткое изложение технологии склеивания и методика проведения эксперимента.

• Результаты опытов в виде таблиц и графиков.

• Выводы по работе.

Вопросы для самоконтроля:

1. Назовите основные операции при склеивании.

2. Каковы преимущества и недостатки клеевых соединений?

3. Какие факторы влияют на качество клеевых соединений?

4. Требования, предъявляемые к клеям.