5.5.2. Игольчатые соединения
Игольчатые соединения выполняются с помощью тонких металлических иголок и характеризуются малым диаметром крепежного элемента в сравнении с заклепочными и болтовыми узлами, а также густым расположением точек крепления (рис. 5.28).
Рис. 5.28. Игольчатое соединение:
1, 2 – соединяемые детали; 3 – клеевой слой; 4 – иголки
Техпроцесс выполнения таких соединений содержит операции сборки деталей с помощью клея, сверления отверстий малого диаметра с частым расположением по соединительному шву; запрессовку иголок в отверстия, заливку отверстий связующим.
В последнее время к такому типу соединительного узла проявляется особое внимание, так как по некоторым данным с помощью игольчатого соединения можно получить прочность шва, приближающуюся к прочности основного материала.
5.6. Клеевые соединения деталей из пкм
Клеевое соединение – это неразъемное соединение деталей, выполненное посредством клеевой прослойки [33]. Основными конструктивными элементами соединения являются субстрат (соединяемые поверхности) и клеевой шов. Таким образом, в клеевом соединении сохраняется клеевой слой, отличный по структуре и свойствам от соединяемых деталей. В этом заключается основное отличие от сварного соединения.
Физической основой для соединения деталей при склеивании является адгезионное взаимодействие клея с субстратами, с последующим отверждением клеевой прослойки.
Адгезия – это явление прилипания поверхностей. Существуют несколько научных теорий, объясняющих с позиций физики и химии причину адгезии приведенных в соприкосновение разнородных тел, а также механизм формирования адгезионной связи.
Известны теории: адсорбционная, электрическая, диффузионная, реологическая, термодинамическая, молекулярно-кинетическая и др. Наиболее распространены первых три.
Адсорбционная теория адгезии объясняет прилипание действием межатомных (химических) или межмолекулярных (физических) сил, имеющих электрическую природу, и рассматривающая образование адгезионного соединения как двухстадийный процесс: а) миграция молекул клея к поверхности субстрата в результате броуновского движения; б) установление адсорбционного равновесия.
Согласно данной теории для обеспечения высокой адгезионной прочности необходимо присутствие в клее и на склеиваемых поверхностях химически активных, полярных или способных поляризоваться групп. В этом случае между клеевой прослойкой и субстратом возникают соответственно химически ориентированные или индукционные связи.
Электрическая теория адгезии объясняет применение электростатическим притяжением зарядов двойного электрического слоя (микроконденсатора), возникающего на поверхности раздела адгезив-субстрат. Согласно этой теории отрыв адгезива от субстрата представляет собой процесс разведения обкладок микроконденсатора до наступления газового разряда. Положения этой теории не имеют универсального характера и не свободны от недостатков.
Диффузионная теория адгезии объясняет склеивание диффузией макромолекул или отдельных их участков, принадлежащих клею в субстрат. Таким образом формируется межфазная граница раздела между разнородными телами во время образования адгезионной связи.
Основные положения диффузионной теории по сути своей не отличаются от соответствующих положений адсорбционной теории адгезии.
Клей – вещество, которое заполняет зазор между соединяемыми поверхностями деталей в процессе склеивания и после его завершения образует клеевую прослойку.
В состав клеев входят следующие компоненты:
· основа клея – пленкообразующее вещество, которое определяет адгезионные свойства и основные физико-механические характеристики;
· отвердитель и катализатор для перевода основы в твердое состояние (термостабильное для термореактивных полимеров);
· растворитель – создающий определенную вязкость, жидкотекучесть, т.е. обеспечивающий технологические свойства;
· пластификатор – для устранения усадочных явлений и повышения эластичности;
· наполнитель для повышения прочности клеевого соединения или придания ему других специфических свойств, например термостойкости, токопроводимости, влагостойкости и т.п.