Соединения конструкций с применением пластмасс

6.1. Общие сведения

В конструкциях с применением пластмасс используют клеевые, заклёпочные, винтовые, клееметаллические, сварные и шитые со­единения.

Клеевые соединения получают путем нанесения на соединяемые поверхности клеевой композиции в жидком или вязком состоянии, плотного контакта этих поверхностей и последующего отверждения клеевой прослойки.

Достоинствами клеевого соединения являются: плотность и не­прерывность соединения, дающие возможность склеивать разно­родные материалы, которые при клепке и сварке испытывают не­желательные деформации; непрерывность сдвигающих напряжений по площади шва; возможность соединения без выступающих дета­лей (головок заклепок и т. п.); получение герметичного соединения без дополнительных затрат.

К недостаткам клеевых соединений относятся: слабое сопротив­ление неравномерному отрыву; меньшая, чем у других видов соеди­нений, теплостойкость, связанная с органической природой поли­мерного клея; необходимость специальных условий при устрой­стве соединений (время выдержки, повышенная температура и т. п.).

Клееметаллические соединения являются комбинированными, состоящими из точечных металлических соединений и клеевой про­слойки, располагающейся вдоль всего шва. В зависимости от вида металлической связи различают соединения: клеесварные (точеч­ная сварка однородных металлов + клеевая прослойка); клеевинтовые (металлические винты + клеевая прослойка); клеезаклепочные (металлические заклепки+клеевая прослойка).

Клееметаллические соединения применяют для соединения эле­ментов из однородных и разнородных высокопрочных материалов (металлы, стеклопластики, древесные материалы) в трехслойных панелях и других подобных конструкциях.

По сравнению с клеевыми клееметаллические соединения име­ют более высокое сопротивление при неравномерном отрыве, повы­шенную теплостойкость и огнестойкость. Кроме того, при сдвиге они более прочны, чем соответствующие чисто металлические со­единения.

Сварку пластмасс используют для соединения элементов из одного и того же термопластичного материала. При сварке соеди­нение элементов осуществляется за счёт одновременного действия высокой температуры и давления.

К достоинствам сварных соединений относятся: высокая плот­ность шва; быстрота осуществления; простота технологических операций.

Вместе с тем сварным соединениям присущи и недостатки: бо­лее низкая прочность и ухудшение некоторых других свойств ма­териала шва по сравнению с основным материалом; ограниченная область применения (только для термопластов).

Клеевые и клееметаллические соединения должны осуществлять­ся только в заводских условиях. Выбор того или иного вида пере­численных соединений зависит от природы соединяемой пары ма­териалов, условий эксплуатации и требований, предъявляемых к стыку (табл. 6.1).

В трехслойных панелях виды применяемых соединений зависят от природы соединяемых материалов.

Таблица 6.1.

Соединение металлов с металлами целесообразнее всего выпол­нять с помощью заклёпок или самонарезающих винтов. Для соеди­нения пары алюминий — алюминий применяется также точечная или шовная сварка. Если к этим стыкам предъявляется требование герметичности, то применяют соответствующий вид клееметаллического соединения. Чисто клеевые соединения для скрепления метал­лов с другими материалами и между собой, как правило, не при­меняются из-за больших напряжений, возникающих в шве при тем­пературных деформациях. Соединение металлов с другими материалами — фанерой, асбестоцементом и листовыми пласт­массами осуществляется преимущественно на винтах или заклеп­ках.

Для соединения асбестоцемента с асбестоцементом применяют клеи, а для соединения с другими материалами — клеезаклепочные и клеевиитовые соединения.

Соединения пластмасс между собой и с древесными материала­ми осуществляются преимущественно с помощью клеевых, иногда клеевинтовых соединений. Для стыкования по длине листовых ма­териалов (например, бакелизированной фанеры) могут быть также применены клеезаклепочные соединения. Для соединения пенопластов между собой и с любыми другими материалами используют только клеевые соединения, поскольку все другие виды соеди­нений пенопласт не удерживает.

Рекомендации по выбору вида соединения в зависимости от па­ры соединяемых материалов помещены в табл. 6.1.