3.6.4. Образование клеевого соединения

Для того чтобы реализовать оптимальную прочность клеевого соединения, для большинства клеев требуется соответствующее отверждение, зависящее от природы клеящего материала и субстратов. Для одних клеев достаточно обеспечить удаление растворителя при температуре окружающей среды, для других необходимо применение нагрева с приложением или без приложения давления. Давление способствует созданию равномерного слоя определенной толщины и его хорошему контакту со склеиваемыми поверхностями. Отверждение может происходить под давлением 7–1050 кН/м² при температуре 20–350°С. Отверждение без нагрева – наиболее простой способ, и именно к этому стремятся при разработке новых клеев.

Иногда с момента наложения клея до непосредственного соединения склеиваемых поверхностей должно пройти некоторое время – период, называемый открытой выдержкой. Важно помнить, что соединение не достигает своей максимальной прочности сразу же после склеивания. Для оптимального отверждения может потребоваться несколько минут, часов или дней. Время отверждения, сила сжатия и температура процесса зависят от типа используемого адгезива. Обычно изготовители клеев регламентируют режимы отверждения, позволяющие обеспечить оптимальную адгезию, а также вопросы, касающиеся хранения, подготовки и применения клея [31, 32].

3.6.5. Основные причины непрочности клеевых соединений

1. Плохая очистка склеиваемых поверхностей.

2. Неравномерное нанесение слоя на склеиваемые поверхности.

3. Преждевременное затвердевание нанесенного на поверхности клея.

4. Недостаточное давление на соединяемые части склеиваемых деталей.

5. Неправильный температурный режим и недостаточное время сушки соединенных частей.

3.6.6. Преимущества склеивания

1. Процесс склеивания быстрее и дешевле других способов соединения.

2. Процесс проходит при комнатной или не слишком высокой температуре.

3. Не изменяется структура соединяемых поверхностей.

4. Упрощаются процессы финишной обработки поверхностей.

5. Происходит равномерное распределение механических напряжений по шву; исключается коробление соединяемых деталей.

6. Применяется широкая номенклатура материалов.

7. Можно соединять однотипные и разнотипные материалы, в том числе металлические и неметаллические.

8. Замена сварки, пайки, заклепочных соединений склеиванием уменьшает массу конструкции.

9. В некоторых случаях надежное соединение деталей малой толщины возможно только склеиванием.

10. Соединяемые детали могут быть окончательно обработаны перед сборкой (например, процесс склеивания можно осуществлять после полирования, гальванообработки, эмалирования и т.п.).

3.6.7. Недостатки склеивания

1. Необходимость в тщательной подготовке поверхности (подгонка, очистка и придание необходимой шероховатости).

2. Невысокая термостойкость (большинство клеев не выдерживает нагрев выше 120°С).

3. Клеевые швы менее прочны и менее долговечны, чем паяные или сварные (только при нагрузке на сжатие прочность клеевого соединения сравнима с пайкой).

4. Потребность в большой площади сопрягаемых поверхностей.

5. Иногда довольно долгий и сложный процесс затвердевания.

6. Клеевое соединение по возможности должно подкрепляться конструктивно.

7. Применяемые в быту очищающие жидкости, растворители, кожные выделения и т.п. могут неблагоприятно влиять на клеевой шов.

8. Стык клеевого соединения заметен (клеевые швы трудно покрыть металлом электролитическим способом, т.к. клей не проводит ток) [4, 32].