Клеи в конструкциях типа «сэндвич»
В последние годы большое внимание уделялось разработке конструкций типа «сэндвич», особенно в отраслях промышленности, занимающихся изготовлением средств воздушного и наземного транспорта, в судостроении, а также в производстве тары. Конструкционный «сэндвич» можно рассматривать как комбинацию различ ных разнохарактерных простых или сложных материалов, соединенных в одно целое и прочно скрепленных друг с другом так, чтобы наилучшим образом использовать свойства каждого отдельного материала.
Сэндвич, который представляет собой слоистый материал-полуфабрикат или конструктивный элемент большей или меньшей сложности, имеет три основных элемента: облицовки (или обшивки), ■сердцевину (или заполнитель), клей, соединяющий облицовки с сердцевиной.
Клеи также играют важную роль в изготовлении 'Некоторых типов материалов для сердцевины. Более подробно типы и применение сэндвич-конструкций, а также применяемые для них клеи рассмотрены в главе VII. Здесь достаточно сказать, что клей имеет весьма важное значение в изготовлении этих конструкций и для их успешной службы. Облицовочные поверхности должны скрепляться с сердцевинным материалом так, чтобы все они работали вместе как единое целое.
Прекрасное отношение жесткости к весу в различных типах сэндвич-конструкций, простота изготовления конструкции и отдельных ее элементов, очень богатый выбор материалов, пригодных для их изготовления,— все это делает указанный тип конструкции особенно заманчивым для многих изделий. В самолетостроении алюминиевые слоистые материалы применяются теперь как для основных, так и второстепенных элементов конструкции. Уменьшенный вес и гладкая поверхность привели к использованию этих материалов в конструкциях с силовой обшивкой. Слоистые материалы (с легким заполнителем) применяются для изготовления отсеков с жидким горючим, стабилизаторов, законцовок крыла, закрылков, элеронов, лобовых кромок руля высоты, деталей корпуса летающих снарядов, а также в случаях кесилового назначения, где легкий вес является основным фактором: в стенных перегородках, для полов, в верхних крышках столов и т. П. Часто ответственное электронное оборудование устанавливается на деталях из слоистых материалов с заполнителем. Эти материалы весьма успешно применяются в самолетах в качестве опорных устройств для баков с жидким топливом.
Интересное применение нашли сэндвичи во вспомогательных стендах для установки и ремонта трубопроводов, кабелей и т. п. Очень легкий вес и прочность делают их легко переносимыми и удобными в работе.
Строительная промышленность в течение второй мировой войны использовала сэндвичи из неметаллических материалов в оборонительных и военных сооружениях: для газо - и бомбоубежищ, дотов и дзотов. В настоящее время цельнометаллические и частично металлические слоистые панели считаются прекрасным материалом для защиты от паров и в качестве тепло - и звукоизоляции. Употребление их в сборных зданиях открывает огромные перспективы: сокращается время сборки и отпадает надобность в квалифицированной рабочей силе.
Фирма Крайслер в качестве пробы использовала трехслойный материал с легким заполнителем в портативных арктических домиках, предназначенных для воннских частей, находящихся в Аляске, в больших складских помещениях и в опытном доме близ Детройта в штате Мичиган. Эксперимент оказался настолько удачным, что в настоящее время около 5500 м - трехслойных панелей используется в строительстве інового завода Крайслер в Индианополпсе. В этих панелях алюминиевый листовой материал склеивается с сердцевиной из обработанной крафтбумаги. Конструкции этого типа предназначаются для использования в дверях, полу и стенах, для различных предметов обстановки, верхних крышек конторок и столов.
Фирма Пляйвуд сконструировала легкий разборный контейнер для использования в качестве упаковочной тары с целью снижения стоимости перевозок; емкость его составляла до '/г емкости вагона. Для изготовления таких контейнеров был применен сэндвич с металлическими облицовками.
Есть сведения, что фирма Пресид Стил Кар сконструировала новый товарный вагон, используя сэндвич из фанеры. Хотя этот вагон целиком деревянный, никаких гвоздей при его изготовлении не применяется. Вое соединения выполняются специальными синтетическими клеями». Весьма вероятно, что недалеко то время, когда алюминиевые сэндвичи будут использоваться в железнодорожных пассажирских вагонах.
Клеи играют большую роль в конструкциях типа сэндвич потому, что они упрощают производство этих конструкций. Изготовление конструкций типа сэндвич иными методами — клепкой или точечной сваркой — потребовало бы очень большого количества сварных швов или заклепок, что делает эти методы соединения в данном случае неприемлемыми. Слоистые конструкции, особенно с применением неметаллических материалов, такими способами изготовить практически невозможно. С появлением теплостойких клеев из синтетических смол (см. гл. III) потенциальные возможности использования металлических сэндвичей все больше возрастают.
