СВАРКА, ПАЙКА, СКЛЕЙКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ И ПЛАСТМАСС
СКЛЕИВАНИЕ МЕТАЛЛОВ
4.3.1. СПОСОБЫ
Принцип склеивания
Склеивание металлов представляет собой соединение двух изделий, из которых минимум одно металлическое, при помощи клея (рис. 4.2)
Рис. 4.2. Принцип склеивания металлов:
1 — склеиваемое металлическое изделие; 2 —* склеиваемое металлическое или неметаллическое изделие; 3 —• слой клея (влияние когезии); 4 — граничный слой склеиваемого изделия *— клеевого слоя (влияние адгезии)
Основные операции при склеивании аналогичны операциям при склеивании пластмасс (см. табл. 4.1): обработка поверхности; подготовка и нанесение клея; соединение изделий. При этом, однако, последующая обработка поверхности имеет здесь большее значение, чем при склеивании пластмасс.
Границы применимости
Положение: все пространственные положения.
И з д е л и я: любой толщины, детали всех видов, например заготовки, поковки и др.
Материал: склеиваются одинаковые и разные металлы, а также металлы с неметаллическими материалами разного типа; длительность ty = 30 с ^ 48 ч в зависимости от типа клея и условий упрочнения.
Оборудование
Аппараты, машины и оснастка (см. 4.2.1, 4.2.3, 4.3.2): устройства для транспортировки, хранения и дозирования клея и химикатов (см. 4.1.1 и 4.1.2), устройства для подготовки поверхности (см. 4.1.1 и 4.2.1), дополнительно (см. 4.2.2) аппарат для обезжиривания в парах растворителя, машина для обезжиривания ванн, машина для очистки металлических поверхностей, ультразвуковая обезжиривающая установка (импорт), устройства для предварительной обработки поверхности (см. 4.2.1 и 4.2.2), дополнительно (см. 4 3.2), струйная установка «Vacublast», устройства для обработки клея и сочленения соединяемых деталей (см. 4.2.1 и 4.2.2).
Выбор основных и присадочных материалов
Все металлы (и однородные, и разнородные) при соответствующей обработке поверхности и правильном выборе клея могут склеиваться между собой.
Активные клеящие вещества: эпилокс EGK19, эпилокс EG34, эпилокс ЕКЮ, эпазоль SP2, эпазоль SP4, эпазоль SP12, эпазоль SP125, эпазоль ЕР2, эпазоль ЕР6, эпазоль ЕР 11, эпазоль EP30N, полиэфир G, мокодур L5001, калло - пласт R, фимофикс (стандартный), эластозоль Н4, хемипласт К1200, пластазоль L47, пластафенал F, силиконовая замазка N1101, клей из силиконового каучука К620/10, ценузиль, мокофлекс L3550.
Первичные клеящие вещества: мокофлекс L3001, мокофлекс L2837, мокофлекс L2505, хемизоль L1403, хемизоль L1503, перфольный клей, эпазин 572, поликарбонат 15, битум, полиэфирный плавкий клей.
ТАБЛИЦА 4.21
ОБРАБОТКА СКЛЕИВАЕМЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Подготовка - поверхности |
Очистка------------- Механическое или
химическое удаление грязи, ржавчины, окалины, краски и др.
- Подгонка --------- г--- Удаление грата
Т
Снятие напряжении
поверхности
L Правка
■ Обезжиривание —г Грубое обезжиривание -
Тонкое
одезтривание
■ Чистка щетками в органических растворителях, чистка щетками в щелочных установках - В органических растворителях (метод погружения, ультразвуковая обработка, обезжиривание в парах растворителя)
-В щелочных очистных установках (ручной способ, ультразвуковая обработка, обезжиривание 8 парах растворителя, способ натекания, обеспшивание)
Шлифовки - Струйная одрадотки - Токарная обработка - Строжка - фрезерование |
Предварительная-^ Механическая-
обработка поверхности
■ Химическая ■ СЭлектро - — химическая |
-р Травление, оксидирование 6 кислых или щелочных L средах, фосфатирование
-у Анодирование и L катодирование
6 кислых ваннах
Окончательная —г - Кондиционирование обработка V Нанесение • поверхности закрепителей L Консервация
Техника пайки
Обезжиривание соединяемых деталей в негорючих органических растворителях: ELT. Обезжиривание погружением в ванну. Склеиваемые поверхности опускают в жидкость: детали перемещают возвратно-поступательно или приводят в движение жидкость с помощью осушенного сжатого воздуха. Температура обезжиривания Тв = 20-^30 °С. Продолжительность tB = 20 мин.
ELU. Ультразвуковая обработка fs~S00 кГц, Is = 20 Вт/см2, Тв — 20 X, їв = 1 мин.
ELD. Обработка в парах растворителя. Склеиваемые поверхности располагают параллельно поднимающемуся потоку пара. Обезжиривание ведут при температуре пара растворителя до окончания конденсации пара на склеиваемых поверхностях. В зависимости от массы tB ^ 3 мин.
ELS. Способ «Soxhlet». Обезжиривание ведут, как и в случае обработки в парах растворителя, при температур: пара растворителя или при температуре конденсата. Продолжительность обезжиривания — пять наполнений аппарата: >40 мин.
ЖИДКИЕ ЩЕЛОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ОЧИСТКИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ОБЕЗЖИРИВАНИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЯЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ
|
Примечание. После обезжиривания соединяемые детали подвергают следуют61”1 обработке: 1) промывка в воде при 60—65 СС, 5 мин; 2) промывка в проточной воде, 10 мин^ S) сушка в потоке горячего воздуха при 60—65 °С, 20 мин. |
ОЦЕНКА СПОСОБОВ ОБЕЗЖИРИВАНИЯ И ВЫБОР СРЕДСТВ ОЧИСТКИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МАТЕРИАЛА СОЕДИНЯЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ
|
ТАБЛИЦА 4.24 МЕХАНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
|
О О |
*П О |
гп о |
5 Ь II союооужя—союы u> Е * 1 °ф ® * ' 355®’ * * * g2o“fagsнпаь^g2нрэ§ ж 2 я 4^ о w ЯЗ ^ хз S3 о О ЯЗ 'С хз Ш §ЯяЮ5з®сл^ЕоЖ2Ч^ЯЕоя |
Ж и в1 О ч оо а Я И 03 ® Ю £ "© я 5 * Я и - ж ® я £ *о ч ЯсХЗ х |
05 2 |
I? л |
аз ж о |
ж я о SS* я »2а |
* * о ф * OV Ь 2*0 <0 5* я “ 2 Ov 65 Я О |
О я to о ® *0*2 я я Я О |
О г*Э 2 О 3 ч 4 и в ° 2 » |
s Ч За я о о 2 » |
05 Ю Я X ХЗ • ' 0X3 я - _ » О За 2 to ^ТЗ о в Е о о- ж 2 - fa |
SI-^gMS 32чгу§ я-§ слЯЗ<< о-£з ® ^waIBSч II fa ф »> s £ о Од Я X -5 я 5 я о со ^ § “ £ 4^ а я я 5 |
ovb хз tr 2 но д’я w - »o*g'g'O s я |
1^2 |
‘ r p: *o 2 Ж Є о о о ’ fa “ * 2 «*5 О S я Е ь я *юж^ ^ ^ г-н ОЭ Г |
-§Р ~§* S" :*§Г gx“°> S*E^=-s?0S «зияя®» S3 S ф S ® ® Яс о „ ^ 2 а ч яз о 2 о fa а4 оэ ^ о §I"SIS SS®|-1 ” s< и Ей £ |
!£*S5 |
fa о S3 ^ |
-»s S3” 2 ^ - Й “ 3 ® ч * п а ї*п о " оз ХЗ оэ ф О - ■“d о д Я о Ofa а« ф. хз ; * |
*o : fa : |
Ф 2 x м ХЗ ЯЗ ® ft) о os;2 |
SS" “to ° E ■J30 я - Ф о со £> ф fa *2 л |
иЗ® Я о - а о fa а о Й Е оз-< ® сл® 2 О ГО ы 63 Ф ^ О fa Ф о о 00 о Ь о fa Ж fa ® ® о яз хз fa £ = * 5Scgc«f |
fafa sg О 4 ч Я |
® ofa «о ж Е |
ф! |
Я я 4 |
, Я fa Р Е |
’!2.й ) ^ - с ft) *-Є*Ж? - ч я ж 2 о о а> |
[•в*Ж В — wto^ Ovja В —Слзю • • saofa - • • 2 п> хз fa Я „ ,.-Д3 ^ хз Я S:OSH»^?C0pog Ч2ТЗ Btt°U Е?* аз g: о ^ v, sa |
Ь Ж S - хз fa ф ® E * ; - 2 я *®° я ^ Sc • 2 ® |
ъ w и -92н gSsg o»»S *ч - л О 3 s о S3 хз 2 о ® to я fa Ж" а п ® ж я^ Заяз Ьз ж |
* ж ж ^ я я о ч 2яз 05 Я со |
ofa ■ ч о ; я Ь ; £з п < |
- U. _ w |
$ жхз |
а: о |
ТАБЛИЦА 4.26 |
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
|
* См. табл. 4.25—4.30. |
ВЫБОР СПОСОБА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
|
* Для клеящих веществ с наполнителем ВМ; без наполнителя AM. |
ТАБЛИЦА 4.23 ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОМЫВКИ *1
|
*1 Минимальный объем воды thQyp = 6 см3 на 1 см2 поверхности погружаемой детали. Минимальный расход воды = 20 см8/мин на 1 см* поверхности травления. *2 Подвод воды сверху, отвод — снизу. *3 Количество подводимой воды равно количеству отводи* мой воды. |
ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОДЫ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ДЛЯ ПРОМЫВКИ
Материал |
Водородный показатель pH и общая жесткость |
Концентрация ионов металла |
Сталь Алюминий и его сплавы Латунь |
Жесткая известковая вода >15° dH не используется Жесткая известковая вода >15° dH и жесткая кислая и мягкая кислая вода pH < 4,6 не используется Жесткая известковая вода >15° dH не используется, предпочтительнее кислая вода |
Безвредна При нормальной концентрации ионов безвредна То же |
Примечания: 1. Дистиллированная вода для промывки — это питьевая вода или вода для общего пользования; при использовании данных характеристик допустимы отклонения. 2. Добавка смачивающих агентов вредна. 3. 1° dH = 0,3566 мг'экв/л.
ТАБЛИЦА 4.30 ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СУШКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ, ПРОМЫТЫХ В ВОДЕ РАЗЛИЧНОЙ ЖЕСТКОСТИ
|
Примечания: 1. t'f = [m^r + (Т к - Т м )]/Ла ( Г, Гд,), где
теоретическое время сушки; тур — масса высыхающей воды; г — теплота испарения воды; тМ — масса соединяемой детали; с^ — теплоемкость материала соединяемой детали; Т% — предельная температура охлаждения; Т— исходная температура; А — осушивае* йая поверхность; а — угол соединения. 2. При жесткости >15° воду следует сделать более
Йягкой.
Метод нанесения |
Нанесение с помощью ракеля |
Промазка |
Нанесение кистью и соответствующими устройствами |
□1 |
Погружение в ванну |
Погружение |
Выдавливание клея из сопла при прямом воздействии сжатого воздуха через поршень или мембрану |
F |
Истечение |
о о |
Нанесение с помощью валиков, роликов и щеток |
Накатка |
Электростатическое, распыление сжатым воздухом, механическое, пламенное напыление |
Распыление |
~U О О" |
□ I |
Погружение предварительно подогретых деталей в смесь порошка с воздухом (вихревое напыление) |
Спекание |
Требуется предварительный подогрев заготовки или слоя активаторов сцепления |
шш- |
Рассеяние |
и—О—сг ш |
Требуется предварительный подогрев заготовки или клея |
Плавление |
~о О сг |
Наложение нарезанной фольги и клеевых таблеток |
Наложение |
О •I- СМ О |
Кроме того, в табл. 4.5 представлены клеящие вещества № 1-^13, 15, 17, 18«*20, 22, 24«*26, 29, 34-=*36, 38, 39 (номера см. табл. 4.18). |
* к го Ч X п £ S ^ >> * |
УСЛОВИЯ УПРОЧНЕНИЯ КЛЕЯ, ИСПОЛЬЗУЕМОГО ДЛЯ СКЛЕИВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ |
Я о с; л х и* <ц н у '•*» н о о : я о 2.К Ч * с s |
о 00 я ч я о см |
о 00 |
Sb &s О О 41 о С £ s в* « 2 >> |
я я ч ч я я о о см см |
я ч я |
ч я 8 А |
А |
S н 3 ^ х н о S ^ я Я о о S Є? я о* Ct с“ |
см <N | |
Ййа |
о со |
о см |
- vOgoN г о с ®о. ^"S2-S. Q ag ар ShS 4 к Ї; ач 2 2 « Іт 5 н s о к t< си с 4 ІГ я S |
о о о о |
см а щ |
а ш |
н н я я «=С Ч О, О. 0) QJ « « н н о о |
п Си |
Ю |
CL> н •-і я о 0,4 5 о ^ я « я я о_^ =* >>1=г та |
см а W |
CM ’'f аа со со я я ч ч о о СО со та та я я <Т)СЪ |
Он СО |
Й о Й» ►*. та s g со Я та ^ я ^ СПС |
ч |
Ч ^ I £ 2 о « о----------- Старта (Т) 3* (Г) |
СГ) |
К СО я ю ю ю и £2 ^ 2 я * ~ ~ ~ S о |
сЗ*Я - . . - s я саё^§д (TlMU о °С |
я к я о Я Я К со г я | ю ою ^ со со СМ СМ |
я гп Я пп я ~ І_м р wu tr'-y О - О - г> |
I I I I |
ш** |
§00 £? я S а ь 2 ці CJ С ^ та |
Q, Я О) fcj я та '-'VO о О * о,'та' 5 ж |
•©* та я !Т> о tj |
8 8 |
я я |
а W |
о о |
я н о |
АА А А А |
і I I |
еахээНюн oj
-ЭШИЭ1ГМ <;f
Окончательная обработка поверхности металлических деталей Операции:
1. Кондиционирование соединяемой поверхности
Температура Трр........................................................... 204:2К
Относительная влажность воздуха х % .... 65zb3
Длительность кондиционирования, ч........................... 1—2
Сразу после кондиционирования наносят клей и поверхность консервируется,
Консервация путем покрытия лаком или пастой, поливинилхлоридовая паста, транспортные и консервационные лаки на основэ поливинилхлорида или целлю лозы.
Консервация с помощью клеевого покрытия: активные клеящие вещества твердеющие сразу или после монтажа.
Консервация путем покрытия фольгой: полиэтиленовые оболочки, как правило, удаляемые.
Средство для консервации остается при склеивании на поверхности соединяемых деталей.
2. Нанесение активатора (эпоксилан AW, эпоксилан RT 5100, эпоксилан NV 1115 винилсилан NV 1107, аминосилан RT 6201, метакрилсилан RT 5400) на склеиваемую поверхность. Все активаторы повышают прочность сцепления и водостойкость.
При склеивании алюминия, железа, меди на склеиваемую поверхность наносят 1,5—3 %-ный спиртовой раствор силана и высушивают ее, затем наносят клей
Перед нанесением клея снять пленку пасты или лака.
Консервация путем покрытия лаком или пастой снижает прочность клеевою соединения, так как нельзя без остатка удалить слой из-за неровностей на поверхности детали.
ТАБЛИЦА 4.33 УСЛОВИЯ УПРОЧНЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ КЛЕЕВ
|
РАЗДЕЛИТЕЛЬ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПРИЛИПАНИЯ КЛЕЯ К УСТРОЙСТВАМ В ПРОЦЕССЕ УПРОЧНЕНИЯ
|