Преимущества и недостатки промышленного склеивания
Никто не спорит с необходимостью разделения клеевых материалов на отдельные группы, а также выделение типовых деталей и элементов конструкций, чтобы разработать общие рекомендации по склеиванию.
Склеивание следует рассматривать не само по себе, как единственно возможный способ соединения, а в связи с другими доступными технологиями: механическим (болтовые соединения, завинчивание, клепание, раструбное соединение, скобы, скрепки, шитье и др.) или химическим (сварка, пайка и скрепление известковым раствором, гипсом и пр.) способами сборки. В различных случаях возможно преимущество одной или другой технологии. Примером может быть использование цемента для кирпичной кладки или клеев в производстве ковров. Области применения настолько широки, что выходят за рамки классического противопоставления: склеивание — завинчивание, склеивание — клепание, склеивание — сварка. Под влиянием технологических, экономических, даже культурных факторов часто побеждает склеивание, так как оно отвечает требованием времени. Больше преимуществ, чем просто возможность соединять между собой самые разнородные материалы, может вносить технология, например, если применяются термопластичные клеи в тех случаях, когда требуется обеспечить сборку и последующую быструю разборку склеенной конструкции в процессе изготовления изделий.
Преимущества склеивания. К преимуществам технологии склеивания относятся: универсальность, приспособляемость и специфичность характеристик.
Универсальность. Склеивать можно любые материалы, независимо от их химической природы и геометрии клеевого соединения (бумагу, ткань, большинство пластмасс, дерево, стекло, фарфор, керамику, композиты и др.).
Сборка нескольких материалов. Такая сборка относится к области, где больше всего упреков в промышленных кругах. Это не соответствует действительности, так как речь идет о самой сильной стороне технологии, которая используется для соединения материалов, разных по природе, составам, модулям упругости, толщине и коэффициенту теплового расширения.
Склеивание применяется для деталей любой формы при условии соответственной подготовки поверхности.
Склеивание применяется для различных по размеру элементов. Поверхности могут быть очень маленькими в микроэлектронике. В этой области вряд ли другая технология сможет конкурировать со склеиванием.
Приспосабливаемость. Проявляется она различными способами.
Изоляция — проводимость. В зависимости от составов клеевые материалы могут быть проводниками или изоляторами. Они могут обладать теплопроводными свойствами.
Постоянная и переменная липкость. Различная степень липкости и стойкости к отслаиванию регулируется в зависимости от назначения клея. В некоторых случаях необходимо, чтобы клей сохранял свою липкость после разборки клеевого соединения.
Рунное и автоматическое нанесение клеев. Большая группа клеевых материалов может наноситься непрерывным способом с использованием автоматизированных и роботизированных систем. Длительность процесса отверждения некоторых клеев действительно является сдерживающим фактором, однако эта проблема свойственна не только клеевым материалам, а является общей и для лакокрасочных материалов.
Сочетание различных способов сборки. Используется склеивание вместе с заклепкой или завинчиванием, в частности, для стопорения резьбовых соединений, что позволяет компенсировать недостатки различных технологий.
Специфика. Она связана с полимерной природой швов. Самое главное — обеспечение высокой адгезионной прочности. При необходимости склеенные конструкции можно ремонтировать и использовать повторно. На прочность склеивания и на герметичность клеевых соединений такая технология ремонта не оказывает отрицательного воздействия. Это дает возможность придавать многочисленным склеенным элементам защитные, декоративные и даже биологически активные свойства.
Используется свойство вязкоупругости. Клеевые материалы позволяют перераспределять напряжения по всей длине клеевого шва, что в результате приводит к увеличению длительной прочности.
Способность клеевого шва амортизировать удары открывает новые возможности для обеспечения звукоизоляции приборов.
Противокоррозийная защита (т.е. хорошие антикоррозионные свойства) также относятся к преимуществам клеевых материалов и позволяют при их использовании отказаться от применения специальных антикоррозионных мастик и красок.
Влагостойкость. Даже если требование по водостойкости не является обязательным для каких-то металлических конструкций, тем не менее, именно возможность при использовании клеев существенно увеличить герметичность конструкции является одним из преимуществ клеевой технологии сборки. Особенно актуальная проблема обеспечения герметичности возникает при изготовлении аквариумов, бассейнов и других емкостей.
Способность одновременно гарантировать механическую прочность и герметичность — одно из важнейших преимуществ клеевых материалов. Именно благодаря этим преимуществам возможно получение герметичного соединения болтов в системе тормозной системы автомобиля.
Недостатки, реальные и мнимые.Одним из препятствий на пути внедрения клеевых технологий являются:
- необходимость полного пересмотра традиционных технологий;
- отсутствие культуры склеивания на предприятии;
- наличие проблем на уровне гигиены, безопасности, экологии;
- большое разнообразие клеевых материалов и проблемы их выбора;
- сложность перехода от склеивания единичного образца к серийному производству, связанная с необходимостью в механизации и автоматизации технологических операций по нанесению клея;
- длительность процессов отверждения;
- сложность в подготовке поверхностей перед нанесением клея;
- старение клеевых материалов при длительном воздействии эксплуатационных факторов.
Реальные трудности. Некоторые из вышеназванных проблем приводят к тому, что по экономическим соображениям склеивание уступает традиционным способам механической сборки. Однако последние достижения, направленные на сокращение времени отверждения, например за счет использования клеевых материалов, содержащих в своем составе фотоинициирующие добавки, приводят к постоянному расширению областей применения клеев.
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:
Страницы: 1 2
Загрузка ...