Проблемы, возникающие при внедрении клеев
Необходимость взаимосвязи между четырьмя различными задачами, решаемыми на этапе внедрения клеевого материала (методика поиска нужного клея, методы его анализа и испытания, технология склеивания, технологический пооперационный контроль качества).
Центральное место в данной схеме занимают четыре задачи, которые связаны между собой и должны также решаться совместно. При выборе клея и разработке технологического процесса необходимо не просто выбрать материал по заданным эксплуатационным требованиям, а и учесть особенности геометрии поверхностей деталей, подлежащих склеиванию, требования по очистке поверхностей перед нанесением клея, разработку методов контроля качества и т. д. Следующим этапом после выбора клея является разработка технологического процесса склеивания, которая определяет место проведения каждой конкретной технологической операции и все средства технологического оснащения. Далее непосредственно проводятся операции по склеиванию, которые собственно и позволяют получить конечный продукт — склеенную конструкцию. Заключительный этап — контроль, однако эту операцию нельзя рассматривать отдельно от всего технологического процесса. Контроль при склеивании осуществляется сквозным способом, т.е. на каждой операции, и именно это позволяет в итоге получать качественное клеевое соединение. В результате разрабатывается маршрут сборки (путем склеивания) конкретной конструкции (изделия). Далее мы подробно рассмотрим основные операции технологического процесса склеивания.
Подготовка производства
Для эффективного внедрения клеевых материалов требуется на стадии подготовки производства спрогнозировать все возможные проблемы. Для этого необходимо: составить техническое задание;
- разработать план мероприятий для эффективного внедрения клеевой технологии;
- определить перечень деталей, подлежащих склеиванию и возможные методы их очистки;
- разработать эффективные методы контроля.
Составление технического задания. Из-за специфики технологии склеивания технические задания являются очень сложными и составляются только после завершения всего комплекса исследовательских работ и консультаций со специалистами. Для упрощения работ при составлении технического задания научно-исследовательскими центрами разработаны специальные анкеты. Содержание анкет зависит от специфики конкретной склеенной конструкции, однако среди множества вопросов есть и много общих.
Общие требования: относятся, прежде всего, к особенностям конкретного предприятия. Они могут существенно отличаться друг от друга, например, для одного предприятия необходимо провести склеивание небольшой партии деталей с использованием уже имеющегося технологического оборудования, тогда как для другого необходимо проводить склеивание больших партий. Для единичного производства какого-либо изделия иногда вообще бывает достаточно просто указать марку клея, тогда как для другого предприятия может потребоваться проведение специальных мероприятий, связанных с переоснащением цехов, строительством новых помещений, обучением технического персонала и пр.
Эксплуатационные требования необходимо также максимально точно сформулировать, и они относятся к необходимости уточнения специальных требований к клеевому материалу, например, должен он быть проводником или, наоборот, изолятором. В этот перечень эксплуатационных требований также в обязательном порядке должны быть включены:
- механические нагрузки с указанием места их приложения и времени воздействия. Если нагрузки относятся к циклическим, то требуется указать их амплитуду и частоту;
- температуру, при которой будет эксплуатироваться склеенное изделие. В том случае, если температура будет изменяться, необходимо указать не просто интервал рабочих температур, но и продолжительность их воздействия;
- подробное описание условий окружающей среды: влажность, состояние атмосферы (степень ее загрязнения), уровень освещенности и продолжительность воздействия ультрафиолетовых лучей.
Условия испытаний также диктуют свои собственные требования и к квалификации инженерно-технического персонала, особенно если требуется изготовить партию опытных образцов и провести их лабораторные и стендовые испытания. К особенностям производства относятся: уровень культуры труда, существующие средства обеспечения техники безопасности при работе с вредными веществами, проблемы экологии, интеллектуальной собственности, существующая на предприятии система складирования и пр. Учет специфики склеиваемых материалов связан не только с необходимостью обеспечить их требуемую очистку, но и с требованиями по дальнейшему хранению уже подготовленных деталей.
Учет данных требований позволяет поставить действительное подробное техническое задание. Однако некоторые из положений технического задания могут вступать в противоречия друг с другом.
Например, требуется провести ремонт трубопровода (без откачки из него рабочей жидкости) непосредственно на месте его повреждения в условиях отрицательных температур и повышенной влажности. Для ремонта предлагается использовать клеевые материалы, которые необходимо наносить только на чистые поверхности и при отверждении которых необходимо использовать сушильные шкафы.
В этом случае требуется определить, какое из данных требований является основным и искать возможные варианты пересмотра всех остальных технических требований.
Учет условий эксплуатации
На этом этапе проектирования технологического процесса склеивания необходимо максимально точно учесть все особенности конкретного производства. В этом вопросе нет мелочей и необходимо знать, не только имеется ли у работников опыт работы с клеевыми материалами, но и колебания температуры и влажности в цехах, где будет производиться склеивание. Это позволит избежать в дальнейшем большого количества ошибок.
Квалификация специалистов, непосредственно разрабатывающих технологии склеивания. При разработке конструкций различных машин и механизмов, как, например, микроэлектроники, прецизионной механики, запчастей для автомобилей и пр. склеивание не является главным способом сборки и ни один инженер его таковым не считает! Именно из-за отсутствия соответствующей квалификации у разработчиков технологических процессов склеивания и возникает (уже после склеивания) множество проблем, связанных с ненадлежащим качеством склеенного соединения. Очень многих ошибок можно избежать, если своевременно информировать инженерно-технический персонал об особенностях клеевой сборки.
Трудности при разработке клеесборных конструкций могут быть разными в зависимости от того, имелся ли уже у конкретного специалиста опыт в проведении аналогичных работ. Общими являются особенности условия нагружения клеевого шва, который хорошо работает на отрыв и на сдвиг и не выдерживает расслаивающих и отслаивающих нагрузок.
- При склеивании требуется обеспечить равномерный клеевой шов по всей площади склеивания. Требуется учет напряженно-деформированного состояния, поскольку максимальные напряжения сосредоточены на краях клеевого шва.
- Наиболее благоприятными являются сдвиговые нагрузки. Не рекомендуется проектировать клеевой шов таким образом, чтобы он воспринимал расслаивающие нагрузки.
Что касается самой геометрии клеевого соединения, то на этом этапе она не играет решающего значения, поскольку выбор клея проводят на образцах. Площадь склеивания в этом случае является стандартной и определяется длиной и шириной (в мм) клеевого шва, толщина клеевого шва обычно составляет 0,1 мм.
Загрузка ...