Склеивание выгодно тем, что позволяет склеивать разнородные и предельно разнотолщинные материалы. Увеличивая длину нахлестки в пределе можно довести разрушающую нагрузку P до разрушающей нагрузки одного из элементов обшивки (рис. 4).
Теплостойкость и стойкость к тепловому старению - важные характеристики клея зависят от Тд (температуры деструкции) основного полимера. Тепловое старение можно продемонстрировать на примере отверждения клея БФ. Отверждение клея протекает при Т ~ 150 °C. Два исходных вещества – фенолформальдегидный олигомер Тд ~ 250 °C и бутвар Тд ~ 100 °C поликонденсируются в одну сетку. При этом в шве идут два конкурирующих процесса:
1) сшивка (структурирование);
2) деструкция по бутварным участкам молекулярной сетки.
Поэтому суммарным графиком зависимости прочности клеевого соединения алюминиевого сплава клеем БФ будет суперпозиция кинетических зависимостей (двух нелинейных графиков): одного – повышающегося с выходом на горизонтальную асимптоту для Ф.Ф смолы и другого – падающего и стремящегося к нулю для бутвара. При сложении таких кривых образуется, как известно, график с экстремумом, Положение этого экстремума на временной оси (абсциссе) опытного графика позволяет определить оптимальное время отверждения клея БФ при заданной температуре.
На оси ординат t сдв опытного графика необходимо заранее отметить паспортное значение прочности данного клея по таблице 1, что позволит сделать заключение о качестве испытанного клея и соблюдении технологического режима склейки (рис. 5).
Рис. 4 Зависимость разрушающей нагрузки клеевого соединения от длины нахлестки.
Рис. 5 Зависимость прочности клеевого соединения дуралюмина клеем БФ-2 от времени отверждения при 150 °C:
1 - изменение прочности фенольно-формальдегидных участков сетчатой молекулы; 2 - изменение прочности эластичных участков сетки из поливинилбутираля (бутвара); 3 - суммарный график.
ЗАДАНИЕ.
1. Склеить образцы металла дуралюминия клеем БФ-2 или БФ-4. При отверждении дать различную выдержку (5, 10, 15, 20, 25 и 35 мин.) при одинаковых температурах и давлении. Причем шесть образцов должны быть склеены при соблюдении стандартной технологии и шесть – при отсутствии некоторых операций технологического процесса (зачистка, обезжиривание и т.п.).
2. Испытать образцы на сдвиг и построить графики зависимости предела прочности клеевого шва при сдвиге от времени термообработки при Тотв.
3. Проанализировать полученные данные (сравнить с таблицей 1) и объяснить влияние времени отверждения и технологии склеивания на прочность клеевого соединения.
4. Составить отчет о проделанной работе по форме лабораторного журнала.
5. Письменно ответить на контрольные вопросы.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
1. Что называется адгезией и каковы ее основные механизмы?
2. Что такое когезия?
3. Какие клеи применяются в авиапромышленности? Как классифицируются клеи?
4. Как должна быть подготовлена поверхность металла перед нанесением пленкообразующего?
5. Какие физические и химические процессы происходят при склеивании?
6. Чему равен предел прочности при сдвиге для важнейших конструкционных клеев?
7. Каковы технологические и эксплуатационные факторы, влияющие на прочность склейки?
8. Как проводится испытание прочности склеивания?
9. Каковы состав и свойства клеев БФ?
10.Каковы технология и режим склеивания дуралюминия клеем БФ-2 или БФ-4?
11.Почему время отверждения клеев БФ-2 или БФ-4 влияет на прочность клеевого соединенияи?
ЛИТЕРАТУРА.
1. Д.А.Кардашев – Синтетические клеи. М. Химия 1976
2. Д.А.Кардашев, А.П.Петрова – Полимерные клеи. М. Химия 1983
