*

Способ подготовки поверхностей под склеивание



Подготовка поверхности под склеивание является одной из наиболее ответственных операций технологического процесса склеивания. От этой операции зависит не только адгезионная прочность клеевых соединений, но и степень защиты металлов от коррозии. Идеальной можно считать такую подготовку поверхности, при которой наблюдается когезионное (по клею) разрушение клеевых соединений как непосредственно после склеивания, так и под действием эксплуатационных факторов.

Способ подготовки поверхности зависит от природы склеиваемых материалов, конструктивных особенностей изделия, условий эксплуатации и типа используемого клея. Способы подготовки поверхности можно разделить на физические (механические), химические и физико-химические. Наиболее эффективны химические способы. Для повышения коррозионной стойкости соединений на склеиваемые поверхности после обработки или непосредственно после обезжиривания целесообразно наносить защитные покрытия (хроматные покрытия, анодные плёнки и т.д.). Склеивание деталей со свежеподготовленными поверхностями, как правило, повышает прочность и долговечность клеевых соединений.

К физическим (механическим) способам подготовки поверхности под склеивание относятся абразивная обработка струйными методами и зачистка поверхностей шлифовальными шкурками

Механические способы подготовки поверхности рекомендуются в тех случаях, когда число склеиваемых деталей невелико или состояние поверхности не позволяет использовать химические реагенты.

Абразивная обработка струйными методами рекомендуется для деталей толщиной не менее 3 мм. Для этих целей используют электрокорунд, кварцевый песок или карбид кремния. При обрабатываемых толщине деталей менее 3 мм применяют зачистку шлифовальными шкурками.

Необходимо отметить, что пескоструйная обработка способствует образованию клеевых соединений с низкой стойкостью к одновременному воздействию повышенных температур и влажности. Более эффективна гидропескоструйная обработка

При абразивной обработке важную роль играют форма и размер частиц. Наиболее подходят для этих целей острые частицы.

Таблица 1. Размеры частиц абразивных материалов, используемых
для дробеструйной обработки различных металлов
Металл Способ обработки Дисперсность абразивного материала,
число частиц на 1 см2
Медь Сухое обдувание 80 - 100
Алюминиевые сплавы Влажное обдувание 140 - 325
Жёлтая медь Сухое обдувание
Влажное обдувание
80 - 100
140 - 325
Нержавеющая сталь Влажное обдувание 140 - 325


Струйную обработку абразивными материалами проводят, соблюдая следующие условия:
- давление сжатого воздуха, МПа .................................... 0,3 - 0,5
- диаметр сопла, мм ......................................................... 8 - 12
- Угол наклона сопла к обрабатываемой поверхности, град. ... 45 - 65
- расстояние сопла от поверхности, мм .......................... 80 -200

Гидропескоструйную обработку проводят под давлением 0,3 - 1 МПа суспензией следующего состава (в г/л):
- сода кальценированная ................................................. 4 - 6
- нитрит натрия .................................................................. 18 - 20
- абразивный материал ...................................................... 200 - 500

После гидропескоструйной обработки поверхность металлических деталей промывают составом, содержащим 100 - 150 г/л нитрата натрия и 10 г/л карбоната натрия, при 60 - 80°С в течение 2 - 3 минут. Такая обработка способствует повышению коррозионной стойкости металла.

При зачистке поверхности шлифовальными шкурками используют шкурки № 12 - 16. Можно использовать также опиловку. В промышленности при подготовке поверхности металлов этот способ используется весьма ограниченно, так как в процессе обработки возможно внедрение в поверхность обрабатываемого металла инородных частиц, способных вызвать коррозию. Для подготовки поверхности неметаллических материалов он используется чаще. При склеивании стеклопластиков обработка поверхности механическим путём (зашкуриванием или зачисткой) обеспечивает разрушение клеевого соединения по субстрату и увеличение его прочности (по сравнению с данными, полученными при склеивании материала с необработанной поверхностью). Зачистку поверхности можно механизировать, используя приспособления типа полотёров. Пыль, образующаяся при такой зачистке, удаляют пылесосом. Для механической обработки поверхности можно использовать также вату из стальной проволоки.

К механическим способам обработки поверхности относятся и фрезерование, которое используют для подготовки поверхности древесины непосредственно перед склеиванием.

Увеличению прочности адгезионного соединения способствует механическая обработка, например, в среде мономера, растворителя, родственного клею, самого клея и т.д.

В последнее время в литературе появились сообщения о возможности замены механической (пескоструйной) обработки поверхности более прогрессивным способом - обработкой ионами аргона. Так, обработка поверхности коррозионностойкой стали таким способом позволила повысить прочность клеевых соединений (при склеивании эпоксидным клеем) в 3 раза. Другим преимуществом этого способа является то, что качество поверхности не снижается в течение длительного хранения - склеивание может быть выполнено через несколько часов или даже месяцев без снижения прочности клеевого соединения.

К химическим (электрохимическим) способам подготовки поверхности относятся травление и анодное оксидирование. При обработке поверхностей в различных ваннах следует соблюдать следующие условия:

1. избегать брать в руки обрабатываемы детали в процессе обработки, после обработки и перед склеиванием. Если это неизбежно, то следует пользоваться чистыми хлопчатобумажными или нейлоновыми перчатками;

2. при изготовлении обрабатывающего состава применяют дистиллированную или чистую (деионизированную) воду; при необходимости используют воду, содержащую твёрдых веществ не более 50 млн-1 и с pH = 5,5 - 8 (или с электрическим сопротивлением 30 мОм);

3. необходимо контролировать срок службы обрабатывающих ванн, который зависит от числа и габаритов обрабатываемых деталей; необходимо периодически брать пробы жидкости и проводить анализ содержания реактивов; одним из методов контроля службы является измерение pH ванны.

*


на предыдущую страницу


*