Краткая историческая справка
Техникой склеивания человек стал пользоваться еще с первобытных времен. Наблюдения и навыки древних позволяли им выделять клеящие составы из растительного и животного материала, которые до сих пор широко используются при работе с пористыми материалами, например, бумагой. В XVII веке производство клеев было поставлено на промышленную основу. Были построены первые заводы, вырабатывающие клей из костей, мездры и отходов рыбного промысла. В начале XX века начали производство казеинового (на основе молочного белка) клея. Недостатки клеев животного происхождения заключались в ограниченной стойкости к действию влаги и в достаточно быстром грибковом заражении. Это стало важным стимулом для создания новых клеев, основой которых являлись синтетические смолы и другие искусственные материалы.
Быстрое развитие этой отрасли началось в 30-е годы. Фенолоформальдегидные смолы явились первыми синтетическими смолами, сыгравшими важную роль в технике склеивания. Первоначально их использовали для дерева и фанеры. Затем требования, связанные с необходимостью создания клеев для соединения металлов, привели к разработке модифицированных композиций на основе фенольных смол, содержащих в своем составе синтетический каучук, позволяющий снизить угрозу расслоения клеевых соединений. В 50-е годы в качестве основы клея были предложены эпоксидные смолы, что дало возможность исключить растворитель из состава клея. Затем начали применяться клеи на основе полиуретановых, акрилатных (в том числе цианакрилатных) смол, появились мономерные, водорастворимые и другие клеи.
В настоящее время сфера применения клеев обширна и разнообразна. Они находят применение в промышленных процессах, где используются в больших количествах, и в таких сборочных процессах, где требуется лишь небольшое количество клея. Переработка бумаги, упаковка, деревообрабатывающая промышленность все еще являются главными потребителями клеев, но в то же время возросло их применение в строительстве, на транспорте, в наружной рекламе. В последние десятилетия было разработано много новых синтетических смол, послуживших основой для создания более простых, эластичных и долговечных клеев, соединяющих самые разнообразные материалы. Разработка новых клеев сопровождается и совершенствованием оборудования и технологии склеивания.
Факторы, определяющие целесообразность склеивания
Основная функция клея – скрепление деталей или элементов конструкции между собой и сохранение соединенных частей в эксплуатационных условиях в соответствии с конструктивными требованиями. Выполняя эту роль, адгезивные материалы позволяют решать многие проблемы, связанные с формированием соединения, упрощают и ускоряют процессы сборки, создают возможности для самого разнообразного конструирования. Несомненно, процесс склеивания во многих случаях является более рациональным и экономичным, чем традиционные методы неразъемного соединения деталей.
При рассмотрении клеев с точки зрения их применения необходимо обращать внимание на следующие аспекты.
1. Склеивание может оказаться единственным возможным способом образования соединения. Применение механических методов соединения (например, клепка, пайка, сварка, крепление винтами или гвоздями) часто приводит к короблению, изменению цвета, коррозии или ухудшению качества материалов, вследствие проявления других отрицательных факторов или дефектов.
2. Склеивание может быть предпочтительным перед другими способами с точки зрения сокращения затрат и улучшения качества изделия за счет снижения объема механической обработки.
3. В некоторых случаях при изготовлении клееных конструкций может потребоваться дополнительное крепление с помощью других методов сборки. Области применения, в которых клеи рациональны, следующие:
- соединение разнородных материалов (сочетание металлов, резин, пластиков, вспененных материалов, древесины, стекла и т. д.);
- соединение разнородных металлов, образующих коррозионно-опасные пары (железо с медью, например);
- склеивание многослойных конструкций, в частности трехслойных с заполнителем (сотовым или пенным), изготовление листовых слоистых материалов (пластиков, сочетания древесины с металлом);
- приклеивание усиливающих элементов конструкции – элементов жесткости;
- конструкционное склеивание – создание элементов, испытывающих напряжения на сдвиг и сжатие, полностью исключая механические способы крепления;
- герметизация соединений – стыков, швов, технических отверстий, образующихся при клепании, винтовых и болтовых соединений;
- крепление малопрочных хрупких элементов (тонких пленок, фольги и т. д.)
- склеивание элементов конструкций специальной формы, если площадь склеивания велика или соединение осуществляется во многих точках одновременно, либо требуется точная подгонка между сопрягаемыми элементами конструкции;
- временное крепление элементов конструкции, целью которого является использование клеевого соединения по истечении некоторого времени. Оно осуществляется с помощью клеящих лент, а также клеями для закрепления и фиксации различных деталей (вместо механических устройств перед использованием других средств сборки). Чтобы сложить любое изделие из деталей в конструкцию, их нужно определенным образом соединить между собой. Применяют разные способы соединений. Многие из них ты знаешь. Распространенный способ соединения деталей склеивание. Клеевые соединения повышают прочность и долговечность соединяемых элементов, дают возможность соединять как тонкие заготовки, так и щиты больших размеров. Промышленность выпускает различные виды клеев, готовых к использованию. Ты будешь пользоваться клеем ПВА или клеем под названием «Дракон». Они имеют целый ряд преимуществ: образуют прочное соединение, ПВА не токсичен, при загустевании растворяется водой, медленно высыхает, устойчив к воздействию влаги, противодействует загниванию мест склеивания, «Дракон» после высыхания становится прозрачным и прочным.. Склеивание клеем ПВА или «Драконом» выполняется в следующей последовательности: - выбор устройств для уплотнения мест склеивания (по возможности);
- подготовка деталей к склеиванию;
- нанесение клея на поверхности, подлежащие склеиванию;
- уплотнение мест склеивания струбцинами или другими зажимными устройствами;
- выдержка деталей для высыхания клея (24 ч).
Чтобы клеевое соединение было качественным, поверхности заготовок в местах склеивания должны плотно прилегать друг к другу, быть сухими и очищенными от грязи и пыли. Клей наносят на поверхности деталей, подлежащих склеиванию, равномерным слоем с помощью кистей . Их ширину подбирают с учетом площадей поверхностей, подлежащих склеиванию. Нанесенный на склеиваемые поверхности клей пропитывает частицы деталей, а после их соединения высыхает и будто «сшивает»частицы тонкими ниточками. Если толщина клеевого шва мала, качество склеивания, а соответственно, и прочность соединения деталей ухудшается. При большой толщине клеевого шва прочность также снижается, поскольку смазанные клеем волокна не соприкасаются друг с другом. Для уплотнения мест склеивания используют специальные устройства – струбцины (рис. 105). Детали, которые склеиваются, размещают между упорами струбцины и уплотняют с помощью винтов (рис. 106). При этом клей проникает в древесину и после высыхания удерживает детали. Остатки клея, выступившие на поверхность соединяемых деталей при их сжатии, нужно удалить влажным тампоном или тряпкой, не дожидаясь высыхания клея. Необходимо помнить, что большие усилия, прилагаемые при склеивании, приводят к чрезмерному удалению клея из промежутков между поверхностями, поэтому соединение будет некачественным. 
Рис. 105. Виды струбцин
Рис. 106. Уплотнение склеенных деталей струбцинами При правильном режиме склеивания изделия, склеенные из отдельных частей, имеют большую прочность, чем сплошные заготовки. Например, деревянные лыжи, хоккейные клюшки склеивают из отдельных частей древесины для увеличения их упругости и прочности. Высококачественные клеевые соединения можно выполнять при условии правильной организации рабочего места и соблюдения известных тебе правил безопасного труда, личной гигиены и следующих требований: 1.Склеивание выполнять на верстаке или столе соответствующей высоты с ровной поверхностью. 2.На рабочем столе должны находиться: - тампоны для удаления излишков клея;
- инструменты для контроля;
- соответствующие струбцины и зажимные устройства;
- клей в достаточном количестве и необходимые для работы кисти;
- детали, подлежащие склеиванию;
3.Беречь глаза и другие части тела от попадания на них клея. 4.Работы производить в хорошо проветриваемом помещении. 5.По завершении работы вымыть руки,а кисть помыть в теплой воде, высушить и вместе с другими инструментами положить в отведенное для них место. 6.Привести себя и рабочее место в порядок.
|
