СКЛЕ́ИВАНИЕ
-
Рубрика: Химия
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
СКЛЕ́ИВАНИЕ, способ получения неразъёмного соединения двух поверхностей (субстратов) с помощью клея. Для С. применяют клеи неорганические, клеи природные, клеи синтетические, клеи-расплавы, резиновые клеи. С. включает следующие операции: подготовка соединяемых поверхностей, нанесение клея, открытая выдержка для удаления растворителя, соединение поверхностей, отверждение клея, контроль качества клеевого соединения.
Осн. этапы подготовки поверхностей под С. – их очистка (в т. ч. обезжиривание) и обработка. Очистка склеиваемых поверхностей (удаление с них загрязнений) проводится с помощью органич. растворителей, моющих водных растворов, щелочных препаратов. Обезжиривание большинства металлич. поверхностей предпочтительнее проводить в парáх органич. растворителей с использованием спец. оборудования (по типу химчисток). В связи с совр. тенденцией применения технологий «зелёной» химии повышенное внимание уделяется использованию водных растворов моющих средств. Сочетание моющих водных растворов и ультразвука позволяет повысить качество обезжиривания. Щелочные препараты обычно состоят из соли щелочного металла и ПАВ и применяются в подогретом виде. Эффективный способ удаления загрязнений со склеиваемых поверхностей – газоплазменная (аргоноплазменная) обработка. Обработка поверхностей под С. проводится физич. (механич., в т. ч. абразивным), химич. (травление), физико-химич., электрохимич. способами. Осн. методы химич. травления: фосфатирование поверхностей металлов в растворе солей фосфорной кислоты; химич. оксидирование поверхности алюминиевой фольги в растворе фторсиликата натрия и хромового ангидрида; обработка поверхности резин концентрир. H2SO4 или HNO3. К электрохимич. способам относится анодное оксидирование (анодирование) металлов, в т. ч. серно-, хромово- и фосфорнокислотное. При анодировании на поверхности металла образуются оксидные плёнки, различающиеся по толщине, размеру пор и химич. составу. Наиболее толстая (5–8 мкм) с малой пористостью и наиболее хорошими защитными свойствами плёнка получается при сернокислотном анодировании, однако она является хрупкой, непрочной и влагопроницаемой; сернокислотное анодирование рекомендовано только под С. нежёсткими клеями. Высокую прочность клеевых соединений обеспечивает анодирование в хромовой кислоте, однако защитные свойства получаемой плотной плёнки хуже из-за высокой пористости и меньшей (3–5 мкм) толщины; анодирование в хромовокислотном электролите гарантирует получение высоких стабильных прочностных характеристик клеевых соединений как в исходном состоянии, так и после воздействия эксплуатац. факторов. Фосфорнокислотное анодирование поверхности алюминия позволяет получить наиболее стойкие клеевые соединения в условиях воздействия эксплуатац. факторов. Используется также анодирование в электролите, содержащем фосфорную и серную кислоты; при проведении ремонта – местное анодирование в электролите на основе фосфорной кислоты.
Перед нанесением клеёв, готовых к применению, следует провести входной контроль и убедиться, что свойства клея соответствуют требованиям нормативно-технич. документации. Смешивание компонентов клея осуществляется непосредственно перед С.; готовить клей следует из качественных компонентов в пределах срока хранения и использовать в пределах жизнеспособности; рецептура клея и тщательность перемешивания должны быть строго выдержаны. При нанесении клея необходимо выдержать расход и равномерность нанесения, а также строго определённую толщину (оптимальная – 0,1–0,2 мм). После нанесения на склеиваемые поверхности для мн. клеёв требуется открытая выдержка для удаления органич. растворителя; темп-ра и продолжительность выдержки зависят от типа растворителя и оговариваются в документации на клей.
Отверждение клея проводят при оптим. темп-ре, давлении и продолжительности процесса. При повышенной темп-ре отверждения важно обеспечить равномерный нагрев по всей склеиваемой поверхности, чтобы избежать возникновения локальных внутренних напряжений, приводящих к снижению прочности. Величина давления подбирается в зависимости от вязкости клея. Продолжительность отверждения важна, поскольку неполное термич. отверждение может сказаться на работоспособности клеевого соединения при воздействии климатич. факторов.
Контроль качества клеевого соединения проводят для определения соответствия его свойств требованиям нормативно-технич. документации, а также отсутствия непроклеенных участков. Контроль осуществляют путём механич. испытания образцов, изготовленных одновременно со склеиванием деталей (т. н. образцов-свидетелей), или неразрушающими методами. При использовании неразрушающих методов можно выявить непроклеенные участки или участки с пониженной прочностью, но нельзя получить численное значение прочности клеевого соединения.