ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Факторы, влияющие на прочностьклеевых соединений из "Соединения деталей из полимерных материалов " История склеивания и клеевых соединений началась в древние времена [20, с. 9 21]. Основой клеев тогда служили натуральные продукты растительного или животного происхождения или минеральные вещества [22, 23]. [c.438] С помощью клея, выделенного кипячением из корня березы, закрепляли наконечники и оперение стрел. Свидетельства такой технологии, отнесенные к 2600-2800 гг. до н. э., были обнаружены в Южном Тироле в 1991 г. Для дополнительного закрепления наконечников на стержнях стрел, копий и пик применяли обмотку щнурами из сухожилий животных или из растительных волокон. Нанесение покрытия из березового пека способствовало защите последних от воздействия влаги. [c.438] С помощью асфальта природного происхождения наклеивали мозаику из раковин, кораллов и лазуревого камня на деревянные дощечки при изготовлении штандартов древних правителей в Месопотамии (около 2600 г. до н. э.). Известно использование природных битумов-асфальтов при возведении внутренних и внешних стен Вавилона (700-500 лет до н. э.). За 430 лет до н. э. в Греции в городе Медиа была построена стена из жженых кирпичей, скрепленных битумом. [c.438] В гробнице фараона Тутанхамона (XIV в. до н. э.), обнаруженной в 1922 г. в Дер-Эль-Бари, в большом количестве были найдены клеящие вещества костный клей, смолы, пчелиный воск, гипс, большой кусок клея животного происхождения [20, с. 12]. С применением клееных с помощью пчелиного воска крыльев из деревянных планок и птичьих перьев связана древнегреческая легенда о полете из плена на острове Крит строителя Дедала и его сына Икара. [c.438] Во 2-м тысячелетии до н. э. в Египте в промышленном масштабе стали использовать склеивание, в частности горячим желатиновым клеем, в производстве фанеры и мебели. [c.438] Началом промышленного применения склеивания можно считать 1690 г., когда в Голландии была основана первая фабрика по производству клеев — Leimfabrik [24]. Первый патент на рыбий клей был заявлен в Англии в 1754 г. [c.439] В 1783 г. склеивание и герметизацию ткани раствором каучука применил профессор Чарльз при изготовлении воздушного шара, наполняемого водородом [7]. Первый пригодный для применения клей растительного происхождения Ф. Зихель изготовил лишь в 1889 г. [24]. [c.439] Дальнейшее развитие склеивания было тесно связано с успехами в области синтеза полимеров. К 1845 г. относится начало применения так называемых схватывающих клеев [25]. В основу патента 3965, полученного в США на состав таких клеев, легло наблюдение, что смесь натурального каучука и некоторых смол, будучи нанесенной из раствора на текстильную подложку, после полного испарения растворителя сохраняет свою липкость. [c.439] Склеивание при сборке изделий из ПМ начали использовать в то же время, когда началось промышленное освоение этих материалов. Первыми клееными полимерными изделиями можно считать упаковку из производных целлюлозы. В 1930-х гг. для склеивания деталей из отвержденных наполненных ПМ применили термореактивный клей, наполненнный нитями [27]. [c.439] Из-за необходимости быстрой сборки самолетов во время второй мировой войны соединения выполняли преимущественно с помощью механического крепежа. [c.439] Развитие теоретических представлений о механизме формирования клеевого соединения относится к 1940-м годам, когда склеивание начали внедрять в производство ответственных конструкций, к которым относятся конструкции самолетов, и требовалось под клеевые соединения подвести научную базу. [c.440] Технология склеивания используется в производстве около 65% товаров широкого потребления, среди которых важное место занимают детали из ПМ. [c.441] Настоящий прорыв склеивание совершает в зарубежном автомобилестроении. Хотя автомобили появились почти одновременно с самолетами, однако в сроках начала освоения клеевых соединений в самолетостроении и автомобилестроении получился значительный разрыв. Объяснение этого факта лежит в том, что, применяя склеивание, в указанных отраслях решали разные задачи в самолетостроении на первом месте находится снижение массы летательного аппарата, а не технологические и экономические факторы, а в автомобилестроении — снижение стоимости автомобиля, что требует в свою очередь организации крупносерийного производства. В период с 1978 по 1987 г. в США масса клея, расходуемого на один автомобиль, возросла с 9-11 до 22-22,5 кг. В конструкциях современных автомобилей уже около 1,2% массы относится к клеевым слоям. В конструкции кузова автомобиля Mersedes-Benz S класса протяженность клеевых швов составляет около 50 м [40]. Клеевые соединения используются не только в отделке салона легкового автомобиля, но и в кузовных элементах и узлах двигателя внутреннего сгорания. Экономия массы при использовании клеевых соединений в конструкции кузова автомобиля может достигать 60 кг или, иначе 20% массы кузова [38]. Уже 55 лет клеи применяются для стопорения резьбовых соединений. [c.441] Из основных недостатков клеевых соединений и процесса их изготовления можно выделить следующие. [c.444] Клеевые соединения обладают, как правило, более низкой прочностью, чем соединяемые материалы. По этой причине клеевые соединения металлов не могут нагружаться так же, как сварные и паяные соединения тех же размеров. Например, прочность клеевого соединения при сдвиге составляет около 40 Н/мм , а прочность при сдвиге конструкционной стали равна около 400 Н/мм . [c.444] Вернуться к основной статье