18.2.4 Клеевые соединения

Склеиванием называют соединение деталей тонким слоем быстротвердеющего раствора — клея. Процесс склеивания состоит из подготовки соединяемых поверхностей деталей, нанесения клея, соединения деталей и выдержки при определенных давлении и температуре. Клеевые соединения применяют для скрепления деталей из различных металлических и неметаллических (стекло, керамика, пластмасса) материалов в любом их сочетании. К клеевым соединениям не предъявляют требований высокой прочности, но они должны хорошо сопротивляться вибрациям, воздействию влаги, колебаниям температур. Соединения бывают чисто клеевые и клеемеханические (клеерезьбовые, клеесварные). Клеевые соединения улучшают герметизацию, снижают стоимость изделия и позволяют проще решать задачи миниатюризации конструкций. Их часто применяют в тех случаях, когда невозможно механическое крепление соединяемых деталей (например, склеивание оптического стекла с помощью прозрачных и неокрашенных клеев, крепление полупроводникового кристалла с кристаллодержателем). Прочность клеевого соединения зависит от способа подготовки поверхностей. Желательно, чтобы они были шероховатыми. Для этого применяют механическую (абразивную) и химическую (травление в растворах) обработку. Клеевой слой для повышения прочности должен быть по возможности тонким (0,05...0,25 мм), тепло- и влагостойким, не должен подвергаться старению. Для обеспечения необходимого взаиморасположения склеиваемых деталей в конструкции предусматривают фиксирующие элементы — выступы, впадины и т.п. Клеи подбирают исходя из свойств материала соединяемых по-верхностей. Клеи делят на три группы: 1) твердеющие при удалении растворителя; 2) твердеющие при охлаждении расплава; 3) твердеющие за счет химических процессов.

Процесс склеивания клеями первой группы сводится к нанесению на поверхность деталей раствора клея, сдавливанию деталей и последующему удалению растворителя путем испарения или впитывания в склеиваемый материал. Такое клеевое соединение обладает свойством обратимости, его не применяют для изделий, работающих в условиях повышенной влажности и температуры. К клеям первой группы относят резиновые, казеиновые и другие виды клеев.

Клеи второй группы перед нанесением разжижают нагреванием, затем наносят на поверхности, которые сдавливают и выдерживают при комнатной температуре. Эти клеи также обратимы, т.е. при нагревании они становятсявязкими и соединения разрушаются.

Клеи третьей группы необратимы. Полученное с их помощью соединение обладает большой прочностью, однако процесс склеивания бывает сложным, некоторые клеи твердеют при нагревании соединения. К таким клеям относят синтетические клеи типа БФ, «Момент», клеи на эпоксидной, эпоксиднокремнийорганической основе и др.

Клеевое соединение лучше работает на сдвиг, хуже — на отрыв. Его прочность зависит от сорта клея, толщины и качества слоя, прочности сцепления клея с поверхностями соединяемых деталей.