Сайт о клеях

 

Подготовка места соединения под склеивание

В случае если вы решили воспользоваться клеем для сборки задуманного вами изделия, будь то шкафчик на кухне, пластиковые ящики для цветов на балконе или что-то еще, вам необходимо заранее продумать конструкцию клеевого соединения, учитывая те напряжения, которые будут в нем возникать. Существуют четыре типа нагружения (напряжений) клеевого соединения — см. Рис. 4.

Рис 4. Основные типы напряжений: а — сдвиг; б — равномерный отрыв или симметричное растяжение; в — отдир; г — внецентренное растяжение

Сдвиг. Наилучший для клеевого соединения вариант напряжения. Такое напряжение равномерно распределяется по всей площади склеивания, что позволяет использовать площадь склеивания наилучшим образом, получая экономичное соединение с максимальной стойкостью к разрушению. Поэтому везде, где это только возможно, необходимо конструировать клеевое соединение таким образом, чтобы большая часть действующей на него нагрузки трансформировалась в клеевом шве в напряжение сдвига (см. Рис. 5).

Рис 5. Чистый сдвиг

Равномерный отрыв. Прочность при равной площади клеевых соединений, нагруженных на равномерный отрыв или сдвиг, близка. При равномерном отрыве напряжение также распределяется равномерно по всей площади склеивания (см. Рис. 6). Для соединения такого типа очень важно, чтобы склеиваемые элементы имели достаточную жесткость и под воздействием прилагаемой нагрузки не подвергались заметной деформации, поскольку нарушение этого условия приведет к неравномерному распределению напряжений в соединении.

Рис. 6. Равномерный отрыв

Внецентренное растяжение. Этот тип нагружения имеет место в случае несимметричной нагрузки относительно площади склеивания или при наличии момента сил (см. Рис. 7). В противоположность предыдущему случаю равномерного отрыва при таком виде нагружения напряжения распределяются неравномерно. С одной стороны происходит их концентрация, что может привести к превышению допустимой нагрузки на этом участке клеевого шва и его разрушению. Для выравнивания напряжений потребуется большая площадь склеивания, что сказывается на экономичности склейки, а иногда является просто невыполнимым из-за конструктивных особенностей соединения.

Рис. 7. Внецентренное растяжение

Отдир. Этот вид нагружения возможен при условии, что один или оба склеиваемых элемента являются гибкими. Эффект отдира выражается в том, что в слое клея возникает очень высокая концентрация напряжений. Везде, где только возможно, следует избегать нагружения клеевого соединения отдирающими нагрузками (см. Рис. 8).

Рис. 8. Отдир: а — неправильный способ нагружения; б — правильный

С учетом изложенного при конструировании изделия вам придется обратиться к одному из четырех основных типов клеевых соединений, показанных на Рис. 9.

Рис 9. Четыре основных типа клеевого соединения: а — уголковое; б — Т-образное; в — встык; г — лист-лист

Далее приводятся рекомендованные типы и способы нагружения клеевых соединений (см. Табл. 2). Стрелками показаны направления нагрузок. Часто в реальных случаях не представляется возможным заранее определить точное направление действующих нагрузок. Тогда рекомендуется выбирать те типы соединений, для которых указано: «Можно нагружать в любом направлении». Каждый пример в правой колонке таблицы имеет одно из следующих обозначений: С — сдвиг, РО — равномерный отрыв, ВР — внецентренное растяжение, О — отдир. В клеевых соединениях могут иметь место и другие напряжения, но их уровень обычно низок и мы ими пренебрегаем. Из многих предлагаемых типов соединений рационально, как правило, самое простое и самое дешевое, но способное успешно выдерживать предполагаемые нагрузки.

Таблица 2. Рекомендуемые типы и способы нагружения клеевых соединений. (Стрелками показаны направления нагрузки.)

	Направление нагрузки	Конструкция клеевого соединения
Угловые соединения жестких однородных субстратов
1.
	Можно нагружать в любом направлении
Угловые соединения эластичного субстрата с жестким
2.
	Можно нагружать в любом направлении
3.
4.
	Можно нагружать в любом направлении
5.
6.
	Можно нагружать в любом направлении
7.
Соединения жестких однородных субстратов встык
8.
	Можно нагружать в любом направлении
9.
10.
	Можно нагружать в любом направлении
	Можно нагружать в любом направлении
11.
Соединения внакладку
12.	Можно нагружать в любом направлении
13.
	Последние две конструкции клеевого соединения следует использовать в тех случаях, когда нагрузка не концентрируется вблизи свободного конца