Материаловедение для помощников машиниста электровоза (стр. 12 )

Во  избежание  коррозии  швов, паяных  твёрдыми  припоями, остатки  флюса  должны  быть  удалены  промывкой  горячей  водой  с  помощью  щётки.

3.КЛЕИ. На  прочность  клеевого  шва  оказывают  влияние  толщина  и  сплошность  клеевой  плёнки, её  объёмная  усадка  после  склеивания, состав  и  структура  склеиваемых  материалов, а  также  подготовка  их  поверхностей. Клей  должен  целиком  заполнять  зазор  между  склеиваемыми  частями  без  воздушных  включений. Толщина  клеевой  плёнки  не  должна  быть  очень  большой, но  должна  обеспечиваться  непрерывность  клеевого  слоя  на  всей  площади  склеивания. Чтобы  обеспечить  сплошную  клеевую  плёнку  оптимальной  толщины  и  проникновение  клея  в  поры  материала, склеиваемые  поверхности  нужно  предварительно  подогнать  друг  к  другу  и  тщательно  очистить  от  загрязнений  растворителем. Для  лучшего  склеивания  многие  материалы (металлы, пластмассы) подвергают  пескоструйной  обработке  или  ошкуриванию, что  создаёт  некоторую  шероховатость  склеиваемых  поверхностей  и  обеспечивает  повышение  прочности  клеевого  шва. С  этой  же  целью  склеиваемые  детали  необходимо  сжать  с  определённым  давлением. Очень  многие  клеи  отвердевают  при  нагреве  до  температуры  90 – 180  градусов  и  выше. Клеи  составляют  большую  группу  веществ. В  электротехническом  производстве  применяют  клеи  на  основе  синтетических  смол, отличающихся  наибольшей  клеящей  способностью. Многие  из  этих  клеев  обладают  хорошими  электроизоляционными  свойствами. Такими  клеями  являются  глифталевые  клеящие  лаки, широко  используемые  для  склеивания  листочков  в  производстве  слюдяной  слоистой  изоляции. Сюда  же  относятся  бакелитовые  клеи, широко  применяемые  в  производстве  слоистых  электроизоляционных  пластмасс (гетинакс, текстолит  и  др.).

Большое  распространение  имеют  клеи  БФ, представляющие  собой  спиртовые  растворы  бутварно-фенольных  смол. Эти  клеи  выпускаются  трёх  марок: БФ-2; БФ-4  и  БФ-6. Они  отличаются  составом  и  имеют  особенности, которые  обусловливают  их  области  применения. Так, клеи  БФ-2  и  БФ-4  служат  для  склеивания  металлов, пластмасс, стёкол, керамики, слюды  и  древесины. Клей  БФ-4  обеспечивает  высокую  сопротивляемость  клеевого  шва  вибрациям. Клей  БФ-6  образует  эластичный  клеевой  слой  и  поэтому  рекомендуется  для  склеивания  резин  и  тканей  друг  с  другом  и  для  приклеивания  их  к  металлам  пластмассам.

Клеи  БФ  наносят  в  два-три  слоя  на  склеиваемые  поверхности. Время  сушки  каждого  слоя  при  комнатной  температуре  1  час. Склеиваемые  детали  соединяют  друг  с  другом, слегка  притирают  и  помещают  под  пресс  или  струбцину, чтобы  обеспечить  давление  4 – 20  атмосфер (0,4 – 2,0 МПа).

Отверждение  клея  происходит  при  140 – 170  градусах (БФ-2  и  БФ-4) и  90 – 100  градусах (БФ-6) в  течение  1- 3  часов. Увеличение  времени  нагрева  повышает  прочность  клеевого  шва. Для  выдержки  клеевого  шва,  при  повышенных  температурах  склеиваемые  детали  помещают  в  термостат  или  применяют  пресс  с  обогреваемыми  плитами. Образующиеся  при  опрессовывании  соединяемых  деталей  подтёки  клея  удаляют  шпателем  или  тряпкой. Клеевые  швы, образуемые  клеями  БФ, стойки  к  воде, минеральным  маслам, керосину, бензину  и  многим  спиртам. Они  не  вызывают  коррозии  металлов  и  могут  работать  в  интервале  температур  от  минус  60  до  плюс  70  градусов.

Широкое  применение  получили  клеи  на  основе  жидких  и  твёрдых  эпоксидных  смол, которые, как  известно, отличаются  высокой  адгезией  к  металлам, пластмассам, стёклам, керамике  и  другим  материалам. Кроме  того, эпоксидные  смолы  и  клеи  отличаются  малой  объёмной  усадкой  при  отвердевании, что  повышает  прочность  клеевого  шва. Эпоксидные  клеи  отвердевают  при  температуре  20  градусах  и  при  повышенных  температурах: 120 – 190  градусах (клеи  горячего  отверждения).

Эпоксидные  жидкие  смолы  необходимо  подвергать  вакуумной  обработке  при  50 – 70  градусах  для  удаления  из  них  воздушных  включений, а  затем  смешивать  с  отвердителями.

Из  эпоксидных  клеев  широко  применяют  клеи  на  смолах  ЭД-15, ЭД-16  и  ЭД-20, представляющие  собой  жидкие  сиропообразные  массы, в  которые  вводят  15 – 20%  отвердителя – полиэтиленполиамина. Исходные  компоненты  тщательно  перемешивают. Приготовленный  клей  годен  к  применению  в  течение  2- -6  часов, по  истечении  которых  начинает  сильно  загустевать  и  постепенно  превращаться  в  твёрдое  вещество. Поэтому  отвердитель (полиэтилеполиамин) необходимо  вводить  в  смолу  непосредственно  перед  применением  клея. На  предварительно  подготовленные  и  очищенные  поверхности  наносят  один  слой  клея, которому  дают  подсохнуть  на  воздухе  в  течение  15 – 30  минут. Затем  склеиваемые  поверхности  соединяют  друг  с  другом  и  сжимают  при  давлении  1 – 3  атмосферы. Отверждение  клеевого  шва  происходит  при  20  градусах  в  течение  18  часов. Для  обеспечения  более  прочного  шва  необходима  его  дополнительная  обработка  при  100  градусах  в  течение  4  часов.

Введением  в  эпоксидную  смолу  другого  отвердителя – малеинового  ангидрида – получают  клей  горячего  отверждения. В  этом  случае  клеевой  шов  отвердевает  при  120 – 160  градусах  в  течение  5 – 16  часов.

Часто  применяют  ступенчатый  режим  отверждения  клеевого  шва: 6 – 8  часов  при  температуре  120  градусов, а  затем  4 – 6  часов  при  150  градусах. В  обоих  случаях  соединяемые  поверхности  должны  находиться  под  давлением  0,1 – 5  атмосфер.

Эпоксидные  клеи  могут  также  представлять  собой  порошки  или  прутки. Порошкообразный  клей  наносят  тонким  слоем  на  предварительно  нагретые  поверхности (100 – 120  градусов) склеиваемых  металлических  или  пластмассовых  деталей. При  применении  клея  в  виде  прутка  им  натирают  нагретые  поверхности  склеиваемых  частей. Отверждение  клеевых  швов  происходит  при  давлении  0,3 – 0,5  атмосфер  и  температуре  120 – 200  градусов  в  течение  от  0,5  до  10  часов. Эпоксидные  клеевые  швы  могут  работать  в  интервале  температур  от  минус  60  до  плюс  130  градусов.

Для  повышения  теплостойкости  и  снижения  остаточных  напряжений  в  клеевых  швах  в  клеи  вводят  наполнители: пылевидный  кварц, цемент  и  металлические  порошки (серебра, меди  и  др.), которые  позволяют  получить  клеевые  швы  с  большой  проводимостью. Это  необходимо  при  склеивании  токопроводящих  металлических  деталей  в  электрических  аппаратах  и  приборах.

Клеевые  швы  из  эпоксидных  смол  и  клеев  БФ  обладают  хорошими  электрическими  характеристиками: электрическая  прочность  10 – 15  МВ/метр.