Лако-красочные материалы — производство

При испытании клеевого соединения при растяжении клеевой слой находится в на­пряженном состоянии, аналогично показанному на рис. 2.1. Перечень методов ис­пытания клеевого соединения при растяжении представлен в табл. 3.1, в которой приведен ряд «смешанных» методов испытаний, определенным образом связаных с растягивающими усилиями. Например, в таблице приведен метод испытания «проба на липкость[11], используемый для липких клеев.

Стандартный образец* для определения свойств материалов клеевых слоев при растяжении представлен на рис. 3.1. Этот образец аналогичен образцу, использо­ванному в методе испытаний ASTM 1)2095. Металлические стержни изготавливают в соответствии с определенными требованиями (приведенными в стандарте ASTM D201M) и обрабатывают по одному из способов, описанных и гл. 7. ‘Горны металли­ческого стержня должны быть отполированы таким образом, чтобы на поверхности нс оставалось заусенцев, которые могли бы перекрывать клеевой слой, и должны быть обработаны так, чтобы поверхности были параллельны в процессе сборки со­единения.

Любой небольшой взаимный перекос поверхностей может означать, что в про­цессе испытания произошло разрушение образца в первую очередь в результате раскатывания, а не отрыва. Металлические стержни «пристыкованы» к клеевому

Металлический с гержень

Схема образца соединения пегык для испытания при растяжении. Поверхности металлических стержней должны быть гладкими и параллельными в процессе склеивания

слою, который их соединяет, поэтому испытание называется «растяжение стыково­го соединения». После отверждения или затвердевания клея образец нагружается растягивающейся нагрузкой, (рис. 3.1). Образец нагружается до момента разруше­ния. Иногда рассматривают разрушающее напряжение при растяжении, а также вид разрушения соединения.

Основной недостаток при данном типе испытаний состоит в том, что устанавлива­ют усредненное значение разрушающего напряжения, в то время как действительное

распределение напряжений в клеевом соединении неоднородно по клеевому слою. Распределение напряжения может быть аналогично представленному на рис. 3.2. Клей, нанесенный по краям стыка образца, предназначенного для испытания на от­іняв, находится иод воздействием более высокого растягивающего напряжения, чем клей, находящийся в центре образца. Среднее напряжение при разрушении в боль­шей степени обусловлено такими краевыми аффектами, чем действительной проч иостыо клеевого слоя при растяжении. Методы испытания образцов стыковою сое­динения редко используют для оценки клеев, так как этот вид нагружения обычно не характерен для конструкций, в которых применяются клееные соединения. Данные испытания с успехом использовались в отдельных фундаментальных исследовани­ях. два из которых рассмотрены в гл. 6.

Метод испытаний, аналогичный представленному в стандарте 7)2095. описан в стандарте ASTM D897. в котором стержни склеиваются друг с другом и подвергают­ся воздействию растягивающейся нагрузки. Испытание по методу отрыва стержня |3| представляет собой один из интересных вариантов метода испытания при рас — гяжении. Данный метод предусматривает приклеивание металлического стержня к какой-либо поверхности с использованием конструкционного клея. Стержень меха­нически обрабатывают так. чтобы нагружающий элемент привода можно было при­крепить к задней стороне стержня, обеспечивая возможность приложения растяги­вающего усилия между стержнем и поверхностью образца. Этот метод испытаний может быть использован для определения величины практической адгезии к опреде­ленной поверхности. Кроме того, данный метод испытаний может быть адаптирован относительно стержня, приклеенного к окрашенной поверхности. Если сила адгезии клеевого слоя со стержнем и покрытием удовлетворительна, указанный метод может быть использован для оценки силы адгезии покрытия к поверхности.

Испытание при растяжении применяется для определения прочности клеевого соединения сотового заполнителя с различными субстратами. Сотовый заполни­тель и конструкции на его основе предлагают уникальные возможности примене­ния клеев, основанные на жесткости и легкости конструкции. Существенным мо­ментом является представление о том, насколько хорошо клей может соединя ться

с лицевым слоем и сотовым заполнителем. Испытание при растяжении перпенди­кулярно ориентации слоев, образец для которого нредставлен на рис. 3.3, использу­ют для оценки способности пленочных клеев смачивать заполнитель и сцепляться і лицевым слоем. І Іленочньїс клеи способны сами поллерживать свою форму. Клен данного типа описаны в гл. 8. Для получения образца, предназначенного для ис­пытания при растяжении перпендикулярно ориентации слоев, большие блоки за­полнителя (как правило, изготовленные из алюминиевого сплава) и лицевые слои обрабатывают теми же способами, которые описаны в гл. 7. Сотовый заполнитель может быть обезжирен в нарах растворителя, но может использоваться и в состо­янии поставки. Пленочный клей наносят между заполнителем и лицевым слоем, а также между лицевым слоем и металлическим нагружающим элементом. Собран­ный узел отверждают в условиях, соответствующих режимам получении трехслой­ных сотовых панелей. Иногда вначале изготавливают грсхслойпую панель, разреза ют ее блок по заданному размеру и затем склеивают ее с нагружающими элементами, получая образец (рис. 3.3). После окончания операции сборки образца в отверстия в алюминиевом нагружающем элементе вставляют штыри и образец закрепляют в разрывной машине. Таким образом, на разрывной машине прикладывают нагрузку перпендикулярную плоскости заполнителя. При изготовлении сотового заполните­ля с использованием клееных соединений основной задачей является обеспечение удовлетворительного смачивания заполнителя клеем. И данном случае разрушение образца происходит в результате разрыва заполнителя, а не извлечения заполнителя из клеевого слоя. Обычно такие клен обладают достаточной текучестью и способны подниматься по стенкам заполнителя, образуя галтели, которые являются причи­ной разрушения сотового заполнителя при растяжении. Данный метол испытаний используют в авиа-космической и смежных отраслях промышленности