Опубликовано

Виды нагрузок и конструкция клеевого соединения

Обычно, хотя и не всегда, прочность соединения – его самая главная характеристика. Прочностью соединения считается максимальная нагрузка, которую оно может выдержать перед разрушением. Нагрузки различного типы приводят к разрушению клеевого соединения при различной величине нагрузки.

Какие бывают нагрузки?

Отслаивание. Эта нагрузка возможна если оба или один из соединяемых материалов гибкий. При отслаивании усилие прилагается не ко всей площади соединения, а к участку в месте соединения со второй поверхностью. Поэтому прочность на отслаивание выражается в единицах силы, деленной на ширину клеевого соединения – Н/см, Н/100мм и т.д. Прочность на отслаивание – типичная характеристика односторонних и двусторонних клейких лент, в некоторых случаях также и клеев.

Сдвиг возникает при соединении двух жестких поверхностей и приложении усилия параллельно плоскости соединения. В этом случае сила действует на всю площадь соединения, поэтому прочность на сдвиг измеряется в единицах силы, деленной на площадь соединения – кгс/см2, Н/мм2, МПа, и т.д. Прочность на сдвиг – основная характеристика высокопрочных (конструкционных) клеев.

Разрыв возникает также при соединении двух жестких поверхностей. В отличие от сдвига, усилия в этом случае приложено перпендикулярно плоскости соединения. Как и при сдвиге, сила действует на всю площадь соединения, поэтому прочность также измеряется в единицах силы, деленной на площадь соединения – кгс/см2, Н/мм2, МПа, и т.д. Прочность на разрыв приводится в технических характеристиках некоторых двусторонних клейких лент.

Расщепление (изгиб) и скручивание приводят к неравномерному распределению нагрузки с очень большими значениями с одной стороны на краю соединения. Прочность при этих видах нагрузки, как правило, не приводится в стандартных характеристиках каких-либо продуктов.

Клеевые соединения следует проектировать так, чтобы воздействующие на соединение силы приводили к возникновению нагрузок типа «сдвиг» или «отрыв». В этом случае усилие распределяется на большую площадь и соединение может выдержать большую нагрузку без разрушения. Следует по возможности избегать конструкций, в которых будут возникать отслаивающие, расщепляющие, скручивающие нагрузки.

Кроме того, желательно получить как можно большую площадь клеевого соединения. При сдвиге и отрыве действующее усилие распределяется на всю площадь соединения. Поэтому, чем площадь больше, тем большую нагрузку соединение может выдержать без разрушения.

Рассмотрим три конструкции клеевого соединения.

Первая не обеспечивает большой площади контакта и имеет большую вероятность возникновения изгибающих нагрузок. Поэтому такая конструкция не позволит получить высокую прочность соединения, а при малой толщине материала (1-2 мм) соединение будет очень невысокой прочности.

Вторая конструкция позволяет получить большую площадь соединения, а в результате и более высокую прочность.

В третьем соединении не только увеличена площадь, но также снижена вероятность возникновения изгибающих нагрузок. Очевидно, что при одном и том же материале и клеевом составе соединение №3 обеспечит наиболее высокую прочность.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.