Melkib
Kategorie blog
Jak zaprojektować połączenie klejowe? Zalety i wady klejenia, klasyfikacja połączeń 0
Jak zaprojektować połączenie klejowe? Zalety i wady klejenia, klasyfikacja połączeń

Klasyfikacja połączeń materiałów.

Połączenia materiałów możemy podzielić na dwie podstawowe grupy:

  • Połączenia bezpośrednie
  • Połączenia pośrednie

Połączenia bezpośrednie możemy podzielić dalej na

bezpośrednie rozłączne, do których zaliczamy:

  • gwintowe, 
  • rurowe,
  • wielokątne,
  • wielowypustowe, 
  • wieloząbkowe czołowe,
  • wciskowe

bezpośrednie nierozłączne, do których zaliczamy:

  • plastycznie odkształcane, 
  • spawanie, 
  • zgrzewanie, 
  • lutowane, 
  • klejone

Połączenia pośrednie dzielą się natomiast na:

pośrednie rozłączne, zaliczamy do nich:

  • śrubowe,
  • klinowe, 
  • kołkowe,
  • sworzniowe,
  • wpustowe.

pośrednie nierozłączne - jest nim nitowanie

W tym artykule przyjrzymy się bliżej samemu klejeniu. Przedstawimy jego wady i zalety w porównaniu do pozostałych typów połączeń.

Zalety i wady klejenia

Zalety klejenia:

- łączenia materiałów różniących się budową i właściwościami ( np. stal z kompozytem, stal nierdzewna z tworzywem sztucznym, guma z aluminium itp.)

- bardzo wysoka wytrzymałość połączenia porównywalna z innymi metodami (nitowanie, spawanie, zgrzewanie)

- klejeni to proces niskotemperaturowy (nie zachodzą zmiany strukturalne)

- największa jednorodność konstrukcji

- wysoka estetyka łącza (nie jest np przepalone, przebarwione)

- redukcja masy produktu końcowego

- zwiększenie wytrzymałości zmęczeniowej połączenia przez jednolity rozkład naprężeń

- kompensacja różnic rozszerzalności cieplnej łączonych materiałów

- łączenie i uszczelnianie jednocześnie, wypełnianie szczelin i nierówności w klejonym materiale

- zabezpieczenie przed korozją, również galwaniczną

- łatwość estetycznego łączenia elementów o cienkich ściankach (aluminium, stal nierdzewna)

- niski koszt jednostkowy

Wady klejenia

- ograniczona odporność temperaturowa do maks. 300 °C, w większości przypadków maksymalnie klejenie wytrzymuje 200 °C

- konieczność zachowania reżimu technologicznego i dużej precyzji przy łączeniu elementów

- relatywnie szybkie starzenie się kleju

- potrzeba posiadania wykwalifikowanych pracowników, umiejących właściwie przeprowadzić cały proces klejenia

- niektóre rodzaje klejów wymagają długiego czasu utwardzania, co wymusza np. posiadanie pola odstawczego dla klejonych elementów

Rozkład naprężeń klejenie vs spawanie vs skręcanie

Poniższe grafiki przedstawiają rozkład naprężeń przy klejeniu, spawaniu oraz skręcaniu. Znajomość tych różnic jest szczególnie istotna podczas projektowaniu elementów i wyboru metody ich połączenia.

Klejenie

Rozkład naprężeń klejenie

Spawanie

Spawanie rozkład naprężeń

Skręcanie

Skręcanie rozkład naprężeń

Rodzaje połączeń klejowych

Pokażę na kilku przykładach, rodzaje połączeń klejowych i siły z którymi muszą się one mierzyć.

Pierwsza grupa to połączenia klejowe, w przypadku których obciążenia są równomiernie rozłożone na całej powierzchni. Są nimi:

a) Ścinanie

Ścinanie rozkład naprężeń

b) Rozciąganie

rozciąganie rozkład naprężeń

c) Ściskanie

ściskanie rozkład naprężeń

Druga grupa to, połączenia klejowe, w przypadku których obciążenia rozłożone skupiają się jedynie na części połączenia. Są nimi:

a) Odzieranie, w przypadku, gdy przynajmniej jeden z klejonych materiałów jest elastyczny

oddzieranie klejenie rozkład naprężęń

b) Rozszczepianie na częściach sztywnych

 rozszczepianie klejenie rozkład naprężeń

Przy projektowaniu złącza musimy mieć na uwadze siły, którymi dane połączenie klejowe zostanie obciążone. W idealnym przypadku obciążenia są przenoszone przez całą powierzchnię złącza. Jeżeli zaś szukamy optymalnego rozwiązania dla naszego łącza możemy, jeśli istnieje taka możliwość, zwiększyć grubość warstwy kleju, co zostało przedstawione na poniższej grafice.

Zwiększanie grubości kleju w złączu klejowym

Dlatego tak ważne jest odpowiednie przygotowanie się do projektowania. W doborze właściwego kleju musimy brać pod uwagę:

  • czas wiązania
  • rozmiar powierzchni klejonej
  • siły, jakie będą oddziaływały na połączenie
  • warunki atmosferyczne oddziałujące na detal
  • temperaturę pracy elementu (połączenia)
  • rodzaj materiałów, które będą klejone
  • jak będzie przebiegał proces produkcji (np. ile czasu może być przeznaczone na klejenie?)
  • obostrzenia BHP

Jeżeli uwzględniono wszystkie powyższe pytania i wybrany przez nas klej spełnia wymogi aplikacji można przystąpić do projektowania połączenia. Na poniższych grafikach przedstawiono sposoby projektowania złączy klejowych w podziale na 3 kategorie:

 

a) Złącza klejowe projektowane na zakłądkę

Złącza klejowe projektowane na zakładkę

b) Złącza klejowe czołowe

 Złącza klejowe czołowe

c) Złącza klejowe kątowe

Złącza klejowe kątowe

Komentarze do wpisu (0)

Chmura tagów
Nowości
do góry
Sklep jest w trybie podglądu
Pokaż pełną wersję strony
Sklep internetowy Shoper Premium