Способ получения клеевого соединения

 

Использование: для склеивания деталей термореактивными клеящими веществами. Сущность изобретения: в способе получения клеевого соединения деталей, включающем нанесение клеевого состава, состоящего из термореактивного клеящего вещества и наполнителя из ферромагнитного материала, на сопрягаемые поверхности деталей, прижатие их друг к другу и воздействие на клеевой состав током высокой частоты до полной полимеризации клеящего вещества, перед этим воздействием на клеевой состав воздействуют током низком частоты до момента начала полимеризации клеящего вещества, а по достижении упомянутого момента прекращают указанное воздействие 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 В 11/00, Н 05 В 6/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

В Г 1,",:т,",;т.т, рт

1 -" """ - " т

I ь ь ... - ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вЂ” К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4839407/27 . (22) 15,06.90 (46) 15,08,92. Бюл. ¹ 30 (71) Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия (72) Н.И.Лаврентьев и В,Б.Олейник (53) 621.792.3 (088.8) (56) Патент США

¹ 4749833, кл; Н 05 B 6/40, 1988 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЛЕЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ (57) Использование: для склеивания деталей термореактивньнли клеящими веществами. я

Изобретение может быть использовано при склеивании поверхностей деталей при помощи термореактивных клеящих веществ (ТКВ).

Известен способ склеивания деталей с помощью клеящих веществ — клеев, смол и т.п., — заключающийся в нанесении клеящих веществ на подготовленные к склеиванию (обезжиренные и очищенные от загрязнений) поверхности деталей, последующем их сжатии без взаимного смещения в течение определенного времени до момента получения надежйой фиксации склеиваемйх по. верхностей деталей.

Этот способ имеет недостатки, к которым можно отнести необходимость сжатия склеиваемых поверхностей в течение длительного времени.

Известен способ. основанный на нане, сении клеящего состава (KC), состоящего из

ТКВ и иеталлического наполнителя, на очи» ЯЛ„„1754929 А1

Сущность изобретения; в способе получения клеевого соединения деталей. включающем нанесение клеевого состава, состоящего из термореактивного клеящего вещества и наполнителя иэ ферромагнитного материала, на сопрягаемые поверхности деталей, прижатие их друг к другу и воздействие на клеевой состав током высокой частоты до полной полимериэации клеящего вещества, перед этим воздействием на клеевой состав воздействуют током низком частоты до момента начала полимеризации

:клеящего вещества, а по достижении упомя, нутого момента прекращают указанное воздействие, 1 ил, Ф ьм щенные и обезжиренные поверхности склеиваемых деталей, сжатии их, воздействии на клеевое соединение ВЧ-полем в течеиие а времени полимериэации ТКВ. Это способ- с ствует разогреву дроби и, как следствие, (Л быстрой полимериэации TKB. д

Способ отличается "простотой выйолнения операций, однако не позволяет устранить пузырьки воздуха, которые неизбежно попадают в КС в процессе внесения стальйой дроби в ТКВ. Воздушные пузырьки, собмреясь вместе, мессы Ебрезоеиееть воздушные полости между склеиваемыми д поверхностями, отчего резко падает меха-. ническая прочность клеевого шва и снижается процент выхода годных клеевых соединений. Допуск в эксплуатацию йзделия с дефектным клеевым соединением может привести к непрогнозируемому отказу всего изделия. Необходимость выявлевия дефектов в клеевом соединении предъявля3

1754929

Выход временного устройства 10. соединен 55 со входом 5в блока переключения 5, а выход

5r блока переключения 5 соединен со вторыми выводайи катушек индуктивности 5а и 66 и йндуктирующим проводником За, ет повышенные требования к проведению операций контроля (например, ультразвуковой дефектоскопии и т.д,), причем отсутствие контроля приводит к высокому проценту брака.

Целью изобретения является исключение дефектов в клеевом соединении путем устранения иэ массы клеящего состава воздушных полостей.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения клеевых соединений, основанном на нанесении.КС, состоящего из

ТКВ и металлического феррома нитного наполнителя, на поверхности склеиваемых деталей, сжатии их, воздействии на клеевое соединение ВЧ-полем в течение времени полимеризации ТКВ, непосредственно после сжатия деталей воздействуют на клеевое соединейие НЧ-полем, контролируют момент начала полимеризации, не позднее . момента начала полимеризации изменяют часто у поля до диапазона ВЧ-колебаний и воздействуют ВЧ-полем. В предлагаемом способе используется металлический наполнитель, обладающий ферромагнитными свойства ли (например, железные опилки и т.п.), так как только на такой наполнитель оказывает воздействие.НЧ магнитное поле, Устройство, реализующее данный способ, представлено на чертеже, где изображены следуЮщие элементы и связи между ними:

1 — генератор ВЧ-колебаний, 2 — генератор НЧ-колебаний, 3а, 36 — индуктирующие проводники, запрессованные в неметаллические блоки

4аи 46, 5 — блок переключейия, содержащий входы 5а, 56, 5в и выход 5г, 6а, 66 — катушки индуктивности, 7 — склбиваемые детали, 8 — клеищий состав (KC}, состоящий из термореактивного клеящего вещества (ТКВ) и металлического ферромагнитного наполнителя 9 (дробь, опилки, порошок), 10 — временное устройство, в качестве которого может быть использовано реле времени.

Первые выходы генератора 1 и генератора 2 соединены с первыми выводами катушек индуктивности 6а. 66 и индуктирующим проводником 30, а втОрые Bbiвод il генераторов 1 и 2 соединены со входами 56 и 5а блока переключения соо тветс т.в енно.

Склеивание деталей предложенным способом осуществляется следующим образом, .В ТКВ вносят металлическую.ферромагнитную дробь (опилки, порошок) 9 с целью получения КС. После нанесения КС на поверхности склеиваемых деталей 7 производят сжатие их с помощью неметаллических блоков 4. Далее, с помощью блока переключения 5 производят подключение генератора НЧ-колебаний:2 к катушкам индуктивности 6, которые являются нагрузкой генератора НЧ-колебаний. Создаваемые катушками индуктивности НЧ магнитные колебания воздействуют на КС.

При этом металлическая ферромагнитная дробь 9 ввиду своей малой массы и габаритов начинает совершать колебания относительно своего первоначального положения.

Перемещение дроби 9 вызывают возбуждение колебаний КС и повышение его текучести, что приводит к тому, что растворенные в КС пузырьки воздуха, при условии сжатия со стороны блоков 4, начинают вытесняться из КС, что ведет к исключению дефектов, которые могут образовываться в различных местах КС в точках нахождения воздушных пузырьков, При этом, поскольку металлический ферромагнитный наполнитель удерживается вдоль силовых линий магнитного поля, а на пузырьки воздуха магнитное поле не воздействует, то последние движутся вверх и выходят из зоны клеевого соединения,-что эквивалентно устранению дефекта.

Время воздействия НЧ-поля должно быть не более времени начала полимеризации ТКВ, которое определяется типом применяемого ТКВ.

После воздействия на КС НЧ-полем с помощью блока переключения 5 производят отключение генератора НЧ-колебаний и подключение генератора ВЧ-колебаний 1 к индуктирующи м и роводн икам 3, Катушки индуктивности 6, соединенные параллельно индуктирующим проводникам, вниду своего большого реактивного сопротивления на высокой частоте, не оказывают влияния на прохождение ВЧ-колебаний.

Роэдействие ВЧ-поля на КС вызывает индукционный нагрев дроби ввиду возникновения в нсй вихревых токов и магнитного гистереэиса. Токи ВЧ из-за поверхностного эффекта проходят по поверхности дроби, что позволяет сконцентрировать мощность нагрева на ее поверхности. Поверхностный нагрев дроби 9 приводит к нагреву окру>кающего ее слоя ТКВ и, как следствие, к ускорению процесса полимеризации ТКВ, входящего в состав КС.

1754929

Так, например. для ТКВ типа М3С10(ОСТ 92 0949-74) время полимеризации при 90 С равно 12 ч, а время до начала полимериэации время, в течение которого не происходит полимеризация ТКВ) при 25ОС составляет также 12 ч, Кроме того, ряд КС (CK 101К, СК101М и др. по ОСТ 92 0949-74) полимеризуются только при высокой температуре, чем обеспечивается время для пол ного удаления пузырьков воздуха из ТКВ до начала полимеризации.

На 125 r ТКВ М3С-10 было взято 5 r порошка, образовавшегося при шлифовке иэделия из нержавеющей. стали марки

12Х18Н10Т. Время воздействия на ТКВ с укаэанной добавкой НЧ-полем промышленной частоты 50 Гц составило 9,5 мин.

Время воздействия ВЧ-nqneM частотой

1 МГц, обеспечивающим разогрев TKB до завершения процесса полимеризации, составило.12 ч. При воздействии НЧ-полем наблюдалось появление на поверхности КС пузырьков газа, Предложенное изобретение позволяет предотвратить различные аварии, связанные о непрогноэируемым разрывом склеи-. ааемых поверхностей в процессе .их эксплуатации, ввиду того, что устраняются дефекты в виде наличия пузырьков воздуха в КС, которые снижают прочность соединения, Кроме того, изобретение позволяет сни5 зить затраты на проведение контроля качества клеевого соединения с помощью методов рентгеновской дефектоскопии, ультразвуковой дефектоскопии и т,д.

10 Формула изобретения

Способ получения клеевого соединения деталей, включающий нанесение клеевого состава, состоящего из термореактивного клеящего вещества и наполнителя из ферро15 магнитного материала, на сопрягаемые поверхности деталей, и рижатие их друг к другу и воздействие на клеевой состав током высокой частоты до полной полимериэации клеящего вещества, о. т л и ч а ю шийся

20 тем, что, с целью повышения качества склеивания путем устранения из клеящего состава пузырьков воздуха, перед воздействием на клеевой состав такой высо" кой частоты на него воздействуют током

25 низкбй частоты до момента начала яолимериэации клеящего вещества, а по достижении упомянутого момента прекращают указанное воздействие.