Wie zuverlässig sind Klebeverbindungen?

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Wie zuverlässig sind Klebeverbindungen?
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Anonim

Der Anwendungsbereich des Klebstoffs ist vielfältig, er wird in der industriellen Produktion, Konstruktion, Reparatur und im Modellbau verwendet. Klebeverbindungen werden in Montageprozessen in der Phase der Installation von Strukturen und Materialien verwendet. Der am häufigsten verwendete Klebstoff wird in der Papierindustrie und in der Holzverarbeitung verwendet.

Im Laufe ihrer Geschichte wurden Klebstoffe und Mischungen verändert. Dank moderner Technologie sind Klebstoffe auf Basis von Kunstharzen entstanden, die beliebige Materialien und Oberflächen verbinden können. Synthetische Klebstoffe haben eine erhöhte Elastizität, wasserdichte und dichte Fugen und sorgen außerdem für eine lange Lebensdauer. Ein Beispiel für den effektiven Einsatz von synthetischen Klebstoffen ist die Installation von PVC-Rohren zum Kleben oder die Verwendung von synthetischen Klebstoffmischungen für die Reparatur und Einstellung von Werkzeugmaschinen (Kleber wird verwendet, um die Sitzflächen von Rahmen und Gehäusen zu korrigieren).

Klebeverbindungen
Klebeverbindungen

Der Hauptvorteil des Klebstoffs ist die hohe Zuverlässigkeit der Verbindung verschiedener Oberflächen und Teile, die ohne übermäßige Einwirkung auf Strukturelemente (Bohren, Estrich, Schweißen) erreicht wird.

Wassind Leim- und Klebeverbindungen?

Klebstoff ist eine Mischung oder Mehrkomponentenzusammensetzung, die verwendet wird, um verschiedene Strukturelemente und Materialien zu verbinden. Die Klebeverbindung ist einteilig, eine starke Verbindung entsteht durch die Verklebung von Flächen mit einer Klebeschicht. Klebstoffe unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung. Die Zusammensetzungen bestehen aus organischen und anorganischen Polymeren. Die Basis der Klebstoffzusammensetzung ist klassifiziert:

  • heißhärtende Polymere;
  • k althärtende Polymere;
  • hitzebeständige Polymere;
  • duroplastische und thermoplastische Polymere;
  • Polymere, die im normalen Temperaturbereich verwendet werden.

Die Entwicklung der Produktionstechnologien und der Polymerchemie ermöglichte die Schaffung von Zusammensetzungen, die starke Haftverbindungen von Materialien bieten, deren Oberflächen zuvor nicht für eine starke Haftung geeignet waren: Metall, Keramik oder Glas. Neben der Polymerbasis enthält der Klebstoff verschiedene Zusatzstoffe, um der Klebeschicht die gewünschten Eigenschaften und Eigenschaften (Wärmebeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Festigkeit, Plastizität usw.) zu verleihen. Gezielte Zusatzstoffe können sein: Härter, Lösungsmittel, Farbstoffe, Weichmacher und andere Füllstoffe.

Haftfestigkeit
Haftfestigkeit

Die Qualitätsmerkmale und Eigenschaften von Klebeverbindungen hängen von der Wahl des Klebstoffs und der strikten Einh altung der Klebetechnik ab.

Kleber: Bedingungen, die die Wahl bestimmen

Bei der Wahl des Klebers spielen die Eigenschaften und Eigenschaften der zum Kleben vorgesehenen Materialien, die Bedingungen, die HauptrolleArbeitsleistung (Feuchtigkeit, Temperaturverhältnisse), die voraussichtliche Lebensdauer der Klebeverbindung und deren Belastung. Bei der Auswahl eines Klebstoffs sollten Sie auf die Kosten, die sanitären und hygienischen Parameter sowie die Brennbarkeit achten. Eine Eigenschaft aller Klebeverbindungen ist die Verschlechterung der Klebeeigenschaften im Laufe der Zeit, daher werden Klebeverbindungen während der gesamten Betriebsdauer zerstört.

PVC zum Kleben
PVC zum Kleben

Die Festigkeit und Elastizität der Klebeschicht wird durch Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und andere Bedingungen verringert. Vor dem Verkleben eines Bauwerks, eines technologischen Produkts oder eines PVC-Rohrs wird die Klebeverbindung daher intensiv auf ihre Festigkeit unter dem Einfluss der vorhersehbaren Betriebsbedingungen getestet.

Allgemeine Oberflächenklebetechnik

Die Klebetechnik umfasst die Vorbereitung von Oberflächen, das Mischen der Komponenten der Klebstoffzusammensetzung (falls erforderlich), das Auftragen einer dünnen Klebstoffschicht auf die Oberfläche und das Warten, bis eine feste Kupplung erh alten wird. Einer der wichtigsten Schritte ist die Vorbereitung der Oberflächen vor dem Kleben, dies gewährleistet eine optimale Haftung. Beim Auftragen von Klebstoff auf die Oberfläche sollte auf eine ausreichende Schichtdicke geachtet werden. Die Montage von Klebeverbindungen wird mit der Aushärtung der Klebstoffzusammensetzung abgeschlossen, die im optimalen technologischen Modus erfolgen muss.

In der Vorbereitungsphase der Oberflächenbehandlung werden alle Verunreinigungen entfernt, mit Hilfe spezieller Lösungen werden die Oberflächen entfettet, sie werden gegebenRauheit. Die beste Möglichkeit zur Oberflächenvorbereitung ist eine, bei der eine kohäsive Zerstörung (Zerstörung entlang der Binderschicht) von Klebefugen erkennbar ist. Zur Behandlung von Klebeflächen werden sowohl chemische als auch mechanische Verfahren eingesetzt, um die Festigkeit der Verbindung zu erhöhen.

Die Qualität der Klebeverbindung hängt von der Methode ab, mit der die Klebeschicht auf die Oberfläche aufgetragen wird. Der Klebstoff muss gleichmäßig auf der Oberfläche verteilt sein, die Schichtdicke muss gleichmäßig sein und zwischen 0,1 und 0,2 mm liegen. Das Verfahren zum Auftragen des Klebstoffs hängt von der Viskosität der Zusammensetzung ab.

Kleberohr
Kleberohr

Betrachten Sie als Beispiel die Merkmale der Klebstoffauswahl und die Technologie der Klebstoffinstallation eines Wasserversorgungssystems, das aus PVC-Rohren besteht.

Wahl des Klebers für PVC-Rohre

Das Rohr für die Klebeverbindung aus Polyvinylchlorid wird in der technischen Kommunikation zum Verlegen von Wasserversorgungssystemen, in Heizungssystemen und Abwasserkanälen verwendet. Es gibt verschiedene Technologien zum Verbinden von PVC-Rohren und -Fittings. Am häufigsten wird das Diffusionsschweißen verwendet, aber auch die Technologie des Klebens von Rohren mit Fittings ist sehr beliebt, wodurch auch eine hohe Festigkeit der Klebeverbindung erreicht wird.

Die zum Kleben von PVC-Rohren verwendeten Klebstoffzusammensetzungen enth alten als Hauptbestandteil Polyvinylchlorid, das mit einem Lösungsmittel verdünnt wird, um die erforderliche Konsistenz zu erh alten. Die Klebstoffzusammensetzung kann zusätzlich verschiedene Additive und Füllstoffe enth alten, die die wasserdichten und hermetischen Eigenschaften des Klebstoffs erhöhen. Der physikalische Bindungsprozess istDie Klebstoffzusammensetzung wird auf die Oberfläche der Produkte aufgetragen, dann werden sie zusammengebracht, mit der Zeit verdunstet das Lösungsmittel, es entsteht eine starke Klebeverbindung. Die Verwendung von Polyvinylchlorid im Klebstoff sorgt für eine zuverlässige Haftung von Oberflächen auf molekularer Ebene.

Um die optimale Klebstoffzusammensetzung für PVC-Rohre auszuwählen, beachten Sie Folgendes:

  • klar wissen, für welche Zwecke Klebstoff gekauft wird;
  • Es ist wichtig, sich mit der Technologie zur Herstellung der Klebstoffzusammensetzung vertraut zu machen, PVC-basierte Klebstoffe können aus zwei Komponenten bestehen und die Festigkeit der Klebeverbindung direkt beeinflussen;
  • Abbindegeschwindigkeit, die bei den meisten Zusammensetzungen 1-2 Minuten nicht überschreitet (je nach Luftfeuchtigkeit und Lufttemperatur);
  • Klebstoffe für PVC-Rohre haben unterschiedliche Farben;
  • Viskosität der gebrauchsfertigen Formulierung.

Technik zur Montage von PVC-Rohren im Klebeverfahren

Die Klebstofflösung wird gründlich gemischt. Wenn die Hauptkomponenten unabhängig verbunden werden müssen, ist es wichtig, die richtigen Proportionen zu beachten. Das Rohr für die Klebeverbindung wird an der Klebestelle vorbereitet, die Oberfläche gereinigt und entfettet. Die Montage beginnt mit dem Auftragen von Klebstoff auf die zu verklebenden Flächen. Der Klebstoff wird mit einem Pinsel gleichmäßig über die Oberfläche verteilt aufgetragen, Unterbrechungen der Folie und Auslassungen einzelner Abschnitte sind nicht zulässig. Nach Abschluss des Verfahrens zum Benetzen der Oberflächen mit einer Klebstofflösung wird das Rohrsegment mit dem Formstück verbunden.

PVC-Klebeverbindung
PVC-Klebeverbindung

Nach der Montage des Fittings und des Rohres muss die Klebeverbindung 15-20 Sekunden lang fest fixiert werden, danach bildet sich die anfängliche Klebeverbindung und der Klebstoff verdickt sich. Es ist wichtig, dass die Struktur vor dem Kleben in der richtigen Position fixiert wird, da ein Verdrehen oder andere Manipulationen nicht zulässig sind. Die Klebefuge muss 15 Minuten ruhen, bis das Lösungsmittel vollständig verdunstet ist.

Sequentielle Verklebung aller Abschnitte des Sanitärsystems, bestehend aus Fittings und PVC-Rohren. 24 Stunden nach Abschluss der Montage wird die Klebeverbindung auf Dichtheit und Festigkeit unter Wasserdruck geprüft.

Zuverlässigkeit von Klebeverbindungen

Anforderungen an die Zuverlässigkeit von Klebeverbindungen werden abhängig von den Eigenschaften der zu verklebenden Materialien und den Betriebsbedingungen der Verbindung gestellt. Es gibt jedoch eine Reihe universeller Parameter, die jede Verbindung erfüllen muss.

Grundlegende Zuverlässigkeitskennwerte für alle Arten von Klebeverbindungen:

  • gleiche Festigkeit des verklebten Materials mit Klebeverbindung;
  • Festigkeit der Klebenaht bei geklebten Elementen;
  • Stabilität der Klebeverbindungen und Qualität der Oberflächenbehandlung bestimmen die Indikatoren für Langlebigkeit und Zuverlässigkeit.

Das Hauptmerkmal der Zuverlässigkeit der Klebenaht besteht darin, sicherzustellen, dass die Festigkeit der Verbindung gleich oder größer als die Festigkeit des monolithischen Teils des zu klebenden Materials ist. Kriterien für die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung, basierend auf den MerkmalenOperation, kann sein:

  • Wasserbeständigkeit: die Fähigkeit der Klebeschicht, den schädlichen Wirkungen von Wasser zu widerstehen;
  • Hitzebeständigkeit: die Fähigkeit einer Klebeverbindung, Festigkeit, Festigkeit und Elastizität bei hohen Temperaturen beizubeh alten;
  • biologische Stabilität: die Fähigkeit der Klebeschicht und der gesamten Fuge, ihre ursprünglichen Eigenschaften unter dem zerstörerischen Einfluss biologischer Prozesse beizubeh alten.
Kleben von Materialien
Kleben von Materialien

Vorteile von Klebeverbindungen

Der Einsatz von Klebstoffmischungen auf Basis von Polymeren und synthetischen Schmelzen hat den Einsatzbereich von Kunststoffen erheblich erweitert. Synthetischer Klebstoff, der eine Lösung (Schmelze) einer Polymerzusammensetzung ist, ist ein Kunststoffverarbeitungsprodukt. Der Hauptvorteil der synthetischen Verklebung ist die Erh altung der physikalischen und ästhetischen Parameter der verklebten Materialien. Für eine zuverlässige großflächige Verbindung von Ebenen sorgen Polymerklebstoffe. Klebeverbindungen aus Polymermassen werden erfolgreich sowohl zum großflächigen Verkleben als auch zum punktuellen Verkleben von kleinen Bauteilen eingesetzt.

Montage von Klebeverbindungen
Montage von Klebeverbindungen

9 Gründe für eine Bindung

  1. Klebstoffe sind in der Lage, starke Verbindungen zwischen Materialien mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften und Größen herzustellen. Die Klebetechnologie ist anderen Technologien, einschließlich Schweißen, überlegen, da sie in der Lage ist, dünne Blechelemente und zerbrechliche Materialien zu verbinden.
  2. Kleberermöglicht es Ihnen, die Spannung gleichmäßig über die gesamte Ebene zu verteilen, was mit Schweiß- oder Nietverbindungen nur schwer zu erreichen ist. Die Verwendung von Schweiß- und Nietverbindungen ist durch eine hohe Konzentration von Punktspannungen nur an den Kopplungspunkten gekennzeichnet.
  3. Klebeverbindungen bieten eine hohe Montagegeschwindigkeit von Strukturen und zeichnen sich gleichzeitig durch Effizienz aus. Die Klebetechnik ist universell und kann mehrere Verbindungsarten ersetzen.
  4. Ausgereifte Produktionstechnologie und eine Vielzahl von Klebstoffmischungen ermöglichen den Einsatz in verschiedenen Phasen des Produktionsprozesses.
  5. Die Kosten einer Klebeverbindung und ihre Festigkeit übersteigen oft die entsprechenden Indikatoren für alternative Optionen zum Verbinden von Strukturen und Elementen. Klebeverbindungen sind leichter als Schweiß- oder Nietverbindungen.
  6. Haftmaterialien haben eine einzigartige Fähigkeit, Spannungen über die gesamte Ebene zwischen Strukturelementen zu absorbieren, zu verteilen und zu übertragen. Die Elastizität und Verformbarkeit der Klebeschicht erhöht die Zuverlässigkeit der Kupplung.
  7. Kleber kann erfolgreich wärmeempfindliche Materialien und Elemente verbinden, die durch hohe Temperaturen brechen oder verformt werden können.
  8. Kleber kann als Dichtungsmaterial fungieren und nicht nur eine zuverlässige Verbindung der Struktur, sondern auch eine effektive Beständigkeit gegen die schädlichen Einflüsse von Feuchtigkeit und Chemikalien bieten. Klebenähte isolieren gut Wärme und Schall,hervorragende Dielektrika.
  9. Es gibt eine Vielzahl von Klebstoffzusammensetzungen, die für schwierige klimatische Bedingungen ausgelegt sind, mit deren Hilfe besonders zuverlässige Verklebungen erzielt werden. Die Verwendung spezieller Compounds ermöglicht das Verkleben von Strukturen und Elementen ohne Heizgeräte bei niedrigen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit.
Anwendung von Klebeverbindungen
Anwendung von Klebeverbindungen

Nachteile von Klebeverbindungen

Klebverbindungen, insbesondere solche mit synthetischen Klebstoffen, haben den Hauptnachteil, dass sie nicht unter harten und besonders harten Betriebsbedingungen eingesetzt werden können.

Das Verbinden von Strukturen mit Klebstoff erfordert eine hohe Präzision und eine schrittweise Kontrolle ihrer Ausführung. Spezialisten müssen die Parameter und Arten der Verbindung, die Einh altung der Technologie zum Aushärten des Klebstoffs sowie den Rest der Struktur während der Bildung der Kupplung überwachen. Durch die Kontrolle der entstandenen Fugen kann der Fachmann eventuelle Klebefehler nicht immer feststellen.

Bei vielen Industrieklebstoffen beinh altet der Aushärtungsprozess den Einsatz von Heizelementen. Beim Fügen großer, komplexer Strukturen ist eine Heißverklebung oft nicht möglich.

Was ist bei Klebeverbindungen zu beachten?

  1. Alle Bonding-Technologien beinh alten eine sorgfältige Oberflächenbehandlung in mehreren Arbeitsgängen, was den Prozess erheblich verkompliziert. Der Aushärtungsprozess der Klebefuge muss unter Bedingungen erfolgen, die eine bestimmte Luftfeuchtigkeit aufrechterh altenkonstante Druck- und Temperaturbedingungen. Außerdem kann die vollständige Aushärtezeit lange dauern. Bei einigen Arten von Industrieklebstoffen beinh altet der Verbindungsschritt das Erhitzen der Klebefuge.
  2. Klebeverbindungen werden sorgfältig entworfen, Experten analysieren Zug- und Schälbelastungen, berechnen die Spannungen, die sich aus der Differenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten der geklebten Ebene und der Klebelinie ergeben.
  3. Klebeverbindungen haben trotz ihrer positiven Eigenschaften einen erheblichen Nachteil - eine geringe Hitzebeständigkeit. Die Verwendung von Klebstoff zum Zusammenbau von Strukturen ist begrenzt, wenn die Struktur bei erhöhten Temperaturen betrieben wird. Außerdem können viele Arten von Klebeverbindungen unter dem Einfluss mechanischer Stöße zerstört werden.
  4. Eigenschaften von Klebeelementen ermöglichen es nicht, die Qualität der Verbindung vollständig zu kontrollieren.
  5. Verbindungen, die durch Kleben hergestellt werden, sind nicht trennbar, aus diesem Grund erschwert die Verwendung von Klebstoff den Prozess der Demontage oder Demontage von Strukturen erheblich. Bei intensiver Nutzung in aggressiver Umgebung oder rauem Betrieb ist eine Berechnung der H altbarkeit der Klebeverbindung nicht möglich.

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