Дефекты клеевого соединения и контроль их качества

Дефекты клеевых соединений подразделяются на наружные, выявляемые поверхностным осмотром, и внутренние, обнаруживаемые только специальными способами контроля (например, с использованием ультразвука).

Голодное клеевое соединение получается в результате применения при прессовании чрезмерно высокого давления, особенно при склеивании хорошо текучими клеями и вследствие нанесения слишком тонкого клеевого слоя.

В сухом клеевом соединении клей пересушен до такой степени, что уверенная адгезия невозможна.

Толстая клеевая прослойка (более 0,15 – 0,20 мм) появляется из-за недостаточного давления, плохой пригонки поверхностей заготовок, наличия значительных углублений, долгой открытой выдержки. Влияние ее на прочность шва зависит от размеров дефекта и от структуры прослойки в нем (например, присутствие пористости). Этот дефект часто сопровождается непроклеями.

Непроклеи (несоединение склеиваемых поверхностей друг с другом) возникают при недостаточном давлении, неравномерном нанесении клея и его высокой вязкости, большой разнотолщинности склеиваемых деталей и плохой их пригонки друг к другу. Этот дефект чаще всего встречается при склеивании изделий сложной конфигурации. Они бывают двух типов: полностью скрытые, находящиеся внутри клеевого соединения, и частично скрытые – с выходом непроклея в торец клеевого соединения.

Мокрое клеевое соединение (малая вязкость клея) является следствием неполного удаления из клея входящего растворителя или неполного отверждения.

Пористая склейка обусловлена неполным удалением растворителя (недостаточной открытой выдержкой или ее низкой температурой), недостаточным давлением при прессовании, применением нерастворимого отвердителя, высокой влажностью склеиваемых поверхностей, наличием воздушных включений, образовавшихся при нанесении клея. Пористые клеевые прослойки обладают пониженной прочностью.

Несмачиваемость клеем соединяемых поверхностей может проявиться на загрязненных поверхностях, при неправильном выборе способа подготовки склеиваемых поверхностей, а также при применении некачественного клея.

Недоотверждение клеевой прослойки возникает при неправильной дозировке компонентов клея, неверно выбранных температуре и времени отверждения, неполном удалении растворителя.

Перекос возникает из-за неточной фиксации склеиваемых поверхностей и при смещении поверхностей при усадке клея.

Расслаивание и трещины в соединении возникают при больших внутренних напряжениях, появляющихся из-за несоблюдения режима склеивания (например, чрезмерного давления). Эти дефекты очень опасны, так как при эксплуатации соединения будут увеличиваться.

Пережог получается из-за применения неисправных нагревательных устройств либо в результате несоблюдения тепловых условий при отверждении. При наличии такого дефекта прочность соединения понижена, особенно при неравномерном отрыве, ударных нагрузках и вибрации (клеевые слои при пережоге становятся хрупкими).

Контроль качества.

Контроль качества клеевых соединений делится на предупредительный, технологический, приемочный.

Предупредительный контроль ориентирован на проверку соответствия заготовок, клеев и вспомогательных материалов (обезжиривающих, травильных растворов и др.) требованиям нормативных документов. Обычно он осуществляется по внешнему виду проверяемого объекта.

При технологическом контроле проверяются элементы режима склеивания (длительность процессов – секундомерами и реле времени, температура – теплоизмерительными приборами, глубина прогрева – термочувствительной лентой).

Важной стадией является приемочный контроль. Здесь проверяется качество готового изделия.

Способы контроля клеевых соединений делятся на разрушающие и неразрушающие.

Разрушающий контроль – это испытания образцов на механическую прочность при различных схемах нагружения.

Неразрушающий контроль получил широкое распространение, так как позволяет с минимальными затратами обнаружить некачественное изделие. Проконтролировать можно всю партию изделий, в том числе и в процессе эксплуатации.

Основными способами неразрушающего контроля являются наружный осмотр, простукивание, проверка герметичности, рентгенографический контроль, ультразвуковая и капиллярная дефектоскопии.

Наружный осмотр проводится при хорошем освещении с применением увеличительных стекол с увеличением до 20 раз. Следует обращать внимание на характер подтеков клея из шва. При качественной запрессовке подтеки клея по всей длине равномерные без пропусков, не слишком тонкие или толстые. Тонкие подтеки с пропусками указывают на недостаточное количество клея. Они присутствуют при недостаточном давлении при склеивании или слишком тонком клеевом слое. По внешнему виду обнаруживаются и механические дефекты швов (забоины, вмятины, трещины и др.).

При простукивании небольшим стержнем из мягкого металла сзакругленными торцами можно обнаружить на слух непроклеи, а при известном навыке - даже утолщенные клеевые прослойки: в месте непроклея получается более резкий звук, а на утолщенных клеевых прослойках - более глухой.

Основной недостаток контроля простукиванием и наружным осмотром – субъективность восприятия информации человеком.

Герметичность контролируется при обдуве изделия сжатым воздухом и воздействии на него хорошо просачивающихся жидкостей под давлением.

Рентгенографический контроль основан на регистрации прошедших сквозь изделие рентгеновских или гамма-лучей на фотопленку. При наличии дефекта однородность изображения нарушается.

Ультразвуковой контроль основан на регистрации прошедших сквозь изделие или отраженных от него электромагнитных волн. Сравниваются интенсивности излучений оказавшихся в дефектной и бездефектной зонах.

Капиллярная дефектоскопия основана на способности жидкостей-пенетрантов (смеси органических люминофоров и красителей) проникать в поверхностные дефекты изделия. Избыток их удаляется с поверхности изделия, после чего она освещается в ультрафиолетовом диапазоне, что вызывает яркое свечение люминофоров.