Склеивание стеклопластиков

   Использование стеклопластиков в строительстве, технике и т.п. вызывает необходимость разработки способов соединения их между собой и другими материалами. Склеивание - наиболее выгодный, а в ряде случаев и незаменимый способ соединения стеклопластиков при изготовлении крупногабаритных деталей: корпусов лодок и судов, кузовов автомобилей, вагонов, строительных панелей и др. Однако особенности строения и изготовления стеклопластиков требуют иных приемов склеивания по сравнению, например, с достаточно отработанными приемами склеивания древесины, металлов и других конструкционных материалов.

Стеклопластики изготовляют холодным или горячим формованием из стеклянного волокна или стеклянной ткани, пропитанных синтетическими смолами (полиэфирными, феноло-формальдегидными, эпоксидными, кремнийорганическими). Смолы образуют на поверхности стеклопластика защитную пленку, предохраняющую стеклянное волокно от механического и химического разрушения. Чтобы предотвратить сцепление смол с устройствами, при помощи которых изготовляют изделия из стеклопластика, поверхность этих устройств покрывают антиадгезионной смазкой, часть которой остается на поверхности стеклопластика. Поэтому при подготовке поверхности стеклопластиков к склеиванию в первую очередь учитывают особенности их технологии (формования). Прежде всего удаляют вещества, служащие антиадгезионным компонентом при формовании деталей (целлофан, масло, полиизобутилен и др.). После этого поверхность обезжиривают ацетоном, бензином или дихлорэтаном, зачищают наждачной бумагой до равномерно-матового состояния и снова обезжиривают.

При больших объемах работ по склеиванию и значительной протяженности клеевых швов для зачистки поверхности стеклопластиков используют ручные пневмо- или электрошлифовальные машинки. При этом нельзя снимать излишне толстый слой с поверхности стеклопластика, так как усложнится подгонка деталей: их размеры выйдут за пределы допусков, и, кроме того, может обнажиться и частично разрушиться стекловолокно. Прочность клеевого соединения в таком случае будет невысокой.

Края соединяемых деталей из стеклопластика должны быть ровными, без заусенцев, расщеплений и расслоений. Чтобы не допустить расслоения кромок, детали из стеклопластика обрезают твердосплавными острозаточенными фрезами с мелкими зубьями. Детали при обрезке надо надежно закреплять во избежание вибрации, являющейся причиной расслоения кромок стеклопластика. При резании не следует применять замасленный инструмент и охлаждающие жидкости, содержащие жирные вещества, впитывающиеся в поры стеклопластика и препятствующие склеиванию.

Склеивают стеклопластики эпоксидными и полиэфирными клеями с наполнителями при нормальной температуре и незначительном удельном давлении. В качестве наполнителей используют портландцемент марки 400, маршалит, белую сажу, окись хрома, древесную муку, каолин, пылевидный кварц.

Эпоксидный клей применяют для склеивания стеклопластиков с другими материалами, например металлами, бетоном, древесиной, пенопластами.

Из-за неодинаковой химической структуры эпоксидного клея и связующего в стеклопластике (чаще всего полиэфирной смолы) клеевой шов и склеиваемый материал по-разному реагируют на тепловые, механические и химические воздействия окружающей среды. Поэтому для склеивания стеклопластиков на полиэфирном связующем применяют полиэфирный клей со стекловолокнистым наполнителем, приближающим физико-химические свойства клея к свойствам стеклопластика. Однако полиэфирный клей менее теплостоек, а некоторые его компоненты способствуют коррозии металлов.

Большое значение имеет равномерность нанесения клея на склеиваемые поверхности и толщина клеевого шва. Неравномерно нанесенный клей, подтеки, пузырьки воздуха и другие дефекты в значительной степени снижают прочность соединений, приводят к концентрации напряжений, усадке, появлению непроклеенных участков, выдавливанию клея. Толщина клеевого слоя при склеивании стеклопластиков должна быть 0,1-0,2 мм. Как исключение, толщину клеевого слоя увеличивают до 0,5 мм при склеивании вогнутых поверхностей в соединениях на эпоксидном клее с наполнителем, а также в соединениях стеклопластиков на основе рубленого стекловолокна.

Прочность склеивания стеклопластиков зависит и от способа запрессовки. В период отверждения клея соединяемые детали должны быть плотно прижаты одна к другой механическими, гидравлическими или пневматическими устройствами.