Сплошные соединения

Соединения конструкций из композиционных материалов

Одной из ответственных задачи, возникающих при создании различных конструкций из КМ, является обеспечение прочности и надежности регулярных соединений и стыков, через которые передаются все нагрузки, воспринимаемые несущей конструкцией. В настоящее время широкое распространение получили два вида соединений – клеевые и механические. Обладая известными преимуществами, клеевые соединения не могут в целом ряде случаев с успехом применяться для разнородных и особенно “толстых” пакетов.

Специфической особенностью композиционных материалов является малый уровень деформаций при нагружении (разрушение наступает при удлинении 1…3%), в связи с чем возникают затруднения в применении традиционных для металлических конструкций соединений. Существующие методы соединения армированных пластиков и конструкций на их основе можно разделить на три класса: сплошные, механические и комбинированные.

Склеивание – один из наиболее распространенных способов соединения конструкции их композиционных материалов. Клеевые соединения обычно используются при толщинах приклеиваемого материала не более 1…3 мм. Основное препятствие к применению этого способа – высокая жесткость соединяемых материалов. Если материалы резко различаются по жесткости (например, боропластик и алюминий), то при склеивании применяют высокоэластичные прокладки различного сечения из материала меньшей жесткости, исключающие возможность повышения концентрации напряжений в соединениях.

Формовочные соединения. Сущность приформовки заключается в нанесении на место стыка накладок из стеклоткани или другого материала, который пропитан связующим, с последующим его отверждением и образованием связи между деталями и накладками. Технология способа аналогична контактному формованию. Отличие составляет лишь то, что соединяются детали, прошедшие стадию отверждения. Приформовка нашла широкое применение при производстве крупногабаритных изделий из стеклопластиков и других композиционных материалов.

Сварные соединения. Этот метод предпочитают другим способам в тех случаях, когда соединяемые детали изготовлены из одинаковых материалов и недопустимо присутствие чужеродных по отношению к применяемым материалом крепежных элементов или клеев.

Сварка бывает диффузионной и химической. Диффузионная сварка используется при соединении термо- и эластопластиков. Она осуществляется путем нагрева или с помощью растворителя. При диффузионной сварке материалы в зоне шва приводятся в вязкотекучее состояние.

Химическая сварка эффективна при соединении реактопластов, термопластов с поперечными связями между молекулами, а также с кристаллической или ориентированной структурой. Химическая сварка осуществляется непосредственно между соединяемыми поверхностями или с помощью присадочных реагентов.

Дата добавления: 2014-01-03