Що таке склеювання і які види клеїв існують
Для виконання різних з’єднань деталей із конструкційних матеріалів використовують немеханічні способи, і серед них основними є: склеювання, паяння (рис. 6.1), зварювання (рис. 6.2).
Найбільш доступним, порівняно простим і безпечним способом для з’єднання нетрадиційних матеріалів в умовах шкільної майстерні є процес склеювання.
Склеювання — метод створення не-роз’ємного з’єднання елементів конструкцій за допомогою клеїв. Процес склеювання ґрунтується на явищі дифузії — взаємного проникнення дотичних речовин (рис. 63).
Склеювання завдяки сучасним технологіям виготовлення клеїв дозволяє з’єднувати деталі з різноманітних конструкційних матеріалів: деревини і скла, пластмаси і металу, пластику й оргскла, кераміки та пінопласту тощо.
Складні конструкції з оргскла, що складаються з багатьох деталей, найчастіше збирають за допомогою склеювання. Міцність шва склеюваних деталей може досягати до 80 % міцності самого матеріалу, що є досить високим показником.
Весь клей для оргскла (пластику) можна розділити на дві групи за принципом дії речовини:
• фізичний принцип склеювання (клей не розчиняє склеювані поверхні): клеї містять розчинники, які поступово випаровуються, і клейова маса твердне, з’єднуючи склеєні частини, тобто утворюється з’єднувальний шар між деталями;
• хімічний принцип склеювання (клей розчиняє склеювані поверхні, молекули однієї деталі взаємодіють із другою, утворюючи монолітний шов): у двокомпонентних клеях компоненти перемішуються і вступають у реакцію, поступово тверднучи. Таке з’єднання іноді називають холодним зварюванням. Реакція у двокомпонентному клеї виникає у разі підвищення температури, змішування компонентів, уведення в суміш каталізаторів або активаторів.
Склеювання як технологія складається з послідовних операцій, які умовно можна поділити на дві частини: підготовка деталей до склеювання і власне процес їхнього з’єднання склеюванням.
Технологічний процес склеювання деталей складається з таких послідовних операцій:
• підготовка поверхонь до склеювання;
• нанесення клею;
• складання або з’єднання склеюваних деталей;
• склеювання за певної температури та створення тиску на поверхні, що з’єднуються;
• вистоювання з’єднаних деталей;
• очищення швів від залишків клею;
• остаточна обробка клейових швів і контроль якості з’єднання.
Під час з’єднання деталей склеюванням треба слідкувати, щоб не утворювалося так зване непроклеювання з’єднуваних частин деталей (наявність ділянок, на яких не відбулося з’єднання склеюванням). Тому необхідно ретельно готувати поверхні перед склеюванням і уважно наносити шар клею на поверхні, які будуть з’єднуватися.
З'єднання деталей за допомогою термоклею
Матеріали хімічного походження, або так звані нетрадиційні матеріали, склеюють клеями нового покоління — термоклеями. Ця технологія розроблялася для промисловості, але потім знайшла застосування у побуті. Особливо популярне термосклеювання серед моделістів і конструкторів, адже дає можливість швидко отримати міцне й надійне з’єднання різнорідних матеріалів.
Термоклей має вигляд циліндричних стрижнів діаметром 6-12 мм та завдовжки від 45 до 200 мм. Перед безпосереднім використанням термо-клей нагрівають за допомогою спеціального пристрою — термопістолета.
Термопістолет (рис. 6.4) призначений для плавлення клею і його подавання до з’єднуваних поверхонь.
Термопістолет складається з таких основних частин: корпусу, ручки з важелем, сопла, отвору для клейового стрижня, підставки, електричного дроту.
Для склеювання клейовий стрижень вкладають в отвір над ручкою пістолета і просовують його натисканням важеля пістолета (рис. 6.5).
Нагрівальний елемент термопістолета плавить клей за температури 200 °С. Набуваючи рідкого стану, клей витікає з розігрітого сопла пістолета і наноситься на склеювані поверхні у вигляді крапель або прямих чи хвилястих смужок (рис. 6.6).
На що слід зважати, користуючись термоклеєм?
Вироби, призначені для склеювання, мають витримувати без деформації короткочасний вплив температури від 180° C до 200° C. Тому при склеюванні пластику гарячим клеєм потрібно бути дуже обережним (особливої акуратності потребують видимі деталі).
Склеювані поверхні мають бути очищені і знежирені. Дуже гладкі поверхні слід попередньо обробити наждачним папером або напилком. Клей наносять на один бік, потім вироби швидко притискають один до одного на кілька хвилин. Якщо поверхня склеювання велика, клей наносять точково.
Затверділа клейова маса є електроізолятором. У деяких ситуаціях це може стати в пригоді: наприклад, можна ізолювати гарячим клеєм металеві деталі, які не повинні мати електричного контакту. Такий варіант часто використовують при кріпленні світлодіодів.
Під час виконання робіт з використанням термопістолета необхідно дотримуватися таких правил безпечної праці:
1. Працювати інструментом лише з дозволу вчителя!
2. Перед увімкненням термопістолета в електромережу зарядити пістолет клейовим стрижнем.
3. Поставити пристрій на підставку й увімкнути в електромережу.
4. Не можна перевіряти ступінь розігріву сопла термопістолета пальцями!
5. Не можна натискати на важіль термопістолета під час розігрівання клею, оскільки це може призвести до пошкодження механізму подавання клею.
6. Під час нагрівання термопістолета необхідно спостерігати за соплом: якщо клей набуде необхідного рідкого стану, на виході сопла з’явиться краплинка рідкого клею — пристрій готовий до роботи (див. рис. 6.7).
7. Клей наносити рівномірними краплями або смужками.
8. Після завершення роботи слід вимкнути пристрій та залишити його на підставці до повного охолодження сопла.
9. Не можна діставати з термопістолета залишки клейового стрижня, яким ви працювали, оскільки частина стрижня, що була розігріта соплом, під час виймання може пошкодити пристрій.
1. Які ви знаєте немеханічні способи з’єднання деталей?
2. З яких основних операцій складається технологічний процес з’єднання деталей склеюванням?
3. З яких основних частин складається термопістолет?
4. За яким принципом працює термопістолет?
5. Які основні правила безпечної праці термопістолетом?
Практична робота КРОК ЗА КРОКОМ:
ВИГОТОВЛЕННЯ СВІТИЛЬНИКА
КРОК 1. Підготуйте все необхідне для роботи: оргскло 200 х 160 мм, лобзик, вітражні фарби, гіпс, наждачний папір, місткість для відливання гіпсу, свічка.
КРОК 2. Намалюйте ескіз будинку на аркуші паперу.
|
КРОК 3. Покладіть оргскло на аркуш із зображенням та нанесіть маркером зовнішній контур виробу на заготовку. |
 |
|
КРОК 4. Випиляйте лобзиком заготовку по зовнішньому контуру. |
 |
|
КРОК 5. Обробіть крайки заготовки напилком і просвердліть отвір. |
 |
|
КРОК 6. Покладіть деталь виробу на зображення, виконане на другому кроці, і наведіть основні лінії виробу, використовуючи контурну фарбу. |
 |
|
КРОК 7. Розфарбуйте ділянки між контурами різними кольорами. |
 |
|
КРОК 8. Використовуючи форму, залийте рідким розчином гіпсу основу виробу, закріпивши заготовку штативом; попередньо розташуйте в гіпсовій основі свічку. |
 |
|
КРОК 9. Після повного висихання гіпсу звільніть основу від форми та обробіть її шліфувальним папером. |
 |
|
КРОК 10. Прикрасьте готовим виробом інтер’єр вашого помешкання. |
 |
Практична робота
КРОК ЗА КРОКОМ: ВИГОТОВЛЕННЯ МОДЕЛІ ЛІТАКА
КРОК 1. Для виготовлення візьміть пінопласт завтовшки 2-3 мм, макетний ніж, лінійку, маркер, шліфувальний папір, соломинку для напоїв, саморіз. КРОК2. За креслеником виготовте шаблони та виконайте відповідне розмічання.
КРОК 3. Виріжте деталі з пінопласту та обробіть крайки.
КРОК 4. Приклейте деталі виробу термопістолетом, змащуючи вузенькою цівкою клею крайки деталей, які з’єднуються.
КРОК5. Витримайте кожне з’єднання 5-10 секунд до повного висихання термоклею. Встановіть баласт, скориставшись саморізом, — укрутіть його у передню частину фюзеляжу моделі.
КРОК 6. Випробуйте модель літака. Запускаючи його, з силою виштовхуйте уперед.
КРОК 7. Розгляньте інші моделі-аналоги літака, виготовлені з пінопласту за описаною вище технологією, та спробуйте їх виготовити.
Це матеріал з підручника Трудове навчання 9 клас Терещук (технічні види праці)