Металлические соединения можно скреплять механическими средствами фиксации, сваркой или клеем. Последний вариант является наиболее простым и удобным.
Чтобы соединить металлические детали таким способом, нужен клей для металла. Далее мы рассмотрим, требования к такому материалу и его разновидности, а также приведем примеры продуктов.
Не забывайте подписываться на наш канал, ставить лайки и делать репосты :) Нам будет очень приятно!
Как подобрать клей для металла?
Чтобы подобрать наиболее оптимальный вариант клея для металла, надо знать, где и как он будет использоваться, а также обозначить необходимые требования к составу.
Для их формирования нужно владеть следующей информацией:
- Из чего сделаны склеиваемые детали
- В каких условиях изделие будет находиться, а также выполнять свои функции (например, при вибрации, механических нагрузках, повышенной влажности и т.д.)
Кроме того, подбирая клеевой состав, надо учитывать его особенности, а именно:
- Условия и продолжительность сушки
- Температуру, при которой материал сохраняет свои свойства
- Способ нанесения на поверхность и технологию фиксации
- Консистенцию и формат упаковки
В общем случае качественный клей для металла должен выполнять следующие функции:
- Обеспечивать защиту соединяемых поверхностей от коррозии
- Формировать прочное соединение
- Сохранять фиксацию в течение длительного периода времени
При этом после высыхания его усадка должна быть незначительной. Кроме того, следует выбирать экологичный клей с минимумом запахов.
Разновидности клеев для металла и их примеры
В настоящее время производится множество клеев для металла. Рассмотрим подробнее их разновидности.
Анаэробный клей
Такой клей полимеризуется при отсутствии контакта с воздухом.
Анаэробные составы могут отличаться друг от друга по прочности и вязкости. Разборка соединения с высокопрочным клеем трудновыполнима (или вовсе невозможна) без нагревания места стыка.
Что касается средне- и низкопрочных составов, то их наличие в сопряжении не требует таких мер при его демонтаже (детали можно разъединить стандартными инструментами).
Анаэробные клеи имеют также следующие достоинства:
- Стойкость к воздействию различных агрессивных сред
- Способность сохранять свои свойства в широком интервале температур
- Устойчивость к высокому давлению
- Высокая скорость полимеризации
- Весомое превосходство над контргайками, гроверами и другими стопорящими элементами
- Устойчивость к коррозии, вибрации и механическим нагрузкам
- Отсутствие усадки при эксплуатации
- Доступность в виде, готовом к применению
Одним из ярких представителей анаэробных клеев является EFELE 113.
Этот состав синего цвета фиксирует металлические детали в часто разбираемых резьбовых соединениях (в том числе с защитными покрытиями) размером до М36 или с зазором не более 0,3 мм и герметизирует их. Эти же функции EFELE 113 выполняет и в разборных трубных соединениях (до 1¼”).
Данный анаэробный состав обладает следующими достоинствами:
- Не сползает и не стекает в процессе нанесения
- Работает в широком интервале температур (от -60°С до +150°С, кратковременно до +180°С)
- Не позволяет крепежным элементам раскручиваться при воздействии вибрации и теплового расширения
- Повышает допуск на механическую обработку
- Допускается к применению в оборудовании на производствах продуктов питания
Цианакрилатный клей
Такой клеевой состав широко применяется в бытовой и промышленной сферах. Многим он известен под коммерческими наименованиями "Суперклей", "Секунда" и т.д.
Материал этого типа является легковоспламеняющимся, поэтому им нельзя пользоваться вблизи открытого огня.
Цианакрилатный состав быстро полимеризируется при наличии воды (и даже при естественной влажности воздуха), в результате чего буквально в течение нескольких секунд происходит его отвердевание и фиксация поверхностей.
Клей скрепляет детали как из металла, так и из резины, пластика, фарфора, стекла, а также других конструкционных материалов.
Пары цианоакрилатного состава являются токсичными для человека и некоторых животных. Кроме того, клей оказывает раздражающее и травмирующее воздействие на слизистые оболочки.
После полимеризации и отвердевания он утрачивает токсичные свойства. Это позволяет применять клеевой материал даже в пищевой индустрии (например, для склеивания пищевых емкостей из пластика).
Отвердевший состав устойчив к высоким нагрузкам на растяжение и сдвиг. За счет таких способностей он может использоваться для приклеивания ручек посуды, креплений для полок и т.д.
Однако ломкость адгезионного слоя не позволяет клею обеспечивать надежную фиксацию деталей, испытывающих на себе ударные и вибрационные нагрузки.
Перед применением цианакрилатного состава соединяемые элементы не требуют дополнительной обработки абразивами. При этом на его эффективность влияет степень загрязнения поверхностей. Так что перед нанесением клея детали нужно почистить и обезжирить.
В качестве примера цианакрилатного состава рассмотрим Permabond C791.
Этот бесцветный клей создан для сверхбыстрой фиксации эластичных и жестких поверхностей из металлов, пластиков, резины, кожи, картона, бумаги и т.д. Отвердевает он буквально за считанные секунды при комнатной температуре и выполняет свои функции при -30…+85°С.
Клей обладает низкой вязкостью, что позволяет ему проникать в пористые конструкционные материалы. Максимально заполняемый зазор для Permabond C791 составляет 0,1 мм.
Данный клей можно быстро нанести на поверхность прямо из флакона. Для более ускоренной и точной подачи состава могут быть использованы автоматизированные инструменты.
Эпоксидный клей
Состав такого клея включает в себя смолу и отвердители. В нем также могут быть металлическая стружка, керамика и другие ингредиенты.
Если поверхности хорошо подготовить, то эпоксидный состав сможет склеить металлические детали не только между собой, но и со многими другими конструкционными материалами.
Он практически нейтрален к скрепляемым поверхностям даже в жидком (самом активном) состоянии, а когда застывает, то полностью безопасен для них. Кроме того, клей устойчив к воздействию химических веществ, что позволяет ему применяться при ремонтных и строительных работах на открытом воздухе.
Эпоксидные швы также обеспечивают герметичность узлов трения даже при высоком давлении (например, в агрессивных средах или морских глубинах).
Компоненты клея способны выполнять так называемую "холодную сварку", обеспечивая соединение без изменения структуры металлов, необходимое в некоторых агрегатах (например, в химических реакторах).
Несмотря на то, что такая сварка проигрывает настоящей по прочности и долговечности, она имеет целый ряд плюсов:
- Может выручить при необходимости оперативного ремонта
- Не требует спецоборудования (например, выпрямителей, трансформаторов, горелок) и профессиональных навыков
- Может соединить металл с другими конструкционными материалами
- Лучше подходит для труднодоступных мест
- В металле не возрастают напряжения при термических нагрузках
- Не надо зачищать, освобождать от окалины и шлифовать шов
- Герметизация и скрепление деталей происходит за короткое время
К эпоксидным клеям относится, например, Weicon RK-1500.
Это 2-компонентный клей, который уже через 5 минут надежно фиксирует соединяемые поверхности. Он способен скреплять детали из стали, алюминия, титана и их комбинаций, а также из стекла, керамики и твердых пластмасс.
Продукт работает при температурах -50…+130°С (кратковременно может выдерживать до +180°С) и обеспечивает высокопрочный шов (выдерживает нагрузку на разрыв вплоть до 26Н/кв.мм).
Хорошо удерживаясь на поверхностях, клей может использоваться без их предварительной механической обработки. Однако применение абразива перед нанесением состава улучшит сцепление клея с деталью.
Высокотемпературный (термостойкий) клей
Такой клей характеризуется отличной устойчивостью к высоким температурам. С его помощью можно скрепить фрагменты изделий из металла, стекла, керамики и кирпича.
После сильного нагревания и последующего резкого остывания клеевые свойства высокотемпературного состава практически не меняются.
В общем случае термостойкий клей для металла должен обладать следующими эксплуатационными характеристиками:
- Равномерное (линейное) расширение в различных направлениях
- Термостойкость не ниже +300°С
- Высокие показатели влаго- и износостойкости, а также теплопроводности
- Экологичность и универсальность
При подборе высокотемпературного клея для металла необходимо обращать внимание на его токсичность. Чем она слабее, тем состав лучше подходит для эксплуатации в жилых помещениях.
Сегодня в продаже встречаются натуральные и синтетические термостойкие клеи. В составе последних имеются пластификаторы. Они отвечают за устойчивость продукта к влаге, высоким и низким температурам. Для работ с металлическими элементами используются термостойкие составы обоих видов.
Высокотемпературный клей для металла обладает следующими достоинствами:
- Высокая прочность на разлом
- Высокая скорость схватывания и высыхания
- Обеспечение надежного и прочного соединения в течение многих лет без потери эксплуатационных свойств
- Сохранение характеристик под воздействием низких и высоких температур
К минусам такого материала можно отнести:
- Достаточно быструю склейку, которая требует скоростного и точного совмещения компонентов
- Отсутствие гибкости и усадки
Предварительная подготовка поверхностей, склеиваемых термостойким составом, включает в себя следующие действия:
- Очистка
- Обезжиривание
- Грунтовка (при необходимости)
К высокотемпературным составам относится клей Клен-812.
Он представляет собой пасту и позволяет фиксировать фрагменты изделий из металлических сплавов, пластмассы и керамики. Состав способен выдержать до +700°С.
Отвердев, клеевой слой приобретает жесткость и в то же время хрупкость. Именно поэтому данный состав применяется для фиксации только тех деталей, форма и положение которых не будет меняться с течением времени.
Особенности применения Клен-812:
- Предварительное отвердевание происходит примерно за 2 часа при комнатной температуре
- Полная фиксация осуществляется за один 1 час при температуре +80°C
- Не следует воздействовать на клеевой слой очень высокими температурами и открытым огнем
Водостойкий клей
Многие из выпускаемых сегодня клеев в той или иной степени устойчивы к воздействию жидкостей. Однако бывают ситуации, когда соединение постоянно эксплуатируется при высокой влажности.
В таких случаях рекомендуется использовать специальный водостойкий клей, который способен сохранять свои свойства даже в столь сложных условиях.
Подбирая его, нужно учитывать следующие аспекты:
- Условия эксплуатации склеенного соединения
- Максимальную прочность шва
- Величину и частоту механических нагрузок (как статических, так и динамических)
- Структуру конструкционного материала (с пористыми поверхностями работать сложнее)
Применение универсальных или иных неподходящих клеев может обернуться их разбуханием и, как следствие, потерей эксплуатационных свойств. В результате соединение развалится.
Разновидности водостойких клеев:
- Ацетоновый
Основа – пластинки, которые растворяются после высыхания, оставляя при этом слой пластика. Хорошо устойчив к воздействию воды. Однако при высоких температурах плавится и растекается.
- Полимеризующийся
Вариация вышеописанного клея. Работает по принципу испарения влаги при высыхании. Характеризуется хорошим сцеплением с поверхностями и слабой устойчивостью к воздействию высоких и низких температур. Текучесть клея достигается благодаря содержанию растворителей в его составе.
- Двухкомпонентный
Основные компоненты – эпоксидная смола и наполнитель. Это универсальный вариант для простых металлических соединений.
- Суперклей
Обычно используется в качестве временного решения, так как начинает растекаться при увеличении температуры.
- Сварочный
Пластилиноподобный клей из двух компонентов. По сути, это холодная сварка, обладающая водоотталкивающей способностью, которая появилась за счет наполнителя.
Для скрепления поверхностей необходимо выполнить следующие действия:
- Зачистить склеиваемые участки
- Нанести слой водостойкого клея
- Сжать детали под давлением на какое-то время
Если сформированное соединение будет работать в конструкции, то перед установкой его следует проверить на прочность в воде.
В качестве примера водостойкого клея для металла рассмотрим PURAFLEX 9140.
Это однокомпонентный нейтральный клей на MS-полимерной основе. Он предназначен для скрепления статичных и подвергающихся вибрации конструкций в кузовах, контейнерах, лодках, климатической технике, а также для щелей в полу.
Состав обладает следующими достоинствами:
- Работает в широком интервале температур (-40…+100°С)
- Обеспечивает исключительно высокую начальную фиксацию
- Не содержит изоцианатов, растворителей и силикона
- Не имеет запаха
- Обладает высокой устойчивостью к старению, атмосферным воздействиям и УФ-излучению
- Отлично работает без грунтовки на металлах (в частности, на алюминии), стекле, дереве, камне, полимерах и пластике (в том числе под водяной нагрузкой)
- Быстро образует пленку (примерно за 20 минут)
- Характеризуется разрывным удлинением в 300%
А чем вы склеиваете металл? Свои варианты и мысли на эту тему пишите в комментариях :)
Еще больше статей читайте на нашем канале и на сайте mirsmazok.ru!
