Современные клеевые смеси позволяют прочно соединять металл с металлом, а если нужно, то и металл с другими материалами.

Соединение металлов на клею широко практикуют в авто-, авиа- и судостроительных отраслях промышленности. Их применяют не только для плоскостного или точечного соединения металлических заготовок, но и конструктивного.
В принципе различают два вида клеев: однокомпонентные и двухкомпонентные. Кроме того, их подразделяют на клеи быстрого и медленного отверждения. Какой клей использовать, зависит от формы и свойств поверхности заготовок, а также от нагрузок, которые соединение будет потом воспринимать.
Чтобы обеспечить прочное сцепление между соединяемыми заготовками, контактирующие поверхности должны быть основательно зачищены и обезжирены. Только так можно достичь прочности соединений, сопоставимой или даже превосходящей паяные и сварные.
Работать с клеем удобно. Его просто наносят на контактирующие поверхности, а склеиваемые детали плотно прижимают одну к другой. Специальной оснастки здесь, как правило, не требуется.

ПОДГОТОВКА ЗАГОТОВОК К СКЛЕИВАНИЮ

Прочность клеевого соединения во многом зависит от того, насколько хорошо подготовлены к склеиванию детали.
Прежде всего проводят механическую чистку, цель которой - удалить грязь, жир, краску или ржавчину. Для этого контактирующие поверхности обрабатывают шлифовальной шкуркой зернистостью 60 или 80.
Химическое чистящее средство должно быть совместимо с клеем и материалом склеиваемых деталей. Обычно в инструкции по применению клея указаны чистящие средства, которые могут быть использованы для подготовки обрабатываемой поверхности.

Только тщательно зачищенные контактирующие поверхности при склеивании дают прочное соединение.

После зачистки поверхность промывают одним из рекомендованных очищающих средств. Это может быть ацетон, спирт, очищенный бензин.

КОНСТРУКТИВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ НА ОСНОВЕ ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ КЛЕЕВ

Контактирующие поверхности деталей тщательно обезжиривают и обрабатывают шлифовальной шкуркой.

Из двух компонент готовят смесь жидкой или пастообразной консистенции в зависимости от характера соединения.

Клей наносят шпателем на обе склеиваемые детали.

Из выступившего из стыка труб клея формируют шпателем равномерный шов, обеспечивающий прочное и герметичное соединение.

После отверждения клея шов (также, как и сварочный или паяный) обрабатывают напильником.

Из смеси металлического порошка или опилок с клеем можно сформировать недостающую часть детали или пробку, заполнить ею полость.

Такие клеи отличается хорошими сцепляющими и заполняющими свойствами, не дают усадку, устойчивы к сжимающим нагрузкам. Но они плохо работают на срез.

Двухкомпонентные клеи на основе виниловой или эпоксидной смолы отлично зарекомендовали себя при соединении деталей из алюминия.

Жидкий клей наносят тонким слоем при склеивании небольших деталей. Для получения шва на стыках деталей клей наносят толстым слоем.

БЫСТРООТВЕРЖДАЮЩИИСЯ «СЕКУНДНЫЙ» КЛЕЙ

Уже через 4-5 минут после сжатия друг с другом склеиваемых заготовок струбцины можно снимать. Нагрузку на соединение можно давать через 24 часа.

Распыляемый активатор ускоряет реакцию и повышает прочность соединения.

КОНТАКТНЫЙ КЛЕИ

Контактные клеи - универсальны, однако при отверждении они дают усадку. В связи с этим склеиваемые поверхности надо промазывать вокруг с припуском 1-2 мм.
Чем тоньше и равномернее будет нанесен слой клея, тем прочнее будет соединение. Нанесенному на поверхности клею надо дать выдержку для его подсыхания. Примерно через 15-20 мин детали на короткое время сжимают друг с другом.

ЭЛАСТИЧНОСТЬ

Большинство однокомпонентных контактных клеев постоянно эластичны. Поэтому они непригодны для соединений, испытывающих срезающую нагрузку. Идеальны они для склеивания заготовок с большими контактными поверхностями, не подверженных высоким нагрузкам.
Нередко их применяют там, где малоэффективны другие клеи по металлу, а также при склеивании металлов с другими материалами. Серьезные проблемы могут возникнуть при соединении металла с пластиком, чувствительным к воздействию растворителя, который содержится в клее. В этом случае соединение желательно проверить на пробном образце.

Если надо наклеить одну деталь на другую (в данном случае - это стойка для карандашей), в месте склеивания делают отпечаток и тонким слоем наносят клей.

«ХОЛОДНАЯ СВАРКА»

В последнее время в продаже появились клеи под условным названием «холодная сварка». Эти клеи стойки к воздействию кипящей воды, масел, бензина и разбавленных кислот. Они способны выдерживать температуры от -30 до +100°С.
Клеи типа «холодная сварка» наносят на контактную поверхность тонкими слоями. Каждый последующий слой наносят лишь после того, как подсохнет предыдущий. Такой способ нанесения исключает резкую усадку клея и его «растекание» между деталями.
В заключение клеем многократно промазывают края, швы и кромки заготовок, создавая тем самым так называемые «ребра жесткости». Время отверждения клея в соединениях между деталями - 3-4 суток.

Клей наносят на контактирующие поверхности в несколько тонких слоев. Прежде чем наносить следующий слой, надо подождать, пока подсохнет предшествующий.

«Ребра жесткости» делают клеевое соединение более прочным. Швы вокруг места склейки заполняют клеем, который тоже наносят послойно.

ВИДЫ КЛЕЕВ

На фотографии представлены три группы клеев: «секундные» (слева внизу), двухкомпонентные (в середине и вверху) и однокомпонентные (справа внизу).

Клеи могут быть в тюбиках, банках и баночках. В распечатанной таре клей со временем теряет свои свойства, поэтому его не следует покупать про запас.

«Секундные» клеи - быстроотверждающиеся, однако их применение ограничивается соединениями, испытывающими растягивающие и сжимающие нагрузки.
Двухкомпонентные клеи твердеют медленно (24 часа и более). В инструкции по их применению, как правило, даны рекомендации по уменьшению этого времени, За счет нагревания места склеивания. Такие клеи применяют и для конструктивных (силовых) соединений.
Однокомпонентные клеи - это своего рода конкуренты «секундным» в отношении сфер применения. Однако они более эластичны и дают усадку. Поэтому их используют в основном там, где соединения не подвергаются большим нагрузкам.

ВНИМАНИЕ: МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ!

Все клеи по металлу - это «чистая химия» и содержат агрессивные растворители. При работе с ними необходимо тщательно проветривать помещение. Работать следует в защитной маске под вытяжкой (или на открытом воздухе) и в резиновых перчатках.

Современная химия предлагает свои способы скрепления металлических деталей. Сложные клеящие смеси прочно и надолго соединяют металлы и, если нужно, металл с другими материалами.

Во многих отраслях промышленности, включая самолето- и судостроение, клеевое соединение металла стало обычным делом. Используемые при этом клеящие составы могут соединять детали по всей поверхности, в отдельных ее точках, а также обеспечивать нужное удерживающее усилие.

Клеи по металлу бывают одно- и двухкомпонентные. Кроме того, они делятся на быстродействующие и такие, которые требуют некоторого времени для отверждения (схватывания). Выбор клея за висит от формы и состояния поверхности деталей, а также от нагрузки, которой позже будет подвергаться клеевое соединение.

Основным условием хорошего скрепления является качественная подготовка и чистота контактных поверхностей. Только в этом случае клеевое соединение может по прочности превзойти даже пайку или сварку.

Операция склеивания деталей несложная. Клей просто наносится на участки соединения обеих деталей, после чего детали скрепляются.

Подготовка

Только с безупречно чистой поверхностью клеи хорошо схватываются.

Если поверхности деталей тщательно подготовлены - клей хорошо схватится! Это относится ко всем клеевым соединениям, какие бы материалы ни склеивались. Как правило, сначала рекомендуется провести механическую очистку поверхности.

Любое поверхностное наслоение, будь то жир, краска или окалина, необходимо удалять без остатка. Тщательно отшлифуйте контактные поверхности наждачной бумагой зернистостью 60 или 80. Это придаст поверхностям дополнительную шероховатость, и клей лучше схватится. Чистящие средства выбираются с учетом состава подобранного клея и характера соединяемых материалов. Необходимые указания вы найдете в инструкции, прилагаемой к клею.

Желательно провести дополнительную чистку поверхности ацетоном: так удаляются оставшиеся после шлифовки стружки.

Клеевое соединение

1. Контактные поверхности необходимо тщательно обезжирить и сделать шероховатыми с помощью наждачной бумаги.

2. В зависимости от назначения готовят клеевую смесь (жидкую - для склеивания поверхностей, густую - стыковочных узлов).

3. Сначала клей наносят шпателем на одну деталь. Затем приклеиваемую деталь покрывают таким же слоем клея.

4. Выступивший наружу клей распределяют вдоль линии шва. При необходимости добавляют еще немного клея.

5. Затвердевший клеевой шов можно обрабатывать и выравнивать как сварной или паяный шов с помощью напильника.

Компоненты

Двухкомпонентный клей обладает хорошими удерживающими и наполняющими свойствами и не дает усадку. Выдерживает сжимающую нагрузку.

Двухкомпонентный клей на базе виниловой или эпоксидной смолы отлично подходит для соединения деталей из алюминия.

Тонкий слой клея подходит для выполнения очень мелких клеевых соединений, толстый слой служит как наполнитель.

Клеи продаются в бейках, тубах и стаканах. Не использованный до конца клей со временем теряет нужные свойства. Не покупайте клей "про запас".

Клеевой шов

Нагрузка на клеевое соединение может быть самой различной. И надо всегда учитывать характер нагрузки при выборе клея. Для наглядности на рисунках показаны отличительные особенности нагрузок.

Растягивающая и сжимающая нагрузки не обуславливают особых требований. В этих случаях можно использовать быстродействующий и контактный клеи. Сопротивление растяжению и сдвигу тоже не представляет особых проблем. Серьезные требования к клею предъявляют срезающая и сжимающе-срезающая нагрузки. В местах приложения этих нагрузок вы должны усилить клеевые соединения накладками. Рекомендуется применять накладные планки и угольники, которые должны захватывать весь клеевой шов. Если это невозможно, то придется соединять детали пайкой или сваркой.

Внимание!

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ

Все клеи для металла - целиком продукт химии. Поэтому нужно обеспечивать хорошую вентиляцию и при необходимости пользоваться противогазом, а не противопылевым респиратором - здесь он неэффективен. При контактах с клеем защищайте руки резиновыми перчатками.

Быстродействующие клеи схватывают детали очень быстро, но их следует употреблять только в тех случаях, когда соединение подвергается растягивающей и сжимающей нагрузкам.

Двухкомпонентным клеям, которые применяются для склеивания конструкций, требуется время для затвердения (24 часа и более).

Однокомпонентные клеи являются конкурентами быстродействующим, применяемым в той же области. Впрочем, некоторые из них сохраняют гибкость и дают усадку. По этой причине такие клеи не используются, если речь идет о больших нагрузках. Точную информацию о применении клеев вы найдете в прилагаемых к ним инструкциям.

Металл – материал высокопрочный, но иногда, по разным причинам, небольшие изделия из него тоже ломаются, распадаясь при этом на части. Использовать сварку при ремонте такой «мелочевки» затруднительно, значительно проще попробовать поломанные части изделия друг к другу приклеить. Рассмотрим, как это можно сделать, на примере ремонта небольшой металлической струбцинки, при помощи которой крепился настольный светильник.

Для того чтобы склеить между собой две части металлического изделия понадобится:

1. Двухкомпонентный эпоксидный клей, в описании которого указана возможность его применения для склеивания металла. Емкость с клеем обычно выполнена в виде шприца с двумя цилиндрами, в одном из которых находится эпоксидная смола, а в другом – отвердитель.

2. Спирт.
3. Какая-либо мелкая кювета (сгодится упаковка-блистер от того же клея) и ножницы.

Приклеивание отломанных частей металлической струбцинки друг к другу осуществляют следующим образом:
1. Склеиваемые металлические поверхности частей изделия обезжиривают спиртом.

2. Ножницами вскрывают емкость с клеем

и поршнем выдавливают из неё в кювету необходимое количество смолы и отвердителя в пропорции, установленной конструкцией шприца.

3. Тщательно перемешивают компоненты клея.

4. Аккуратно наносят готовый клей на скрепляемые поверхности изделия.

5. Крепко прижимают склеиваемые части струбцинки друг к другу.

Подождать окончательного затвердевания клея придется не менее получаса. В результате получается довольно прочное соединение металла к металлу с аккуратным клеевым швом.

Цельному металлическому изделию прочность отремонтированным таким способом струбцинки, разумеется, уступает, но если сильно её не нагружать, то прослужить она сможет ещё достаточно долго.

Видео, как склеить поломанное металлическое изделие

Клея. Возможно, не каждый хорош и подходит не для всего, но для быта каждый хозяин выбирает сам. Сегодня выбор клеев огромен. А вот какие из них самые надежные и в чём они сильны? Мы ответим на этот вопрос в нашем топе!

1

Этот клей попал в Книгу рекордов Гиннесса в качестве самого сильного клея. Девять капель этого «секундного» клея соединили пикап и установленный в его кузове легковой автомобиль, которые были подняты в воздух. Общий вес поднятого груза составил 5 тонн! Сфера его применения максимально широка. Соединять можно не только поверхности, но и фланцевые соединения, резьбы, втулки и т.д.

2

На основе этого соединения н возможно выделить какой-то один бренд, все эпоксидные клеи хороши и очень надёжны. Под действием содержащихся в этом клее отвердителей (полиаминов) образовываются так называемые «сшитые полимеры». Надёжнее подобного соединения, пожалуй, сложно что-либо найти. «Эпоксидка» устойчива к действию щелочей и даже некоторых кислот, при этом она обладает высокой адгезией к металлам.

3 Клей «Сирофлекс»

Возвращаясь к конкретно бытовым нуждам, необходимо выделить именно этот клей, именуемые «жидкие гвозди». Инновационная формула данного клея выгодно выделяет среди остальных именно его. Без дюбелей и гвоздей он позволит вам надёжно закрепить самые разные предметы в доме: зеркала, держатели, подоконники и полки. Среди себе подобных именно «Сирофлекс» собрал максимум положительных отзывов.

4 Клей «Montagekit Extreme Grip»

Этот универсальный клей назван производителем «сверхсильным», и это недалеко от истины. Клей быстрого схватывания, водостойкий, основанный на акриловой дисперсии. Начальная сила сцепления — 120 кг на квадратный метр, а это один из лучших показателей для клеев универсального применения. Цена его не мала, но эффект порадует самых придирчивых хозяев.

5

Именно «супер-клей» мы приобретаем, когда ремонт не требует особых навыков. Клей данной марки, хоть и для профессионалов (позиционируется именно так), но позволит и любителям порадовать себя надёжным креплением различных материалов и поверхностей. Склеит «навечно» почти всё: пластик, резину, металл, фарфор, дерево и пробку.

6

Так называемый «жидкий мездровый клей» — это мастер по дереву. Даже очень специфическая древесина в сложнейших соединениях будет надёжно закреплена на долгие годы. Интересная особенность – клей хорош при тяжёлых, сильных соединениях, а вот в слабых и умеренных его лучше не использовать.

7 Клей «ПВА»

Да, это он, старый, добрый ПВА, или эмульсия воды и поливинилацетата со специальными добавками. Его разновидностей также много, как и материалов, которые можно им прекрасно скрепить. На самом деле весь секрет в его концентрации и спецдобавках, которые позволяет клеить почти всё. А высокая морозостойкость клея вообще выше всяких похвал.

8 Клей «PU Max»

Полиуретановый клей с армирующими волокнами. Жидкий и водостойкий, сохнет в среднем 1 час, позволяя почти сразу эксплуатировать соединения. Интересен этот клей тем, что именно он активно используется яхтсменами всего мира, т.к. надёжно служит в морских условиях.

9 Клей «Hard Plastic Glue»

Тяжёлые пластики – это поливинилхлоридные или ПВХ изделия. Чаще всего это пластиковые водопроводные трубы. Клей для ПВХ также силен, даже сильнее некоторых своих собратьев. А именно эта марка особенно популярна у специалистов водопроводчиков и строителей бассейнов. Клей термостойкий и, конечно, водостойкий. Для монтажа или ремонта труб – это лучший выбор.

10 Клей «Bison для текстиля»

Этот клей особенно интересен женщинам. Текстиль, джут, различные волокна, вельвет, джинсы и многое другое – это его «конёк». Можно легко и надёжно проставить заплатки, окантовки и обивку на мебель. Это лучший клей данной специализации, выделенный большинством домохозяек и даже профессиональных портных.

Мы намеренно выделили клеи в нашем списке в узких специализациях. Уверены, это позволит вам быстро и верно определиться с нужным клеем. Существует ещё целое множество брендов и марок, достойных внимания. Выбор за Вами!

Металлическими клеями называют составы, которые готовят с использованием различных металлов. В состав клея входят жидкий металл и порошки тугоплавких металлов. Они представляют собой пастообразные составы и способны затвердевать при низких температурах.

Основным компонентом жидких клеев служит галлий, поэтому эти клеи получили название галлиевых паст. Благодаря способности галлия смачивать различные материалы галлиевые пасты могут быть использованы для склеивания как металлических, так и неметаллических материалов; при этом процесс склеивания в зависимости от состава паст протекает при температурах от 20 до 300 °C. Свойства паст зависят от способности твердых металлов растворяться в жидком галлии. Лучшей растворимостью обладает серебро (растворяется 5 %).

По растворимости в галлии все металлы можно разделить на три группы:

1) металлы с ограниченной растворимостью (Cd, Hg, Tl, Pb, Bi, Те);

2) металлы, образующие с галлием простые эвтектики (Zn, Al, In, Ge, Sn), а также кремний;

3) металлы, образующие с галлием химические соединения и промежуточные фазы (Li, Na, К, Cu, Ag, Au, Mg, Sr, Ga, V, Ti, Zr, Hf, Nb, Cr, Mo, Mn, Fe, Со, Ni и др.).

С учетом вышеизложенного в качестве наполнителя в галлиевых клеях могут быть использованы различные металлы, образующие с галлием химические соединения и промежуточные фазы с высокими температурами плавления или разложения. При этом предпочтительнее использовать металлы, образующие с галлием металлические связи, - металлы подгруппы меди, а также металлы VIII группы с переменной валентностью.

В качестве наполнителей используют порошки металлов, представляющие собой высокодисперсные системы с сильно развитой поверхностью. При взаимодействии компонентов имеет место как химическое взаимодействие, так и диффузия галлия в твердую фазу. При этом может возникать диффузионная пористость. Свойства смеси сильно зависят от соотношения жидкой и твердой фаз.

Чем выше дисперсность порошка, тем более дисперсное, кристаллическое строение имеет клей, тем выше его прочность. Использование ультразвука приводит к повышению прочности; более высокую прочность дают составы, при отверждении которых происходит увеличение объема (сплавы Ga с Au, Nb, Sb). Даже введение в клей небольших добавок этих металлов приводит к улучшению его свойств.

Составы некоторых галлиевых паст приведены в табл. 1.6.

Таблица 1.6. Составы галлиевых паст

Отверждение приведенных в табл. 1.6 галлиевых паст можно проводить при температуре 100-350 °С. С повышением температуры количество и размер медных включений уменьшаются. Основной компонент после отверждения - сплав меди с галлием (CuGa2) с температурой плавления 254 °С.

Коэффициент теплопроводности 134-159 Вт/(м град). Механическая прочность при разрыве 10-38 МПа. Лучшая прочность у ГОИМ.

При эксплуатации в интервале температур 200-800 0C припой окисляется с образованием оксидов. Образующиеся оксиды обеспечивают возможность эксплуатации галлиевых паст до 800 °C.

Наносить пасты следует в течение 24 ч после изготовления; слой должен быть тонким.

Простота изготовления галлиевых паст и ряд уникальных физико-химических свойств, которыми они облада-

ют, позволяет решать такие проблемы, которые нерационально или даже невозможно решить другими известными способами. К этим проблемам относятся возможность получения клеевых соединений с электропроводностью, не уступающей электропроводности соединяемых материалов, а также клеевых соединений, обладающих вакуумной плотностью. Галлиевые пасты позволяют получать соединения без нагревания с последующей эксплуатацией при температурах до 800 °C.

Использование галлиево-серебряных паст позволяет получать вакуумноплотное соединений. Состав такой пасты: 30,2 % Ga, 13,8 % In, 6 % Sn, 50 % Ag. Такое соединение выдерживает вакуумирование до температуры 600 0C с выдержкой до 200 ч. Формирование структуры происходит при комнатной температуре в течение 8-24 ч или при термообработке до 100-200 0C в течение 1,5-2 ч.

Разработаны также пасты ГОМ-66, ГОМ-64, ГОМ-62, имеющие прочность при сжатии 1,3, 1,6 и 2,0 МПа, соответственно (ТУ 48-0572-168/0-82). Срок хранения при комнатной температуре 1 ч. Пасту наносят на соединяемые поверхности с помощью специального наконечника прибора «Ульрастом», обеспечивающего смачивание за счет ультразвука. Давление при склеивании 0,1-0,15 МПа; термообработка при 70 °C в течение 96 ч; герметичность 1,0 МПа в течение 5 мин.