Lipirea - procesul de obținere a pieselor de legătură permanente (Fig.15), prin introducerea de adezivi tehnologici capabili spațiul dintre ele vindeca, sau prin dizolvarea materialului în zona de contact cu piesa de prelucrat, urmat de un compus legat părți și îndepărtarea solventului.
Miezul aderenței este fenomenul de aderență (aderență) - capacitatea de a interacționa cu corpurile din materiale diferite, cu realizarea unui anumit nivel de rezistență la aderență. Mecanismul acestui fenomen în prezent nu a fost studiat pe deplin și este explicat din punct de vedere al teoriilor mecanice, moleculare, chimice, de difuzie și electrice.
Fig. 15. Racord adeziv:
1 - blanks; 2 - strat adeziv
Indicăm caracteristicile generale ale comportamentului materialelor în timpul aderenței.
Se știe că orice lichid tinde să-și reducă suprafața proprie și să ocupe volumul minim.
Se presupune că pe suprafața lichidului există un film insolubil. Această peliculă diferă în proprietățile de la lichidul principal, deoarece constă în diferite substanțe care au contaminat lichidul în contact cu aerul atmosferic sau din alte motive. Aceste substanțe se dizolvă în film sau formează straturi de grosime moleculară în acesta.
De asemenea, lichidul are un anumit nivel de energie, care tinde la o valoare minimă. Această tendință se realizează atunci când se efectuează lucrări asupra deformării elastice a filmului, ceea ce conduce la apariția așa-numitei "tensiuni de suprafață". Există o reducere a stratului de suprafață datorită retragerii moleculelor de pe suprafață în lichid.
Un lichid cu două componente tinde, de asemenea, să își reducă suprafața proprie. Dar în ea moleculele diferitelor componente au câmpuri de forță diferite și, prin urmare, ele sunt atrase în lichid în grade diferite. Ca urmare, suprafața lichidului se dovedește a fi o componentă îmbogățită cu o energie mai mică, ceea ce va duce la o scădere a tensiunii superficiale. Acest fenomen se numește adsorbție.
Un corp solid are o formă permanentă, care poate fi schimbată doar forțată. Suprafața sa nu se micsorează spontan, are întotdeauna o anumită rugozitate și este contaminată cu substanțe străine care formează filmul. Există, de asemenea, o adsorbție la suprafață a gazelor și a lichidelor volatile, care în majoritatea cazurilor duce la o scădere a energiei de suprafață a solidelor. Pe solide se produce adsorbție moleculară (datorate forței de orientare, de inducție și dispersează van der Waals) și chemisorpția (forța legătură covalentă realizată).
Să luăm în considerare interacțiunea unui lichid și a unui solid. Când intră în contact (contact fizic), atomii și moleculele de medii de interacțiune se apropie de distanțele de ordinul 10-8 cm, când apar forțe intermoleculare. Formarea contactului fizic este imposibilă fără umectarea cu un lichid dintr-o suprafață solidă (fig.16), legat de mecanismul de formare a tensiunii de suprafață, expus mai sus. Tensiunea de suprafață există atât pentru corpurile solide, cât și pentru cele lichide, când există o limită între medii. În acest sistem, până în momentul contactului, tensiunile de suprafață au existat la interfețele "gaz lichid" () și "gaz solid" (). După contact, aceste limite în zona de contact dispar și se afișează limita "lichid-solid" (). Cu cât este mai mare energia de suprafață a materialului lipit, cu atât este mai ușor să se ude. Este caracterizat de unghiul de umezire. Când umezirea este satisfăcătoare, umezirea se deteriorează până când dispare complet ().
Posibilitatea umezelii este determinată de natura materialelor de contact. O bună umectabilitate este observată în metale, ceramică și sticlă. Se deteriorează datorită prezenței contaminanților pe suprafața solidului, însă poate fi îmbunătățită prin tratament special de suprafață și prin activarea acestuia prin mijloace fizice și chimice.
Fig. 16. Interacțiunea unui solid și a unui lichid:
a - schema de udare; b - tensiunea superficială la interfețe
La vâscozitatea scăzută, distribuția uniformă a adezivului pe suprafața ghilotinei este realizată în timpul răspândirii spontane. La vâscozitatea ridicată, adezivul este supus unei forțe compresive pe semifabricatele care urmează să fie îmbinate, ceea ce face ca acesta să curgă în spațiul tehnologic. Umezirea este complicată de prezența unei anumite scutiri pe suprafețe, care, în același timp, mărește zona de contact și, prin urmare, mărește rezistența articulației. Umezirea se îmbunătățește atunci când crește temperatura.
Când lichidul și solidul sunt frecați, are loc electrificarea. Suprafețele sunt polarizate, apare o diferență de potențial, cu o anumită valoare care determină descărcarea electrică. Acest fenomen afectează, de asemenea, condițiile de aderență.
Încercările de a explica relația dintre filmul adeziv și suprafața preformei după umectare și întărire ulterioară au dus la apariția mai multor teorii de aderență. Fiecare dintre ele nu contrazice celelalte, dar nu poate explica pe deplin diversitatea faptelor observate în procesul de lipire a diferitelor materiale.
Teoria mecanică este formarea adeziunii ca urmare a bruiere materialului adeziv vindecat în pori (Figura 17) și introducerea filmului adeziv atunci când sunt umezite vilozități, situate pe suprafața de lipire. Această teorie este deosebit de bun, în cazul materialelor poroase, deși nu este exhaustivă.
Fig. 17. Umplerea cu adeziv a microreliefului suprafeței părții lipite
Teoria moleculară explică relația emergentă dintre interacțiunea dipolelor moleculare electrice. Atunci când cele două substanțe polare (fig.18 a), moleculele lor se comporte ca dipoli ghidate reciproc în spațiu, astfel încât energia de interacțiune a fost minimă (rezistența de cuplare orientational). La contactul dintre moleculele polare și nepolare (Figura 18, b) cu substanțe care constau din molecule nepolare, acesta din urmă sub efectul moleculelor polare sunt polarizate, exista dipolii Induced care sunt deformate. În interacțiunea moleculelor nepolare apar forțe dispersive de interacțiune intermoleculară (Figura 18, c).
Fig. 18. Interacțiuni ale moleculelor de clei și semifabricate:
a - molecule polare; b - molecule polar și nepolar;
c - molecule nonpolare
Teoria chimică a adeziunii ca motiv principal pentru apariția legăturii ridică interacțiunea chimică dintre adeziv și suprafața care trebuie legată pentru a forma legături ionice sau covalente. Legăturile chimice pot asigura rezistență și durabilitate ridicată a îmbinărilor adezive.
Teoria difuziei aderenței se bazează pe faptul că legăturile de adeziune se datorează difuziei macromoleculelor sau segmentelor lor individuale. Adeziunea apare datorită difuziei părților macromoleculelor din materialul care trebuie lipit prin limita contactului inițial. De exemplu, difuzia adezivului în materialul legat este asigurată de moleculele mobile ale solventului. Aceste procese nu apar la interfața, și în cantitatea și tratat ca un fenomen în materiale de lipit reciproce asociate cu dispariția graniței dintre corpurile lipite. Rezistența unei astfel de îmbinări adezive se datorează forțelor care acționează între macromolecule intercalate.
Teoria electrică a aderenței utilizată în studiul compușilor adezivi ai polimerilor cu metale se bazează pe luarea în considerare a proceselor care însoțesc separarea unei pelicule de polimer de un substrat solid. Aceste procese constau în apariția pe interfață a unui strat dublu electric.
Cusătura îmbinare adezivă este de obicei considerată ca un strat compoziție omogenă (adeziv de film). De fapt, la frontiera „adezivul - materialul de bază“, putem vorbi despre existența zonei intermediare, care nu este material de compoziție identică în centrul filmului adeziv, adică în interiorul microinhomogeneity film adeziv exista ca urmare a proceselor de difuzie, dizolvare, formarea compușilor chimici la interfață. Acest lucru determină compus eterogenitate mecanică și efectul său asupra parametrilor de funcționare.
Procesele fizico-chimice la limitele secțiunilor elementelor îmbinărilor adezive curg mai rapid decât în cazul sudurilor în timpul sudării și lipirii. Prin urmare, stabilitatea proprietăților sale în timp este mai mică decât pentru un sudat sau lipit. Aceste procese pot avea loc în timpul lipirii și în timpul funcționării produsului. Rezultatul muncii lor poate fi, de exemplu, distrugerea spontană a cusăturii originale de calitate.
În timpul operației, are loc îmbătrânirea compușilor - procese ireversibile prin schimbarea în timp a structurii și a proprietăților materialelor polimerice, crescând puternic sub acțiunea căldurii, a luminii și a radiațiilor.
Pentru a forma o îmbinare lipită, este necesar să se aleagă combinații de materiale care să asigure un contact adeziv. La lipirea materialelor care sunt incompatibile cu adezivul se realizează un tratament special al suprafețelor lor, cu scopul de a crea pe ea deține ferm alt film decât compoziția materialului de bază, care va forma un adeziv puternic legătură adezivă. În general, problema lipirii este redusă la aderarea la alte materiale.
Trimiteți-le prietenilor: