Projektowanie połączenia klejowego w celu zwiększenia wytrzymałości

Często przy przejściu na połączenie klejowe z tradycyjnej mechanicznej lub termicznej metody łączenia konieczne jest przeprojektowanie złącza w celu dostosowania go do obciążenia rozciągającego, ściskającego i ścinającego oraz usunięcia naprężeń rozdzielających i odrywających. Istnieje kilka typowych konfiguracji złączy, które sprawdzają się bardzo dobrze w przypadku mocowania mechanicznego lub łączenia termicznego, ale należy je poprawić w celu sklejenia.

Poprawa wytrzymałości klejowych złączy doczołowych

Dowiedz się dlaczego połączenia na pióro i wpust zapewniają mocniejsze sklejenie niż złącza doczołowe. obraz klejowego złącza doczołowego i ulepszona konstrukcja, czyli połączenie klejowe na pióro i wpust.

Połączenia stykowe są powszechnie stosowane podczas spawania dwóch cylindrycznych lub prostokątnych rur. Większość naprężeń to siła rozdzielająca, ale może również wystąpić rozciąganie, jeśli rury są ciągnięte osiowo. Siły rozdzielające w złączu doczołowym nie są odpowiednie dla połączeń klejowych. W związku z tym należy dokonać modyfikacji złącza przy wyborze metody klejenia.

Złącza cylindryczne to zmodyfikowane złącza stykowe, które opierają się na włożeniu cylindra o małej średnicy do tulei o większej średnicy. W nowej konstrukcji klej zostaje nałożony na płaszczyznę w miejscu naprężenia ścinającego, a siły rozdzielania są minimalizowane przez mechaniczną blokadę rur. Optymalizacja obszaru klejenia jest stosunkowo łatwa i odbywa się przez dostosowanie promieni rur lub długości zakładki złącza. W obróbce drewna, połączenie na pióro i wpust jest powszechną metodą zwiększania wytrzymałości mechanicznej drewna i wytrzymałości na ścinanie kleju przy połączeniu na zakładkę.

Wzmacnianie złącza teowego złączem ciesielskim poprzecznym

Dowiedz się, dlaczego złącza ciesielskie poprzeczne zapewniają mocniejsze sklejenie niż złącza teowe i kątowe. obraz złącza teowego, kątowego i mocniejszego klejowego złącza ciesielskiego poprzecznego.

Złącza teowe są powszechnie stosowane przy spawaniu dwóch elementów do siebie i często są widoczne z użyciem łączników mechanicznych w montażu prostopadłym. Kiedy dochodzi do naprężenia złącza, w większości jest to rozdzielanie w związku z długim ramieniem momentu siły. Jest to bardzo słabe połączenie dla klejów.

Aby ulepszyć złącze teowe, wiele połączeń klejowych projektowanych w postaci złącza ciesielskiego poprzecznego. Dzięki tej nowej konstrukcji, to samo naprężenie zmienia się w ścinanie, rozciąganie i ściskanie kleju, przy jednoczesnym zapewnieniu korzyści mechanicznej blokady w celu poprawy wytrzymałości. Jeśli złącza ciesielskiego poprzecznego nie są możliwym rozwiązaniem (jest to częsty problem w obróbce metalu), włączenie kołnierza do prostopadłego elementu nie tylko przekształci pewną część siły rozdzielania w siłę ścinania, ale zwiększy pole powierzchni, z którą klej się styka.

Ulepszenie konfiguracji połączeń narożnikowych

Dowiedz się, dlaczego złącza zakładkowe zapewniają mocniejsze sklejenie niż połączenia kątowe na ucios czy połączenia narożnikowe. obraz przedstawiający połączenie narożnikowe, połączenie kątowe na ucios i ulepszone złącza wpustowe.

Połączenia kątowe na ucios są szeroko stosowane w wielu aplikacjach. Podczas działania siły jest pewna wytrzymałość mechaniczna, ale również pojawia się rozdzielenie poza płaszczyzną w związku z momentem siły. Podobnie jak w przypadku złącz teowych, połączenia te są zwykle bardzo mocne i trwałe, gdy stosuje się metody mocowania mechanicznego lub termicznego.

Podobnie jak w przypadku modyfikacji złączy teowych, połączenia narożnikowe można udoskonalić, dodając mechanizm blokujący, taki jak złącze wpustowe, aby rozłożyć naprężenia w płaszczyźnie na połączeniu klejowym. Podobnie jak w przypadku innych połączeń odpowiednich dla kleju, rozdzielenie zostaje przekształcone w ścinanie, przy jednoczesnym zachowaniu mechanizmu konstrukcji słupowo-belkowej.

Konstrukcja połączenia klejowego do łączenia paneli wzdłuż krawędzi

Dowiedz się dlaczego połączenia zakładkowe zapewniają mocniejsze sklejenie, niż złącza doczołowe. obraz prostokątnego złącza doczołowego i wzmocnionego połączenia zakładkowego.

Złącza doczołowe są powszechnie stosowane podczas spawania dwóch płyt ze sobą wzdłuż krawędzi. Łączniki o podwójnym działaniu z wieloklinami służą do mocowania ze sobą dwóch dużych paneli podczas obróbki drewna, np. w blatach laminowanych.

Te konstrukcje złączy nadają się zazwyczaj do termicznego lub mechanicznego mocowania, ale podobnie jak złącza wciskane do rury, nakładają nadmierne naprężenie na klej. Połączenia zakładkowe są jednym z najczęściej stosowanych w przemyśle połączeń klejowych, niezależnie od tego, czy montuje się dwa panele, klei panele do ram, czy porównuje kleje do celów badawczo-rozwojowych lub projektowych. Rozdzielanie występujące w przypadku złącza doczołowego jest obecnie głównie naprężeniem ścinającym w obszarze sklejenia, chociaż nadal może istnieć siła rozdzielająca.

Seria edukacyjna „Wiedza o klejeniu”

Seria edukacyjna „Wiedza o klejeniu” pełni rolę kompleksowego wprowadzenia do mechanizmów przyczepności oraz wykorzystania taśm i klejów podczas projektowania. Odwiedź stronę Wiedza o klejeniu, aby wyświetlić wszystkie artykuły lub wybierz poniżej poszczególne tematy.

Powiązane artykuły edukacyjne

Skontaktuj się z nami

Pozostajemy do Państwa dyspozycji.

Potrzebujesz pomocy w znalezieniu odpowiedniego rozwiązania do swojego projektu? Nawiążmy współpracę! Produkty 3M są nieustannie udoskonalane, by lepiej spełniać potrzeby klientów. Jeśli potrzebujesz znaleźć odpowiedni produkt do swojego zastosowania lub masz inne pytania dotyczące rozwiązań 3M, prosimy o kontakt pod numerem (22) 739 60 00.

ZAPYTAJ EKSPERTA 3M