Корягин С.И., Пименов И.В., Худяков В.К. - Способы обработки материалов (1093325), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Прибольшей влажности предусматривают припуски на усушку дляширины и толщины.Бруски изготавливают квадратного и прямоугольного сечения.Лиственные породы используют для изделий, изготовлениекоторых связано с деформированием (гибкой) материала.5.2. Композиционные древесные материалыНа основе древесных полуфабрикатов (древесная мука,стружка, опилки, щепа технологическая) изготавливают композиционные материалы.Массы древесные прессовочные, состоящие из мелких частиц древесины, пропитанной различными смолами, используютдля изготовления деталей машин (втулок, шкивов, роликов), атакже строительных изделий методом горячего прессования.Переработка этих масс производится при температуре 150°С,давлении прессования 400...600 МПа. Выпускаются массы древесные прессовочные, содержащие частицы длиной до 80 мм(МДПК), стружку (МДПС), опилки (МДПО), частицы игловидной формы (МДПВ) (табл.
32).132Таблица 32Механические свойства древесных прессовочных массСвойствоПлотность, 103 кг/м3Предел прочности,МПа:при сжатиипри изгибеУдарная вязкость,кДж/м2МДКПКМДПСМДПОМДПВ1,271,27...1,38 1,30...1,39 1,30...1,4080...10070...120905511050100508...15544Древесина прессованная (ДПО, ДПД, ДПК, ДПР, ДПГ) ввиде заготовок, обработанных по различным технологиям (спропаркой, нагревом, пропиткой аммиаком) из различных пород древесины, используется для изготовления деталей, испытывающих ударные нагрузки: подшипников, прокладок, ползунов лесопильных рам и других деталей машин, а также мебели,паркета и т.д. Плотность этих материалов 700...1300 кг/м3, временное сопротивление (вдоль волокна) 140...230 МПа, ударнаявязкость 60...80 кДж/м2.Шпон лущеный используется для изготовления фанеры вкачестве материала для отделки изделий из древесных прессовочных масс и древопластиков.
Шпон строганый применяют вкачестве отделочного материала.Фанера представляет собой многослойный материал, полученный путем склеивания листов шпона с различными схемамиего ориентации в слоях. Он широко используется в мебельнойпромышленности, судостроении, вагоно- и автомобилестроении, радиотехнической промышленности и др. Выпускаютсяразличные разновидности фанеры: с пропиткой наружных слоев смолами, металлизированная, покрытая смесью асбеста сцементом, декоративная и др.Древопластики представляют собой композиционные материалы на основе полимеров, в которых наполнителями являются измельченная древесина, опилки, стружки, лом шпона, щепа.133Древесностружечные плиты изготавливают методом горячего прессования, толщиной от 10 до 25 мм, облицованныешпоном, декоративным пластиком и без облицовки.
Используются они в мебельной промышленности, радио- и приборостроении, строительстве, машиностроении, для элементов несущих конструкций в строительстве, автомобиле- и вагоностроении.Древесноволокнистые плиты используются в изделиях, защищенных от воздействия влаги, и выпускаются толщиной от2,5 до 25 мм, шириной от 1220 до 1830 мм, длиной от 1200 до5500 мм. По плотности они подразделяются на мягкие (М), полутвердые (ПТ), твердые (Т), сверхтвердые (СТ).
При обозначении марки после указания твердости через дефис указываетсязначение предела прочности при изгибе, например СТ-500(σизг = 50 МПа).Высокой прочностью, износостойкостью и невысоким коэффициентом трения обладают древесно-слоистые пластики(ДСП), представляющие собой многослойные, горячеспресованные, пропитанные синтетическими смолами листы шпона сразличной ориентацией волокон в слоях.В качестве конструкционных и антифрикционных материалов в основном применяются древесно-слоистые пластики. Основные свойства их приведены в табл. 33.Таблица 33Механические свойства древесно-слоистых пластиковПоказателиПлотность,103 кг/м3Временное сопротивление, МПаПределы прочностивдоль волокон, МПа:при сжатиипри изгибеУдарная вязкость,кДж/м2134ДСП-А1,33ДСП-БДСП-ВДСП-Г1,23...1,30 1,23...1,30 1,23...1,30–200...300130...140–180–130...185205...280100...125140...180–100...125–60...8025...3017...30Армированные композиционные древопластики (ДПКА1 иДПКА2), кроме пропитанных древесных компонентов, содержат стекло- и углеродное волокно, а также дисперсные наполнители.
Плотность их составляет 1400...1550 кг/м3, временноесопротивление 60...70 МПа, пределы прочности при сжатии150...200 МПа, при изгибе 110...120 МПа, ударная вязкость17...32 кДж/м2. Используются они для изготовления опорскольжения, корпусных деталей.Глава 6. КЛЕЯЩИЕ, ЛАКОКРАСОЧНЫЕИ ТРАВИЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ6.1. Клеящие материалыКлеи представляют собой растворы, способные при затвердевании образовывать прочные соединения, обладающие хорошей адгезией, когезийной прочностью, достаточной эластичностью и долговечностью.Клеи применяются для получения неразъемных соединенийкак однородных, так и различных по природе материалов. Ониобеспечивают соединениям герметичность, атмосферостойкость и стойкость к коррозии, позволяют соединять тонкостенные изделия.
Клеевые соединения весьма технологичны и отличаются низкой себестоимостью. Однако необходимо отметить склонность клеевой прослойки к старению под воздействием внешних факторов, невысокую прочность клеевого соединения при неравномерном отрыве и для большинства клеев –невысокую длительную теплостойкость.Прочность клеевого соединения определяется химическойприродой и структурой клеящего вещества (адгезива) и субстрата, состоянием склеиваемых поверхностей, условиями егоформирования и рядом других факторов.Различают адгезионное и когезионное разрушение клеевогосоединения. Под адгезией понимается способность клеевойпрослойки прилипать и прочно удерживаться на поверхности135склеиваемого материала, под когезией – собственная объемнаяпрочность клеевого слоя.Существуют следующие правила, обеспечивающие высокую прочность клеевого шва:1) применять клей, хорошо смачивающий склеиваемые поверхности;2) поверхности полярных материалов склеивать полярнымиклеями, неполярных – неполярными.
Если возможно, неполярным поверхностям придавать полярность с помощью химической обработки поверхности (например, для полиэтилена и полистирола путем обработки серной кислотой или галоидами);3) при затвердевании клеевой прослойки необходимо исключать возникновение внутренних напряжений, достаточныхдля ее разрушения (наносить по возможности более тонкийклеевой слой);4) клеевая прослойка не должна быть жестче склеиваемогоматериала. В противном случае внешняя нагрузка может разрушить соединения из-за неравномерной концентрации напряжений в клеевом шве.В состав клеев входят следующие компоненты: пленкообразующее вещество, которое определяет адгезионные, когезионные и основные механические свойства клеевого соединения;растворители; пластификаторы; отвердители и катализаторы;наполнители.
В качестве пленкообразующих материалов наибольшее применение получили синтетические полимеры и каучуки.В зависимости от пленкообразующего материала клеи подразделяются на смоляные, резиновые и неорганические.Смоляные клеи бывают термореактивными и термопластичными. Термореактивные обладают высокими прочностными свойствами и теплостойкостью, обычно являются основойконструкционных клеев.
Термопластичные клеи используют,как правило, для склеивания неметаллических материалов иприклеивания их к металлам в изделиях несилового назначения. Основные типы клеев и области их применения приведеныв табл. 34.136Таблица 34Характеристики и области применениянекоторых конструкционных клеевТермоСклеиваемые маПределстойтериалыпрочностипри сдви- кость, °Сге, МПаВ31-Ф913…1545…100 Оргстекло междуФенолособой и с тканями,формальпористые материадегидныйлыМеталлы, стекло14…25200ФенолоВК3,пластики200каучуковый ВК-13М,300ВК-32-200,ВК-13Металлы, стекло17…1980БФ-2,Фенолопластики, древо200БФ-4поливинил300 кр.
пластики и др. маВС-1атацетатныйтериалы350ВС-350БФР-2Стали, титан, гра12…17100ВК-8Феноло1200 кр. фит и др. металлыВК-15кремнийи неметаллические200ВК-18органичес900 кр. материалыВК-18Мкий700ВК-20ЭпоксидныйК-153,10…3060Металлы, стеклоЛ-4пластики, неметаллические материалыВК-32-ЭМ60Стальные, алюминиевые и титановые сплавы, стеклопластики, полимерыВК-1150Металлы и стеклопластикиЭпоксид П100Металлы и немеи ПРталлические материалыТип клеяМарка клея137Окончание табл. 34Тип клеяМаркаклеяВК-9ЭПЦ-1ЭпоксиднополиуретановыйЭпоксиднокремнийорганическийПолиуретановыйКремнийорганическийПолиэфирныйПерхлорвиниловыйПолиамидныйПолибензимидазольный138ВК-16ТКМ-75ТермоСклеиваемыеПределстойматериалыпрочностипри сдвиге, кость, °СМПа125Стали, алюминиевые сплавы, неметаллические материалы150Асбоцемент, стали,неметаллическиематериалы10…15250Металлы, стеклопластики, неметаллические материалы18…20300Металлы и350стеклопластикиПУ-2ВК-1111…20ВКТ-2ВКТ-310…17ТМ-60–ХВК-2а–СП-615…30ПБИ-1К60Металлы, неметаллические материалы; декоративноотделочные ткани,поролон с деревом иалюминиевымисплавами200Стекловолокнистые300…400 материалы со сталями100Полиэтиленовыепленки60Х/б ткани с древесиной300…375 Коррозийно-стойкие стали, титановые сплавы, композиты350…540 Коррозийно-стойкие стали, титановые сплавы, композитыРезиновые клеи, основу которых составляют каучуки, отличаются высокой эластичностью и применяются для склеиваниярезины или приклеивания резины к металлам.
Они представляют собой растворы каучуков или резиновых смесей в органических растворителях. Для крепления невулканизированных резин к металлам применяют клеи на основе бутадиен-акрилонитрильных каучуков КР-5-18, ВКР-15, склеивание которымипроисходит в процессе вулканизации резины, обеспечивая высокую прочность соединения. Допускаемая температура эксплуатации таких соединений на клее КР-5-18 составляет 120°С,а на ВКР-15 – до 200°С.Склеивание вулканизированных нитрильных резин с температурой эксплуатации до 200°С производят клеями холодногоотверждения – ВКР-7 и БКР-17.