webLoaded = "false" Loadclientside=No

Projektowanie połączenia klejowego w taki sposób, aby było mniej podatne na naprężenia

W optymalizacji konstrukcji połączenia klejowego pod kątem użycia kleju i taśmy mogą wystąpić kompromisy. Ilość użytego materiału, koszt obróbki oraz łatwość procesu odgrywają ważną rolę w „optymalizacji”. Dwa poniższe przykłady pokazują, w jaki sposób należy zrównoważyć wytrzymałość, łatwość stosowania i koszty podczas ulepszania połączenia pod klejenie.

webLoaded = "false"

Połączenie narożnikowe

Ta podstawowa konstrukcja wykorzystująca prostopadłe złącze doczołowe nie sprawdzi się podczas klejenia. Główną rolę odgrywa w tym przypadku naprężenie rozdzielające, które jest bardzo niekorzystne dla kleju. Modyfikacja oryginalnej konstrukcji poprzez użycie dodatkowego elementu wzmacnia połączenie oryginalnych komponentów. Powoduje to rozłożenie części naprężeń rozdzielających na naprężenia ścinające, co wzmocni połączenie klejowe. Element mechaniczny zewnętrznego wzmocnienia może również chronić przed uderzeniami. Jednak to połączenie wymaga zastosowania dodatkowego elementu i prawdopodobnie wymagałoby dwuetapowego procesu klejenia.

Udoskonalona konstrukcja poprawia projekt pod względem parametrów i podczas procesu produkcji. Jest lepsza niż druga konstrukcja, ponieważ teraz połączenie nie wymaga dodatkowych części i czasu pracy. To połączenie wymaga dwóch kawałków materiału, montaż odbywa się w jednym etapie, a obróbka jest tylko trochę bardziej złożona. Jest również mocniejsze niż inne konstrukcje, ponieważ siły rozdzielające są w pełni zastąpione siłą ściskającą, która jest preferowanym naprężeniem w połączeniu klejonym.

  • Animacja pokazująca naprężenie rozdzielające działające na proste połączenie narożnikowe.

    Obciążenie rozdzielające działające na proste połączenie narożnikowe

    Ta podstawowa konstrukcja wykorzystująca prostopadłe złącze doczołowe jest najmniej korzystna dla klejenia. Główną rolę odgrywa w tym przypadku naprężenie rozdzielające, które jest bardzo niekorzystne dla kleju.

  • Animacja pokazująca wzmocnione połączenie narożnikowe.

    Wzmocnione połączenie narożnikowe

    Modyfikacja oryginalnej konstrukcji poprzez użycie dodatkowego elementu wzmacnia połączenie oryginalnych komponentów. Powoduje to rozłożenie części naprężeń rozdzielających na naprężenia ścinające, co wzmocni połączenie klejowe. Element mechaniczny zewnętrznego wzmocnienia może również chronić przed uderzeniami. Jednak to połączenie wymaga zastosowania dodatkowego elementu i prawdopodobnie wymagałoby dwuetapowego procesu klejenia.

  • Animacja pokazująca optymalne połączenie narożnikowe o udoskonalonej konstrukcji pod względem parametrów i procesu produkcji.

    Optymalne połączenie narożnikowe

    Udoskonalona konstrukcja poprawia projekt pod względem parametrów i podczas procesu produkcji. Jest lepsza niż druga konstrukcja, ponieważ teraz połączenie nie wymaga dodatkowych części i czasu pracy. To połączenie wymaga dwóch kawałków materiału, montaż odbywa się w jednym etapie, a obróbka jest tylko trochę bardziej złożona. Jest również mocniejsze niż inne konstrukcje, ponieważ siły rozdzielające są w pełni zastąpione siłą ściskającą, która jest preferowanym naprężeniem w połączeniu klejonym.


webLoaded = "false"

Połączenie zakładkowe

Połączenie zakładkowe zwykle powoduje powstanie naprężenia ścinającego, które jest wskazane dla klejów. W idealnej sytuacji siła ścinająca oddziałuje na klej przez cały czas. Co się jednak zdarzy, jeśli na połączenie zakładkowe działa naprężenie rozdzielające lub siła ścinająca nie rozchodzi się w idealnej płaszczyźnie?

Proste połączenie zakładkowe, choć bardzo powszechne w przypadku klejenia, nie zawsze zapewnia wymaganą wytrzymałość. Na pojedyncze połączenie zakładkowe zazwyczaj oddziałuje siła ścinająca. Jednak siła ścinająca rozkładająca się nieco poza płaszczyzną w miarę rozciągania złącza zaczyna przekształcać się w naprężenie rozdzielające. To koncentruje pewne naprężenia na krawędziach połączenia zakładkowego.

Aby poprawić połączenie klejowe, można dodać „wpust” na jednym z podłoży, co rozłoży naprężenie w płaszczyźnie i pomoże utrzymać siłę ścinającą w kleju. Klej znajduje się teraz poza obszarem naprężeń, jednak nadal w spoinie mogą się koncentrować pewne naprężenia rozdzielające podczas rozciągania połączenia klejowego.
Kolejne ulepszenie polega na „podwójnym” połączeniu zakładkowym. Oba podłoża są obrabiane maszynowo lub formowane, przy czym oba podłoża były połączone na zakładkę. Utrzymuje to naprężenia i klej w jednej płaszczyźnie podczas ścinania połączenia klejowego. Jeśli siły rozdzielające występują wraz z momentem siły w konstrukcji, nadal może w pewnym stopniu dochodzić do koncentracji naprężeń.

  • Animacja przedstawiająca połączenie zakładkowe w obciążeniu ścinającym i rozdzielającym

    Połączenie zakładkowe w naprężeniu ścinającym i rozdzielającym

    Proste połączenie zakładkowe, choć bardzo powszechne w przypadku klejenia, nie zawsze zapewnia wymaganą wytrzymałość. Na pojedyncze połączenie zakładkowe zazwyczaj oddziałuje siła ścinająca. Jednak siła ścinająca rozkładająca się nieco poza płaszczyzną w miarę rozciągania złącza zaczyna przekształcać się w naprężenie rozdzielające. To koncentruje pewne naprężenia na krawędziach połączenia zakładkowego.

  • Animacja przedstawiająca połączenie zakładkowe wpustowe w obciążeniu ścinającym

    Połączenie zakładkowe wpustowe redukuje naprężenie rozdzielające

    Aby poprawić połączenie klejowe, można dodać „wpust” na jednym z podłoży, co rozłoży naprężenie w płaszczyźnie i pomoże utrzymać siłę ścinającą w kleju. Klej znajduje się teraz poza obszarem naprężeń, jednak nadal w spoinie mogą się koncentrować pewne naprężenia rozdzielające podczas rozciągania połączenia klejowego.

  • Animacja przedstawiająca „podwójne” stykowe połączenie zakładkowe w naprężeniu ścinającym

    Połączenie z podwójną zakładką redukuje naprężenie rozdzielające w połączeniu

    Kolejne ulepszenie polega na „podwójnym” połączeniu zakładkowym. Oba podłoża są obrabiane maszynowo lub formowane, przy czym oba podłoża były połączone na zakładkę. Utrzymuje to naprężenia i klej w jednej płaszczyźnie podczas ścinania połączenia klejowego. Jeśli siły rozdzielające występują wraz z momentem siły w konstrukcji, nadal może w pewnym stopniu dochodzić do koncentracji naprężeń.
  • Animacja przedstawiająca podwójne złącze zakładkowego ukośne w obciążeniu ścinającym

    Zastosowanie podwójnego złącza ukośnego zakładkowego dla najwyższej wytrzymałości

    Najlepsze połączenie zakładkowe jest ukośne w celu podwojenia powierzchni zakładki. Zapewnia to takie same korzyści w płaszczyźnie jak połączenie z podwójną zakładką, jednak w tym przypadku powierzchnia ukośna połączenia zapewnia teraz dodatkową wytrzymałość, gdy działa siła rozdzielająca.

webLoaded = "false" Loadclientside=No

Uwagi dotyczące projektowania połączeń zakładkowych

Każde z tych ulepszeń zapewnia normalizację naprężeń w połączeniu zakładkowym. Jednak każde z tych ulepszeń podwyższa koszty, wydłuża czas i utrudnia proces. Kolejnym czynnikiem do rozważenia jest odpowiednie dobranie postaci kleju do geometrii połączenia. Jeśli połączenie klejowe jest zaprojektowane w trzech płaszczyznach do pokrycia klejem, tak jak w przypadku złącza ciesielskiego poprzecznego czy połączeń z podwójną zakładką, wybór często ogranicza się do kleju w płynie. Ponieważ taśmy zapewniają korzyści w poprawie wydajności procesu produkcji, ważne jest, aby wziąć pod uwagę wszystkie aspekty przy projektowaniu połączenia klejowego w celu zoptymalizowania do konkretnego zastosowania.


webLoaded = "false"

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.

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.

Dołącz do nas
Zmień lokalizację
Polska - polski