Чем приклеить металл к металлу? Термостойкий клей для металла — виды, стоимость и советы по выбору Каким клеем можно приклеить металл к металлу

В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с тем, что нужно склеивать различные поверхности. И очень многих волнует вопрос "чем приклеить металл к металлу?". Особенно эта проблема актуальна для тех соединений, скрепить которые нельзя с помощью сварки или клепки. Что же выбрать?

Выбираем состав правильно

Для начала стоит помнить, что клеевой состав для скрепления двух металлических поверхностей должен выбираться особенно тщательно. Современные производители предлагают составы на основе одного или двух компонентов, в зависимости от чего варьируется и сфера их применения. Многие задумываются о том, какой клей клеит металл. Ответов на такой вопрос довольно много, поскольку и средств выпускается сегодня немало. Какой бы состав ни использовался, важно следующее:

правильно подготовить поверхность материала, то есть очистить ее;
грамотно выбрать клей и равномерно распределить его по поверхностям, усилив конструкцию там, где сварка может ослабнуть.

Благодаря бурному развитию современных технологий, найти способ соединения металлических деталей достаточно просто. Можно при этом использовать метод промышленной сборки посредством резьбового соединения, сварку или клепку.

Подготовка поверхности - важный этап

Прежде чем приклеить металл к металлу,нужно позаботиться о подготовке поверхностей, а именно их промывке и тщательном высушивании. Если кроме химического обезжиривания поверхность еще и очищается растворителями, то удалить грязь можно с помощью механической обработки посредством щеток и протирочных тканей. Очень часто на поверхности скапливаются оксидные пленки, например ржавчина, справиться с которыми с помощью обезжиривания невозможно. В этом случае можно сначала механически очистить поверхности металла, обезжирить их и только после этого приступать к склеиванию.

обзор средств

Один из популярных составов выпускается под маркой Dublfix и представляет собой универсальный Это инновационный материал, позволяющий склеить металл с любой поверхностью - металлической, деревянной, пластиковой и так далее. Особенность скотча в том, что он позволяет скрепить даже неровные и выгнутые участки крепко и надежно. Идеальна для склеивания металла и клейкая лента DublKote: благодаря вспененному материалу, который лежит в основе ленты, она может принимать форму любой поверхности, при этом заполняет собой все выемки. Отличные показателя сцепления также говорят в пользу выбора этого средства.

Выбирая, чем приклеить стекло к металлу,обратитевниманиена двустороннюю высокой прочности DUBLFIXHIGHBOND. Обе ее поверхности обработаны универсальным , который способствует отличному сцеплению с широким спектром поверхностей. Высокая устойчивость к влажности и перепадам температур позволяют использовать ленту как во внутренних, так и в наружных работах.

Склеить две металлические поверхности можно с помощью клеящих материалов Permabond. Они позволяют соединить любые материалы, при этом соединение это будет прочным и надежным. Клей распределяется равномерно, поэтому даже места стыков оказываются идеально ровными и гладкими. Шов будет герметичным, а потому можно не переживать, что возникнет коррозия. В основе этого материала лежит метилцианакрилат, благодаря которому можно склеить целый ряд материалов. Если нужно наносить средство точно и аккуратно, можно делать это не вручную, а с помощью автоматизированных приспособлений.

Использование эпоксидных смол

Как клей для склеивания металлов вполне можно использовать и которые состоят из двух компонентов и смешиваются в полимер. Они будут отличаться высокими прочностными характеристиками что позволяет использовать состав для любых типов металлических поверхностей. При этом он стоек к износу и воздействию влаги, а также показывает отличные физико-механические свойства. Сегодня производители предлагают широкий выбор комбинаций эпоксидных смол, причем для каждой цели можно подобрать определенный состав.

Приклеить металл к металлу можно также с помощью клея «Момент Супер Эпокси Металл». Его особенность в том, что можно применять состав для соединения железных, алюминиевых, стальных, медных и иных поверхностей. Эпоксидная основа способствует тому, что склеивание выполняется надежно и прочно, при этом шов не будет давать усадку или расширяться. Применяется такое средство очень просто, но прежде чем приклеить металл к металлу, нужно сначала тщательно очистить поверхности с использованием бензина или ацетона. На одну поверхность следует выдавить смолу, на вторую - отвердитель, тщательно перемешать их. Затем поверхности следует аккуратно соединить.

Правила применения

Большинство клеевых составов требуют соблюдения ряда мер предосторожности. Так, нужно пользоваться перчатками и избегать попадания состава не только в глаза, но и на кожу. Если все-таки клей попадет на поверхность рук или в глаза, нужно тщательно промыть их водой. Не следует применять средство, срок годности которого прошел.

Для создания неразъемных соединений кроме сварки и пайки широко используют клеевые составы.

Виды клея для металлических изделий

Любой клей, предназначенный для работы с металлом, который можно купить на рынке обеспечивает высокую прочность шва. И действительно, чаще всего разрушение происходит не в самом клеевом шве, а на границах. То есть, надежность шва обуславливается в первую очередь – качеством подготовки плоскости склеиваемых заготовок.

Специалисты, которые занимаются разработкой клея для металлов, предлагают множество рецептур, которые адаптированы для работы с металлами. но, можно выделить несколько типов, которые получили самое широкое распространение:

Клеи на основе эпоксидной смолы.
Холодная сварка.
Двухсторонний скотч.

Двухкомпонентные клеи

Эти сорта получили широкую популярность вследствие того что они могут соединять детали и элементы из бетона, дерева, металлических сплавов и пр. Его универсальность и высокая адгезия и сделали его популярным для применения в быту и на производстве. Его применяют при ремонтных, монтажных работах. Кроме этого с его помощью проводят заполнение пустот, уплотняют соединения и пр.

Их применяют для склеивания влажных поверхностей, более того, некоторые из них допускают использование под водой.

Особенности двухкомпонентного клея для металла

Двухкомпонентный материал готовят к применению непосредственно перед началом работы. Такие композиции имеют небольшой срок действия. Это во многом определено компонентами, которые входят в него, но в основном этот материал сохраняет свои рабочие свойства не более трех часов. Это время можно существенно сохранить, если использовать подогрев.

Швы, выполненные с помощью этих материалов, отличаются высокой прочностью. Х применяют, например, при осуществлении соединения между втулкой и подшипником.

Двухкомпонентные клеи после схватывания приобретают определенную эластичность, которая, тем не менее, надежно удерживает склеенные заготовки. Это свойство позволяет его использовать для работы с паркетными пластинами и подложкой.

Преимущества двухкомпонентного состава для металла

Двух компонентные клеи обладают следующими достоинствами:

высокими прочностными параметрами;
водонепроницаемостью;
отсутствием проводимости электричества.

Клеи для металла могут быть использованы для изготовления определенных изделий. Для этого готовый материал заливают в заранее подготовленные литейные формы.

Полимеризация клея происходит только после смешения между собой его компонентов. Их, как, правило, поставляют расфасованными в разные упаковки.

Первый компонент – это эпоксидная смола, второй компонент – отвердитель. По рецетуре, это полимеры, но их свойства проявляются только после их перемешивания.

Надо обратить внимание на то, что эта работа необратима и может длиться недолгое время. Поэтому перед началом необходимо все заранее подготовить.

Однокомпонентные клеи

Материалы этого типа поставляют в разных формах упаковки. Для промышленного использования такой клей выпускают в тубах, выполненных из алюминия массой по 0,6 кг. Их легче перерабатывают после использования. Кроме этого в тубах, выполненных из этого материалы клей дольше сохраняет свои свойства.

Между тем, клеи, в рецептуру, которых входит один компонент, имеют ограниченный круг использования. Так, большая часть этих материалов, может быть, использована только при комнатной температуре, минимальный ее уровень равен +5 °C. При его хранении тоже необходимо соблюдать температурный режим, который определен производителей. Повышенная температура оказывает отрицательное влияние на клей и его свойства.

Как подобрать хороший клей

При выборе клея для работы с металлом целесообразно руководствоваться некоторыми простыми критериями:

Геометрические размеры склеиваемых поверхностей.
Физико – механические параметры материалов.
Клей, который будет использован, должен снизить разницу между упругостью и коэффициентом термического расширения.

В том, случае, если будут склеены разные материалы, то можно использовать тот клей, который способен устранить эту разность. Если будут соединяться твердый и эластичный материал, то для твердого необходимо применять жесткий состав, и для мягкого, соответственно мягкий.

Преимущества клея для металла в решении производственных задач

Появление современных клеевых составов, привело к тому, что соединения такого типа стали широко применяться на производстве, например, металлоконструкций. В частности, такой способ соединения деталей становиться отличной альтернативой сварке или клепке.

Клеевые составы имеют ряд преимуществ перед названными методами создания неразъемных соединений при противодействии деформационным нагрузкам. Использование клеев устраняет проблемы связанные с коррозией, которая возникает в месте сварки.

Конструкции, собранные на клеевых швах имеют меньшую массу, сохраняют свою ударопрочность, с успехом противостоят деформационным нагрузкам.

Применение клея при создании конструкций позволяет еще на стадии проектирования можно заложить именно те материалы, которые обеспечат требуемые параметры соединению.

Ко всему прочему, использование клея положительно сказывается на себестоимости изделия в целом.

При сокращении механических способов создания неразъемных соединений в металлоконструкциях на клеевые производители, получают существенные выгоды. В частности, существенно упрощается технология сборки готового изделия.

Как правильно соединить металлические поверхности

Не редки случаи, когда возникает потребность в склеивании двух металлических деталей, даже в домашних условиях.

Перед тем как начать эту работу имеет смысл зайти в ближайший хозяйственный магазин и спросить так называемую холодную сварку.

Порядок склеивания холодной сваркой выглядит примерно так:

Во-первых, необходимо подготовить поверхности.
Во-вторых, удалить с деталей следы коррозии.
В-третьих, смешать между собой компоненты холодной сварки. Многие производители поставляют этот клей в виде заполненной трубки, где внешний слой – это один компонент, а внутренний – другой.
В-четвертых, их надо перемешать, до получения однородной массы. Кстати, при смешивании могут происходить химические реакции с выделением небольшого количества тепла.
В-пятых, полученную массу необходимо нанести на подготовленные поверхности.
В-шестых, металлические детали надо сжать между собой или положить под груз.

В зависимости от типа холодной сварки время отвердевания может быть разным.

Улучшение качества склеивания

Перед началом склеивания металлических деталей необходимо провести подготовительную работу, а именно необходимо ее зачистить.

Обе металлические поверхности, которые будут соединяться, должны быть очищены от грязи, жира, масел.

Для этого можно использовать моющие средства. После обработки, они должны быть насухо вытерты, не помешает продуть плоскость сухим воздухом.

Кстати, на рынке существуют вещества, которые называют праймеры. После обработки чистой плоскости этим составом улучшается адгезия.

Составы для статичного соединения отличаются довольно твердостью по шкале Шора. Ко всему прочему у этих составов высокая прочность. Полученные изделия являются монолитом и хорошо работают против сдвига слоев изделия. Этот способ стыковки применяют в металлических конструкциях которые не испытывают динамических нагрузок.

Деформационное склеивание металлов

Под этим видом склеивания металлов подразумевают стыковку металлических изделий находящихся в движении. Кроме того, это могут быть объекты, находящиеся в состоянии статичного покоя и подвергающиеся температурной деформации, или предметы, которые обладают разным температурным расширением.

Клей термостойкий для металла

Для скрепления заготовок используется несколько технологий: сварка, клепанное сочленение или склейка. Последний способ представляет собой точечное действие на заготовку для получения предельной прочности. Также учитывается возможное термическое воздействие на место шва. Для таких работ нужно использовать термостойкий клей для металла, рассчитанный минимум на 300 °C.

Состав и правила применения

Клей для металла, представляет собой клеевую массу, содержащую в своем составе один или два компонента. Как правило, в состав входят следующие компоненты:

Основа – эпоксидная смола, она призвана обеспечить его пластичность и однородность.
Наполнитель – металлическая составляющая.
Дополнительные вещества – сера и многие другие элементы.

Прочность полученного соединения напрямую зависят от состава, качества подготовки соединяемых заготовок. Если выполнять такую стыковку в лабораторных условиях то полученный шов может показать лучшие характеристики, чем швы, полученные традиционной сваркой. Но практика показывает, что эти прочностные параметры будут существенно хуже и поэтому холодную сварку используют для проведения мелкого ремонта металлических и полимерных изделий.

Для получения максимальной эффективности соединения металлических заготовок следует выполнить несколько простых правил:

Обеспечить предельную чистоту плоскости соединяемых изделий.
Работа должна проводиться хорошо перемешанной смесью, в состав которой входят смола и отвердитель.

Для ускорения процесса соединения можно выполнить подогрев до определенной температуры. Информация об этом должна содержаться в инструкции по применению состава.

Преимущества склеивания

Использование склеивания металлов не требует от персонала, каких-то отличительных, профессиональных навыков и наличия специального оборудования. После окончания операции швы отличаются исключительной герметичностью и чаще всего отличаются устойчивостью к воздействию влаги. Эту технологическую операцию можно выполнять на любом месте. В отличие от традиционной сварки, клеевые швы, как правило, не подвергают дополнительной механической обработке.

Кроме того, склеивание металла не требует больших трудозатрат и это приводит к снижению себестоимости узла.

Такую технологию применяют тогда, когда не представляется возможным использовать другие способы соединения металлических заготовок.

Традиционным методом соединения металлических деталей является сварка либо винтовое соединение с помощью болтов и винтов. Сварной шов обеспечивает герметичное и неподвижное соединение деталей, однако не всегда имеется возможность применять сварку в домашних условиях. Дополнительную сложность представляет сварка тонкостенного металла. А также для сварки цветных металлов требуется специальное оборудование, что тоже вносит некоторые сложности в такой тип соединения металла с металлом.

Наиболее просто реализовать винтовое соединение двух деталей как в промышленных, так и в домашних условиях. Существенным минусом этого типа соединения является то, что, во-первых, оно не является полностью герметичным. Во-вторых, при различного рода деформации, прилагаемой к соединяемым деталям, прочность соединения зависит только от .

Большинства вышеописанных недостатков лишено клеевое соединение.

В настоящее время выпускается множество составов, способных соединить различные металлы, вне зависимости от их толщины или марки.

К тому же при клеевом соединении, в случае его деформации, нагрузка равномерно распределяется по клеевому шву. Это значительно увеличивает прочность такого соединения.

Виды клея для металлических изделий

Из множества видов клея, предназначенного для того, чтобы склеить металл с металлом можно выделить несколько групп:

Двухсторонний скотч. Выпускается в виде синтетической ленты различной толщины с нанесённым на обе стороны клеевым составом. Ширина ленты подбирается исходя от желаемой ширины клеевого соединения. Имеет высокую степень удобства склеивания металлических деталей. Толщина ленты позволяет получить герметичный клееный шов в случае неплотной подгонки деталей. К недостаткам двухстороннего скотча относят малую прочность склеиваемого шва и низкую долговечность.
Однокомпонентные смеси. Представлены в виде разнообразных клеев на основе резины или силикона. Состав, позволяющий склеить детали, полимеризуется на воздухе или под действием находящейся в воздухе влаги. Затвердевший состав напоминает плотную резину. Наиболее универсальны в применении, позволяют склеить не только металл, но и изделия из других материалов. Из минусов стоит отметить низкую прочность клеевого шва и необходимость тщательной подготовки склеиваемых поверхностей.
Двухкомпонентный клей. В качестве основы используется полиуретан или эпоксидная смола. Для полимеризации используются специальные отвердители. Могут быть как жидкими (например, клей «момент»), так и в виде пасты (холодная сварка). Обладает отличными склеивающими свойствами, шов крепкий и долговечный. Позволяет соединять заготовки из различных материалов. Двухкомпонентные составы образуют наиболее прочный и долговечный шов, который схватывается гораздо быстрее чем однокомпонентный.

Как видно, для того, чтобы склеить металл, существует большой ассортимент клеевых смесей, представленный разными производителями. Поэтому, отвечая на вопрос чем можно склеить металл с металлом, следует подробнее рассмотреть все возможные способы и варианты реализации соединения с помощью клея, и после этого можно будет сделать однозначный вывод о том, какой клей лучше всего подойдёт в определённом случае.

Как подобрать хороший клей

Ни для кого не секрет, что лучше всего работает та вещь, которая выполняет только своё предназначение. Такая же ситуация обстоит с клеем для металла. В зависимости от того, каким характеристикам должен отвечать шов, требуется выбрать подходящий для этой цели клей. Например, средство «Клён-812» позволит склеить между собой множество различных материалов. Шов при этом получается очень крепкий, но жёсткий и хрупкий. В силу этого его можно применять для изделий, не подвергающихся последующей деформации или вибрации. БК-20, на полиуретановой основе, образует эластичное и прочное клеевое соединение, поэтому ему не страшна деформация и вибрация. Ниже будет рассмотрено, в каких случаях лучше применять тот или иной клеевой состав.

Для получения прочного и долговечного соединения мало нанести клей на материал и сжать детали. Склеивание металлов состоит из ряда процедур, которые по мере выполнения можно разделить условно на три стадии:

Предварительный этап. Подготовка к склеиванию. На этом этапе поверхность деталей из металла очищается от твёрдых загрязнений и ржавчины. Затем желательно слегка заматовать сопрягаемые поверхности. Это делается для лучшей адгезии поверхности со склеиваемым материалом.
Процесс склеивания. Перед тем как нанести клеевой состав на детали, необходимо его тщательно размешать. В случае когда используется двухкомпонентная смесь, оба компонента тщательно перемешиваются в пропорциях, указанной в инструкции. Затем клеевую массу равномерно наносят на предварительно подготовленные склеиваемые поверхности. После нанесения клея, детали достаточно сильно сживаются друг с другом и оставляются на время схватывания клеевого состава. Время схватывания указано в инструкции и для разных составов оно различается.
На заключительном этапе проводят визуальный осмотр качества шва. Шов подлежит зачистке с помощью напильника или наждачной бумаги в случае необходимости. Если шов будет находиться под воздействием повышенной влажности, его гидроизолируют.

Этот технологический процесс является универсальным для всех составов и позволяет склеить не только металл, но и стекло, керамику, пластик.

Ни один шаг процесса нельзя пропускать, это приведёт к плачевному и непредсказуемому результату. Необходимо точнее рассмотреть действия, выполняемые на каждом этапе.

Важным этапом, влияющим на надёжность и долговечность соединения – является подготовка соединяемых поверхностей перед тем, как их склеить. Клеевой состав не может нормально закрепиться на грязной или покрытой ржавчиной поверхности, поэтому предварительно следует пройтись по месту соединения наждачной бумагой зернистостью 120–240. В случае наличия какого-либо твёрдого покрытия типа краски, лака или другого, его также необходимо удалить. Наждачная бумага оставит небольшие риски, их не стоит бояться. Они нужны для хорошего сцепления клея и металла. После механической обработки детали тщательно обезжиривают растворителем или ацетоном.

Можно использовать любой растворитель, так как металлические детали он не в состоянии повредить. Однако не стоит использовать бензин или какие-либо разбавители для красок.

Они оставляют на поверхности металла тонкий слой присадок, которые помешают прочно склеить металл. После обезжиривания, дождавшись высыхания поверхности, можно приступать к операции склеивания. В зависимости от вида шва различают статическое и деформационное склеивание.

Статичное жёсткое склеивание металлов

Применимо в конструкциях, которые не подвержены динамической деформации. Применяемые для такой склейки смеси образуют очень твёрдый и прочный шов, способный выдерживать большие нагрузки. Фактически две детали после такой склейки образуют монолитную конструкцию, очень устойчивую на сдвиговый разрыв. При этом применяется клей типа PURAFLEX 9155 или Клён-812.

Недостатком жёсткого соединения деталей является хрупкость шва, поэтому те конструкции, которые подвержены деформации, нуждаются в деформационном склеивании и выборе другого клея.

Наибольшее применение жёсткое склеивание получило в строительстве и станочном производстве.

Деформационное склеивание металлов

Деформационные швы применяются в том случае, если конструкция, подлежащая склейке, испытывает различного рода деформации или вибрации. Склейка при этом довольно пластична и может немного растягиваться. Составы, применяемые при такой склейке, чаще всего на основе полиуретанов или эпоксидные смолы с пластификаторами. Можно порекомендовать такие средства для склейки, как PURAFLEX 9140 или ВК-20. Они незаменимы при сборке конструкций подверженных вибрациям. Чаще всего их используют при сборке дверей, кабин, лифтов.

Основой большинства составов, способных склеить различные детали, является эпоксидная смола. Она обладает высокой адгезией практически к любым материалам, таким как металл, пластик, стекло, керамика. Под действием отвердителей, эпоксидная смола полимеризуется и становится твёрдой. Будучи доведённой до твёрдого состояния по правильной технологии, эпоксидная смола без наполнителей абсолютно безвредна для организмов. Однако её применение в промышленных условиях имеет ограничение из-за того, что при отвержении некоторая часть остаётся в первоначальной форме.

Неотверждённая эпоксидная смола является сильным ядом и может нанести непоправимый вред организму.

В зависимости от количества наполнителя и пластификатора, эпоксидной смолой можно склеить металл так, чтобы получился как статичный жёсткий шов, так и эластичный деформационный.

Улучшение качества склеивания

Как говорилось ранее, большое влияние на то, как состав склеит металл, оказывает предварительная подготовка поверхностей. С помощью наждачной бумаги поверхность должна быть тщательно очищена от ржавчины и других твёрдых загрязнений. В процессе очистки также необходимо удалить краску, старый клей и прочие слои, покрывающие голую металлическую поверхность. Зернистость наждачной бумаги лучше всего брать 120–240, она нанесёт необходимые риски, за которые клей сильнее зацепится. После механической очистки плоскости, её тщательно обезжиривают с помощью растворителя или ацетона. Бензин, керосин или иные разбавители для красок использовать не рекомендуется, они оставляют на поверхности склеиваемых заготовок тонкий слой инородного материала, который не даст хорошо их склеить.

Дополнительными мерами, которые позволят качественнее склеить металлические детали, является использование специальных праймеров. Они наносятся на склеиваемые поверхность перед тем, как их непосредственно склеят и служат для улучшения адгезии между клеевым составом и материалом.

Например, каким бы хорошим сцеплением ни обладала эпоксидная смола и металлическая поверхность, большей адгезией к металлу, из доступных клеёв, обладает клей БФ-2. Поэтому данный праймер широко используется среди яхтсменов, где необходимо, чтобы эпоксидка прочно склеила две детали, и шов не боялся влаги. Для этого на тщательно подготовленные склеиваемые участки тонким слоем наносится БФ-2. Его слой сушится в течение часа-полутора при температуре от 130 до 180 градусов. Главное, чтобы слой клея высох, а не сгорел или перегрелся. Далее можно склеить эпоксидной смолой по инструкции, клееный шов при таком соединении будет гораздо прочнее, чем без применения БФ-2.

Склеивание материалов с различными коэффициентами линейного расширения

Различные коэффициенты линейного расширения материалов приводят к тому, что при нагреве и охлаждении, клеевое соединение испытывает значительную нагрузочную деформацию. Логично будет рассудить, что сам шов при этом должен быть довольно эластичным. Такие материалы лучше всего склеит смесь на основе полиуретана. В принципе не видно разницы при склеивании материалов с разным коэффициентом расширения и деформационным склеиванием. Основное различие состоит лишь в том, что в первом случае клеевой шов должен выдерживать большую температуру.

Склеивание металлов при воздействии влажности

Голая поверхность металла довольно сильно подвержена воздействию влаги. При этом происходит окисление металла и его коррозия. В основном клееный шов весьма устойчив к воздействию влаги и практически не меняет своих характеристик в течение продолжительного времени. Однако, в случае постоянного присутствия влаги возле клеевого соединения, клей может впитать её. Металл при этом будет находиться непосредственно под воздействием влаги, что, несомненно, вызовет процесс коррозии.

Для того чтобы предотвратить эти губительные процессы, клеевые швы дополнительно герметизируют каким-либо водостойким покрытием. Например, слоем краски.

В случае когда необходимо склеить металл с пористым материалом, поры которого могут спокойно проводить влагу, этот пористый материал также следует предварительно гидроизолировать, нанеся на него краску, лак или подобную гидрозащиту.

«Жидкие гвозди», подходящие к условиям влажности

В заключение хочется заметить, что склеить металлические детали под силу каждому. Грамотный подбор клея и материалов для склеивания, а также тщательная подготовка поверхности, согласно изложенному в статье материалу, делают клееное соединение металлов реальной альтернативой электрической сварке. При этом можно склеить между собой материалы, которые нельзя сварить. Такие материалы, как металл и пластик, керамика, камень, дерево. Склеить можно практически всё.

Для скрепления металлических деталей используется несколько способов: сварка, механическое соединение или склейка. Последний предполагает точечное воздействие на поверхность для достижения максимальной механической прочности. Также учитывается возможное термическое воздействие на место соединения. Для таких работ нужно использовать термостойкий клей для металла, рассчитанный минимум на 300 градусов.

Требования к клею по металлу

Для выбора оптимального состава необходимо проанализировать условия эксплуатации металлического изделия и требования к жесткости соединения. Учитывается вид материала, конфигурация поверхности и степень ее обработки.

Клей по металлу должен обладать следующими свойствами:

формировать соединительную пленку с хорошими показателями механической прочности;
стойкость клея к внешним воздействиям: атмосфера, влага, перепады температур и давления;
после нанесения на месте соединения не должна образовываться коррозия или другие виды повреждения металла.

В бытовых условиях редко используются клеи, у которых верхняя температурная граница превышает +120°. Термостойкие составы с высоким температурным пределом применяются в авиационной и автомобильной промышленности. Для обеспечения надежного соединения при таких условиях эксплуатации предъявляются особо жесткие требования к клею и технологии его применения.

Виды холодной сварки

Определяющим показателем для клея является адгезия – сила прилипания к соединяемым поверхностям. Она зависит от характеристик химических связей, межмолекулярных и механических. На последний влияет степень шероховатости поверхности металла – количество и объем пор и небольших каверн.

К-300-61

Трехкомпонентный термостойкий клей К-300-61 относится к категории специальных составов. В его состав входит эпокситкремнийорганическая смола, наполнитель и отвердитель аминного типа.

Для нанесения рекомендуется подготовить металлическую поверхность – очистить от пыли и грязи, обработать абразивом для формирования шероховатостей. После этого рекомендуется нагреть металл до температуры +50°С. Затем наносится один слой подготовленного состава.

Условия применения высокотемпературного клея К-300-61:

расход на один слой (г/м²) — 200-300;
время выдержки зависит от температуры металла – 24 ч (+15-30°С), 10 ч (+60°С) и 4 ч (+80°С);
номинальный показатель удельного давления – от 0,05 до 0,1 Мпа.

Объем стандартной металлической емкости составляет 1,7 л. Так как клей относится к категории специальных – приобрести его в розницу сложно. Производители предлагают его средним или крупным оптом.

ВС-10Т

Термостойкий клей ВС-10Т состоит из раствора специальных смол с добавлением органических растворителей, хинолина и уротропина. Соединяющий слой может выдерживать термическое воздействие до +200°С в течение 200 часов, а +300°С – до 5 ч.

Благодаря хорошей текучести возможна склейка при низком давлении. Правила применения:

слои наносят на поверхности и оставляют на 1 час до удаления растворителя;
детали соединяют и помещают в пресс под давлением до 5 кгс/м² ;
конструкцию устанавливают в термический шкаф с температурой до +180°С на 2 часа;
металлическое изделие остывает естественным образом.

Полноценная нагрузка на склеиваемые детали возможна после 12 часов. Фасовка клея – 0,3 кг. Средняя стоимость — 1920 р.

ВК20

Клей марки ВК20 относится к разряду полиуретановых. Обычно они не являются термостойкими, но в состав этой марки были добавлены специальные катализаторы, благодаря которым соединение может выдерживать кратковременное термическое воздействие до +1000°С.

Еще одной считается простота применения – склейка металла выполняется при комнатной температуре в течение 5 суток. Это позволяет использовать его в домашних условиях. Если необходимо ускорить этот процесс – заготовка нагревается до +80°С.

Преимущества использования ВК20:

хороший показатель адгезии к различным видам металла;
водостойкость;
после приготовления двухкомпонентного состава «время жизни» — до 7 часов;
применяется в качестве инструментального.

Также как и модель К-300-61 , клей ВК20 продается средними и большими партиями.

Клен-812

К бытовым и полупрофессиональным составам относится клей Клен-812. С помощью этой пасты можно соединять различные металлы, керамику и пластик. После окончательного остывания прослойка приобретает высокую жесткость и хрупкость. Поэтому эта модель применяется только для соединения деталей, не подвергающихся изменению формы в процессе эксплуатации.

Особенности применения термостойкого состава:

предварительное отвердение происходит при комнатной температуре в течение 2-х часов;
окончательное склеивание – при +80°С в течение 1 часа;
нельзя подвергать состав воздействию открытого огня.

Объем одной упаковки – 250 г, стоимость – 1644 р.

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.

Категории

Популярное