Современная химия предлагает свои способы скрепления металлических деталей. Сложные клеящие смеси прочно и надолго соединяют металлы и, если нужно, металл с другими материалами.

Во многих отраслях промышленности, включая самолето- и судостроение, клеевое соединение металла стало обычным делом. Используемые при этом клеящие составы могут соединять детали по всей поверхности, в отдельных ее точках, а также обеспечивать нужное удерживающее усилие.

5. Затвердевший клеевой шов можно обрабатывать и выравнивать как сварной или паяный шов с помощью напильника.

Компоненты

Двухкомпонентный клей обладает хорошими удерживающими и наполняющими свойствами и не дает усадку. Выдерживает сжимающую нагрузку.

Двухкомпонентный клей на базе виниловой или эпоксидной смолы отлично подходит для соединения деталей из алюминия.

Тонкий слой клея подходит для выполнения очень мелких клеевых соединений, толстый слой служит как наполнитель.

Клеи продаются в бейках, тубах и стаканах. Не использованный до конца клей со временем теряет нужные свойства. Не покупайте клей "про запас".

Клеевой шов

Нагрузка на клеевое соединение может быть самой различной. И надо всегда учитывать характер нагрузки при выборе клея. Для наглядности на рисунках показаны отличительные особенности нагрузок.

Растягивающая и сжимающая нагрузки не обуславливают особых требований. В этих случаях можно использовать быстродействующий и контактный клеи. Сопротивление растяжению и сдвигу тоже не представляет особых проблем. Серьезные требования к клею предъявляют срезающая и сжимающе-срезающая нагрузки. В местах приложения этих нагрузок вы должны усилить клеевые соединения накладками. Рекомендуется применять накладные планки и угольники, которые должны захватывать весь клеевой шов. Если это невозможно, то придется соединять детали пайкой или сваркой.

Внимание!

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ

Все клеи для металла - целиком продукт химии. Поэтому нужно обеспечивать хорошую вентиляцию и при необходимости пользоваться противогазом, а не противопылевым респиратором - здесь он неэффективен. При контактах с клеем защищайте руки резиновыми перчатками.

Быстродействующие клеи схватывают детали очень быстро, но их следует употреблять только в тех случаях, когда соединение подвергается растягивающей и сжимающей нагрузкам.

Двухкомпонентным клеям, которые применяются для склеивания конструкций, требуется время для затвердения (24 часа и более).

Однокомпонентные клеи являются конкурентами быстродействующим, применяемым в той же области. Впрочем, некоторые из них сохраняют гибкость и дают усадку. По этой причине такие клеи не используются, если речь идет о больших нагрузках. Точную информацию о применении клеев вы найдете в прилагаемых к ним инструкциям.

В быту может возникнуть необходимость склеить между собой два металлических изделия. К сожалению, обычный клей, предназначенный для моментального склеивания, для этих целей не подойдет.

О том, чем приклеить металл к металлу — читайте в нашей статье.

Чем и как приклеить металл к металлу: инструкция

Прежде всего требуется определиться с клеем. Для склеивания металла подойдут такие марки, как "Суперклей Момент для металла" или "Эпоксилин". Для надежного соединения лучше приобрести в магазине запчастей для автомобилей "Холодную сварку". Обычно средство состоит из двух тюбиков — один с активным веществом и второй с отвердителем. Также потребуется флакон растворителя.

1. Подготовьте поверхности изделий — протрите их ватным диском или тряпкой, смоченными в растворителе. Для этих целей подойдет также спирт, одеколон, водка или стеклоочиститель.
2. Если на поверхности имеется ржавчина, ее также потребуется удалить. Обработайте деталь наждачкой или металлической щеткой.
3. Кроме того, необходимо подготовить несколько инструментов. Если требуется склеить мелкие металлические детали, то понадобится зубочистка. Если склеиванию подлежит широкая поверхность, то приготовьте толстую иглу или другой острый инструмент.
4. Если вы склеиваете широкие поверхности, то их следует расцарапать для более сильного соединения.
5. Далее требуется смазать поверхности выбранным клеем. Если детали мелкие, то клей стоит наносить при помощи зубочистки.
6. Нанесите клей на обе поверхности, которые подлежат склеиванию. Выдержите пару секунд, чтобы клеевой состав стал вязким, а затем соедините поверхности. Придержите поверхности несколько секунд, а затем отложите в сторону. Время склеивания смотрите на упаковке: обычно для полного затвердения состава достаточно от пяти до пятнадцати минут.

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.

Существует несколько способов скрепления металлических деталей друг с другом, но все они характеризуются рядом недостатков. Например, термическое воздействие приводит к перегреву материала и нарушению целостности его структуры, что в ряде случаев сокращает долговечность такого «контакта». Кроме того, не все металлы можно соединить при помощи определенного вида сварки. Применение также «ослабляет» обрабатываемый участок, да и времени требует значительно больше.

Около полувека назад появился новый способ надежного соединения металлов, который получил название «сварка холодная». Такая технология предполагает применение специальных клеящих средств и отличается простотой и доступностью.

Преимущества склеивания

• Не требуются профессиональные навыки и специальное оборудование.
• В процессе работы не изменяются свойства металлов в месте соединения.
• Нагрузка на основу распределяется равномерно.
• Полная герметичность «шва».
• При склеивании металлов (сплавов) отсутствуют ограничения по их видам.
• Данную работу можно проводить практически в любом месте.
• Нет необходимости подвергать шов дополнительной «финишной» обработке (выравниванию, шлифовке), как, например, после электро- или газосварки.
• Минимальное время на технологическую операцию.
• Кроме того, существенным плюсом склеивания является возможность надежного соединения металлов с другими материалами, чего нельзя осуществить (или чрезвычайно трудно) другими способами.

Стоимость клеящих составов

Ценообразование главным образом зависит от производителя и свойств конкретного состава. Ассортимент настолько большой, что перечислять все виды клеев для металла не имеет смысла. Чтобы получить представление о стоимости продукции, достаточно нескольких примеров.

«UHU» – под этим брендом в продаже имеются различные клеи. Для металлов обозначается как «Metall». Эту немецкую продукцию часто можно встретить в тюбиках по 30 г (15 + 15) стоимостью от 210 рублей. Обеспечивает прочность в интервале температур от -20 до +120 ºС. .

«Супер Хват» – отечественный состав на эпоксидной основе в тюбиках 50 + 50 г. Можно использовать для склеивания различных материалов. Однако время полного высыхания – 36 часов. Цена – от 45 рублей.

«Спайк» – одинаково хорошо подходит и для цветных, и для черных металлов. Часто используется для ремонта чугунных радиаторов, различных емкостей, труб. 50 г такого «пластилина» стоят примерно 30 рублей.

На что ориентироваться при выборе

На рынке можно встретить много различных составов, предназначенных для склеивания металлов. В том числе, и термостойких. Хорош клей или нет – вопрос другой. Окончательный вывод можно сделать только после практического применения, убедившись на собственном опыте.

В этом плане хотелось бы отметить, что нужно с некоторой долей осторожности относиться к составам, которые позиционируются производителем как универсальные. С точки зрения автора, с таким же успехом можно рекламировать и «вечный двигатель». Ничего абсолютно совершенного во всех отношениях не существует в принципе, и это факт.

Возможно, данный клей действительно характеризуется отличными свойствами и может с успехом применяться при различных видах работ. Но все-таки какие-то ограничения существуют, о которых не принято говорить вслух. Поэтому, зная, для чего конкретно мы его покупаем, стоит внимательно ознакомиться не только с инструкцией по применению, но и с составом продукции (использованными при изготовлении компонентами).

Максимальная температура , при которой клей не теряет своих свойств. При уточнении этого показателя нужно учесть такие моменты. Во-первых, в каких условиях будет эксплуатироваться полученная «сборка». Во-вторых, предполагается ли обработка детали после склеивания. Если да, то каким способом и насколько она при этом нагреется?

Время и условия высыхания . Все зависит от специфики и места выполнения работы. С учетом этого, подходит ли данный состав именно нам, даже если он хорош во всех остальных отношениях?

Способ нанесения . Производители рекомендуют различные методики приклеивания. Одни составы наносятся «точечно», другими место склеивания обрабатывается полностью. Понятно, что в последнем случае расход материала будет значительно больше.

Технология склеивания . Они могут быть разными. Например, способом теплового активирования. Нужно оценить, удобен ли будет состав в использовании с учетом специфики применения.

Консистенция . Клеи, в том числе термостойкие, поступают на рынок в нескольких исполнениях – в тубах, в которых состав (как правило, на основе смол эпоксидных) и отвердитель, или в виде пластичных «палочек». В первом случае придется делать «замес», что не всегда и везде возможно, так как понадобится посуда. Второй вариант удобен тем, что можно отрезать от этого «пластилина» столько, сколько необходимо. А потом кусочек размять и использовать по назначению. Однако качественно заделать микротрещины полученной «пастой» довольно сложно. Есть и уже готовые к применению клеи, которыми пользоваться гораздо удобнее.

Устойчивость по отношению к жидкостям , агрессивным веществам. Это особенно важно для деталей, которые будут установлены в каких-то механизмах или вне помещений.

С какими материалами можно склеивать металл . Если в инструкции дан огромный их перечень, то нелишне вспомнить о проблеме «универсальности» любого товара. Поэтому желательно приобретать клей «узко ориентированный», например, металл + пластик. То есть выбирать состав под конкретную задачу.

• Если на этикетке написано «сварка холодная», то это еще не означает, что данный состав подходит для металлов. По такой технологии могут скрепляться изделия и из других материалов – фаянса, керамики, древесины и так далее.
• Учитывая некоторую специфичность применения таких клеев, не стоит их покупать с запасом. В основном срок хранения ограничивается одним годом.
• Люди, ранее не сталкивавшиеся с «холодной сваркой», совершают типичную ошибку – ориентируются на производителя, бренд. Чего стоит реклама, объяснять уже никому не нужно. Самый верный способ разузнать о действительно качественных клеях по металлам – обратиться к профессионалам-практикам.

Можно поговорить, например, с работниками автосервиса. Эти ребята, ежедневно имея дело с «железом», наверняка иногда занимаются и склеиванием деталей. А так как они не задействованы в цепочке «изготовитель – покупатель», то их мнение можно считать наиболее объективным и беспристрастным. К слову сказать, многие российские клеи пользуются хорошей репутацией и ничем не хуже зарубежных аналогов, а стоят они значительно дешевле.

Используя клей по металлу, нельзя забывать о том, что прочность такого соединения все-таки хуже, чем при сварочных работах. Если деталь будет подвергаться впоследствии динамическим нагрузкам, то никакой состав не обеспечит долговечности стыка, что бы ни утверждала реклама.

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:

1. Клеи на основе эпоксидной смолы.
2. Холодная сварка.
3. 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:

1. Геометрические размеры склеиваемых поверхностей.
2. Физико – механические параметры материалов.
3. 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:

1. Основа – эпоксидная смола, она призвана обеспечить его пластичность и однородность.
2. Наполнитель – металлическая составляющая.
3. 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.