Контрольная работа по материаловедению на тему Клеи для авиационной техники

ВВЕДЕНИЕ
В авиационной промышленности клеи в основном используются для склеивания металлов. Использование клееных конструкций при строительстве самолетов и вертолетов имеет ряд существенных преимуществ перед использованием обычных клепаных балочных конструкций. Это, прежде всего, высокая прочность при соединении тонких листов, увеличение предела выносливости за счет устранения концентрации напряжений, присущих клепаным, резьбовым и сварным конструкциям, большая долговечность [1], меньшая скорость распространения трещин (по сравнению с клепаными конструкциями) [2]. В некоторых случаях клеевые швы можно заделывать, что позволяет упростить и повысить надежность герметизации отдельных узлов и элементов конструкции.
Связанные трехслойные сотовые конструкции с сердечником все чаще используются в авиастроении в последние годы. Они используются при производстве рулей высоты и рулей, закрылков, элеронов, стабилизаторов, панелей фюзеляжа, обтекателей, переборок и других деталей.
Очень эффективный способ приклеивания для изготовления сложных металлических конструкций. При склейке необходимого количества тонких листов металла необходимой геометрической формы обеспечивается оптимальное распределение напряжений в конструкциях. В этом случае трещины, образовавшиеся на каком-либо участке, не сразу влияют на работоспособность среднего участка конструкции. Причем, как уже было сказано, скорость распространения трещин в клееной слоистой конструкции намного ниже, чем в аналогичной монолитной или клепаной детали. Особенно эффективны ламинированные конструкции из титановых сплавов.
Использование клеевых соединений обеспечивает высокие усталостные свойства конструкции. Они также более экономичны, поскольку исключают необходимость склеивания в автоклаве. Клеевые сварные соединения могут быть использованы при производстве ответственных деталей силовой конструкции самолета. Клеевые соединения также очень эффективны в обеспечении высокой надежности авиационных конструкций [3].
В американской авиационной промышленности металлический шарнир, особенно при массовом производстве охотничьих деталей (приклеивание обшивки к стрингерам фенольным каучуковым клеем), применялся с 1941 по 1944 год, а элементы крыла изготавливались из сплава алюминия. а древесина приклеивается формальным фенол-поливиниловым клеем - Ridax. В 1946 году эта же компания организовала серийное производство самолетов Dove, в конструкции которых металлическая обшивка крыла и фюзеляжа соединялась с металлическими лонжеронами с помощью клея, а стоимость этих клееных панелей составляла всего 35% от стоимости клепаных панелей.
Целью данного реферата является анализ представленной литературы по вопросу клеи для авиационной техники.
 
1. Применение термостойких клеев
Термостойкие клеи часто используются в двигателестроении, спецтехнике, а также в народном хозяйстве. Применяется для склеивания теплоизоляционных и других жаропрочных неметаллических материалов:
• Склеивание керамических изделий высокой плотности (без специальной обработки поверхности);
• Крепление тензодатчиков и различных датчиков к поверхности тестируемых изделий;
• Ремонт и герметизация соединений;
• Склейка магнитопроводов, сборка кристаллов; Производство оптических пирометров.
Клеи обеспечивают кратковременные характеристики склеиваемых швов при температурах от 300 до 350 ° C (длительно) и до 1600 ° C. В настоящее время используются следующие термостойкие клеи.
Клей однокомпонентный маловязкий ВК-26М в состоянии поставки предназначен для склеивания корпусов магнитопроводов очень точных инструментов и эффективен при температурах до 300 ° C.
Клей ВК-78 предназначен для склеивания керамических неметаллических теплоизоляционных материалов на основе нитрида кремния и карбида кремния, кратковременно работающих в окислительной среде (для
30 мин) при температурах до 1400 и 1600 ° С соответственно. Клей рекомендован для наклеивания высокотемпературных датчиков температуры и крепежного инструмента на поверхность керамических элементов электродвигателей из нитрида кремния, что позволило проводить стендовые испытания новинки при температурах до 1200 ° С, требующие специальной подготовки керамический поверхности для приклеивания.
Термостойкий клей холодного отверждения ВК-58 представляет собой многокомпонентный состав и предназначен для использования в интервале температур от -60 до + 250 ° С в течение длительного времени и 500 ° С в течение короткого времени. С использованием клея ВК-58 разработана технология ремонта дефектов, характерных для систем кондиционирования (САУ) в двигательной зоне.
Кроме этого применение термостойких клеев распространяется и на холодное и тепловое отверждение для термометров и тензодатчиков.
Клей ВК-58 нашел применение для склеивания тензодатчиков, которые используются для измерения деформации в диапазоне температур от -60 до 300 ° C в изделиях авиакосмической промышленности, а также в бытовых средствах измерения при температурах от -60 до + 60 ° C. Клей отвечает всем требованиям, предъявляемым к тензодатчикам: он технологичен (срок службы клеевого бака 7 часов), позволяет изготавливать тонкую липкую ленту и гарантирует надежное крепление тензодатчиков к поверхности в температурном диапазоне. от -196 до + 300 ° С.
Клей ВК-58 не требует дополнительной термической обработки приклеиваемых тензодатчиков для стабилизации их паспорта. При первом нагреве обеспечивается качественная передача деформации от исследуемой поверхности на тензодатчик. При многократном нагреве измеренные значения тензодатчиков практически не меняются. Значение тензометрического коэффициента тензодатчиков, склеенных клеем ВК-58 при температуре испытаний 300 ° С, составляет 1,82, а ползучесть при этой температуре составляет 5,56.


2. Фенолокаучуковые клеи
Разработка реактивных самолетов, основным материалом которых являются алюминиевые сплавы, положила начало развитию конструкционных клеев на основе фенола и каучука. По мере отверждения гидроксильные и метилольные группы фенолоформальдегидного олигомера химически взаимодействуют с нитрильными, гидроксильными, карбонильными или другими функциональными