Czasopismo | TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU | Rocznik 2018 - zeszyt 4

WPŁYW WARUNKÓW UTWARDZANIA I SEZONOWANIA NA WYTRZYMAŁOŚĆ POŁĄCZEŃ KLEJOWYCH DOCZOŁOWYCH

The effect of curing and seasoning conditions on the strength of adhesive butt joints

nr katalogowy: 117641

Streszczenie

W pracy przedstawiono wpływ warunków utwardzania i sezonowania na właściwości wytrzymałościowe połączeń klejowych doczołowych. Łączone elementy, w postaci dwustopniowego wałka, wykonane zostały ze stali stopowej C45. Elementy te sklejono przy użyciu trzech rodzajów kompozycji klejowych epoksydowych na bazie różnych żywic epoksydowych i utwardzacza PAC: E5/PAC/100:80, E53/PAC/100:80, E57/PAC/100:80. Badania przeprowadzono dla trzech wariantów okresu utwardzania i sezonowania: 7 dni utwardzania w warunkach otoczenia, 7 dni utwardzania oraz 7 dni sezonowania w komorze klimatycznej oraz 3 dni utwardzania i 7 dni sezonowania w komorze klimatycznej. Po upływie okresu utwardzania i sezonowania przeprowadzono badania wytrzymałościowe, podczas których określono wytrzymałość na odrywanie połączeń klejowych. Badania przeprowadzano zgodnie z normą PN-59/C-89301. Najwyższą wytrzymałość spośród zastosowanych kompozycji klejowych osiągnęły połączenia wykonane za pomocą kleju E5/PAC/100:80. Porównując pierwszy wariant czasu sezonowania z drugim zauważono, że sezonowanie próbek przez kolejne 7 dni w komorze wpłynęło negatywnie na ich wytrzymałość. Natomiast najlepsze rezultaty wytrzymałości na odrywanie osiągnięto dla trzeciego wariantu okresu sezonowania. Uzyskane wyniki zachęcają do dalszych badań, mających na celu określenie czynników technologicznych wpływających na osiąganie jak najlepszych założonych właściwości wytrzymałościowych połączeń klejowych.

Abstract

The paper presents the infl uence of the curing and seasoning conditions on the strength properties of the butt joints. The joined elements in the form of a two-stage roller are made of C45 alloy steel. These elements were bonded using the three types of the epoxy adhesive based on three various epoxy resins and PAC hardener: E5/PAC/100:80, E53/PAC/100:80, E57/ PAC/100:80. The tests were carried out for three variants of the curing and seasoning period: 7 days of curing under ambient conditions, 7 days of curing and 7 days of seasoning in a climatic chamber, 3 days of curing and 7 days of seasoning in a climatic chamber. After the curing and seasoning period, peel strength of adhesive joints was determined in accordance with PN-59/C-89301. The highest strength from among the applied adhesive compositions was achieved by used E5/PAC/100:80 epoxy adhesive. Comparing the fi rst variant of the seasoning time with the second, it was noticed that the seasoning of the samples for the next 7 days in the chamber negatively infl uenced their strength. However, the best results of peel strength were achieved for the third variant of the seasoning period. The presented variants of seasoning and their results diversity encourage further research to determine the technological factors affecting the best achievement of the assumed strength properties of adhesive joints.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Brockmann W. et. al. 2009. “Adhesive Bonding". Materials, Applications and Technology. Wiley-VCH, Weiheim.
[2] Fink J.K. 2005. “Epoxy resin. Chapter 3 in: Reactive Polymers Fundamentals and Applications". A volume in Plastics Design Library.
[3] Godzimirski J. i in. 1997. "Konstrukcyjne połączenia klejowe elementów metalowych w budowie maszyn". Ofi cyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.
[4] Godzimirski J., A. Komorek, M. Rośkowicz. 2008. "Trwałość zmęczeniowa tworzywa Epidian 57". Polimery (10): 737-742.
[5] Godzimirski J., M. Rośkowicz. 2002. "Wytrzymałość doraźna i długotrwała oraz pełzanie kleju Epidian 57". Polimery (10): 721-726.
[6] Kuczmaszewski J. 1990. "Technologia śmigłowców. Teoria i technika klejenia". Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Lubelskiej.
[7] Lapique F., K. Redford. 2013. “Curing effects on viscosity and mechanical properties of a commercial epoxy resin adhesive". International Journal of Adhesion and Adhesives (27): 1933-1950.
[8] PN-59/C-89301 Kleje do metali. Oznaczanie wytrzymałości na odrywanie.
[9] Rudawska A. 2013. "Wybrane zagadnienia konstytuowania połączeń adhezyjnych jednorodnych i hybrydowych". Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Lubelskiej.
[10] Rudawska A. i in. 2016. "Wytrzymałość połączeń klejowych po różnym czasie sezonowania". Przetwórstwo Tworzyw (3): 126-131. 52 TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU nr 4/2018
[11] Rudawska A. 2016. "Wpływ wybranych czynników technologicznych i eksploatacyjnych na wytrzymałość połączeń klejowych blach tytanowych". Technologia i Automatyzacja Montażu (3): 45-48.
[12] Murakami S. et. al. 2016. “Strength of cylindrical butt joints bonded with epoxy adhesives under combined static or high-rate loading". International Journal of Adhesion and Adhesives (67): 86-93.
[13] Pethrick R. A. 2015. “Design and ageing of adhesives for structural adhesive bonding-a review. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L". Journal of Materials: design and applications (5): 349-379.
[14] Spaggiari A., D. Castagnetti., E. Dragoni. 2012. “Experimental tests on tubular bonded butt specimens: effect of relief grooves on tensile strength of the adhesive". The Journal of Adhesion (88): 499-512. dr hab. inż. Anna Rudawska - Katedra Podstaw Inżynierii Produkcji Wydziału Mechanicznego Politechniki Lubelskiej, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, e-mail: a.rudawska@pollub.pl mgr inż. Izabela Miturska - Katedra Podstaw Inżynierii Produkcji Wydziału Mechanicznego Politechniki Lubelskiej, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, e-mail: i.miturska@pollub.pl

Open Access

Zeszyt

2018-4

Twój Koszyk

Open Access

Zeszyt

Czasopisma