Клеевое соединение алюминиевых деталей

Хотя алюминий и характеризуется очень хорошими механическими свойствами, он все равно подвержен повреждениям. В такой ситуации поврежденные алюминиевые элементы можно отремонтировать, соединить после поломки.

Проблема в том, что алюминий нельзя соединить контактной сваркой. Паять и сваривать тоже достаточно сложно – для этого требуется использование соответствующего оборудования, а также знаний и опыта в этой области.

Среди вышеперечисленных способов наиболее удобным является склеивание алюминия. Этот метод хорошо работает как в домашних условиях, так и в промышленности.

Для этого используются специальные металлические клеи, позволяющие получить прочное соединение металлических элементов, в том числе алюминия, и другого сырья. Их преимуществом является еще и эстетический эффект – не видно сварных швов и заклепок, поэтому поврежденный предмет может выглядеть как новый.

Кроме того, использование клея не увеличивает вес предмета, что важно для сохранения его первоначальной легкости.

Что такое клей для алюминия

Это тип металлического клея, который подходит для соединения алюминиевых элементов и алюминия с другими металлическими, пластиковыми, стеклянными или бетонными деталями.

С химической точки зрения клей представляет собой вещество, обладающее поверхностно-активным действием и повышающее адгезию, т. е. соединение поверхностных слоев молекул между собой. Нанесенный на поверхности, которые затем соприкасаются друг с другом, он позволяет получить соединение с определенными свойствами.

Алюминиевые клеи содержат активные вещества, позволяющие обеспечить прочное соединение, устойчивое к внешним факторам. Они просты в использовании и не требуют специальных знаний. Именно поэтому их так часто выбирают, когда необходимо соединить алюминиевые элементы.

Чтобы получить оптимальные результаты при склеивании алюминия, крайне важно выбрать клей, который сможет создать прочное соединение. При этом многое зависит от условий, в которых предстоит эксплуатировать алюминиевые детали. Следует также учитывать тип материала, с которым будет склеен алюминий.

Используя алюминиевые клеи, можно получить соединения, устойчивые к:

• вибрации;
• высоким и низким температурам;
• атмосферным факторам;
• влаге;
• химическим реагентам;
• порошковой покраске.

Виды клеев для алюминия

Клеи делятся на различные категории в зависимости от механизма склеивания. Выбор правильного типа клея позволяет получить должное качество соединения, которое будет устойчиво к повреждениям, в том числе под воздействием механических факторов – динамических нагрузок и термического расширения. Существуют следующие виды клея:

• клеи на основе растворителей – вызывают частичное растворение материалов, которые проникают друг в друга, образуя соединение;
• клеи на основе полимерных смол – действуют на поверхность и обладают химическим сродством к материалу, применяются для материалов, которые трудно склеиваются и не растворяются в процессе склеивания;
• смешанные клеи – сочетают в себе свойства растворителей и смоляных клеев, такой клей глубоко проникает в материал, но не обязательно должен иметь сильное химическое сродство; это наиболее часто используемые виды клеев.

Кроме того, клеи также делятся по своей формуле на:

однокомпонентные клеи – они сразу готовы к использованию и не требуют предварительного смешивания, поэтому с быстро теряют свои свойства при вскрытии упаковки;

двухкомпонентные клеи – требуют смешивания двух компонентов вместе, чтобы начать процесс кристаллизации и связывания, один тюбик содержит отвердитель, а другой – смолу.

Для склеивания алюминия используют в основном клеи на основе полимерных смол, поскольку алюминий – труднорастворимый материал. Клей действует поверхностно, но позволяет получить прочное соединение. Доступны как однокомпонентные, так и двухкомпонентный составы. Основные виды клеев для алюминия:

• полиуретан;
• эпоксидная смола;
• цианакрилат;
• силикон;
• анаэробный;
• модифицированный силанами.

Полиуретановые клеи

Это одни из самых популярных клеев, используемых для алюминия и других металлов. Они доступны в виде однокомпонентного клея и двухкомпонентного клея. Полиуретановые смолы используются для производства полиуретановых клеев, сокращенно PUR.

Эти смолы широко применяются в различных областях промышленности. Полиуретановые клеи для алюминия могут создавать гибкие, жесткие или полужесткие соединения в зависимости от назначения.

Правильный выбор типа полиуретанового клея позволяет получить наилучшие результаты склеивания и дополнительно загерметизировать поверхность. Полное склеивание может быть достигнуто примерно через 24 часа, для получения соответствующего эффекта клея может потребоваться дополнительное использование грунтовки, предназначенной для металла.

Эпоксидные клеи

Второй по популярности вид клеев для алюминия – эпоксидный клей. Эти виды препаратов имеют универсальное применение и подходят для нанесения на различные поверхности. Они также бывают однокомпонентными и двухкомпонентными.

Эпоксидные клеи производятся с использованием эпоксидных смол, которые отличаются высокой механической прочностью и дополнительной химической стойкостью. К дополнительным преимуществам эпоксидных клеев можно отнести устойчивость к погодным условиям, быстроту действия и доступную цену, что делает их популярным выбором при необходимости соединения алюминиевых элементов.

В эту категорию клеев также входит «жидкий металл». Это двухкомпонентный эпоксидный клей, подходящий для ремонта поврежденных металлических элементов, он двухкомпонентный и его можно использовать для соединения сломанных деталей, заполнения зазоров или дефектов отливки. Жидкометаллические соединения можно подвергать механической обработке.

Цианоакрилатные клеи

Другой тип клея, подходящий для использования на алюминии, — это цианакрилатный клей. Он основан на использовании этилцианоакрилата и родственных ему эфиров, к которым относятся метил-2-цианоакрилат (MCA), н-бутилцианоакрилат (N-BCA) и этиловый эфир 2-цианоакрилата (ETO). Благодаря своим свойствам цианакрилатные клеи называют суперклеями.

Даже тонкий слой такого клея позволяет создать прочное соединение всего за несколько секунд. Его также можно использовать для склеивания при высоких температурах. Связующие, созданные алюминиево-цианакрилатными клеями, достаточно жесткие, что делает их непригодными для всех видов ремонтных работ. В основном их рекомендуют для небольших элементов и поверхностей.

Силиконовые клеи

Если склеенный алюминий подвергается воздействию очень низких или очень высоких температур, рекомендуется использовать силиконовый клей. Благодаря своим свойствам он также подходит для элементов, подверженных движению, вибрации, влаге и атмосферным факторам.

Силиконовый клей для алюминия создан на основе силикона, то есть гибкого пластика, сохраняющего свои свойства в широком диапазоне температур – от -50 градусов Цельсия до +280 градусов Цельсия или кратковременно до +300 градусов Цельсия. Другие известные клеи, используемые для алюминия, такими свойствами не обладают.

Кроме того, силиконовые клеи для алюминия хорошо подходят для наружного применения, они сохраняют свои свойства даже несмотря на колебания температуры и влажности, поэтому их рекомендуют для автомобилей и другой техники, эксплуатируемой на открытом воздухе.

Силиконовые клеи для алюминия можно приобрести и в однокомпонентном виде – это упрощает их использование, поскольку не требуется смешивание перед началом работы.

Анаэробные клеи

Следующий клей в списке — анаэробный клей. Это тип клея, который затвердевает, когда в месте соединения прекращается подача воздуха. Эти алюминиевые клеи еще называют бескислородными.

Они подходят для использования с металлом, который затем действует как катализатор. Благодаря своим свойствам эти клеи хорошо работают со многими поверхностями, включая стекло, пластик и резину.

Анаэробные клеи используются для соединения, герметизации и крепления различных алюминиевых элементов, в том числе фланцевых, гидравлических и подшипниковых соединений в машинах. Они рекомендуются для резьбовых соединений и винтов.

Силан-модифицированные клеи

Последний тип клеев, используемых для алюминия, — это силан-модифицированные клеи, которые также называют MS-полимерами. Это гибридные клеи на основе модифицированных полимеров. Они похожи на силиконовые и полиуретановые, но имеют другие свойства. Они предлагаются в виде однокомпонентного клея и двухкомпонентного клея для смешивания.

Клеи-полимеры MS рекомендуется использовать с элементами, подвергающимися воздействию тепла, например, предназначенными для порошковой окраски. Они также обеспечивают хорошую адгезию при воздействии влаги, например, в местах, полностью погруженных в воду.

Эти клеи можно использовать для получения гибких и мягких поверхностей, так как они хорошо переносят вибрацию. Недостатком является меньшая термостойкость по сравнению с силиконовыми клеями. Однако они безопасны для окружающей среды и не выделяют токсичных соединений.

Склеивание алюминия – это быстрый, простой и эффективный метод соединения алюминиевых элементов и алюминия с другими материалами. Чтобы получить соответствующее качество соединения, а значит, его долговечность, прочность и стойкость, не забудьте выбрать подходящий клей.

Наиболее популярные клеи для алюминия и металлов — эпоксидные и полиуретановые, но можно найти и специализированные силиконовые клеи, цианакрилатные клеи, силан-модифицированные клеи и анаэробные клеи.

Вид клея подбирается индивидуально в зависимости от склеиваемых элементов и условий, в которых им предстоит работать. Эффективность соединения определяется также процессом склеивания, который следует проводить согласно рекомендациям производителя.