123



Stránky připravuje:

Ing. Jaromír Lukášek, CSc.
lukasek@welding.cz

Aktualizováno: 10/05/2007

03_4-4  Pevnost, zkoušení a výpočty lepených spojů

Výzkum se různě vrací k problémům, které byly v minulosti již jednou k diskuzi, ale nyní je lze řešit s pokročilými pohledy a metodami. Týká se to např. také ideje uspořádat posunové napětí v jednoduchých přeplátovaných spojích příznivěji tak, že se na koncích přeplátování, kde se při tahovém zatížení vyskytují vysoké špičky pnutí, použije lepidlo s nižším modulem posuvu než ve středu spojení, kde jsou posunová napětí nižší. Byly k tomu publikovány nové výpočty na bázi metody konečných prvků. S oběma k tomu v základě použitými lepidly s moduly posunu 1,8 a 5,9 GPa se ukázalo, že níže modulové lepidlo samotně použité dodávalo částečně nižší špičky smykového napětí než sama kombinace obou lepidel. V příznivých případech mohly být však při použití dvou lepidel s různými moduly posuvu docíleny vyšší pevnosti ve smyku než při použití jen jednoho lepidla. Předpokladem pro všechny tyto výpočty je příprava hodnověrných charakteristických hodnot lepidel.

Základem pro to je obvykle zkouška s tlustým vzorkem na tahový smyk, při kterém musí být stanoven skluz lepidla v závislosti na zatížení. V aktuálním druhém vydání normy ISO 1100-3 je stanoven analytický postup, kterým se stanoví korektura měřených hodnot o vliv deformace spojovaných dílů. Autoři jedné práce to kritizují jako chybné, navrhují naproti tomu metodu korektury na bázi metody konečných prvků.

Výpočty se však obracejí také na stále komplexnější struktury a jsou tak blíže dnešní praxi např. v automobilovém průmyslu. Stále rostoucí "Multimateriálová výroba" s částečně tepelně neslučitelnými materiály (tzn. s materiály s velmi rozdílným tepelným prodloužením) vede k termicky indukovaným deformacím a pnutím lepených struktur vozidel ve smíšené formě konstrukce.
Na příkladě jednoho hořčíkového rámu s lepeným posunovým polem z umělé hmoty zpevněné uhlíkovými částicemi (CFK) byla vypočtena očekávaná maximální pnutí v lepených spojích. Z dílu oddělené zkoušky lepení byly podrobeny po simulovaném lakovacím sušícím procesu pevnostní zkoušce. Jako důležité rady pro redukci tepelně indukovaných namáhání lepené vrstvy a konstrukčního dílu byly uvedeny:
- Výběr materiálu s podobným tepelným koeficientem roztažnosti
- Výběr lepidel s nízkým modulem
- Zvýšení tloušťky posuvně namáhaných lepených vrstev.

Také ve stavbě lodí se uskutečnil výpočet komplexních lepených struktur numerickými metodami. Byly pro to uvedeny dva příklady, lepené ocelové sendvičové desky a montážní lepení polykarbonátových okenních tabulí. Jak bylo řečeno, byla v prvním případě zjišťována nosnost strukturových lepených spojů a v druhém případě bylo simulováno zátěžově-deformační chování elastických tlustovrstvých lepení.

Zpět na Vývojové tendence



logo welding.cz