Wybrane zagadnienia konstytuowania połączeń adhezyjnych jednorodnych i hybrydowych

Abstract

Przedmiotem monografii jest przedstawienie wybranych zagadnień związanych z konstytuowaniem połączeń adhezyjnych jednorodnych (połączeń elementów z takich samych materiałów konstrukcyjnych) i hybrydowych, złożonych z materiałów konstrukcyjnych różniących się właściwościami m.in. mechanicznymi. Podstawowym zadaniem przeprowadzonych badań oraz analiz było pozyskanie i pogłębienie wiedzy mającej istotne znaczenie podczas projektowania procesu technologicznego wykonywania połączeń adhezyjnych jednorodnych i hybrydowych. W tym celu zrealizowano badania doświadczalne związane zarówno z określeniem charakterystyki powierzchni badanych materiałów konstrukcyjnych, jak i z określeniem wytrzymałości połączeń klejowych, rozszerzone o analizę numeryczną połączeń jednorodnych i hybrydowych. Zagadnienia wytwarzania połączeń adhezyjnych jednorodnych i hybrydowych zawierały ocenę możliwości konstytuowania właściwości adhezyjnych powierzchni łączonych elementów decydujących o wytrzymałości połączeń. W badaniach przyjęto jedną z podstawowych możliwości wpływania na zmiany tych właściwości, a mianowicie zastosowanie różnych sposobów przygotowania powierzchni rozpatrywanych materiałów. Wykazano, że właściwości adhezyjne powierzchni materiałów tworzących połączenie adhezyjne, charakteryzowane swobodną energią powierzchniową i jej składowymi: polarną i dyspersyjną, można konstytuować stosując różne technologie przygotowania powierzchni, oraz że wytrzymałość doraźna połączeń adhezyjnych jest silniej skorelowana ze składową dyspersyjną swobodnej energii powierzchniowej niż składową polarną. Ponadto stosując taką samą technologię klejenia i ten sam rodzaj kleju otrzymano inną (w wielu przypadkach większą) wytrzymałość połączeń klejowych hybrydowych niż wytrzymałość połączeń jednorodnych wykonanych z tych materiałów. Zauważono, że operacja oczyszczania chemicznego ma znaczący wpływ na zwiększenie wytrzymałości połączeń adhezyjnych. Analiza numeryczna metodą elementów skończonych połączeń klejowych hybrydowych umożliwia poszerzenie interpretacji wyników badań doświadczalnych wytrzymałości połączeń klejowych (w których istotna była ocena właściwości adhezyjnych), poprzez uwzględnienie właściwości fizycznych łączonych materiałów. Monografię zakończono podsumowaniem oraz wnioskami o charakterze poznawczym i utylitarnym.