webLoaded = "false" Loadclientside=No

Navrhovanie lepených spojov s dôrazom na menšie namáhanie

V optimalizáciu návrhu spojov na použitie lepidiel a lepiacich pások existujú kompromisy. Pri „optimalizácii“ hrá dôležitú úlohu množstvo použitého materiálu, náklady na opracovanie alebo vhodnosť pre spracovanie. Dva nižšie uvedené príklady ukazujú, ako by sa mala pri zlepšovaní spoja z hľadiska lepidiel zohľadniť pevnosť z hľadiska praktickosti alebo nákladov.

webLoaded = "false"

Rohový spoj

Toto základné prevedenie využívajúce kolmý tupý spoj nie je ideálne z hľadiska lepenia. Hlavným druhom namáhania je štiepenie, ktoré má na lepenie veľmi nepriaznivý vplyv. Úpravou pôvodného návrhu sa pridá ďalšia súčasť na posilneniu spojenia pôvodných súčastí. Tým sa prerozdelí časť zaťaženia štiepením na zaťaženie šmykom a spoj sa posilní. Mechanická súčasť vonkajšej výstuže môže navyše zabrániť rázovým silám. Tento spoj však vyžaduje použitie druhého kusa materiálu a pravdepodobne by vyžadoval aj dvojkrokový proces lepenia.

Vylepšený návrh zlepšuje funkčnosť a výrobu. Je lepší ako druhý návrh, pretože teraz spoj nevyžaduje ďalšie diely ani prácu. Tento spoj vyžaduje dva kusy materiálu s minimálnou zložitosťou obrábania a jeho zostavenie prebieha v jednom kroku. Navyše je pevnejší než iné prevedenia, pretože pôsobenie síl štiepenia úplne nahradzuje kompresná sila, ktorá je najvýhodnejším druhom namáhania lepeného spoja.

  • Animácia ukazujúca základný rohový spoj zaťažený štiepením.

    Základný rohový spoj namáhaný štiepením

    Táto základná konštrukcia s použitím kolmého tupého spoja je najmenej vhodná na lepenie. Hlavným druhom namáhania je štiepenie, ktoré má na lepenie veľmi nepriaznivý vplyv.

  • Animácia zobrazujúca spevnený rohový spoj.

    Spevnený rohový spoj

    Úpravou pôvodného návrhu sa pridá ďalšia súčasť na posilneniu spojenia pôvodných súčastí. Tým sa prerozdelí časť zaťaženia štiepením na zaťaženie šmykom a spoj sa posilní. Mechanická súčasť vonkajšej výstuže môže navyše zabrániť rázovým silám. Tento spoj však vyžaduje použitie druhého kusa materiálu a pravdepodobne by vyžadoval aj dvojkrokový proces lepenia.

  • Animácia zobrazujúca optimálny návrh rohových spojov so zlepšeným dizajnom z hľadiska funkčnosti a výroby.

    Optimálny návrh rohového spoja

    Vylepšený návrh zlepšuje funkčnosť a výrobu. Je lepší ako druhý návrh, pretože teraz spoj nevyžaduje ďalšie diely ani prácu. Tento spoj vyžaduje dva kusy materiálu s minimálnou zložitosťou obrábania a jeho zostavenie prebieha v jednom kroku. Navyše je pevnejší než iné prevedenia, pretože pôsobenie síl štiepenia úplne nahradzuje kompresná sila, ktorá je najvýhodnejším druhom namáhania lepeného spoja.


webLoaded = "false"

Preplátovaný spoj

V prípade preplátovaného spoja je zvyčajne lepidlo namáhané v šmyku, čo zaisťuje pevnosť lepidla. Aj keď dokonalý návrh udržiava za všetkých okolností lepidlo v šmyku, čo sa stane, ak je preplátovaný spoj zaťažený štiepením alebo šmykom, ktoré nepôsobí v dokonalej rovine?

Obyčajné prekrytie spoja, aj keď je pri lepení veľmi bežné, nemusí vždy poskytovať potrebnú pevnosť. Na jednoduchý preplátovaný spoj často pôsobí zaťaženie v šmyku. Zaťaženie šmykom však pôsobí mierne mimo rovinu, a vďaka tomu sa pri postupnom rozťahovaní spoja začne meniť na štiepenie. Tým sa určité zaťaženie sústredí na nábežnú hranu preplátovaného spoja.

Na zlepšenie spoja možno do jedného z podkladov naprojektovať „čapový spoj“, ktorý presunie zaťaženie do roviny a pomôže v lepidle udržiavať zaťaženie šmykom. Lepidlo je však mierne mimo rovinu zaťaženia, v dôsledku naň môže stále sústredene pôsobiť určité zaťaženie štiepením pri rozťahovaní spoja.
K ďalšiemu zlepšeniu je možné využiť spoj s dvoma presahmi. Teraz sú obidva podklady spracované alebo vytvarované tak, že sa vzájomne prekrývajú. Tým sa zaťaženie aj lepidlo udrží v rovine pri pôsobení šmyku. Ak sú pozdĺž ramena sily zostavy prítomné štiepiace sily, môže ešte stále dochádzať k určitej koncentrácii namáhania.

  • Animácia zaťaženia štiepením v prípade preplátovaného spoja

    Preplátovaný spoj zaťažený šmykom a štiepením

    Obyčajné prekrytie spoja, aj keď je pri lepení veľmi bežné, nemusí vždy poskytovať potrebnú pevnosť. Na jednoduchý preplátovaný spoj často pôsobí zaťaženie v šmyku. Zaťaženie šmykom však pôsobí mierne mimo rovinu, a vďaka tomu sa pri postupnom rozťahovaní spoja začne meniť na štiepenie. Tým sa určité zaťaženie sústredí na nábežnú hranu preplátovaného spoja.

  • Animácia zaťaženia šmykom v prípade preplátovaného čapového spoja

    Preplátovaný čapový spoj znižuje zaťaženie štiepením

    Na zlepšenie spoja možno do jedného z podkladov naprojektovať „čapový spoj“, ktorý presunie zaťaženie do roviny a pomôže v lepidle udržiavať zaťaženie šmykom. Lepidlo je však mierne mimo rovinu zaťaženia, v dôsledku naň môže stále sústredene pôsobiť určité zaťaženie štiepením pri rozťahovaní spoja.

  • Animácia zaťaženia šmykom v prípade tupého spoja s dvojitým presahom

    Zaťaženie štiepením sa môže ešte viac znížiť pri spoji s dvojitým presahom

    K ďalšiemu zlepšeniu je možné využiť spoj s dvoma presahmi. Teraz sú obidva podklady spracované alebo vytvarované tak, že sa vzájomne prekrývajú. Tým sa zaťaženie aj lepidlo udrží v rovine pri pôsobení šmyku. Ak sú pozdĺž ramena sily zostavy prítomné štiepiace sily, môže ešte stále dochádzať k určitej koncentrácii namáhania.
  • Animácia zaťaženia šmykom v prípade preplátovaného šikmého spoja s dvojitým presahom

    Na zaistenie maximálnej pevnosti použite šikmý spoj s dvojitým presahom

    Najúčinnejšia preplátovaný spoj má v dvojitom presahu vložený šikmý plát. To poskytuje rovnaké výhody pôsobenia v rovine ako v prípade spoja s dvojitým presahom, no „šikmý plát“ poskytuje dodatočnú pevnosť pri pôsobení štiepiacich síl.

webLoaded = "false" Loadclientside=No

Ďalšie kritéria pri návrhu preplátovaného spoja

Každé z týchto vylepšení zaisťuje väčšiu pevnosť a normalizáciu namáhania v zostave preplátovaného spoja. Každé vylepšenie však navyše zvyšuje zložitosť, náklady a čas. Ďalším kritériom je formát lepidla vzhľadom na geometriu spoja. Ak je spoj navrhnutý s trojrozmerným pokrytím lepidlom, ako v prípade čapových spojov alebo spojov s dvojitým presahom, je aplikácia často obmedzená na použitie tekutého lepidla. Vzhľadom na to, že pásky môžu poskytovať výhody z hľadiska efektivity výroby a výrobnej kapacity, je dôležité pri navrhovaní lepeného spoja zohľadniť všetky aspekty, aby bol spoj optimalizovaný na konkrétne použitie.


webLoaded = "false"

Súvisiace vzdelávacie články


Spojte sa s nami
Sme tu pre vás.

Potrebujete pomoc pri hľadaní správneho produktu pre svoj projekt? Obráťte sa na nás, ak potrebujete radu týkajúcu sa produktov, technických parametrov alebo použitia, prípadne chcete spolupracovať s technickým špecialistom spoločnosti 3M, alebo nám zavolajte na číslo +421 2/491 052 11.

Potrebujete pomoc pri hľadaní správneho produktu pre svoj projekt? Obráťte sa na nás, ak potrebujete radu týkajúcu sa produktov, technických parametrov alebo použitia, prípadne chcete spolupracovať s technickým špecialistom spoločnosti 3M, alebo nám zavolajte na číslo +421 2/491 052 11.

Sledujte nás
Zmeniť lokáciu
Slovensko - Slovensky