МАТЕРИАЛЫ

Древесина. В самолетостроении применяют сосну, пихту кавказскую, лиственницу, ель, ясень обыкновенный, ясень манчжур­ский, дуб, липу, бук, березу, ольху. Березу употребляют в виде фанеры и шпона, а ольху в виде фанеры. 70—75% общего коли­чества употребляемой древесины составляют хвойные породы (сосна, пихта), идущие на ответственные детали, 1,5—2,5%—твердые породы (дуб, ясень, лиственница), из которых делают гнутые детали и подкладки, 4—5%—мягкие легкие породы (ель, липа), применяемые для деталей заполнения, и остальное (15—25%) — фанера. Физико­механические свойства древесины должны удовлетворять нормам, приведенным в табл. 49.

Таблица 49 Физию-механические свойства древесины при 13°/0 влажности Порода Средний объемный вес Временное сопротивление сжатию Нг/см2 Сопротивление ударному изгибу кем,’см3 Сосна…………………………………….. 0,54 350 0.130 Ель (обыкновенная и аянская) 0,49 320 0,100 Пихта кавказская…………………… 0,46 340 0,120 Ду5……………………………………….. — 400 — Ясень обыкновенный…. — 400 — Ясень манчжурский……………….. — 350 — — 390 — Нереза………………………………….. — 450 — Лиственница………………………….. — 420 0,130 Липа………………………………………. 270

Требования в отношении объемного веса предъявляют только к хвойным породам, которые употребляют в качестве основного кон­струкционного материала. Для прочих пород расчетные величины объ­емного веса составляют: для дуба и ясеня 0,68—0,70, для бука 0,65, для лиственницы — 0,66, для березы — 0,60, для липы 0,48.

Древесина поступает на самолетостроительные заводы в виде пи­ломатериала (брусков и досок), который в зависимости от влажности делят на воздушно-сухой (с влажностью до 30%), сырой (влажность 30—80%) и мокрый (влажность более 80%).

Авиашион и авиафанера. Авиашпон вырабатывают в вид^ плоских листов толщиной 0,4—1,5 мм. Березовый шпон идет на изготовление фанеры и обшивок криволинейных очертаний, а ол ховый шпон — на изготовление фанеры.

В самолетостроении главным образом применяют березовую фанеру, а из ольховой делают неответственные детали.

Для березовой авиафанеры установлено три сорта: «Прима», сорт «А», сорт «А-1», а для ольховой: «Прима» и сорт «А».

По способу склеивания и клеевому материалу различают:

1) фанеру, склеенную бакелитовой" пленкой (бакелитовая фанера);

2) фанеру, склеенную сухим горячим способом белковыми клеями (альбуминовым и казеиновым);

3) фанеру, склеенную сухим холодным способом белковыми. клеями;

4) фанеру сырой горячей клейки; эта фанера по своим качествам ниже указанных трех сортов.

Фанеру вырабатывают толщиной от I до 12 мм, а по количеству слоев от 3 до 11. Размеры листов от 1000 х 800 до 1524 х 1524 мм.

Бакелитовая фанера по крепости стоит выше фанеры, склеенной белковыми клеями, и по водоупорности превосходит ее более чем в два раза. При гнутье бакелитовая фанера более хрупка, однако путем пропаривания ей можно сообщить необходимую пластичность.

Клеи. Казеиновый клей В-105, применяемый в порошкообраз­ном виде, состоит из казеина, гашеной извести и минеральных солей. Он пригоден для склеивания в течение 3—4 час. после приготовления. Временное сопротивление скалыванию склеенных этим клеем сухих образцов ясеня (или дуба) должно быть не менее 100 кг/см2, а образ­цов, вымоченных в воде,— не менее 70 кг;см2.

При склеивании авиадеталей и агрегатов необходимо применять клеевые растворы со следующим соотношением порошка к воде:

а) торцевые и полуторцевые соединения (склеивание на-ус, при­клеивание угольников)— I : 1,8 или 1 : 1,9;

б) выклеивание скорлуп пневматическим способом— 1 :2,1 или

1 :2,2;

в) склеивание прочих деталей— 1 : 2.

Порошок разводят водой, размешивают в течение 40—50 мин. в клеемешалках и выдают в цех в эмалированных, фаянсовых или

клеевой слон постепенно разрушается, т. е. казеиновые клеи недоста­точно водоупорны.

Смоляной холодно-полимеризующийся клей ВИАМ-Б-3 состоит из искусственной смолы ВИАМ-Б, получаемой при конденсации фенола и формалина, растворителя и отвердителя (контакта). Каждый из этих компонентов хранят отдельно при нормальных температурных условиях и смешивают их только перед употребле­нием.

Клей приготовляют в клеемешалках, непрерывно размешивая смолу в течение 20 мин. и постепенно добавляя к ней сперва раствори­тель, а затем отвердитель. Бак клеемешалки должен быть снабжен

водяной рубашкой для охлаждения смеси, так как при перемешивании выделяется много тепла и смола может полимеризироваться. Клей выдают для работы в эмалированных или железных кружках с водяным охлаждением. Он пригоден для работы в течение 2—3 час.

Клей ВИАМ-Б-3 обладает склеивающей способностью, превосхо­дящей не менее чем на 30% казеиновый клей В-105. Смоляной клей обладает высокой водоупорностью, и после полимеризации клеевой слой можно считать практически водонепроницаемым. Полимеризация клеевого слоя происходит во время спрессовывания склеиваемых деталей при нормальной температуре (15—20°).

Клей ВИАМ-Б-3 не содержит белковых веществ и, проникая в поры древесины, служит хорошим антисептиком для близлежащего слоя древесины. Детали, склеенные смоляным клеем, после снятия их с пресса выдерживают в 1,5—2,5 раза меньше, чем склеен­ные казеиновым клеем; для заготовок большого сечения эта разница возрастает до 7—8 раз.

На смоляном клее изготовляют из шпона искусственный слоистый материал ш и ф г о л ь — а к с л и д, обладающий высокими меха­ническими свойствами, являющийся более родоупорным, чем обыкно­венная древесина, и значительно менее подверженный поражению грибком.

Этот материал склеивается при температуре 20—25° и давлении

до 5 кг/смг.

На фиг. 160 показана заготовка, склеенная по типу материала акслид из шпона для полок нервюр сечением а у Ь. Ширина зато-

Производство самолетов—175—П

товки с равна ширине нескольких полок, причем учтена ширин; пропилов (2—3 мм). Такую заготовку можно распилить вдоль и п лучить нужные полки, причем шпон будет использован на 60—70%j при обычных методах раскроя полок нервюр на детали выход древ” сины получается 15—16%.

В настоящее время в самолетостроение внедряются другие вид облагороженной и уплотненной слоистой древесины типа лягнофолЦ дельтадревесины, балинита. Данные материалы изготовляют шпона по следующему примерному технологическому процессу.

Высушенные листы шпона пропитывают смоляным лаком, суша и далее прессуют в виде заготовок толщиной 20—30 мм, ширино 400—500 мм и длиной до 5 м. Прессование производят в течение 5- 7 мин. при температуре 140—150° С и давлении для прессованной древесины (типа дельтадревесина) 70—ПО кг/см2, для лигнофол 250 кг/см2 и балинита 70 кг/см2. Кроме разницы в величине давления, различие в технологии изготовления между балинитом и прочими слоистыми материалами заключается в том, что в технологию изго­товления балинита включена предварительная (до пропитки смоля­ным лаком) химическая обработка шпона специальным составом, благодаря которой шпон уплотняется (до 40%) и за счет уплотнения повышаются его механические качества.

Таблица 50 Физико-механические свойства облагороженной прессованной древесины Удельный вес Сопротивление, кг/см1 Наименование материала разрыву сжатию статическо­му изгибу Балииит в плитах…. 1.3—1,4 2400-4100 1600—2400 2000—4800 Балинит листовой…. 1.25-1,35 1400—2650 — . — Прессованная древесина типа делыадревеспны. . 1,3-1,35 3400—3480 2100—2200 3180—3600 Лигнофоль в плитах. . . 1,4 до 4000 1500-2000 до 3800 Акслид (шифголь) соси овы й 0.6 950 530 850 » » березовый 0,8 1300 700 1100

Технология изготовления деталей из прессованной древесины за­ключается в раскрое заготовок на ленточных и кругло-пильных стан­ках, обработке их по установленным размерам на строгальных и фре­зерных станках, склейке на смоляном или казеиновом клее и по­следующей окончательной доводке размеров станочной обработкой. Склейку хорошо воспринимают детали, состоящие не только из одной чистой облагороженной древесины, но и комбинаций ее с обыкновен­ной древесиной, главным образом, фанерой. При склейке деталей из облагороженной древесины длину уса следует давать при соотно­шении 1 : 25.

Режимы обработки облагороженной древесины на дереворежущих станках пока еще не изучены и применяются те же, что для обыкно­венной древесины, но режущий инструмент изготовляют из стали ЭУ10.

Из облагороженных слоистых материалов заслуживает внимания балинитовая фанера, которая по своей эластичности является хоро­шим обшивочным материалом, легко поддающимся склеиванию впо — тай, что создает перспективы замены ею дуралюминовых обшивок.

Характеристика вышеприведенных слоистых материалов дана в табл. 50.