Opracował: Sławomir Chorek
Technika klejenia
Krótki kurs podstawowych pojęć.
Spis treści:
Adhezja
- PTFE (teflon): 18 mN/m
- PVC : 40 mN/m
- Poliamid 6/6: 46 mN/m
- Żelazo: 2030 mN/m
- Wolfram: 6800 mN/m
- kleje anaerobowe: 30-47 mN/m
Kohezja
Kohezją, czyli spójnością spoiny klejowej, określa się jej wytrzymałość mechaniczną, będącą przejawem wzajemnego przyciągania się cząsteczek spoiwa. Zniszczenie złącza klejowego może nastąpić w skutek:
- oderwania warstwy kleju od podłoża – zniszczenie adhezyjne,
- zniszczenia błony klejowej – zniszczenie kohezyjne,
- zniszczenia sklejonego materiału – zniszczenie tworzywa konstrukcyjnego.
Zniszczenie kohezyjne następuje wówczas, gdy siły wiązań międzycząsteczkowych kleju ustępuję siłą spójności i siłą obciążenia zewnętrznego.
Zgodnie z regułą, że łańcuch jest tak mocny, jak najsłabsze jego ogniwo, siły adhezji i kohezji powinny mieć zbliżone wielkości.
Przygotowanie powierzchni do klejenia
Połączenie klejowe jest tym mocniejsze, im gruntowniej zostały oczyszczone powierzchnie w miejscu łączenia.
Siły adhezji mogą być znacznie zwiększone przez:
- usunięcie obcych warstw powierzchniowych, przez odtłuszczanie lub obróbkę mechaniczną.
- utworzenie, obróbką chemiczną, nowych aktywnych warstw powierzchniowych.
Odtłuszczanie powierzchni klejonych
Podstawą niezawodnego złącza jest całkowite usunięcie z powierzchni klejonych oleju, tłuszczu, kurzu i innych zanieczyszczeń, ponieważ zmniejszają one siły przylegania kleju w miejscu łączenia. Nadają się do tego wszystkie rozpuszczalniki, które bez śladowo odparowują z mytych powierzchni.
Obróbka mechaniczna
Powierzchnie metalowe często pokryte są warstwę tlenków, której nie można usunąć samym odtłuszczaniem.
Zaleca się wówczas mechaniczną obróbkę powierzchni piaskowaniem, szlifowaniem lub szorstkowaniem.
Przy szlifowaniu papierem ściernym należy zwrócić uwagę na jego odpowiednią ziarnistość (np. 300 do 600 dla aluminium, 100 dla stali).
Po każdej z tych metod części łączone należy dokładnie odtłuścić. Przy klejeniu części gumowych zalecane jest mechaniczne zdjęcie ewentualnych warstw wprasowanych lub zawulkanizowanych.
Piaskowanie tworzyw sztucznych proszkami z utwardzonego żeliwa lub elektrokorundu sprawdziło się w praktyce.
Powierzchnie gumowe należy uwolnić od środków anty adhezyjnych za pomocą rozpuszczalnika lub papieru ściernego.
Obróbka chemiczna
Niektóre materiały trudno sklejalne (dotyczy to zwłaszcza tworzyw sztucznych), wymagają obróbki chemicznej. Najczęściej stosowanym zabiegiem jest wytrawianie powierzchni. Skład kąpieli trawiących zalecają w swoich poradnikach producenci klejów.
Przykłady prawidłowych złącz klejonych
Już w fazie konstruowania należy brać pod uwagę własności i możliwości klejów. Dla optymalnych wyników na połączenie klejowe powinny, w miarę możliwości, działać tylko siły ścinające i (lub) ściskające.
Siły oddzierające działają na połęczenie klejowe wyjątkowo niekorzystnie, ale można im zapobiegać odpowiednią zmianę konstrukcji. Aby móc przenosić duże siły należy stosować możliwie duże powierzchnie.
W trakcie montażu części trzeba ciągle uważać, aby naniesiony klej nie został z nich zepchnięty. Części łączone fazować (kąt fazy 15-35°). Należy także kontrolować wzajemne położenie części, gdyż poprawianie ich w trakcie procesu utwardzania niszczy tworzone łańcuchy polimeryzacyjne, co ma wpływ na wytrzymałość końcową połączenia klejowego.
W przypadku pasowania części w otworze nieprzelotowym, sprężające się w nim powietrze może zepchnąć klej z części wsuwanej. Można temu zapobiec stosując otworek odpowietrzający lub dozować klej bezpośrednio w otwór nieprzelotowy. Przy wciskaniu części pasowanej klej zostanie wypchnięty do góry i wypełni dobrze szczelinę.
W sklejaniu części o bardzo zróżnicowanym współczynniku rozszerzalności cieplnej, przy zaistnieniu różnic temperatury pracy w miejscu klejenia mogą powstawać duże siły rozciągające. Klej może przenosić takie siły w połączeniu wał-piasta, jeśli część wewnętrzna posiada większy współczynnik rozszerzalności. W przeciwnym wypadku, aby piasta nie zsunęła się z wałka, trzeba zastosować pasowanie wtłaczane.
Kierunki działania sił na złącza klejone
Rysunki po lewej stronie obrazują prawidłowy rozkład się w złączu klejonym. Należy unikać konstrukcji, w których występują siły działające w kierunkach pokazanych na rysunkach po prawej stronie (niecentryczne rozciąganie i oddzieranie).
Sposoby aplikacji klejów dwuskładnikowych
Klej z utwardzaczem w postaci 'lakieru’. Jedną z powierzchni klejonych można przygotować nawet na długo przed procesem klejenia poprzez naniesienie na nią wcześniej warstwy lakieru-utwardzacza.
Utwardzacz w postaci pasty lub proszku dodawany jest do kleju bezpośrednio przed klejeniem. Tzw. czas otwarcia określa czas, przed upływem którego należy dokonać złożenia części razem. Niektóre kleje wymagają bardzo dokładnego (równomiernego) wymieszania obu składników.
Dozowanie przy pomocy dozownika z automatycznym mieszaniem dwóch składników kleju.
Klej w kartuszach dwukomorowych. Dozowanie przy pomocy ręcznego lub pneumatycznego pistoletu dozującego. Kartusze są „gotowym”, prostym i tanim systemem dozowania, zastępującym drogie urządzenia dozujące.
Nakładanie kleju metodą „strużka na strużkę” (ang. bead on bead, kropla na kroplę).
Klasyczny system A/B. Składniki kleju są rozprowadzane na każdej powierzchni osobno, a następnie całość składana razem. Reakcja utwardzania zachodzi dopiero w momencie zetknięcia obu powierzchni.
Skontaktuj się z nami
Wypełnij poniższy formularz, a wkrótce się z Tobą skontaktujemy.
Aby uzyskać natychmiastową pomoc techniczną proszę o kontakt pod następującym numerem telefonu:
601536440