webLoaded = "false"

Często zadawane pytania na temat klejów strukturalnych

  • Każda sytuacja jest inna, ale nasz zespół doświadczonych inżynierów dostaje czasem podobne pytania. Oto niektóre z najczęstszych zgłaszanych zapytań. Udzielone odpowiedzi mogą nie oferować rozwiązania właściwego dla Twojego zastosowania. Dają one jednak dobry obraz tego, jakie czynniki należy wziąć pod uwagę podczas analizowania projektów, procesów i dostępnych technologii klejenia, aby przekonać się w jaki sposób kleje strukturalne 3M pomagają w udoskonalaniu produktów końcowych.

webLoaded = "false" Loadclientside=No
webLoaded = "false"

  • FAQ 1: W jaki sposób temperatura wpływa na proces utwardzania kleju?

    Jest to często zadawane i bardzo ważne pytanie – na przykład sezonowe wahania temperatur w fabryce w Gruzji zlokalizowanej na świeżym powietrzu mogą sięgać od 4,44°C do 40°C. Kleje strukturalne opierają się na reakcjach chemicznych, które są uzależnione od temperatury, więc należy pamiętać, że niższe temperatury spowalniają reakcję, a wyższe ją przyspieszają.

    Równanie Arrheniusa jest formułą ...

  • Film przedstawiający inżyniera aplikacji wyjaśniającego wpływ temperatury na proces utwardzania klejów
webLoaded = "false"

Równanie Arrheniusa jest formułą zależności szybkości reakcji od temperatury Zasadniczo każda zmiana temperatury o 10 stopni Celsjusza dwukrotnie przyspiesza lub spowalnia szybkość reakcji. Weźmy na przykład klej, którego czas otwarty wynosi 20 minut w temperaturze 25°C lub w temperaturze pokojowej. Jeśli podwyższysz temperaturę do 35°C, czas otwarty ulegnie skróceniu o połowę do około 10 minut. Jeśli natomiast obniżysz temperaturę do 15°C, czas otwarty wydłuży się do blisko 40 minut.

Zmiany temperatury nie wpływają tylko na na czas otwarty – mają taki sam wpływ na cały przebieg reakcji. Jeśli w temperaturze pokojowej produkt potrzebuje dwóch godzin na osiągnięcie wytrzymałości manipulacyjnej, to w temperaturze niższej o 10°C zajęłoby to cztery godziny. Jest to ważne nie tylko w kontekście procesów odbywających się na świeżym powietrzu i sezonowych wahań temperatury: zależność ta może być także wykorzystywana, by sterować procesem produkcji. Jeśli chcesz zwiększyć produkcyjność bez skracania czasu otwartego, możesz montować elementy w temperaturze pokojowej, a następnie przenieść je w miejsce, gdzie temperatura jest wyższa o 10 lub 20 stopni, aby zwiększyć szybkość utwardzania. W rzeczywistości, w temperaturze powyżej około 50°C reakcje przebiegają jeszcze szybciej, więc jeśli przeczytasz w biuletynie technicznym produktu sekcję poświęconą szybkości reakcji kleju utwardzanego ciepłem, dowiesz się, że po przekroczeniu temperatury około 50°C kleje utwardzające się w temperaturze pokojowej przez kilka dni, utwardzą się całkowicie w ciągu kilku godzin.

webLoaded = "false"
  • Wideo inżyniera aplikacji wyjaśniające odporność kleju na temperaturę w przypadku połączonego zespołu
  • FAQ 2: Jak powinienem oceniać odporność kleju na temperaturę w konstrukcji klejonej?

    Jest to pytanie, które często otrzymujemy od klientów, którzy nie są w stanie sami znaleźć na nie jednoznacznej odpowiedzi, ponieważ taka nie istnieje ze względu na wiele czynników, które należy wziąć pod uwagę. Nie ma jednoznacznej odpowiedzi, ale myśląc o ekspozycji na temperaturę, należy pamiętać o kilku kwestiach.

    Jeśli klej osiągnął ...

webLoaded = "false"

W jakim stopniu utwardzony jest klej?
Jeśli klej osiągnął właśnie wytrzymałość manipulacyjną lub ma nadal nieco płynną konsystencję, ekspozycja na temperaturę będzie miała inny skutek niż gdyby klej był w pełni utwardzony, np. po upływie trzech tygodniu lub sześciu miesięcy od chwili aplikacji i montażu.

Jaka jest najwyższa temperatura występująca podczas aplikacji?
Jak wysoka jest temperatura określana jako wysoka, a jak niska jest temperatura określana jako niska? Odpowiedź na te pytania pomaga zrozumieć, czy wystąpią jakiekolwiek problemy z degradacją termiczną z powodu osiągnięcia tych ekstremów temperaturowych przez klej.

Jak długo klejona część jest narażona na te skrajne temperatury i temperatury pośrednie?
Jeśli najwyższa temperatura, na jaką element jest narażony wynosi 150°C, to istotne jest, czy element jest narażony na oddziaływanie tej temperatury przez pięć minut, czy pięć tygodni, więc musisz wziąć pod uwagę całkowitą ekspozycję elementu na temperaturę i na tej podstawie rozważyć potencjalne ryzyko degradacji spoiny. Częstotliwość jest również istotna: jak często część będzie miała styczność ze skrajnymi temperaturami? Spoina znajdująca się na wolnym powietrzu na pustyni, gdzie temperatura zmienia się w cyklu 24-godzinnym, wahając się od 4,44°C nocy do 46,11°C w ciągu dnia, funkcjonuje w znacznie innych warunkach, niż spoina narażona na takie same skrajne temperatury, ale w odstępach wielu miesięcy, w cyklu rocznym.

Jakie jest rzeczywiste obciążenie oddziałujące na klej, gdy jest on narażony na działanie temperatury?
To ostatnie pytanie może być najważniejsze. Nawet jeśli klej nie ulega degradacji termicznej, nadal jest polimerem i ulegnie fizycznym zmianom. W szczególności, gdy temperatura przekroczy pewien punkt (temperatura szklenia), klej przejdzie ze stanu szklistego i sztywnego w stan bardziej miękki i gumowaty. Właściwości fizyczne kleju ulegną zmianie podczas rozgrzewania i stygnięcia produktu w trakcie etapu przejściowego, w tym między innymi sztywność, współczynnik rozszerzalności cieplnej i pojemność cieplna, co może wpływać na wytrzymałość kleju na przenoszenie obciążeń.

webLoaded = "false"
  • FAQ 3: Jak przygotować powierzchnię X?

    Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, jak przygotować dowolną powierzchnię przed aplikacją kleju bez posiadania bardziej szczegółowych informacji. Substraty i kleje stanowią prawdopodobnie najbardziej skomplikowane zagadnienie, ponieważ są one uzależnione od wszystkich innych wymagań: ogólne wymogi dotyczące działania kleju zostaną określone na podstawie temperatur, warunków środowiskowych, ogólnej potrzebnej wytrzymałości i warunków procesu, jak np. wymaganej szybkości utwardzania. To, czy i jak przygotować substrat, zależy w dużej mierze od rodzaju kleju, który wybierzesz, a nawet w obrębie samych substratów wyróżniamy różne rodzaje podłoży: nie wszystkie ABS są ABS, więc nie można wydać ogólnego oświadczenia, jak należy przygotować powierzchnię.

    Mając powyższe na względzie, wyróżniamy cztery szerokie kategorie materiałów ...

  • Film przedstawiający inżyniera aplikacji wyjaśniającego, jak przygotować powierzchnie.
webLoaded = "false"

Mając powyższe na względzie, wyróżniamy cztery szerokie kategorie materiałów, jednak nawet w obrębie tych kategorii stosuje się różne technologie klejenia do ich łączenia.

Metale mają bardzo wysoką energię powierzchniową, więc jeśli powierzchnia jest czysta i sucha, klej powinien ją łatwo zwilżyć, ale nie wszystkie metale są takie same. Weźmy na przykład aluminium i miedź. Aluminium jest pasywowanym (nieaktywnym) metalem, który jest dość obojętny, podczas gdy miedź jest aktywnym metalem, który będzie podatny na korozję. Dlatego nawet na etapie rozważania odpowiednich metod przygotowania powierzchni, należy wziąć pod uwagę, czy z czasem dojdzie do degradacji spowodowanej korozją.

Tradycyjne materiały takie jak szkło, drewno, skóra i beton. Mają umiarkowane energie powierzchniowe, ale każdy z nich ma zwykle pewną unikalną właściwość, którą należy wziąć pod uwagę. Na przykład szorstkość powierzchni. Weźmy na przykład naturalną skórę, która zawiera oleje stosowane w procesie garbowania – wraz z upływem czasu mogą one przesączać się do kleju, uplastyczniać go i powodować degradację spoiny klejowej. Hydroliza szkła oznacza, że klejąc szkło, należy zwrócić uwagę, by spoina nie była narażona na wnikanie wilgoci, która może doprowadzić do jej degradacji.

Tworzywa konstrukcyjne są tworzywami o wyższej energii powierzchniowej, jak na przykład akryle, poliwęglany, ABS kompozyty z żywicy epoksydowej. Materiały te są naprawdę wyjątkowe, ponieważ klejenie nie jest uzależnione jedynie od energii powierzchniowej – klej może zwilżyć całą powierzchnię, a jego zdolność utworzenia wiązania będzie również zależała od krystaliczności i polarności tworzywa sztucznego. Na przykład nylon ma dość wysoką energię powierzchniową, ale jest bardzo krystaliczny i niezbyt polarny. Kiedy przyjrzysz się wybranym mechanizmom adhezji, wiele klejów może początkowo wiązać klejone elementy, ale wraz z upływem czasu spoina utraci swoją wytrzymałość, chyba że będziesz pamiętać o bardziej dokładnym przygotowaniu powierzchni.

Tworzywa sztuczne o niskiej energii powierzchniowej (materiały LSE) to tworzywa stosowane do produkcji różnych wyrobów, takie jak polipropylen i polietylen, a także materiały o naprawdę niskich energiach powierzchniowych, jak na przykład fluorowane tworzywa sztuczne i silikony. Poliolefiny i tworzywa LSE stanowią odrębną kategorię materiałową same w sobie, ponieważ w ich przypadku trzeba użyć primerów albo zastosować obróbkę koronową lub użyć specjalnego kleju, który będzie w stanie wniknąć w tworzywo sztuczne i stworzyć splątane wiązania z polimerem samego substratu.

Wszystkie te zmienne pokazują, dlaczego nie istnieje jednoznaczna odpowiedź na to pytanie. Zazwyczaj konieczne jest też przeprowadzenie testów i budowa prototypów, aby upewnić się, że dany klej nadaje się do konkretnego zastosowania. Na samym początku dobrze jest zapoznać się z informacjami o materiałach dostępnymi na stronach 3M.com Klejenie i montaż, gdzie można znaleźć bardziej obszerne omówienie tej tematyki.

Drugą sugestią jest przejrzenie stron z danymi technicznymi klejów, które Cię interesują ze względu na adhezję do wielu różnych materiałów. Na tych stronach można zazwyczaj znaleźć dwie informacje: dane liczbowe pokazujące wytrzymałość na obciążenia, wyrażoną albo w PSI albo w MPa (w przypadku wytrzymałości złączy zakładkowych na ścinanie) lub funtach na cal (w przypadku wytrzymałości od odrywanie), jak również wartości powodujące awarię złącza. Kohezyjne zniszczenie połączenia znaczy, że w określonych warunkach klej pozostał związany z podłożami połączonych elementów i doszło do zniszczenia jego spójności wewnętrznej. Utrata adhezji oznacza oderwanie się kleju od jednego z substratów. Te dane mogą stanowić pobieżną wskazówkę, czy dany klej nadaje się do konkretnego zastosowania i czy powinieneś go brać pod uwagę.

Trzecią opcją, jeśli masz na myśli konkretny materiał lub pytanie o dodatek, który może migrować do kleju, jest skontaktowanie się z 3M. Nasz zespół ekspertów może przeanalizować dany problem i dostarczyć Ci potrzebnych informacji, które pomogą Ci zrozumieć, które kleje mogą lepiej nadawać się do klejenia danego elementów, biorąc pod uwagę jej żywotność.

webLoaded = "false"

Jakie są najczęściej spotykane rodzaje naprężeń w klejach strukturalnych?

  • Naprężenia rozciągające

    Naprężenia rozciągające

    W przypadku naprężenia rozciągającego kierunek rozciągania kształtuje się prostopadle do płaszczyzny połączenia klejowego. Siła oddziałuje równomiernie na całą klejoną powierzchnię. (Naprężenie ściskające oddziałuje w przeciwnym kierunku, popychając materiały do siebie, prostopadle do płaszczyzny klejonej powierzchni).
  • Naprężenia ścinające

    Naprężenia ścinające

    Naprężenie ścinające działa wzdłuż połączenia klejowego, powodując przesuwanie się jednego substratu po drugim. W tym przypadku siła oddziałuje w tej samej płaszczyźnie, co połączenie klejowe i rozkłada się wzdłuż całej powierzchni.
  • Naprężenia rozdzielające

    Naprężenia rozdzielające

    Naprężenie rozdzielające koncentruje się na jednej krawędzi złącza, wywierając siłę rozrywającą wiązanie i powodując rozdzielanie się substratów. Podczas gdy koniec połączenia klejowego jest narażony na skoncentrowane naprężenie, na drugą krawędź złącza teoretycznie nie oddziałują żadne siły. Rozszczepienie występuje między dwoma sztywnymi materiałami.
  • Naprężenia odrywające

    Naprężenia odrywające

    Siła oddzierająca jest również skoncentrowana na jednej krawędzi złącza. Co najmniej jeden z materiałów jest elastyczny, co skutkuje jeszcze większą koncentracją naprężeń na krawędzi natarcia niż przy naprężeniu rozdzielającym.

webLoaded = "false"

Skład chemiczny klejów strukturalnych

  • Kleje akrylowe

    Te dwuskładnikowe kleje zapewniają wysoką wytrzymałość i swobodę projektowania.

  • Kleje epoksydowe

    Kleje te zapewniają doskonałą trwałość i odporność na ekstremalne warunki środowiskowe.

    Jednoskładnikowy klej epoksydowy

    Dwuskładnikowy klej epoksydowy

  • Kleje PUR

    Te jednoskładnikowe produkty łączą szybkość klejów termotopliwych z właściwościami klejenia strukturalnego produktów utwardzanych wilgocią.

  • Kleje poliuretanowe

    Te formulacja doskonale nadają się do tworzenia wytrzymałych, elastycznych połączeń klejowych między różnymi materiałami.

  • Kleje anaerobowe

    Kleje te zapewniają szczelne połączenia i nadają się do zabezpieczania gwintów, uszczelniania rur i podobnych zastosowań.

  • Kleje cyjanoakrylowe

    Te produkty osiągają wytrzymałość manipulacyjną w ciągu 5-10 sekund i osiągają wyjątkowo wysoką wytrzymałość na rozciąganie.


Skontaktuj się z nami
Pozostajemy do Państwa dyspozycji.

Potrzebujesz pomocy w znalezieniu odpowiedniego rozwiązania do swojego projektu? Skontaktuj się z nami, jeśli potrzebujesz porady dotyczącej produktu, kwestii technicznej, zastosowania, lub jeśli chcesz nawiązać współpracę z ekspertem technicznym 3M (22) 739 60 00.

Potrzebujesz pomocy w znalezieniu odpowiedniego rozwiązania do swojego projektu? Skontaktuj się z nami, jeśli potrzebujesz porady dotyczącej produktu, kwestii technicznej, zastosowania, lub jeśli chcesz nawiązać współpracę z ekspertem technicznym 3M (22) 739 60 00.

Dołącz do nas
Zmień lokalizację
Polska - polski