Baner przedstawiający robota sprzątającego

Klejenie tworzyw sztucznych: Znajdź odpowiednie rozwiązanie do swojego projektu

Projektowanie z wykorzystaniem tworzyw sztucznych.

SKONTAKTUJ SIĘ Z NAMI

Typowe zastosowania klejów do tworzyw sztucznych

Łączenie jest przedmiotem zainteresowania wielu gałęzi przemysłu, w tym przemysłu motoryzacyjnego, przetwórstwa tworzyw sztucznych, przemysłu budowlanego, budowy maszyn, przemysłu opakowaniowego, technologii medycznej i przemysłu konsumenckiego. Klejenie zastępuje tutaj nie tylko spawanie, nitowanie, skręcanie i spawanie, ale umożliwia również nowe połączenia materiałów. Jest to szczególnie przydatne, gdy śruby i nity osłabiają kompozyt lub gdy spawanie i lutowanie wprowadza zbyt dużo ciepła do materiału.

Jednocześnie możliwe jest zastosowanie technik klejenia w celu zintegrowania z komponentem właściwości, które wykraczają poza samo łączenie, takich jak odporność izolacji na potencjały elektryczne, uszczelnienie przed gazami i cieczami, tłumienie drgań, ochrona przed korozją i kompensacja różnych dynamik części łączonych.

  • Mocowanie części plastikowych

    Części z tworzyw sztucznych są często mocowane za pomocą klejów, aby zapobiec ich przemieszczaniu podczas dalszej obróbki. Kleje na bazie akrylanów szczególnie dobrze przylegają do wielu tworzyw sztucznych. Akrylany mają tę zaletę, że szybko utwardzają się pod wpływem promieniowania UV.

  • Klejenie obudów z tworzyw sztucznych i elementów formowanych

    Tradycyjnie arkusze z tworzyw sztucznych są klejone na stykach czołowych lub z fazowanymi krawędziami. Dzięki specjalnym klejom możliwe jest również łączenie krawędzi wycinanych laserowo bez pęknięć naprężeniowych. Z kolei klejenie dużych powierzchni arkuszy z tworzyw sztucznych można uzyskać tylko za pomocą bardzo miękkich i elastycznych klejów. Wiele z tych klejów jest szczególnie przezroczystych. Dlatego też spoina klejowa wydaje się zanikać po zakończeniu klejenia. Wypukłe krawędzie lub kąty ukośne wydają się być wykonane z jednego kawałka i nie są już rozpoznawalne dla obserwatora jako połączenie klejone.

  • Odlewanie elementów z tworzyw sztucznych

    W wielu zastosowaniach produkowane są i łączone pojedyncze elementy z tworzyw sztucznych. W zależności od zastosowania dostępne są różne kleje i masy odlewnicze. Akrylany mają działanie wyrównujące naprężenia i chronią przed szokiem i obciążeniami wibracyjnymi. Stałe masy odlewnicze wzmacniają elementy i mają właściwości nośne.

  • Klejenie materiałów kompozytowych

    W przypadku tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknami klejenie jest często jedyną sensowną metodą łączenia, ponieważ procesy mechaniczne mogą w pewnych miejscach zniszczyć włókna. W połączeniu z innymi materiałami, kleje mogą dobrze kompensować różne współczynniki rozszerzalności. Jest to ważny czynnik, zwłaszcza przy budowie pojazdów. Środki antyadhezyjne są z reguły stosowane w produkcji odlewów wzmocnionych włóknami. Należy je dokładnie usunąć przed klejeniem.


Materiałoznawstwo tworzyw sztucznych

Właściwości klejące zależą od odpowiednich tworzyw sztucznych, które dzielą się na trzy grupy:

Tworzywa termoplastyczne

  • Polietylen (PE)

    PE (polietylen) jest najszerzej stosowanym tworzywem termoplastycznym na świecie. PE służy do produkcji plastikowych torebek, skrzynek na piwo, opakowań, wiader, butelek, folii spożywczej i uszczelek. PE jest bezsmakowy, bezwonny i fizjologicznie nieszkodliwy oraz odporny na działanie kwasów, zasad, roztworów soli, tłuszczów i olejów. Folie są zazwyczaj wykonane z bardziej miękkiego wysokociśnieniowego polietylenu, podczas gdy np. zastawa stołowa jest wykonana z twardszego niskociśnieniowego polietylenu o zakresie temperatur topnienia od 125 do 130 °C.

    Nazwy handlowe: Hostalen, Dyneema, Spectra itp.

  • Polipropylen (PP)

    PP (polipropylen) jest drugim najczęściej stosowanym tworzywem termoplastycznym, które jest wykorzystywane m.in. do produkcji opakowań na żywność, tekstyliów domowych, armatury i rurociągów, obudów technicznych, kasków i produktów medycznych. Ponad jedna trzecia włókien syntetycznych wykonana jest z PP. Polipropylen ma korzystniejsze właściwości niż polietylen, jest sztywniejszy i ma wyższy zakres temperatur topnienia, wynoszący około 165 °C. Daje to szerszy zakres zastosowań.

  • Polichlorek winylu (PCW)

    PCW (polichlorek winylu) to tworzywo sztuczne zawierające halogen, które jest stosowane do rur drenażowych, osłon kabli, węży, wykładzin podłogowych, profili okiennych itp. Rozróżnia się twarde i miękkie PCW. W celu uzyskania korzystnych właściwości użytkowych PVC, w przeciwieństwie do innych polimerów, wymaga dodania wielu dodatków, takich jak stabilizatory, smary, plastyfikatory i inne.

    Nazwy handlowe: Hostalit, Vinnol, potocznie: np. sztuczna skóra

  • Poliamidy (PA)

    PA (poliamidy) są bardzo wytrzymałe i odporne na uderzenia. Posiadają wysoką odporność na ścieranie i zużycie. Doskonałe właściwości ślizgowe sprawiają, że są one preferowanym materiałem konstrukcyjnym w budowie maszyn i pojazdów do produkcji łożysk ślizgowych, kół zębatych, kołków, śrub i nakrętek lub obudów. Poliamidy są niewrażliwe na paliwa i smary w temperaturach do 150 °C. Duża część poliamidów jest przędziona jako włókna syntetyczne. Włókna te charakteryzują się wysoką wytrzymałością na rozciąganie i są wykorzystywane m.in. do produkcji tekstyliów, lin wspinaczkowych, spadochronów i linek.

    Nazwy handlowe: Perlon, Nylon, Dralon itp.

  • Polistyren (PS)

    PS (polistyren) jest produkowany głównie jako amorficzny materiał termoplastyczny. Ma niską absorpcję wilgoci, bardzo dobre właściwości elektryczne i może być dobrze przetwarzany. Wady to skłonność do pękania pod wpływem naprężenia, niska odporność termiczna, łatwopalność i wrażliwość na rozpuszczalniki organiczne. Jeśli podczas polimeryzacji polistyren jest spieniany dwutlenkiem węgla, powstaje styrodur. Obszary zastosowań to materiały do izolacji termicznej i obwodowej, izolacja akustyczna, opakowania, obudowy izolacyjne, okładki na płyty CD, izolacja kabli elektrycznych i materiał na przełączniki.

    Nazwy handlowe: Styropor, Styroform i inne

  • Poli(tereftalan etylenu) (PET)

    PET (politereftalan etylenu) jest znany jako substytut szkła w butelkach na napoje, we włóknach wypełniających oraz jako włókna do produkcji odzieży. W elektrotechnice, folie PET są stosowane jako materiał nośny dla taśm magnetycznych. PET ma wysoką sztywność, twardość, odporność na ścieranie i jest odporny na rozcieńczone kwasy, oleje, tłuszcze i alkohole. Jest jednak wrażliwy na gorącą parę.

  • Polimetakrylan metylu (PMMA)

    PMMA (polimetakrylan metylu) ma splecione łańcuchy polimerowe. Jest bardzo odporny na warunki atmosferyczne i może być stosowany jako zamiennik szkła. Z PMMA produkowane są soczewki optyczne i okularowe, szyby, lampy i części sanitarne. Jest niezastąpiony w stomatologii, gdzie wykorzystuje się go do produkcji protez. W tym celu tworzywo sztuczne jest barwione solami metali, aby uzyskać typowy różowy kolor. Zastosowania są różnorodne. Na przykład PMMA może być stosowany do produkcji betonu polimerowego, szyb, soczewek, włókien optycznych, wanien, osłon oświetleniowych i klejów.

    Nazwy handlowe: szkło akrylowe, plexi,

  • Polimer akrylonitrylo-butadieno-styrenowy (ABS)

    ABS (Polimer akrylonitrylo-butadieno-styrenowy) jest obecnie tworzywem sztucznym codziennego użytku, które jest szeroko stosowane ze względu na twardość powierzchni, wysoką odporność na uderzenia i dobrą odporność na warunki atmosferyczne, starzenie i chemikalia: Na przykład do rur sanitarnych lub obudów urządzeń domowych i elektrycznych, jak również do zabawek, płyt i folii.

    Nazwy handlowe: Cycolac, Novodur itp., potocznie np. styreny

  • Kopolimer styrenowo-akrylonitrylowy (SAN)

    SAN (kopolimer styrenowo-akrylonitrylowy) to przezroczysty kopolimer dwóch przezroczystych tworzyw sztucznych: Powstaje w wyniku kopolimeryzacji styrenu (ok. 70%) i monomerów akrylonitrylu SAN (ok. 30%). Ten wysokowydajny polimer termoplastyczny jest często stosowany jako materiał do szklarni lub szyb przemysłowych i kabin prysznicowych ze względu na jego odporność na warunki atmosferyczne, sztywność, wytrzymałość i odporność na zarysowania.

  • Politetrafluoroetylen (PTFE)

    PTFE (politetrafluoroetylen) charakteryzuje się wysoką obojętnością chemiczną, wysoką stałą dielektryczną, trudnopalnością, odpornością termiczną do 260 °C, bardzo niskim współczynnikiem tarcia, właściwościami antyadhezyjnymi i wysoką odpornością na warunki atmosferyczne. Z technicznego punktu widzenia PTFE jest stosowany w łożyskach i uszczelnieniach w przemyśle lotniczym i maszynowym, w powłokach kabli w telekomunikacji, jako środek ochrony przeciwpożarowej w pojazdach i budynkach oraz do powlekania naczyń kuchennych.

    Nazwy handlowe: Gore-Tex, Dyneon

  • Polioksymetylen (POM)

    POM (polioksymetylen) jest ceniony za wysoką odporność na uderzenia, wytrzymałość, twardość i sztywność. Ze względu na niski współczynnik tarcia, wysoką odporność na odkształcenia cieplne, doskonałe właściwości ślizgowe i ścierne w połączeniu z niskimi współczynnikami tarcia, tworzywo to jest często stosowane jako tworzywo konstrukcyjne - przede wszystkim do części precyzyjnych, takich jak koła zębate, wały, przekładnie przełączające itp. Wysoka sprężystość powrotna polioksymetylenu sprawia, że tworzywo to jest przydatne do zastosowań w zakresie połączeń zatrzaskowych.

    Tworzywa POM są odporne na działanie rozcieńczonych zasad lub kwasów (pH > 4), jak również na działanie chlorowcowanych, aromatycznych i alifatycznych węglowodorów, olejów i alkoholi.

  • Poliwęglan (PC)

    PC (poliwęglan) to poliester kwasu węglowego. Ten całkowicie przezroczysty, termoplastyczny materiał charakteryzuje się przede wszystkim właściwościami optycznymi zbliżonymi do szkła, ale jest lżejszy. Dlatego materiał ten jest często wykorzystywany do lekkich konstrukcji, takich jak dachy panoramiczne lub przezroczyste pokrycia budynków.


Duroplasty

Tworzywa termoutwardzalne to tworzywa sztuczne, które w trakcie obróbki są ściśle powiązane w sieć. To sieciowanie odbywa się chemicznie pomiędzy molekułami materiałów wyjściowych. Proces nie jest już odwracalny. Po sieciowaniu takiego materiału może on być przetwarzany tylko mechanicznie. Duroplasty są zwykle twarde i kruche.

  • Aminoplasty (UF)

    UF (Aminoplasty) to materiały termoutwardzalne. Są one twarde i kruche i rozkładają się pod wpływem ciepła. Żywice melaminowe, żywice melaminowo-fenolowe i żywice mocznikowe są termoutwardzalnymi, ściśle usieciowanymi przestrzennie materiałami formierskimi. Punkty sieciowania są wiązaniami chemicznymi, dlatego termoutwardzalne tworzywa sztuczne mają, w przeciwieństwie do termoplastycznych, wyższą wytrzymałość, wyższą elastyczność, wyższą twardość i wyższą stabilność termiczną. Poprzez mieszanie różnych żywic powstają materiały wieloskładnikowe, które są stosowane w meblarstwie oraz do produkcji gniazdek, sprzętu AGD i odpornej na stłuczenia zastawy stołowej.

  • Fenoplast (PF)

    PF (fenoplasty) to termoutwardzalne, ściśle usieciowane przestrzennie materiały formierskie. Fenoplasty są polikondensatami fenoli (częściowo również krezoli) i formaldehydu, są niedrogie i używane głównie do form technicznych, pomimo ich ciemnego koloru.


  • Kauczuk naturalny (NR)

    NR (kauczuk naturalny) składa się z lateksu, lateksu drzewa kauczukowego.

  • Kauczuk akrylonitrylowy-butadienowy (NBR)

    NBR (kauczuk butadienowo-akrylonitrylowy) charakteryzuje się wysoką odpornością na oleje, tłuszcze i węglowodory oraz wysoką odpornością na ścieranie, rozciąganie i rozdarcie. NBR prawie nie ładuje się elektrostatycznie i dlatego nie należy obawiać się iskrzenia, dlatego materiał ten jest często stosowany w wężach do zbiorników i węży benzynowych. NBR jest klasyfikowany jako fizjologicznie nieszkodliwy i dlatego jest stosowany również w produkcji wody pitnej i napojów.

  • Kauczuk butadienowo-styrenowy (SBR)

    SBR (kauczuk butadienowo-styrenowy) jest obecnie najczęściej stosowanym kauczukiem syntetycznym i jest używany do produkcji opon, uszczelek i taśm przenośnikowych.

  • Kauczuk butadienowy (BR)

    BR (kauczuk butadienowy) jest drugim najważniejszym kauczukiem syntetycznym. Poprawia właściwości kauczuku naturalnego.

  • Kauczuk chloroprenowy (CR)

    CR (kauczuk chloroprenowy) to kauczuk syntetyczny, który znajduje zastosowanie m.in. w budowie pojazdów oraz w termoizolacyjnej odzieży sportowej. Węże, osłony kabli, uszczelki i pasy napędowe na bazie kauczuku chloroprenowego są często stosowane w przemyśle motoryzacyjnym ze względu na ich korzystne połączenie właściwości. Rozpuszczony w rozpuszczalnikach organicznych polichloropren, podobnie jak sama dyspersja polimerowa, ze względu na swoją dobrą odporność nadaje się również do różnych klejów. Światowe zużycie kauczuku chloroprenowego łącznie z klejami szacuje się na ponad 300 000 ton rocznie.

    Nazwa handlowa: Neopren

  • Kauczuk etylenowo-propylenowo-dienowy (EPDM)

    Do produkcji profili uszczelniających stosuje się EPDM (kauczuk etylenowo-propylenowo-dienowy). W przeciwieństwie do NBR, EPDM posiada bardzo dobre właściwości izolacji elektrycznej, doskonałą odporność na ozon i światło słoneczne oraz wyjątkową odporność na starzenie.

  • Silikony:

    Silikony – chemicznie bardziej precyzyjnie znane jako poli(organo)siloksany lub siloksany - są syntetycznymi polimerami, których atomy krzemu są połączone poprzez atomy tlenu (Si-O-Si). Zajmują one pozycję pośrednią między związkami organicznymi i nieorganicznymi. Obecnie znanych jest ponad 10.000 różnych rodzajów silikonu. Kauczuki silikonowe rozróżnia się w zależności od temperatury wymaganej do usieciowania.

    Sieciujące na zimno kauczuki silikonowe RTV są plastycznie odkształcalnymi materiałami, które są stosowane na przykład jako powłoki kabli, do izolacji elektrycznej lub do celów uszczelniających i tłumiących.

    Płynna, czerwona guma silikonowa (RTB/HB) charakteryzuje się wysoką odpornością termiczną i niską elastycznością. Stosuje się je jako materiał do budowy form odlewniczych do niskotopliwych metali, gdzie wymagana jest wysoka twardość.

    Z kolei niskolepki kauczuk silikonowy sieciowany na gorąco (HTV) jest średnio elastyczny, ma dobrą rozlewność i niską lepkość. Dlatego szczególnie nadaje się do produkcji form do odlewania wosku elastycznego lub reliefu, form do odlewania figurek lub paneli dekoracyjnych, form do odlewania żywic epoksydowych/odlewniczych, cementu, gipsu lub innych materiałów sypkich.

    Wysokoelastyczna guma silikonowa (RTV/HE) jest dość płynną gumą silikonową o bardzo wysokiej elastyczności i jednocześnie niskiej lepkości. Nadaje się szczególnie do produkcji filigranowych form elastycznych z wyraźnymi podcięciami. Obszary zastosowania to formy do odlewów wypukłych lub formy do silnie ustrukturyzowanych paneli dekoracyjnych lub elementów ściennych.

  • Materiały piankowe:

    W zasadzie prawie wszystkie tworzywa sztuczne nadają się do spieniania, np. poliuretan (PUR twarda/miękka pianka), ekspandowany polipropylen (EPP), ekspandowany polistyren (EPS), ekspandowany polietylen (EPE). Właściwości te można określić poprzez dobór surowców. Na przykład, silnie usieciowane sztywne pianki są produkowane przy użyciu krótkołańcuchowych polioli, podczas gdy miękkie i elastyczne pianki są produkowane przy użyciu długołańcuchowych polioli.

  • Tworzywa sztuczne wzmocnione włóknami:

    Kompozyty wzmacniane włóknami to mieszane lub wielofazowe materiały składające się głównie z włókien wzmacniających (np. szklanych, węglowych, polimerowych lub ceramicznych) oraz otaczającej je osnowy (tworzywa sztuczne, żywice syntetyczne). W zależności od obszaru zastosowania, dodawane są różne dodatki i wypełniacze. Dzięki temu elementy wykonane z materiałów kompozytowych są bardziej stabilne i sprężyste niż te wykonane z materiałów jednoskładnikowych, przy zachowaniu tej samej wagi.

    Z tego powodu kompozyty są często wykorzystywane do budowy lekkich konstrukcji. Przemysł lotniczy i samochodowy, elektrownie wiatrowe i zbiorniki chemiczne to główne obszary zastosowania tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknami.

    Włókna szklane są również najczęściej stosowanym rodzajem włókien ze względu na ich stosunkowo niską cenę, a ich udział wynosi ponad 90%. W zależności od zastosowania, długość typowych zbrojeniowych włókien szklanych wynosi od 10 do 300 µm. Włókna o długości powyżej 1 mm są już uważane za długie w dziedzinie przetwórstwa tworzyw sztucznych.


Energia powierzchniowa tworzyw sztucznych

Zasadniczo dobrą przyczepność uzyskuje się na materiałach o wysokiej energii powierzchniowej - takich jak stal, szkło, ceramika itp. Podstawowym warunkiem dobrego wiązania jest wystarczające zwilżenie powierzchni. W tym celu energia powierzchniowa podłoża musi być większa niż napięcie powierzchniowe kleju.

Jednak kluczowe znaczenie mają wiązania na niektórych niskoenergetycznych tworzywach sztucznych, takich jak poliolefiny (PP, PE i PTFE) oraz materiałach zawierających silikon. Powierzchnie wysokoenergetyczne (polarne) zapewniają lepszą przyczepność kleju niż powierzchnie niskoenergetyczne (niepolarne).

Zwilżalność tworzyw sztucznych można szybko i łatwo ocenić za pomocą kropli wody naniesionej na powierzchnię. Jeśli tworzy się punktowa kropla wody, powierzchnia jest niskoenergetyczna. Z drugiej strony, jeśli kropla wody się rozpłynie, powierzchnia jest powierzchnią wysokoenergetyczną. Aby dokładniej przyjrzeć się zwilżalności, stosuje się tusze testowe i mierzy kąt zwilżania kropli (metody pomiarowe zgodne z DIN 53 364 lub ASTM D 2578-84).

  • Równanie Younga
    Równanie Younga

    W przypadku klejenia powierzchni z tworzyw sztucznych zmierzony kąt zwilżania powinien być jak najmniejszy. Obowiązuje równanie Younga.

  • Równanie Younga (2)
    Równanie Younga (2)

    Kąt zwilżania q kropli cieczy zależy od energii powierzchniowej cieczy sl i od energii powierzchniowej tworzywa ss.

    Energia powierzchni styku cieczy z plastikiem wynosi ssl.

  • Równanie Younga (3)
    Równanie Younga (3)

    Po wyliczeniu wzoru otrzymujemy krytyczną energię powierzchniową sc.


Jesteśmy do Twojej dyspozycji!
Nawiążmy współpracę! Produkty 3M są nieustannie udoskonalane, by lepiej spełniać potrzeby klientów. Jeśli potrzebujesz znaleźć odpowiedni produkt do swojego zastosowania lub masz inne pytania dotyczące rozwiązań 3M, prosimy o kontakt (22) 739 60 00.
Nawiążmy współpracę! Produkty 3M są nieustannie udoskonalane, by lepiej spełniać potrzeby klientów. Jeśli potrzebujesz znaleźć odpowiedni produkt do swojego zastosowania lub masz inne pytania dotyczące rozwiązań 3M, prosimy o kontakt (22) 739 60 00.

Krytyczna energia powierzchniowa


Liczy się odpowiednia obróbka powierzchni

  • Powierzchnie wielu tworzyw sztucznych stanowią bardzo słabą bazę adhezyjną do klejenia, gdy nie są odpowiednio przygotowane. Stawia to wysokie wymagania wstępnej obróbce. Dlatego tworzywa sztuczne powinny być suche, wolne od kurzu i tłuszczu, a oprócz czyszczenia należy je również specjalnie aktywować w miejscu klejenia, aby uzyskać wystarczającą przyczepność. Przygotowane powierzchnie mogą być aktywne przez krótki czas, dlatego należy je natychmiast skleić lub zabezpieczyć tym stanie odpowiednim lakierem podkładowym. W przypadku większości procesów należy przestrzegać rozmaitych przepisów bezpieczeństwa, a podczas wstępnej obróbki tworzyw sztucznych należy także uważać, aby nie zostały uszkodzone przez środek czyszczący.

    Czyszczenie i odtłuszczanie powierzchni tworzywa sztucznego z luźno przylegającego kurzu, oleju, smaru oraz środków oddzielających i procesowych za pomocą wody lub rozpuszczalników - nie zmienia to struktury powierzchni. Czyszczenie można przeprowadzać przez zanurzenie lub natryskiwanie. Odtłuszczanie odbywa się za pomocą rozpuszczalników organicznych lub poprzez wstępne suszenie w piecu.

    Wstępna obróbka mechaniczna poprzez szczotkowanie, szlifowanie lub piaskowanie - zmienia chropowatość i wielkość powierzchni efektywnej dla wiązania. Równocześnie usuwane są luźno przylegające produkty reakcji, środki polerujące i poślizgowe oraz stabilizatory.

    Chemiczna obróbka wstępna odbywa się poprzez wytrawianie substancjami kwasowymi lub zasadowymi. W procesie tym poprzez utlenianie lub fosforanowanie powstaje nowa strukturalna warstwa graniczna o znacznie większej polarności. Dzięki wstępnej obróbce chemicznej na mokro, np. z użyciem kwasu chromosiarkowego, można obrabiać elementy o dowolnej konstrukcji.

    W fizycznych procesach obróbki powierzchniowej wykorzystuje się wysokoenergetyczne promieniowanie elektronowe, laserowe lub UV lub procesy termiczne, takie jak obróbka płomieniowa, plazma elektryczna lub procesy koronowe. Zmieniają powierzchnię chemicznie i fizycznie. Podczas obrabiania tworzyw sztucznych za pomocą ognia otwarty płomień jest prowadzony nad powierzchnią łączonej części w określonej odległości i z określoną prędkością. Płomień może być stosowany w sposób redukujący lub utleniający, w zależności od rodzaju tworzywa, które ma być poddane obróbce za pomocą płomienia. Dzięki temu powierzchnia elementu jest bardziej energiczna i łatwiejsza do łączenia. Poprzez dodanie substancji chemicznie reaktywnych można jeszcze bardziej wpłynąć na powierzchnię.

    Aby zwiększyć energię powierzchniową, powierzchnie można również powlekać. Można to zrobić zarówno metalami, jak w przypadku galwanizacji, jak i z promotorami adhezji, takimi jak lakiery podkładowe lub aktywatory. Podobnie jak kleje, promotory adhezji są substancjami chemicznie reaktywnymi, dlatego też należy dokładnie przestrzegać instrukcji stosowania, takich jak czas przydatności do użycia itp. Promotory adhezji stosuje się w przypadkach, gdy wiązanie tylko klejem nie przyniosło wymaganych rezultatów.


  • ##discLink1##

  • Elementy z tworzyw sztucznych są często mocowane za pomocą klejów, aby zapobiec ich przemieszczaniu podczas dalszej obróbki. Kleje na bazie akrylanu w szczególności zazwyczaj bardzo dobrze przylegają do wielu tworzyw sztucznych. Mają one działanie wzmacniające i wspierające dla przenoszenia obciążeń i redukcji naprężeń. Kleje akrylowe, stosowane również do klejenia trwałego, charakteryzują się krótkim czasem utwardzania i wysoką wytrzymałością na wielu tworzywach sztucznych i elastomerach. Kleje te osiągają np. jako kleje dwuskładnikowe do tworzyw sztucznych, takich jak PC, PMMA, PVC itp. dobrą wytrzymałość na ścinanie i odrywanie, jak również dobrą udarność przy obciążeniach dynamicznych. Z serii 3M Scotch-Weld zostały opracowane także kleje akrylowe, które zapewniają dobre wyniki na trudnych do klejenia tworzywach sztucznych o niskiej energii powierzchniowej bez konieczności specjalnego przygotowania powierzchni lub stosowania lakieru podkładowego.

    Szczególnie szybkie kleje utwardzane promieniami UV na bazie akrylanów są odpowiednie dla krótkich czasów procesu i tym samym dla masowej produkcji. Nawet w głębokich warstwach zapewnione jest optymalne utwardzenie. Warunkiem jest jednak, aby tworzywa sztuczne były przezroczyste i nie blokowały promieniowania UV. Obecnie, dostosowane fotoinicjatory i odpowiednie źródła promieniowania pozwalają nawet na utwardzanie tworzyw sztucznych blokujących tradycyjne długości fal promieniowania UV. W przypadku szczególnie grubych warstw kleju stosuje się również kleje dwuskładnikowe lub warstwy utwardzane są światłem o dłuższej fali (około 405 nm LED). W ten sposób można utwardzać nawet warstwy kleju o głębokości do kilku milimetrów.

    Jeśli podczas klejenia występują podcięcia lub strefy cienia, często stosuje się systemy klejów o podwójnym utwardzaniu, które są utwardzane termicznie po naświetlaniu promieniami UV. Do podłoży nieprzezroczystych stosuje się kleje na bazie żywic epoksydowych, które mogą być utwardzane termicznie lub w temperaturze pokojowej. Dwuskładnikowe, wysokowydajne kleje strukturalne na bazie żywicy epoksydowej są stosowane np. w przemyśle samochodowym i lotniczym, gdzie osiągają wysoką wytrzymałość strukturalną w temperaturze pokojowej, nawet na powierzchniach niskoenergetycznych, takich jak tworzywa sztuczne.


Klejenie plastiku za pomocą taśm klejących

  • Na rynku dostępne są dwustronne taśmy klejące z pianki akrylowej do szerokiego zakresu zastosowań. Są one wykonane ze spienionego kleju akrylowego o zamkniętych komórkach dla wymagających kombinacji materiałów lub tworzyw sztucznych o niskiej energii powierzchniowej, takich jak PE lub PP. Dobrze przejmują siły i są dzięki temu trwale odporne na siły rozciągające, ścinające, rozrywające i odrywające. Nadają się one np. do klejenia lusterek i listew ozdobnych.


Stosowanie klejów

  • Wybierając klej, należy wziąć pod uwagę, jakie połączenie musi wytrzymać i na jakie naprężenia będzie narażony element podczas użytkowania. Są to pytania dotyczące obciążeń mechanicznych, dynamicznych i statycznych, zakresu temperatur, wpływu wilgoci, innych substancji chemicznych czy promieniowania UV. Jednocześnie lista wymagań powinna zawierać informacje o częściach, które mają zostać połączone, warunkach produkcji, specyfikacjach BHP i ochrony środowiska, informacje o długoterminowej odporności i zapewnieniu jakości, a także o wybranych procedurach badawczych i kosztach .

    Dzięki tym informacjom można wybrać klej i obróbkę powierzchni w oparciu o karty danych technicznych, doświadczenie i literaturę. Jeśli jest to ważne, przed użyciem kleju należy wykonać i przetestować połączenie klejone. W testach mechanicznych połączenie jest obciążane aż do zerwania. Rodzaj pęknięcia dostarcza informacji o jakości połączenia oraz wskazuje, gdzie podczas klejenia wystąpiły defekty. Uszkodzenie adhezyjne następuje, gdy klej odkleja się od połączonej części, uszkodzenie kohezyjne jest pęknięciem w samym kleju, może też wystąpić pęknięcie w części klejonej tzw. uszkodzenie substratu.

    Z reguły pęknięcie kohezyjne lub pęknięcie w łączonym elemencie można uznać za korzystny wskaźnik wysokiej jakości połączenia, ponieważ w tym przypadku można w dużym stopniu wykluczyć wady obróbki powierzchni. Uszkodzenie adhezyjne często wskazuje na wadliwą obróbkę wstępną powierzchni, na przykład zanieczyszczenia, kondensację, niewystarczające napięcie powierzchniowe lub korozję podłoża. Badania starzeniowe można przeprowadzić w komorze klimatycznej, a następnie określić wytrzymałość i odkształcalność oraz ich zmiany w przebiegu starzenia. Dzięki tej wiedzy można ocenić podatność  połączenia na naprężenia i wybrać najbardziej odpowiedni klej do aplikacji.


Instrukcja klejenia

  • 1: ABS - Polimer akrylonitrylo-butadieno-styrenowy jest obecnie tworzywem sztucznym codziennego użytku, które jest szeroko stosowane ze względu na twardość powierzchni, wysoką odporność na uderzenia i dobrą odporność na warunki atmosferyczne, starzenie i chemikalia: Niestety, niskoenergetyczny ABS nie daje się bezproblemowo skleić zwykłymi klejami i zwykle jest to możliwe dopiero po obróbce powierzchni rozpuszczalnikiem - ketonem metylowo-izobutylowym. ABS z ABS można również łączyć ketonem metylowo-etylowym (MEK)/butanonem i dichlorometanem (chlorkiem metylenu). Optymalna procedura: Oczyścić klejone powierzchnie, wysuszyć. Nałożyć jedną warstwę kleju na jedną lub obie strony i pozostawić na krótko do odparowania przed dociśnięciem.

    2: GRP/CFRP - Kompozyty wzmocnione włóknami są materiałami mieszanymi lub wielofazowymi, które zasadniczo składają się z dwóch głównych składników: otaczającą matrycę (plastik, żywice syntetyczne) i włókna wzmacniające (np. szkło, węgiel, polimery lub ceramika). Wiązki włókien są otoczone przez matrycę jak elastycznie zamknięta wiązka. W połączeniu z tymi dwoma składnikami materiał ten uzyskuje właściwości wyższej jakości niż każdy z dwóch składników indywidualnie. Do nie do końca bezproblemowego łączenia lekkich materiałów na rynku opracowano wiele produktów, w tym firmy 3M, które doskonale nadają się do wydajnego wypełniania lub łączenia kompozytów włóknistych, systemów wielomateriałowych i niskoenergetycznych tworzyw sztucznych.

    3: Guma lub materiały gumopodobne znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle i życiu codziennym: na przykład w uszczelkach i rolkach, w tłumikach drgań lub w obuwiu. Ogólnie do klejenia gumy nadaje się cała gama różnych rodzajów klejów. Jednak optymalny klej zawsze w dużym stopniu zależy od mieszanki gumowej i przeznaczenia. 

    4: Pianka gumowa
    Termin pianka gumowa jest używany głównie do opisu pianek o otwartych komórkach i elastycznych, które mają zamkniętą, szczelną powłokę zewnętrzną. Są one ekspandowane przez dodanie gazów spieniających do kauczuku naturalnego, chloroprenu, kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego lub podobnych kauczuków syntetycznych i są klasyfikowane jako kauczuki porowate. Podczas wulkanizacji porofor rozdmuchuje mieszankę i nadaje elastomerowi termoplastycznemu trwałą elastyczność. Uważa się, że pianka gumowa ma słabą przyczepność lub prawie wcale. W zależności od drugiego materiału dostępne są tylko indywidualne, specjalne kleje, które umożliwiają łączenie użytkowe. Przyczepność pianki gumowej do niektórych tworzyw sztucznych, takich jak poliolefiny (polietylen, polipropylen) lub guma, jest szczególnie krytyczna.

    5: Pianki są powszechne w życiu codziennym: Są używane od tapicerki i materacy po materiały izolacyjne. Bazują one na szerokiej gamie tworzyw sztucznych jako surowców. Jednak nie każdy klej nadaje się do każdego materiału. Ze względu na szeroką gamę wariantów, warto więc zawsze wcześniej przetestować zachowanie kleju na małych próbkach materiału.

    6: Uważa się, że silikony, z ich niskoenergetyczną, wyjątkowo antyadhezyjną powierzchnią, są trudne lub prawie niemożliwe do klejenia. Wśród nielicznych produktów klejących, które wykazują tutaj skuteczne wyniki, znajdują się na przykład nowe rodzaje silikonowych błon klejowych i taśm dwustronnie klejących, umożliwiają wydajną automatyzację procesów produkcji seryjnej - na przykład w sektorze motoryzacyjnym.

  • Klejenie tworzyw termoplastycznych

    1: PET - politereftalan etylenu - jest stosowany w wielu produktach technicznych, na przykład w elementach o skomplikowanych kształtach i wąskich tolerancjach. PET jest jednym z tworzyw sztucznych trudnych do klejenia. W celu osiągnięcia lepszych rezultatów, zaleca się aktywację powierzchni tego tworzywa za pomocą procesów fizycznych i/lub chemicznych, aby można je było skutecznie połączyć.

    2: PA - poliamid jest bardzo wytrzymały i odporny na uderzenia. Jego odporność na ścieranie i zużycie w połączeniu z doskonałymi właściwościami ślizgowymi sprawiają, że jest preferowanym materiałem konstrukcyjnym w budowie maszyn lub pojazdów. Ze względu na swoją wysoką wytrzymałość mechaniczną poliamid (często wzmocniony włóknem węglowym lub szklanym)wyparł obecnie wiele elementów metalowych w konstrukcji pojazdów. Ale PA nie jest łatwy do klejenia. Uzyskanie wysokiej siły wiązania na materiałach PA wymaga zastosowania specjalnych metod obróbki wstępnej lub specjalnie opracowanych, reaktywnych klejów.

    3: PMMA - polimetakrylan metylu, znany również jako pleksiglas lub szkło akrylowe, zachwyca swoimi właściwościami optycznymi i powierzchniowymi. W życiu codziennym poszycia faliste, na przykład do zadaszenia altan ogrodowych lub pergoli, są często błędnie oferowane jako pleksi. W rzeczywistości są wykonane z poliwęglanu lub PCW, co może mieć duże znaczenie podczas klejenia materiału. To samo dotyczy tzw. szkła hobbystycznego z marketu budowlanego. W przypadku klejenia niskoenergetycznych tworzyw sztucznych, takich jak PMMA, energia powierzchniowa ma kluczowe znaczenie. Należy jednak zachować ostrożność przy stosowaniu niektórych rozpuszczalników do przygotowania klejenia. Poza tym na rynku dostępna jest szeroka gama wysokowydajnych klejów do skutecznego łączenia PMMA z wieloma innymi materiałami

    4: POM - Polioksymetylen jest jednym z najczęściej stosowanych tworzyw konstrukcyjnych ze względu na doskonałe właściwości ślizgowe i ścierne. Dzięki swoim znakomitym właściwościom mechanicznym POM wypełnia lukę w stosunku do droższych materiałów metalowych, często je zastępuje i dlatego jest jednym z preferowanych materiałów konstrukcyjnych, m.in. do precyzyjnych części mechanicznych. Zwykle klejenie jest możliwe tylko po wstępnej obróbce powierzchni przez obróbkę płomieniową, wytrawianie podkładem, obróbkę koronową lub obróbkę plazmą niskociśnieniową. Nowoczesne, wysokowydajne kleje mogą się jednak bez tego obejść.

    5: PS - polistyren jest jednym z najczęstszych masowych tworzyw sztucznych w życiu codziennym. Można go znaleźć w opakowaniach/puszkach do żywności lub pudełkach na płyty CD, a także w gniazdkach. Jako rozpuszczalne w rozpuszczalnikach i polarne tworzywo sztuczne, polistyren jest w zasadzie dość łatwy do klejenia, ale wybór kleju i procesu klejenia zawsze zależy od drugiego materiału, z którym ma być łączony PS. Płyty izolacyjne ze sztywnej pianki wykonane ze styropianu o otwartych porach (EPS lub Styropor) są obecnie najczęściej stosowane do izolacji elewacji w ramach kompozytowego systemu izolacji termicznej (ETICS).

    6: PP - Polietylen stał się nieodzowną częścią codziennego życia. Można go znaleźć między innymi w rurach, beczkach deszczowych, zmywarkach i wielu elementach przemysłowych. Jednak klejenie materiału nie jest bezproblemowe ze względu na jego antyadhezyjne właściwości. Jednak wydajne systemy klejące dostępne obecnie na rynku oferują praktyczne rozwiązania w tym zakresie.

    7: PTFE – politetrafluoroetylen
    Ze względu na swoją obojętność chemiczną oraz odporność na wszelkie kwasy, zasady, alkohole, benzyny, ketony, oleje itp., politetrafluoroetylen jest często stosowany jako powłoka w kontaktach z agresywnymi chemikaliami - np. jako materiał wyściółki do aparatury chemicznej, pojemników, zawory, krany, pompy, korpusy filtrów, kolumny i rurociągi. Właściwości antyadhezyjne politetrafluoroetylenu są wyraźne, tzn. inne, nawet lepkie substancje nie przywierają do jego powierzchni i nie jest zwilżany przez płyny. Z tego powodu tworzywo PTFE jest nadal uważane za trudne lub prawie niemożliwe do klejenia. Jednak po specjalnej obróbce wstępnej powierzchni, z użyciem nowoczesnych klejów, można osiągnąć dobre wyniki.

    8: SAN - kopolimer styrenowo-akrylonitrylowy
    Przezroczyste tworzywo SAN z grupy tworzyw na bazie styrenu jest często stosowane jako materiał do przeszkleń szklarniowych lub przemysłowych, a także kabin prysznicowych ze względu na swoją odporność na warunki atmosferyczne, sztywność i odporność na zarysowania. W zależności od wymagań do klejenia tworzywa SAN nadaje się szeroka gama wysokowydajnych klejów.

    9: PC - Poliwęglan (PC)
    Całkowicie przezroczysty plastik charakteryzuje się przede wszystkim właściwościami optycznymi zbliżonymi do szkła. Szczególną zaletą jest jednak jego niższa waga w porównaniu ze szkłem. Dlatego materiał ten jest często wykorzystywany do lekkich konstrukcji budowlanych, takich jak dachy panoramiczne lub przezroczyste osłony budynków. Podczas stosowania rozpuszczalników na PC mogą wystąpić pęknięcia naprężeniowe. Przy wyborze kleju ważne jest również, aby właściwości optyczne nie uległy pogorszeniu.


SKONTAKTUJ SIĘ Z NAMI

Wyślij nam wiadomość

Dziękujemy za zainteresowanie firmą 3M. Aby pomóc nam skutecznie zarządzać Twoim zapytaniem i odpowiadać na nie, uprzejmie prosimy o podanie niektórych kluczowych informacji, w tym danych kontaktowych. Podane przez Ciebie informacje zostaną wykorzystane w celu udzielenia odpowiedzi na Twoje zapytanie za pośrednictwem poczty elektronicznej lub telefonu przez przedstawiciela 3M lub jednego z naszych autoryzowanych partnerów biznesowych, którym możemy udostępnić Twoje dane osobowe zgodnie z polityką prywatności 3M.

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  • 3M takes your privacy seriously. 3M and its authorized third parties will use the information you provided in accordance with our Privacy Policy to send you communications which may include promotions, product information and service offers. Please be aware that this information may be stored on a server located in the U.S. If you do not consent to this use of your personal information, please do not use this system.

  • Wyślij wiadomość

Dziękujemy za kontakt z 3M

Otrzymaliśmy Państwa wiadomość i obecnie przetwarzamy zapytanie
Jeden z naszych przedstawicieli skontaktuje się z Państwem telefonicznie lub za pomocą poczt e-mail

An error occurred.