Peruskysymys, joka monilla suunnitteluinsinööreillä on tuotteiden kokoonpanoa ajatellen, on: Mitä eroja liimojen ja tiivistysaineiden välillä on, mitkä työpaikat he ovat parhaiten, ja miten voin päättää, mitä materiaaleja ja sovelluksia varten käytetään?
Koska liimat ja tiivistysaineet voidaan joskus valmistaa samankaltaisista materiaaleista, samalla käsittelyajalla, erot eivät aina ole ilmeisiä. Vaikka tietyt kemiat toimivat paremmin yhtenä tai toisena, monet liimatekniikat voidaan myös muotoilla tiivistysaineiksi. Tiivistysaineilla ei kuitenkaan yleensä ole riittävää tarttuvuutta kahden pinnan pitämiseen yhdessä. Niitä ei käytetä primäärisidosmateriaaleina, ja ne voivat hiipiä kuormitettuna. Tiivisteaineita käytetään yleensä ulkopinnoilla.
Mitkä ovat tärkeimmät erot liimojen ja tiivisteiden välillä?
Tärkeimmät erot liimojen ja tiivistysaineiden välillä ovat lujuus ja muut lujuuteen liittyvät fyysiset ominaisuudet. Yleensä liimojen lujuus ja murtovenymä ovat pienemmät kuin tiivistysaineilla: liimat ovat yleensä yli 1000 psi: n kierrosleikkausta, kun taas tiivistysaineet ovat alle 1000 psi: n kierrosleikkauksia.
Tämän seurauksena liimat ovat jäykempiä ja kestävämpiä kuin tiivistysaineet, koska ne on suunniteltu pitämään kaksi pintaa kiinni toisiinsa pitkään riittävän voimakkaasti, jotta niitä ei voida erottaa. Niillä on tiiviimmin sidottu, monimutkaisempi molekyylirakenne kuin tiivistysaineilla, mikä auttaa niiden kykyä tarttua ja sitoa pintoja yhteen. Niillä on myös suurempi yhteenkuuluvuus, mikä johtaa korkeampiin lujuusarvoihin.
Liimat jaetaan yleensä kolmeen perustyyppiin: fysikaalisesti kovetetut, kemiallisesti kovettuneet ja paineherkät. Fyysisesti kovettuneet liimat alkavat nestemäisessä muodossa, joka kovettuu levityksen jälkeen, ja niitä on yksi kolmesta tyypistä: orgaaninen liuotin, vesipohjainen tai kuumasulatettu. Niillä voi olla laaja valikoima ominaisuuksia ja käyttötarkoituksia, ja niillä on laajasti vaihtelevia kemioita. Kemiallisesti kovettuneet liimat, sekä yksi- että kaksikomponenttiset, ovat yleensä erittäin vahvoja ja kestävät lämpötilaa, kosteutta ja monia kemikaaleja. Niiden kemiaan kuuluvat syanoakrylaatit, silikonit, metyylimetakrylaatit ja uretaanit. Paineherkät liimat pysyvät viskoosina eivätkä kiintey täysin, joten lämpötila ja kuormitus voivat vaikuttaa muodostamansa sidoksen laatuun.
Tiivisteaineet ovat paljon joustavampia kuin liimat, koska ne sisältävät yleensä elastomeeria, jonka molekyylirakenne on löyhästi silloitettu ja yleensä pastamainen. Tämä antaa heidän täyttää osien tai alustojen pintojen väliset aukot muodostaen ilmatiiviitä ja vesitiiviitä esteitä. Liima-aineisiin verrattuna tiivistysaineilla on yleensä suurempi kutistumisaste.
Tiivisteaineet jaetaan yleensä kolmeen tyyppiin: yksikomponenttiset, kaksikomponenttiset ja teipit. Yksikomponenttityypit ovat yleisimpiä ja helposti levitettäviä, ja kemiaan kuuluvat silikoni, uretaani, liuotinpohjaiset akryylit, liuotinpohjaiset butyylit, vesipohjainen lateksi, silyylimodifioitu polymeeri (SMP) ja polysulfidit. Kaksikomponenttityypit, jotka sisältävät aktivaattorin ja peruskomponentin, edellyttävät sekoituslaitteita ja applikaattoreita. Niiden kemiaan kuuluvat silikoni, uretaani ja polysulfidit. Tiivistysnauhatyypit ovat yleisimmin butyylikemioita.
Mitkä ovat näiden kahden materiaalin erilaiset käyttötarkoitukset?
Insinöörien on päätettävä, minkä tyyppisen liiman tai tiivistysaineen valitsevat, itselleen useita erilaisia kysymyksiä sen tunnistamiseksi, miten sitä käytetään heidän sovelluksissaan.
Alustavat kysymykset sisältävät, mistä materiaalista sidottu esine on tehty ja mitä olosuhteita se tarvitsee selviytyäkseen? Ensinnäkin, onko se rakenteellinen vai ei-rakenteellinen sidos? Pitääkö sidoksen tukea kantavaa esinettä? Siinä tapauksessa tarvitaan rakenneliima. Tai kiinnitetäänkö se johonkin muuhun, joka kantaa kuormaa, kuten niiteihin tai hitsaukseen? Tällöin tarvitaan joko ei-rakenteellista liimaa tai tiivistysainetta suoritettavan työn mukaan.
Seuraavaksi, kun valitaan joko liima tai tiivistysaine, mitkä ovat substraattimateriaalit ja mitä lämpö- ja ympäristöolosuhteita sidoksen on kestettävä? Jotkut liimat sitoutuvat paljon paremmin tietyntyyppisiin substraattimateriaaleihin, kuten keraamisiin, lasisiin tai tiettyihin metalleihin ja muoveihin. Ympäristöolosuhteet voivat sisältää jännitystyypit - puristus-, veto- tai vääntö-, ajoittaiset tai vakiot - ja kuormituksen, käyttölämpötilan ja kemiallisen altistumisen, johon sidosta käytetään. Erityisemmissä olosuhteissa voi olla tarve tarjota lämpö- tai akustinen eristys, sähköiset ominaisuudet, optiset ominaisuudet tai UV-stabiilisuus toimiakseen palonsuojana tai näyttämään tietyn pinnan ulkonäön.
Muita huomioita voivat olla substraattien sitominen erilaisilla mekaanisilla ominaisuuksilla, kuten erilaiset venymät jännityksen aikana tai erilaiset lämpölaajenemiskertoimet. Tiivistysaineille tämä vaatii riittävän venymän ja joustavuuden molempien alustamateriaalien vaatimusten täyttämiseksi. Alhaista kutistumista levityksen jälkeen voidaan myös tarvita.
Liimojen lisäehtoja voivat olla erilaiset vaaditut pinnan esikäsittelyt, riippumatta siitä, onko sidosraon oltava ohut vai paksu, onko osa vaaka- tai pystysuuntainen, vaadittu käyttöikä ja levityslaitteet sekä onko lämpökäsittely vai ultraviolettikovetus (UV) tarpeen . Kaikki nämä ja muut näkökohdat voivat vaikuttaa siihen, kuinka helposti liimat voidaan integroida olemassa olevaan tuotantolinjaan.
Tehtyään nämä päätökset insinöörit voivat alkaa valita tiettyjä kemikaaleja.
Käyttöesimerkkejä:
Kaikentyyppisiä liimoja käytetään erittäin monenlaisissa kaupallisissa ja teollisissa sovelluksissa. Tässä on otos:
- Sähkömoottorin magneettiliitos
- Puhelintankojen korjaus
- Keilahallien korjaus
- Rakenteellinen komposiittiliitos
- Lääketieteellisten laitteiden kokoonpano
- Sisäpaneelin kiinnitys
- Hunajakenno reuna täyttö
- Lentokoneiden yleiskorjaus
- Autojen saumojen tiivistys, korin paneeliliitokset ja leikkauskappaleet.
Yksikomponenttisten tiivisteaineiden sovelluksia ovat silikoni- ja vesipohjainen kotitulppa, uretaanit merenkulun korjaamiseen ja matkailuautojen ihonsidontaan, liuotinpohjaiset akryylit yleiskäyttöisiin muovi- ja metalliliimausaineisiin, liuotinpohjaiset butyylikattoainetiivisteet ja polysulfidi- tai SMP-ikkunatiivisteet . Butyyliteippejä käytetään säänpoistoon ja laitteiden kokoonpanoon.
Kaksikomponenttityyppejä käytetään yleensä vaativampiin sovelluksiin. Näitä ovat uretaanit tuulilasien kiinnittämiseen, polysulfidilentokoneet ja sotilaspolttoainesäiliöiden tiivisteet sekä silikonit kapselointiin tai vaahtoina palonsuojaksi rakennuksessa.
Osta laaja valikoima liimat & tiivistysaineet.
Lisälinkit
Jos sinulla on kysyttävää teipistä, tunnemme miehen, joka voi auttaa! Kysyä - Ellsworth Adhesives Liimaa lääkäri!
Tämän kuukauden blogitekstin sisällön välitti Gluespec® – palvelu Ellsworth Adhesives.
Gluespec auttaa insinöörejä löytämään liimoja ja muita materiaaleja teollisiin sovelluksiinsa.