Podstawowym pytaniem, jakie wielu inżynierów projektantów zastanawia się nad montażem swoich produktów, jest: Jakie są różnice między klejami i uszczelniaczami, w jakich pracach są najlepsi i jak zdecydować, które z nich użyć do jakich materiałów i zastosowań?
Bo kleje i uszczelniacze czasami mogą być wykonane z podobnych materiałów, z podobnymi czasami obróbki, różnice nie zawsze są oczywiste. Chociaż niektóre chemikalia działają lepiej jako jedna lub druga, wiele technologii klejących można również sformułować jako uszczelniacze. Jednak szczeliwa zwykle nie mają wystarczającej przyczepności, aby utrzymać razem dwie powierzchnie. Nie są używane jako podstawowe materiały spajające i podlegają pełzaniu pod obciążeniem. Szczeliwa są zwykle używane na powierzchniach zewnętrznych.
Jakie są główne różnice między klejami i uszczelniaczami?
Główne różnice między klejami i uszczelniaczami to wytrzymałość i inne cechy fizyczne związane z wytrzymałością. Zasadniczo kleje mają wyższą wytrzymałość i mniejsze wydłużenie przy zerwaniu niż szczeliwa: kleje mają na ogół ponad 1000 psi ścinania na zakład, podczas gdy szczeliwa mają mniej niż 1000 psi na ścinanie.
W konsekwencji kleje są bardziej sztywne i trwałe niż szczeliwa, ponieważ są zaprojektowane tak, aby utrzymywać dwie powierzchnie przyklejone do siebie przez długi czas na tyle mocno, że nie można ich rozdzielić. Mają bardziej usieciowaną, bardziej złożoną strukturę molekularną niż szczeliwa, co poprawia ich zdolność do chwytania i wiązania powierzchni. Mają również większą spójność, co skutkuje wyższymi wartościami wytrzymałości.
Kleje dzieli się zwykle na trzy podstawowe typy: utwardzane fizycznie, utwardzane chemicznie i wrażliwe na nacisk. Kleje utwardzane fizycznie rozpoczynają się w postaci płynnej, która twardnieje po nałożeniu i występują w jednym z trzech typów: rozpuszczalnik organiczny, na bazie wody lub topliwy. Mogą mieć szeroki zakres właściwości i zastosowań oraz mają szeroki zakres chemii. Kleje chemoutwardzalne, jedno- i dwuskładnikowe, są na ogół bardzo mocne i odporne na temperaturę, wilgoć i wiele chemikaliów. Ich chemikalia obejmują cyjanoakrylany, silikony, metakrylany metylu i uretany. Kleje wrażliwe na nacisk pozostają lepkie i nie krzepną całkowicie, więc temperatura i obciążenie mogą wpływać na jakość tworzonego wiązania.
Szczeliwa są znacznie bardziej elastyczne niż kleje, ponieważ zwykle zawierają elastomer o strukturze molekularnej, która jest luźno usieciowana i ma konsystencję podobną do pasty. Pozwala im to wypełnić luki między powierzchniami elementów lub podłoży, tworząc szczelne i wodoszczelne bariery. W porównaniu z klejami szczeliwa mają na ogół wyższe wskaźniki skurczu.
Szczeliwa są zwykle podzielone na trzy typy: jednoskładnikowe, dwuskładnikowe i taśmy. Typy jednoskładnikowe są najbardziej powszechne i można je łatwo stosować, a chemia obejmuje silikon, uretan, akrylowe rozpuszczalniki, butylowe rozpuszczalniki, lateks na bazie wody, polimer modyfikowany sililem (SMP) i polisiarczki. Typy dwuskładnikowe, zawierające aktywator i składnik podstawowy, wymagają sprzętu do mieszania i aplikatorów. Ich chemia obejmuje silikon, uretan i polisiarczki. Typy taśm uszczelniających są najczęściej chemikaliami butylowymi.
Jakie są różne zastosowania tych dwóch materiałów?
Przy podejmowaniu decyzji, jaki rodzaj kleju lub szczeliwa wybrać, inżynierowie muszą zadać sobie kilka różnych pytań, aby określić, w jaki sposób będzie on stosowany w swoich aplikacjach.
Pierwsze pytania dotyczą tego, z jakiego materiału jest wykonany klejony przedmiot i jakich warunków potrzebuje, aby przetrwać? Po pierwsze, czy jest to wiązanie strukturalne czy niestrukturalne? Czy wiązanie musi podtrzymywać przedmiot nośny? W takim przypadku wymagany jest klej strukturalny. A może jest mocowany do czegoś innego, co przenosi obciążenie, na przykład nitów lub spawania? W takim przypadku potrzebny jest niestrukturalny klej lub szczeliwo, w zależności od zadania do wykonania.
Następnie, wybierając klej lub uszczelniacz, jakie są materiały podłoża oraz jakie warunki termiczne i środowiskowe musi wytrzymać połączenie? Niektóre kleje znacznie lepiej wiążą się z określonymi typami materiałów podłoża, takich jak ceramika, szkło lub określone metale i tworzywa sztuczne. Warunki środowiskowe mogą obejmować rodzaje naprężeń - ściskające, rozciągające lub skręcające, przerywane lub stałe - oraz obciążenie, temperaturę pracy i ekspozycję chemiczną, w której będzie stosowane wiązanie. Bardziej wyspecjalizowane warunki mogą wymagać zapewnienia izolacji termicznej lub akustycznej, właściwości elektryczne, właściwości optyczne lub stabilność UV, aby działać jako bariera przeciwpożarowa lub wykazywać określony wygląd powierzchni.
Inne względy mogą obejmować łączenie podłoży o różnych właściwościach mechanicznych, takich jak różne wydłużenia pod naprężeniem lub różne współczynniki rozszerzalności cieplnej. W przypadku uszczelniaczy będzie to wymagało wystarczającego wydłużenia i elastyczności, aby dostosować się do wymagań obu materiałów podłoża. Może być również wymagany niski skurcz po aplikacji.
Dodatkowe warunki dla klejów mogą obejmować różne rodzaje przygotowania powierzchni, niezależnie od tego, czy szczelina spajająca musi być cienka czy gruba, czy część jest zorientowana poziomo czy pionowo, wymagany okres użytkowania i sprzęt do nakładania oraz czy konieczne jest utwardzanie termiczne lub ultrafioletowe (UV) . Wszystkie te i inne czynniki mogą mieć wpływ na to, jak łatwo można zintegrować kleje z istniejącą linią produkcyjną.
Po podjęciu tych decyzji inżynierowie mogą rozpocząć wybieranie określonych chemikaliów.
Przykłady zastosowań:
Kleje wszystkich rodzajów są stosowane w bardzo szerokiej gamie zastosowań komercyjnych i przemysłowych. Oto próbkowanie:
- Klejenie magnesów silnika elektrycznego
- Naprawa słupa telefonicznego
- Naprawa kręgielni
- Wiązanie strukturalne kompozytowe
- Montaż urządzenia medycznego
- Klejenie paneli wewnętrznych
- Wypełnienie krawędzi o strukturze plastra miodu
- Ogólna naprawa samolotów
- Uszczelnianie szwów samochodowych, łączenie paneli nadwozia i elementy ozdobne.
Zastosowania jednoskładnikowych uszczelniaczy obejmują silikonowe i wodne środki uszczelniające do użytku domowego, uretany do napraw morskich i przyczep do skóry RV, akrylowe rozpuszczalniki do ogólnego zastosowania do łączenia tworzyw sztucznych i metali, oparte na rozpuszczalnikach uszczelniacze do butylowych dachów oraz uszczelniacze do okien wielosiarczkowych lub SMP . Taśmy butylowe służą do uszczelniania i montażu urządzenia.
Typy dwuskładnikowe są zwykle stosowane w bardziej wymagających aplikacjach. Należą do nich uretany do klejenia szyb samochodowych, wielosiarczkowe samoloty i wojskowe szczeliwa do zbiorników paliwa oraz silikony do kapsułkowania lub jako pianki do barier przeciwpożarowych w budownictwie.
Kupuj naszą szeroką ofertę kleje & uszczelniacze.
Dodatkowe linki
Jeśli masz pytania dotyczące taśm samoprzylepnych, znamy człowieka, który może pomóc! Zapytać Połączenia Ellsworth Adhesives Doktor kleju!
Treść wpisu na blogu z tego miesiąca została dostarczona przez Klejspec® – usługa Ellsworth Adhesives.
Gluespec pomaga inżynierom odkrywać kleje i inne materiały do ich zastosowań przemysłowych.