Medžiagos ir paruošimas
PE ir PP klijavimas: kodėl tai sunku ir kada tai pavyksta
PE ir PP pasižymi žema paviršiaus energija ir beveik neklijuoja savaime. Štai apdorojimas, klijų tipai, pavojai ir įspėjimai, kuriuos pardavimo medžiaga dažnai praleidžia.
Kodėl PE ir PP neklijuoja savaime
Klijavimui reikia, kad klijai galėtų įsiskverbti ir suformuoti jungtį su paviršiumi. PE, PP, PTFE ir POM yra labai mažai reaktyvūs ir pasižymi žema paviršiaus energija, todėl klijai gulasi ant medžiagos viršaus, o ne susijungia su ja. Todėl įprasti kontaktiniai klijai arba greitai džiūstantys cianoakrilato klijai ant šių medžiagų nelaiko.
Ši savybė yra priežastis, kodėl šios medžiagos yra atsparios chemikalams ir sunkiai skyla. Tai, kas daryti jas geras cheminiame įrenginyje, daro jas sudėtingomis klijuoti. Jei gaminys turi būti klijuojamas, pirmiausia reikia paruošti paviršių.
Paviršiaus paruošimas yra visas skirtumas
Koroninis apdorojimas (korona), apdorojimas liepsna arba plazminis apdorojimas padidina paviršiaus energiją, kad klijai galėtų sukibti. Apdorojimą reikia atlikti prieš pat klijavimą, nes poveikis bėgant laikui silpnėja, o dulkės bei riebalai ant paviršiaus jį sugadina.
Gruntas (primer) kai kurioms medžiagoms gali būti naudojamas kaip tarpinis sluoksnis, tačiau jis nepakeičia tinkamo paruošimo. Valymas spiritu ar kita nuriebinimo priemone yra būtinas, tačiau pats savaime neužtikrina sukibimo ant PE ir PP.
Apdorojimas turi būti pritaikytas prie gamybos: vakar apdorotas gaminys nebūtinai yra tinkamas šiandien. Todėl į darbo instrukciją įrašykite apdorojimo laiką ir metodą.
Klijų tipai, kuriuos galima naudoti
Konstrukciniam PE ir PP klijavimui paprastai naudojami dviejų komponentų epoksidiniai arba akriliniai klijai, o lanksčioms jungtims – poliuretanas. Klijai turi būti patvirtinti konkrečiai medžiagai ir apkrovai, kuriai bus veikiama jungtis. Taip pat yra lydymosi klijų ir karštu būdu tepamų klijų, tačiau jie nesuteikia PE konstrukcino stiprumo.
Kiekvienam klijų tipui turite žinoti kietėjimo laiką, jautrumą temperatūrai, elastingumą ir cheminį atsparumą sistemoje esančiai terpei. Klijai, kurie atlaiko vandenį 20 °C temperatūroje, nebūtinai atlaikys chloruotą tirpalą 60 °C temperatūroje.
| Atsižvelgimo kriterijus | Ką turite išsiaiškinti |
|---|---|
| Mechaninis stabilumas | Ar jungtis turi atlaikyti apkrovą, ar ji tik sandari? |
| Terminis stabilumas | Darbinė temperatūra ir plėtimasis lyginant su klijų elastingumu |
| Cheminis atsparumas | Terpės poveikis tiek plastikui, tiek klijams |
| Tinkamumo tikslumas | Tarpelio plotis ir detalių prigludimas, klijams reikalingas tam tikras tarpas |
| Kietėjimo laikas ir gamyba | Ar gaminys gali būti suspaustas reikiamą laiką? |
| Darbo aplinka | Ventiliacija, saugos duomenų lapas ir kietiklio tvarkymas |
| Perdirbimas | Ar gaminį galima išardyti ir ar klijai suderinami su perdirbimu? |
Sąraše pateikiami aspektai, kurie dažniausiai praleidžiami. Peržiūrėkite juos prieš pasirinkdami klijus.
Pardavimo argumentai ir realybė: klijai nėra trumpasis kelias
Klijų ir pagalbinių medžiagų tiekėjai dažnai reklamuoja savo gaminius tokiais teiginiais kaip „klijuoja bet ką“, „stipresnis už suvirinimą“ ir „nereikalauja jokio paruošimo“. Pastarasis teiginys PE ir PP atveju beveik visada yra neteisingas. Medžiagos žema paviršiaus energija nepasikeičia dėl to, kad klijai brangūs arba nauji.
Techninių duomenų lape nurodytas tempimo stipris išmatuotas su konkrečiu bandomuoju mėginiu, naudojant tam tikrą paviršiaus paruošimą, tam tikrą siūlės storį ir tam tikrą kietėjimo kreivę. Šio skaičiaus negalima perkelti į kitą gamybą. Todėl reikalaukite bandymų su jūsų konkrečia medžiaga ir apkrova, o ne didžiausio skaičiaus brošiūroje.
Nėra bendro standarto, paverčiančio klijuotą PE arba PP jungtį dokumentuota slėgine jungtimi, prilygstančia suvirinimui lydant. Todėl slėginiams vamzdžiams klijavimas turi būti patvirtintas projektui arba tiekėjui specifiniu būdu, o jungtis turi būti dokumentuota atliekant bandymus. Klijuota vamzdžio jungtis negali tiesiogiai pakeisti suvirintos jungties.
Kada klijavimas atsiskiria: tipinės priežastys
Klijuota jungtis reikalauja nustoja laikyti staiga ir katastrofiškai. Ji atsiskiria pamažu: iš pradžių kraštuose, vėliau dėl drėgmės sugėrimo, temperatūros svyravimų ar nuolatinės apkrovos. Lūžis gali įvykti klijų ir plastiko sandūroje (adhezinis) arba pačių klijų viduje (kohezinis), o šioms dviem problemoms spręsti reikia skirtingų priemonių.
Dažniausios priežastys yra išformavimo priemonės, alyvos, riebalų arba dulkių užterštumas; per mažai arba per vėlai atliktas paviršiaus paruošimas; netinkami klijai medžiagai; per stora klijų siūlė; per mažas prispaudimo slėgis; per trumpas kietėjimo laikas; ir skirtingi plėtimosi koeficientai, kurie veikia jungtį keičiantis temperatūrai.
Drėgmė ir šalnis yra ypač kritiniai veiksniai. Vanduo gali prasiskverbti į nepakankamai paruoštą sandūrą, o šalnis prieš visišką sukietėjimą gali sustabdyti reakciją. Naudojant lauke, klijai turi būti aprobuoti UV spinduliams, lietus ir šalčiui, o ne tik sausų patalpų bandymams.
| Defektas | Tipinė priežastis | Pirmoji priemonė |
|---|---|---|
| Atsiskiria krašte be klijų likučių | Užterštas arba neparuoštas paviršius | Išvalykite, paruoškite iš naujo ir išbandykite su nauju gaminiu |
| Klijų likučiai tik vienoje pusėje | Adhezinis lūžis sandūroje | Patikrinkite paruošimą, gruntą ir klijų pasirinkimą |
| Lūžis klijų siūlės viduryje | Per stora siūlė, netinkamas maišymo santykis arba nepilnas kietėjimas | Patikrinkite maišymą, siūlę ir kietėjimo sąlygas |
| Jungtis tampa nesandari po kelių savaičių | Vandens sugėrimas, valkšnumas arba judėjimas dėl temperatūros | Pasirinkite dokumentuotą sistemą ir atlikite ilgalaikį bandymą |
| Klijai kietėja netinkamai | Per žema temperatūra, per didelė oro drėgmė arba pasibaigęs galiojimo laikas | Laikykitės duomenų lape nurodytų klimato sąlygų ir naudokite šviežią partiją |
Lūžio vaizdas yra pati svarbiausia informacija. Išsaugokite pavyzdį ir aprašykite, ar lūžis įvyko klijų sluoksnyje, ar ant paviršiaus.
Chemija, darbo aplinka ir atliekos
Neteisinga teigti, kad visi klijų produktai yra nuodingi. Taip pat neteisinga elgtis su jais kaip su nekenksmingais tik todėl, kad jie kietėja. Pavojaus šaltinis slypi nekenksminguose komponentuose: epoksidinis kietiklis gali būti ėsdinantis ir sukeliantis jautrumą, poliuretano klijai gali turėti izocianatų, kurie gali sukelti astmą ir kvėpavimo takų alergiją, o metakrilato klijai gali sukelti odos ir kvėpavimo takų jautrumą. Tirpiklių pagrindu pagaminti klijai išskiria LOJ (VOC) ir gali būti degūs.
Naudokite gamintojo nurodytas pirštines, paprastai nitrilo, o ne latekso, ir keiskite jas, kai jos užsiteršia. Venkite sąlyčio su oda, taip pat maišant ir valant. Darbo zonoje nevalgykite, negerkite ir nerūkykite. Dirbant uždarose patalpose, konteneriuose ar tranšėjose, turi būti užtikrinta ventiliacija, o dirbant su izocianatais arba dideliais tirpiklių kiekiais, kvėpavimo takų apsaugos priemonės turi būti parinktos pagal saugos duomenų lapą, o ne savo nuožiūra.
Sukietėję klijai automatiškai nėra saugūs. Šlifuojant sukietėjusią siūlę susidaro dulkės, kurios turi būti nusiurbta šaltinio vietoje. Likučiai, tuščios kasetės ir maišymo indai priduodami laikantis gamintojo ir savivaldybės nurodymų. Klijų likučiai ant PE ir PP blogina perdirbimą, nes medžiaga negali būti lydoma kartu su plastiku. Nedeginkite klijų atliekų nežinodami produkto.
Kur klijavimas yra teisingas pasirinkimas
Klijavimas yra aktualus tuomet, kai gaminių negalima suvirinti lydant: skirtingos medžiagos, ploni lakštai, kuriuos karštis deformuotų, gaminiai su jautriais įdėklais arba jungtys, kur suvirinimo siūlė yra nepageidaujama. Jis taip pat naudojamas tvirtinant laikiklius, sriegių įdėklus ir pan. prie plokščių.
PE ir PP vamzdžių atveju klijavimas retai kada būna tinkamas sprendimas. Suvirinimas sukuria jungtį, pasižyminčią tokiu pat stiprumu kaip ir medžiaga, o klijuota vamzdžio jungtis reikalauja specialios dokumentacijos ir negali būti laikoma slėgine be tiekėjo sutikimo. Slėginiams vamzdžiams rekomenduojame kontaktinį suvirinimą sandūrai, suvirinimą mova ir suvirinimą elektrofitingais.
Visada išbandykite su konkrečiu gaminiu
Klijų tiekėjo lentelė yra tik atskiro taško pradžia, o ne garantija. Todėl išbandykite su esamos gamybos gaminiais, naudodami esamą paviršiaus paruošimą ir esamą kietėjimo kreivę, bei išbandykite jungtį su apkrova, kurią ji turi atlaikyti: tempimu, šlytimi arba vandens slėgiu.
Dokumentuokite bandymą nurodydami datą, medžiagą, apdorojimą, klijų partiją, kietėjimo laiką ir rezultatą. Pakartotinių užduočių atveju ši dokumentacija vertingesnė už dar vieną duomenų lapą, nes ji rodo, kas iš tikrųjų suveikė jūsų gamyboje. Taip pat žr. bandymai ir dokumentacija.