Zakres kleju jest różnorodny, znajduje zastosowanie w produkcji przemysłowej, budownictwie, naprawach i modelarstwie. Złącza klejone wykorzystywane są w procesach montażowych, na etapie montażu konstrukcji i materiałów. Najczęściej stosowanym klejem jest przemysł papierniczy i drzewny.
W swojej historii kleje i mieszanki były modyfikowane. Dzięki nowoczesnej technologii pojawiły się kleje na bazie żywic syntetycznych, które mogą łączyć dowolne materiały i powierzchnie. Kleje syntetyczne mają zwiększoną elastyczność, wodoodporność i uszczelnienie połączeń, a także zapewniają długą żywotność. Przykładem efektywnego wykorzystania klejów syntetycznych jest montaż rur PVC do klejenia lub zastosowanie mieszanek klejów syntetycznych do napraw i regulacji obrabiarek (klej służy do korygowania powierzchni osadzenia ram i obudów).
Główną zaletą kleju jest wysoka niezawodność łączenia różnych powierzchni i części, osiągana bez nadmiernego oddziaływania na elementy konstrukcyjne (wiercenie, jastrych, spawanie).
Coczy połączenia klejone i klejone?
Klej to mieszanka lub wieloskładnikowa kompozycja używana do łączenia różnych elementów konstrukcyjnych i materiałów. Połączenie klejowe jest jednoczęściowe, mocne połączenie tworzy sklejenie powierzchni warstwą kleju. Kleje różnią się składem. Kompozycje składają się z polimerów organicznych i nieorganicznych. Podstawa składu kleju jest klasyfikowana:
- polimery utwardzane na gorąco;
- polimery utwardzane na zimno;
- polimery żaroodporne;
- termoutwardzalne i termoplastyczne polimery;
- polimery stosowane w normalnym zakresie temperatur.
Rozwój technologii produkcji i chemii polimerów umożliwił stworzenie kompozycji zapewniających silne wiązania adhezyjne materiałów, których powierzchnie wcześniej nie były podatne na silną adhezję: metalu, ceramiki czy szkła. Oprócz bazy polimerowej klej zawiera różne dodatki nadające warstwie klejącej pożądane właściwości i właściwości (odporność na ciepło, odporność na wilgoć, wytrzymałość, plastyczność itp.). Dodatkami docelowymi mogą być: utwardzacze, rozpuszczalniki, barwniki, plastyfikatory i inne wypełniacze.
Cechy jakościowe i właściwości połączeń klejowych zależą od doboru kleju i ścisłego przestrzegania technologii klejenia.
Klej: warunki decydujące o wyborze
W doborze kleju główną rolę odgrywają właściwości i charakterystyka materiałów przeznaczonych do klejenia, warunkiwykonania pracy (wilgotność, warunki temperaturowe), szacowanej żywotności złącza klejowego i obciążenia na nim. Przy wyborze kleju należy zwrócić uwagę na koszty, parametry sanitarno-higieniczne, palność. Cechą wszystkich spoin klejowych jest pogorszenie właściwości adhezyjnych w czasie, przez co spoiny klejowe ulegają zniszczeniu przez cały okres eksploatacji.
Zmniejszenie wytrzymałości i elastyczności warstwy klejącej następuje z powodu narażenia na wahania temperatury, wilgotność i inne warunki. Tak więc przed sklejeniem konstrukcji budowlanej, wyrobu technologicznego czy rury PVC, złącze klejowe jest intensywnie testowane na wytrzymałość pod wpływem przewidywanych warunków pracy.
Ogólna technologia klejenia powierzchni
Technologia klejenia polega na przygotowaniu powierzchni, wymieszaniu składników kompozycji klejowej (w razie potrzeby), nałożeniu cienkiej warstwy kleju na powierzchnię i odczekaniu do uzyskania sztywnego zaczepu. Jednym z najważniejszych etapów jest przygotowanie powierzchni przed klejeniem, co zapewnia optymalną przyczepność. Podczas nakładania kleju na powierzchnię należy zwrócić uwagę na wystarczającą grubość warstwy. Montaż spoin klejowych kończy się utwardzeniem kompozycji klejowej, które musi odbywać się w optymalnym trybie technologicznym.
Na etapie przygotowawczym obróbki powierzchni wszelkie zanieczyszczenia są usuwane, za pomocą specjalnych roztworów, powierzchnie są odtłuszczane, podawanechropowatość. Najlepszą opcją przygotowania powierzchni jest taka, w której zauważalne jest kohezyjne zniszczenie (zniszczenie wzdłuż warstwy wiążącej) spoin klejowych. Do obróbki powierzchni przeznaczonych do klejenia stosuje się zarówno metody chemiczne, jak i mechaniczne w celu zwiększenia wytrzymałości połączenia.
Jakość połączenia klejowego zależy od sposobu nałożenia warstwy kleju na powierzchnię. Klej musi być równomiernie rozprowadzony na powierzchni, grubość warstwy musi być jednolita i wynosić od 0,1 do 0,2 mm. Sposób nakładania kleju zależy od lepkości kompozycji.
Dla przykładu rozważ cechy doboru kleju i technologię klejenia instalacji wodociągowej składającej się z rur PVC.
Wybór kleju do rur PCV
Rura do złącza klejowego z polichlorku winylu jest stosowana w komunikacji inżynierskiej do układania instalacji wodociągowych, stosowanych w systemach grzewczych i kanalizacyjnych. Istnieje kilka technologii łączenia rur i kształtek z PVC. Najczęściej stosuje się zgrzewanie dyfuzyjne, jednak dużą popularnością cieszy się również technologia klejenia rur z kształtkami, która również pozwala uzyskać wysoką wytrzymałość spoiny klejowej.
Kompozycje klejowe używane do klejenia rur PVC zawierają główny składnik polichlorek winylu, który jest rozcieńczany rozpuszczalnikiem w celu uzyskania wymaganej konsystencji. Kompozycja kleju może dodatkowo zawierać różne dodatki i wypełniacze, które zwiększają wodoodporność i hermetyczne właściwości kleju. Fizyczny proces wiązania tokompozycję klejącą nakłada się na powierzchnię produktów, następnie łączy się je, z czasem rozpuszczalnik odparowuje, powstaje silne wiązanie klejowe. Zastosowanie w kleju polichlorku winylu zapewnia niezawodną adhezję powierzchni na poziomie molekularnym.
Aby wybrać optymalny skład kleju do rur PVC, należy wziąć pod uwagę następujące kwestie:
- wyraźnie wiem do jakich celów kupowany jest klej;
- ważne jest, aby zapoznać się z technologią przygotowania kompozycji klejowej, kleje na bazie PVC mogą składać się z dwóch składników, bezpośrednio wpływają na wytrzymałość spoiny klejowej;
- szybkość wiązania, która dla większości kompozycji nie przekracza 1-2 minut (w zależności od wilgotności i temperatury powietrza);
- Kleje do rur PCV mają różne kolory;
- Lepkość gotowego do użycia preparatu.
Technologia montażu rur PVC metodą klejenia
Roztwór kleju jest dokładnie wymieszany. Jeśli główne elementy muszą być połączone niezależnie, ważne jest przestrzeganie właściwych proporcji. W miejscu klejenia przygotowywana jest rura do spoiny klejowej, powierzchnia jest oczyszczona i odtłuszczona. Montaż rozpoczyna się od nałożenia kleju na klejone powierzchnie. Klej nakłada się pędzlem równomiernym rozprowadzeniem po powierzchni, niedopuszczalne jest nieciągłość filmu oraz pominięcia poszczególnych odcinków. Po zakończeniu procedury zwilżania powierzchni roztworem kleju, segment rury łączy się z kształtką.
Po zamontowaniu złączki i rury, spoina klejowa musi być mocno przytwierdzona przez 15-20 sekund, po czym powstaje wstępne połączenie klejowe i klej gęstnieje. Ważne jest, aby przed klejeniem upewnić się, że konstrukcja jest zamocowana we właściwej pozycji, ponieważ skręcanie lub inna manipulacja jest niedozwolona. Połączenie klejowe musi pozostawać w spoczynku przez 15 minut, aż rozpuszczalnik całkowicie wyparuje.
Sekwencyjne klejenie wszystkich odcinków instalacji wodociągowej, składającej się z kształtek i rur PVC. Po 24 godzinach od momentu zakończenia montażu połączenie klejowe jest sprawdzane pod kątem szczelności i wytrzymałości pod obciążeniem naporu wody.
Niezawodność połączeń klejonych
Wymagania dotyczące niezawodności połączeń klejowych są narzucane w zależności od właściwości łączonych materiałów i warunków pracy połączenia. Istnieje jednak szereg uniwersalnych parametrów, z którymi musi być zgodne każde połączenie.
Podstawowe cechy niezawodności dla wszystkich typów połączeń klejonych:
- równa wytrzymałość klejonego materiału ze spoiną klejową;
- solidność spoiny klejowej z elementami klejonymi;
- Stabilność wiązań adhezyjnych i jakość obróbki powierzchni określają wskaźniki trwałości i niezawodności.
Główną oznaką niezawodności spoiny klejowej jest zapewnienie wytrzymałości połączenia równej lub większej niż wytrzymałość monolitycznej części klejonego materiału. Kryteria niezawodności połączenia klejowego w oparciu o cechyoperacja, może być:
- odporność na wodę: zdolność warstwy klejącej do odporności na szkodliwe działanie wody;
- odporność na ciepło: zdolność wiązania adhezyjnego do zachowania wytrzymałości, solidności i elastyczności w wysokich temperaturach;
- stabilność biologiczna: zdolność warstwy klejącej i całego złącza do zachowania swoich pierwotnych właściwości pod wpływem destrukcyjnych procesów biologicznych.
Zalety połączeń klejonych
Zastosowanie mieszanek klejowych na bazie polimerów i stopów syntetycznych znacznie rozszerzyło zakres tworzyw sztucznych. Klej syntetyczny, będący roztworem (stopem) kompozycji polimerowej, jest produktem przetwórstwa tworzyw sztucznych. Główną zaletą klejenia syntetycznego jest zachowanie parametrów fizycznych i estetycznych łączonych materiałów. Niezawodne połączenie płaszczyzn na dużych powierzchniach zapewniają kleje polimerowe. Spoiny klejowe wykonane z kompozycji polimerowych są z powodzeniem stosowane zarówno do klejenia dużych powierzchni, jak i do punktowego klejenia małych elementów konstrukcyjnych.
9 Powody, dla których warto sklejać
- Kleje są w stanie tworzyć silne wiązania między materiałami o różnych właściwościach fizycznych i rozmiarach. Technologia klejenia przewyższa inne technologie, w tym spawanie, ponieważ umożliwia łączenie elementów z cienkiej blachy i delikatnych materiałów.
- Klejpozwala na równomierne rozłożenie naprężeń na całej płaszczyźnie, co jest trudne do osiągnięcia przy użyciu połączeń spawanych lub nitowanych. Stosowanie połączeń spawanych i nitowanych charakteryzuje się dużą koncentracją naprężeń punktowych tylko w punktach łączenia.
- Połączenia klejone zapewniają dużą szybkość montażu konstrukcji, jednocześnie charakteryzując się wydajnością. Technologia klejenia jest uniwersalna i może zastąpić kilka sposobów łączenia elementów.
- Opracowana technologia produkcji oraz różnorodność mieszanek klejowych umożliwiają zastosowanie ich na różnych etapach procesu produkcyjnego.
- Koszt połączenia klejowego i jego wytrzymałość często przewyższa odpowiednie wskaźniki alternatywnych opcji łączenia konstrukcji i elementów. Połączenia wykonane za pomocą kleju są lżejsze niż połączenia spawane lub nitowane.
- Materiały klejące mają wyjątkową zdolność pochłaniania, rozkładania i przenoszenia naprężeń na całej płaszczyźnie pomiędzy elementami konstrukcyjnymi. Elastyczność i odkształcalność warstwy klejącej zwiększa niezawodność połączenia.
- Klej może z powodzeniem łączyć materiały wrażliwe na ciepło i elementy, które mogą pękać lub odkształcać się pod wpływem wysokiej temperatury.
- Klej może pełnić funkcję materiału uszczelniającego, zapewniając nie tylko niezawodne połączenie konstrukcji, ale także skuteczną odporność na szkodliwe działanie wilgoci i chemikaliów. Klejne szwy dobrze izolują ciepło i dźwięk,doskonałe dielektryki.
- Istnieje duża liczba kompozycji klejowych przeznaczonych do trudnych warunków klimatycznych, z ich pomocą uzyskuje się szczególnie niezawodne połączenia klejowe. Zastosowanie specjalnych mieszanek umożliwia klejenie konstrukcji i elementów bez urządzeń grzewczych w niskich temperaturach i dużej wilgotności.
Wady połączeń klejonych
Główną wadą złączy klejonych, w szczególności uzyskiwanych przy użyciu klejów syntetycznych, jest niemożność ich stosowania w trudnych i szczególnie trudnych warunkach eksploatacyjnych.
Łączenie konstrukcji za pomocą kleju wymaga dużej precyzji i stopniowej kontroli nad ich wykonaniem. Specjaliści muszą monitorować parametry i tryby klejenia, przestrzeganie technologii utwardzania kleju, a także reszty konstrukcji podczas formowania zaczepu. Sprawdzając powstałe połączenia, specjalista nie zawsze jest w stanie określić ewentualne wady połączenia.
W przypadku wielu klejów przemysłowych proces utwardzania wymaga użycia elementów grzejnych. Klejenie na gorąco często nie jest możliwe przy łączeniu dużych, złożonych struktur.
Co należy wiedzieć, rozważając połączenia klejone?
- Wszystkie technologie klejenia wymagają starannej wielooperacyjnej obróbki powierzchni, co znacznie komplikuje proces. Proces utwardzania spoiny klejowej musi przebiegać w warunkach określonej wilgotności, przy zachowaniustałe warunki ciśnienia i temperatury. Ponadto pełny okres utwardzania może zająć dużo czasu. W przypadku niektórych rodzajów klejów przemysłowych etap klejenia polega na podgrzaniu połączenia klejowego.
- Połączenia klejowe są starannie projektowane, eksperci analizują obciążenia rozciągające i odrywające, obliczają naprężenia wynikające z różnicy współczynników rozszerzalności cieplnej płaszczyzny klejonej i linii kleju.
- Złącza klejowe, pomimo swoich pozytywnych właściwości, mają istotną wadę - niską odporność cieplną. Stosowanie kleju do montażu konstrukcji jest ograniczone w przypadku pracy konstrukcji w podwyższonych temperaturach. Ponadto wiele rodzajów połączeń klejowych może ulec zniszczeniu pod wpływem wstrząsów mechanicznych.
- Cechy klejenia elementów nie pozwalają na pełną kontrolę jakości połączenia.
- Połączenia uzyskane przez klejenie są nierozłączne, z tego powodu użycie kleju znacznie komplikuje proces demontażu lub demontażu konstrukcji. W warunkach intensywnego użytkowania w agresywnym środowisku lub ciężkiej eksploatacji nie jest możliwe obliczenie trwałości połączenia klejowego.
