Priprava površin pred lepljenjem

 

Če ste se kdaj bolj resno ukvarjali z lepljenjem, ste gotovo že zasledili, da je priprava površine eden od najbolj pomembnih korakov pri doseganju visoke trdnosti in dolge življenjske dobe lepljenega spoja.

Različni materiali zahtevajo različne vrste lepil in tehnike priprave površin - pri nekaterih materialih bo morda zadostovalo samo odstranjevanje prahu, spet drugi pa potrebujejo dokaj kompleksne postopke. Brez njih lahko lepilo odpove predčasno ali pri manjši obremenitvi, kot navaja proizvajalec. Le s pravilno pripravo površine lahko dosežemo maksimalni potencial lepila in sploh primerjamo zmogljivosti različnih izdelkov in znamk.

V tem članku bomo podrobno pregledali, kako se lotiti priprave površin, namen primerjev in aktivatorjev ter nasvete za pravilno oblikovanje lepljenih spojev. Nasveti so primerni tako za različna popravila doma in v delavnici, kot tudi za profesionalne in industrijske uporabnike, kjer je kakovost bolj pomembna in napake dražje.

Splošni postopek priprave površin je sledeč:

  1. Čiščenje in razmaščevanje
  2. Brušenje
  3. Ponovno čiščenje in razmaščevanje
  4. Nanašanje primerjev in aktivatorjev, v kolikor se to zahteva.

 

1. Čiščenje in razmaščevanje

Ostanki olj in masti so eden od najpogostejših razlogov za odpoved lepljenih spojev. Za odstranjevanje le-teh uporabljamo različna topila in čistila. Na adhezijo lepila negativno vplivajo tudi maščobe, ki se nahajajo na človeški koži, zato se po čiščenju izogibamo dotikanja površin.

V kolikor začenjamo z rjasto, močno oksidirano, barvano ali neravno površino, lahko začetno čiščenje spustimo in površino razmastimo samo po brušenju.

V tabeli 1 je prikazana učinkovitost pogostih topil glede na vrsto nečistoč. V prosti prodaji so topila pogosto na voljo kot mešanice (v obliki razredčil, čistil za čopiče ipd,), zato priporočamo, da si pred nakupom ogledate sestavine izdelka.

 

  Prah Motorna olja Strojne masti Silikoni in silikonska olja
Voda X X X
Etanol O O X
Izopropanol O O O
Metanol O O X
Aceton X
Bencin X
Toluen O
Metil etil keton (MEK) O

Tabela 1: Učinkovitost pogostejših topil glede na vrsto nečistoče; ✓ - učinkovito, O - srednje učinkovito, X - neučinkovito

Pri izbiri topila moramo paziti, da ta ne poškoduje substrata, kar je posebej pomembno pri plastikah in ostalih občutljivih površinah. V tabeli 2 so prikazana pogosta topila in razmaščevalci ter njihova kompatibilnost z različnimi materiali. S stališča produktivnosti je smiselno uporabiti topilo, ki hitro izhlapi in omogoči takojšnje nadaljnje delo. Nižja kot je temperatura vrelišča, hitreje bo topilo izhlapelo. Spodnja tabela lahko služi tudi kot referenca pri izbiri čistil za tesnilne materiale.

Izmed razmaščevalcev v spodnji tabeli je najbolj učinkovit, dostopen in neškodljiv aceton, ki ga lahko dobimo v večini tehničnih trgovin. V kolikor za nek material ne najdemo ustreznega topila, lahko površino očistimo tudi z detergentom in jo speremo z destilirano vodo.

 

Etanol

Izopropanol

Aceton

Bencin

Toluen

Metil etil keton (MEK)

Temp. vrelišča [°C]

78

82

56

30-170

111

80

Akrilno (pleksi) steklo

O

O

X

X

X

X

ABS

X

X

X

X

X

Najlon (PA)

X

O

Polipropilen (PP)

X

O

X

X

Polistiren (PS)

X

X

X

X

Polivinil klorid (PVC)

O

O

X

O

X

X

Teflon (PTFE)

Alu. zlitine

Jeklo

Baker

Medenina

Nerjaveče jeklo

Steklo

Keramika

Naravna guma (lateks)

X

X

X

X

Neopren

O

X

X

X

EPDM guma

X

X

Viton (FKM)

X

O

X

Nitrilna guma

O

X

X

X

Tabela 2: Kompatibilnost topil in materialov; ✓ - primerno, X - ni primerno, izrazita degradacija materiala, O - primerno za kratkotrajen stik, majhna degradacija materiala

Zgornja tabela je informativne narave - v vsakem primeru priporočamo predhoden test topila na vzorcu ali manj vidni površini.

Hitri test, ki ga lahko vsak opravi in preveri, če je bila površina ustrezno razmaščena, je test z vodnimi kapljicami. Površine, primerne za lepljenje, imajo dobro omočljivost (so hidrofilne), neprimerne površine pa hidrofobne. V kolikor se vodna kapljica na testirani površini oblikuje v ploščato obliko z nizkim naklonskim kotom glede na površino (slika 1 levo), je površina hidrofilna. Pri hidrofobnih površinah je kapljica bolj okrogla z visokim naklonskim kotom (slika 1 desno).


Slika 1: Test z vodnimi kapljicami

Navedeno ne velja za težko lepljive materiale, ki imajo nizko površinsko energijo in tudi brez nečistoč izkazujejo hidrofobne lastnosti, npr. PTFE in PP. 

 

1.1  Težave s silikoni in silikonskimi olji

Silikoni predstavljajo poseben problem, saj se površin zelo dobro oprimejo, lahko potujejo po zraku v obliki aerosolov, poleg tega pa jih je zelo težko očistiti s kemičnimi sredstvi. Posebno težavni so v ličarskih delavnicah in obratih, kjer že najmanjša kontaminacija s silikonom povzroči slab oprijem barve in neenakomerno končno površino. Lepljenje s tega vidika ni tako zahtevno, vseeno pa lahko ostanki silikona bistveno zmanjšajo oprijem lepila.

Pogosti viri kontaminacije so:

  • silikonski ločilci in maziva v sprejih
  • silikonska hidravlična in vakuumska olja
  • ostanki silikonskih tesnil
  • ostanki lepilnih trakov s silikonskimi lepili
  • kozmetični izdelki, npr. kreme za roke

V kolikor sumite, da je bila površina kontaminirana s silikonom, lahko opravite test z vodnimi kapljicami iz prejšnjega poglavja, silikon je namreč močno hidrofoben.

Odstranjevanja silikona se lahko lotimo na več načinov:

  1. Segrevanje kosa na > 400°C - V kolikor gre za termično neobčutljiv material in imamo to možnost, je to najbolj učinkovit način odstranjevanja. Silikon se bo pri visokih temperaturah razgradil, produkte razpada pa lahko očistimo z brušenjem in čistili.
  2. Odstranjevalci silikona - na trgu obstajajo kemična sredstva za odstranjevanje silikona, kot je Dowsil DS-2025, ki pa so namenjena industrijski uporabi in so zato pogosto draga, zdravju škodljiva in nedostopna. Ne smemo jih zamenjati z mehčalci silikona, ki so mnogo bolj dostopni. Ti zgolj omehčajo silikonska tesnila in s tem omogočijo lažje odstranjevanje.
  3. Kombinacija topil in mehanske obdelave - to je običajno primeren postopek za večino uporabnikov, vendar z njim včasih ne dosežemo popolne čistoče. Zahteva večkratno čiščenje s heksanom ali toluenom in brušenje. Učinkovitost postopka se lahko razlikuje glede na vrsto silikonskega kontaminanta.

 

2. Brušenje

Oprijem lepila lahko izboljšamo s povečanjem površine kontakta. Eden od načinov, kako to dosežemo, je povečanje hrapavosti z brušenjem. S tem se znebimo tudi nečistoč, ki jih ni mogoče odstraniti s čistili, npr. rje, nekaterih smol in podobnega.

Najbolj primeren način brušenja za manjše kose je uporaba brusnega papirja, pri čemer začnemo z grobim in nadaljujemo s bolj finim papirjem. V kolikor je mogoče, brusni papir ovijemo okrog deščice, s čimer ohranimo površino ravno in zagotovimo boljši kontakt med lepljenima kosoma. Pri večjih površinah, kjer ročno brušenje ni praktično, priporočamo uporabo brusilnega stroja ali peskanja.

Končna hrapavost površine, ki jo želimo doseči je odvisna od viskoznosti lepila oziroma debeline lepilnega traku:

Tanki trakovi

Tanki lepilni trakovi, kot je npr. Kent CTA (t = 0,085 mm) vsebujejo zelo tanek sloj lepila in zato potrebujejo gladko površino. V nasprotnem primeru pod trakom nastanejo zračni žepi, moč spoja pa se bistveno zmanjša. Priporočamo obdelavo z brusnim papirjem granulacije 800 ali več.

Debelejši trakovi

Trakovi, kot je Gorilla montažni trak, lahko zaradi debelejšega sloja lepila uspešno zapolnejo večje špranje. Priporočamo uporabo brusnega papirja granulacije 400-600.

Viskozna lepila

Čeprav ne tečejo v majhne špranje in razpoke, imajo visoko viskozna lepila najboljšo sposobnost zapolnjevanja špranj, saj ne stečejo iz spoja. Priporočamo brušenje z granulacijo 150-400. Primer viskoznega lepila je Kent Quick Seal.

Nizkoviskozna lepila

Lepila nizke vizkoznosti, kot je Loctite 406, stečejo v vse špranje in najbolje omočijo površino, kar omogoča lepljenje nekaterih težavnih materialov, kot je guma. Priporočamo brusni papir granulacije 150 ali manj.

Omeniti moramo tudi, da je brušenje oksidnih plasti pri nekaterih kovinah, npr. pri aluminijevih zlitinah, zaradi njihove trdote zelo težko. Študije so pokazale, da oksidne plasti v večini primerov zmanjšajo moč adhezije lepila, zato je pri visokoobremenjenih spojih priporočljiva dodatna kemična obdelava (jedkanje).

 

3. Primerji in aktivatorji

3.1 Primerji

Primerji delujejo kot povezovalna plast med substratom in lepilom ter s tem povečujejo trdnost spoja in omogočajo lepljenje materialov, ki jih drugače ne bi mogli lepiti. Običajno se nanašajo v obliki tanke plasti tekočine, ki prodre v vse razpoke in špranje.

Uporabljajo se predvsem pri:

  • površinah z nizko površinsko energijo (polimeri PP, PE, ABS ipd.),
  • poroznih površinah (opeka, beton) za ustvarjanje homogene površine
  • pri aplikacijah, kjer se zahteva posebna odpornost na vlago in temperaturo

Primer se vedno izbere v kombinaciji z lepilom, saj morata biti kemično kompatibilna. To najlažje zagotovimo z nakupom obeh izdelkov pri istem proizvajalcu.

3.2 Aktivatorji

Aktivatorji pospešujejo strjevanje lepil in jih najpogosteje uporabljamo pri:

  • Cianoakrilatnih lepilih - kadar želimo doseči večjo produktivnost in kadar se lepilo zaradi okoliških pogojev (nizka temperatura, nizka vlaga) ne strdi ali počasi trdi.
  • Anaerobnih lepilih - kadar želimo doseči večjo produktivnost ali kadar lepimo pasivne kovine (Tabela 3), ki na svoji površini oblikujejo plast oksida.

Pasivne kovine

Aktivne kovine

Aluminij
Pocinkane površine
Cink
Nerjaveče jeklo
Titan
Magnezij
Anodizirane površine
Nikelj

Baker
Železo
Bron
Medenina

Tabela 3: Pasivne in aktivne kovine

 

4 Vpliv oblike lepljenega spoja

Poleg priprave površine ima velik vpliv na uspešnost lepljenja tudi oblika spoja v povezavi z obremenitvijo. Pri lepljenih spojih poznamo štiri osnovne vrste obremenitev - nateg, strig, razpiranje in lupljenje (slika 6), pri čemer se lupljenju in razpiranju izogibamo. Ker ima lepilo običajno manjšo trdnost kot okoliški material, poskušamo zagotoviti tudi čimvečjo stično površino. Na sliki 7 so prikazane dobre in slabe izvedbe lepljenih spojev.

Slika 6 - Vrste obremenitev

 
 

Slika 7 - dobre in slabe izvedbe lepljenih spojev

Vaše prijave nismo mogli obdelati. Prosimo poskusite ponovno.
Uspešno ste se prijavili na e-novice.

Vam je bil članek všeč? Prijavite se na naše e-novice!


5 Viri

  • https://www.3m.com/3M/en_US/bonding-and-assembly-us/resources/science-of-adhesion/influence-surface-roughness/
  • https://link.springer.com/article/10.1186/s40563-016-0077-1
  • https://www.sigmaaldrich.com/chemistry/stockroom-reagents/learning-center/technical-library/solvent-properties.html
  • https://www.3m.com/3M/en_US/bonding-and-assembly-us/resources/full-story/?storyid=b3996cbd-9954-455f-8e72-88e452ca38c0
  • https://www.researchgate.net/publication/259092407_Addressing_Silicone_Contamination_Issues
  • https://www.terrauniversal.com/blog/chemical-compatibility-chart-plastics/
  • https://www.coleparmer.com/chemical-resistance
  • http://tools.thermofisher.com/content/sfs/brochures/D20480.pdf
  • https://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=adhesive_joints

 

Na spletni strani Halner.com poleg obveznih piškotkov uporabljamo še analitične in oglaševalske piškotke ter piškotke družbenih omrežij.

V kolikor s tem soglašate, vas prosimo da kliknete na gumb "POTRJUJEM". Za natančen opis in nastavitev rabe posameznih piškotkov, kliknite na gumb NASTAVITVE PIŠKOTKOV.

×
Upravljanje s piškotki na spletnem mestu Halner.com
Obvezni piškotki

so piškotki, ki so nujno potrebni za pravilno delovanje spletne strani in brez njih prenos sporočil v komunikacijskem omrežju ne bi bil mogoč. Ti piškotki so prav tako potrebni, da vam v podjetju lahko ponudimo storitve, ki so na voljo na naši spletni strani. Omogočajo prijavo v uporabniški profil, izbiro jezika, strinjanje s pogoji in identifikacijo uporabnikove seje. Za njihovo uporabo nismo dolžni pridobiti soglasja.

Analitični piškotki

Ti piškotki nam pomagajo razumeti, kako naši obiskovalci uporabljajo našo spletno stran. S pomočjo njih izboljšujemo uporabniško izkušnjo in ugotavljamo zahteve in trende uporabnikov. Te piškotke uporabljamo le, če ste s tem izrecno soglašali.

Oglaševalski piškotki

Vtičniki in orodja tretjih oseb, uporabljeni kot piškotki, omogočajo delovanje funkcionalnosti, pomagajo analizirati pogostost obiskovanja in način uporabe spletnih strani. Če se z uporabo teh posameznik ne strinja, se piškotki ne bodo namestili, lahko pa se zgodi, da zato nekatere zanimive funkcije posameznega spletnega mesta ne bodo na voljo. Te piškotke uporabljamo le, če ste s tem izrecno soglašali.

Piškotki družbenih omrežij

Omogočajo zagotavljanje vsebin za objavo v socialnih omrežjih in si zabeležijo vaše odločitve, da lahko zagotavljajo bolj osebno in izboljšano uporabniško izkušnjo. Te piškotke uporabljamo le, če ste ob uporabi spletnih strani prijavljeni v uporabniški račun Twitter, Facebook oziroma Google.

1. Splošno o piškotkih 1.1. Kaj so piškotki

Piškotki so male besedilne datoteke, ki jih večina sodobnih spletnih mest shrani v naprave uporabnikov, torej oseb, ki s svojimi napravami katerimi dostopajo določene spletne strani na internetu. Njihovo shranjevanje je pod popolnim nadzorom uporabnika, saj lahko v brskalniku, ki ga uporabnik uporablja, hranjenje piškotkov omeji ali onemogoči.

Tudi ob obisku spletne strani in njenih podstrani, ter ob izvajanju operacij na strani, se na vaš računalnik, telefon oziroma tablica, samodejno oziroma ob vašem izrecnem soglasju namestijo določeni piškotki, preko katerih se lahko beležijo različni podatki.

1.2. Kako delujejo in zakaj jih potrebujemo?

Vsakemu obiskovalcu oziroma nakupovalcu je ob začetku vsakokratne uporabe spletne trgovine dodeljen piškotek za identifikacijo in zagotavljanje sledljivosti (t.i. "cookie"). Strežniki, ki jih podjetju nudi podizvajalec, samodejno zbirajo podatke o tem kako obiskovalci, trgovci oziroma nakupovalci uporabljajo spletno trgovino ter te podatke shranjujejo v obliki dnevnika uporabe (t.i. »activity log«). Strežniki shranjujejo informacije o uporabi spletne trgovine, statistične podatke in IP številke. Podatke o uporabi spletne trgovine s strani nakupovalcev lahko podjetje uporablja za anonimne statistične obdelave, ki služijo izboljševanju uporabniške izkušnje in za trženje izdelkov in/ali storitev preko spletne trgovine.

Posredno in ob pridobitvi soglasja, lahko spletna trgovina na napravo obiskovalca oziroma nakupovalca shrani tudi piškotke zunanjih storitev (npr. Google Analytics) ki služijo zbiranju podatkov o obiskih spletnih mestih. Glede zunanjih storitev veljajo pravilniki in splošni pogoji o obdelovanju osebnih podatkov, ki so dostopni na spodnjih povezavah.

2. Dovoljenje za uporabo piškotkov

Če so vaše nastavatitve v brskalniku s katerim obiskujete spletno mesto takšne, da sprejemajo piškotke, pomeni, da se z njihovo uporabo strinjate. V primeru, da ne želite uporabljati piškotkov na tem spletnem mestu ali jih odstaniiti, lahko postopek za to preberete spodaj. Toda odstranitev ali blokiranje piškotkov lahko rezultira v neoptimalnem delovanju tega spletnega mesta.

3. Obvezni in neobvezni piškotki ter vaše soglasje 3.1. Podjetje za uporabo obveznih piškotkov ni dolžno pridobiti vašega soglasja (obvezni piškotki):

Obvezni piškotki so piškotki, ki so nujno potrebni za pravilno delovanje spletne strani in brez njih prenos sporočil v komunikacijskem omrežju ne bi bil mogoč. Ti piškotki so prav tako potrebni, da vam v podjetju lahko ponudimo storitve, ki so na voljo na naši spletni strani. Omogočajo prijavo v uporabniški profil, izbiro jezika, strinjanje s pogoji in identifikacijo uporabnikove seje.

3.2. Piškotki, ki niso nujni z vidika normalnega delovanja spletne strani, in za katere smo dolžni pridobiti vaše soglasje (neobvezni piškotki):

Analitični piškotki

Ti piškotki nam pomagajo razumeti, kako naši obiskovalci uporabljajo našo spletno stran. S pomočjo njih izboljšujemo uporabniško izkušnjo in ugotavljamo zahteve in trende uporabnikov. Te piškotke uporabljamo le, če ste s tem izrecno soglašali.

Oglaševalski piškotki

Vtičniki in orodja tretjih oseb, uporabljeni kot piškotki, omogočajo delovanje funkcionalnosti, pomagajo analizirati pogostost obiskovanja in način uporabe spletnih strani. Če se z uporabo teh posameznik ne strinja, se piškotki ne bodo namestili, lahko pa se zgodi, da zato nekatere zanimive funkcije posameznega spletnega mesta ne bodo na voljo. Te piškotke uporabljamo le, če ste s tem izrecno soglašali.

Piškotki družbenih omrežij

Omogočajo zagotavljanje vsebin za objavo v socialnih omrežjih in si zabeležijo vaše odločitve, da lahko zagotavljajo bolj osebno in izboljšano uporabniško izkušnjo. Te piškotke uporabljamo le, če ste ob uporabi spletnih strani prijavljeni v uporabniški račun Twitter, Facebook oziroma Google.

5. Kako upravljati s piškotki?

S piškotki lahko upravljate s klikom na povezavo "Nastavitve piškotkov" v nogi spletne strani.

Nastavitve za piškotke pa lahko nadzirate in spreminjate tudi v svojem spletnem brskalniku.

V primeru, da želite izbrisati piškotke iz vaše naprave, vam svetujemo, da se držite opisanih postopkov, s tem pa si boste najverjetneje omejili funkcionalnost ne samo našega spletnega mesta, ampak tudi večino ostalih spletnih mest, saj je uporaba piškotkov stalnice velike večine sodobnih spletnih mest.