Plasty, lepidla a nátěrové hmoty 7. přednáška Technoligie lepení Plasty, lepidla a nátěrové hmoty 7. přednáška

Typy lepidlových spojů

Rozdělení napětí v lepené spáře

Průběh napětí i při kombinovaném zatížení tahem a ohybem ve spoji Se zvyšujícím se zatížením spoje na obou koncích pře-plátování se zvyšuje napětí až do kritické hodnoty, kdy se spoj začne od konců přeplátování směrem do středu spáry porušovat. Čím je větší deformace lepených částí, tím dojde k přetržení spoje dříve

Pevnost lepeného spoje je komplexní vyjádřeni vlastnosti lepených podkladových materiálů (adherendů), adheze a koheze lepidla. Bývá vyjádřena jako pevnost v tahu, tlaku a ve smyku, při zatěžovaní v tahu nebo tlaku v jednotkách MPa = N/mm2. Při hodnoceni lepidla a pevnosti lepeného spoje se řeší problém nejslabšího článku, a to například: lepeni na MDF se špatnou povrchovou vrstvou, která omezuje proniknuti lepidla do povrchu; lepeni dvou materiálů s rozdílnou tepelnou roztažnosti (kov + sklo); působeni vlhkosti (dřevo + kov); povrchové vrstvy: mastnota, prach; migrace změkčovadel, krystalizace složek lepidla

Požadavky na pevnost lepených spojů ČSN EN 204, zařazuje termoplastická lepidla a EN 12765 pro termoseticka lepidla na dřevo do tříd podle expozice ve vztahu k pevnosti lepeného spoje. Hodnotí lepidla podle způsobu použití při výrobě výrobků na bázi dřeva. K zařazení lepidla do jedné ze tříd expozice podle tabulky musí naměřené střední hodnoty pevnosti lepeného spoje dosáhnout minimálních hodnot uvedených v tabulce. (označeni C aD)

Vyhodnoceni lepených spojů podle klesajici vodovzdornosti lepeného spoje epoxidy = resorcinová > fenolformaldehydová = polyuretanová > melaminformaldehydová ≥ PVAc disperzni > močovinoformaldehydová = klihova. Vodovzdornost lepeného spoje závisí na vlastnostech lepených materiálů. Savě materiály obvykle propouštějí vodu až k lepenému spoji, na jehož vodovzdornost jsou potom kladeny vyšší požadavky. Naopak nesavé materiály musejí byt vždy lepeny lepidly reaktivními, která jsou vůči vodě odolnější než nezesiťovaná lepidla použivana pro save materialy. [4][11]

Třída trvanlivosti Příklady klimatických podmínek a oblasti použití D1 C1 Interiér, kde teplota překročí pouze příležitostně a krátkodobě 50°C a vlhkosti dřeva je maximálně 15 % D2 C2 Interiér s příležitostným krátkodobým působením tekoucí nebo kondenzované vody a/nebo občasnou vysokou vlhkostí vzduchu, jestliže nárůst vlhkosti dřeva nepřesáhne 18% D3 C3 Interiér s častým krátkodobým působením tekoucí nebo kondenzované vody a/nebo dlouhodobým působením vysoké vlhkosti vzduchu. Exteriér chráněný před působením povětrnosti D4 C4 Interiér s častým silným působením tekoucí nebo kondenzované vody. Exteriér vystavený povětrnosti, který je opatřený přiměřenou povrchovou úpravou

Požadavky na lepidla podle pevnosti lepeného spoje Expozice podle EN 205 Pevnost lepeného spoje v N/mm2 Třídy trvanlivosti Číslo expozice Délka expozice a typ prostředí D1 D2 D3 D4 1 7 dní1),normální2) >10 2 7 dní normální 3h, studená voda4), 7dní normální 3) >8 - 3 7 dní, normální 4dny studená voda4) >2 >4 4 7 dní normální 4 dny studená voda4) 7 dní, normální 5 6 h vařící voda 2 h, studená voda4) 6 2 h,studená voda4)

Vady lepených spojů Zrnitý spoj je málo pevný spoj, který po rozloupnutí má film vytvrzeného lepidla má krupicovitou strukturu. Chudý spoj nemá zjevně rozlepená místa. K porušení spoje je potřeba poměrně málo síly, přičemž se neporuší dřevo v okolí lepeného spoje. V lepeném spoji se nevytvořil souvislý film lepidla. lepidlo se vsáklo do lepeného povrchu. Rozlepený spoj je spoj místy nebo po celé ploše volný, viditelné spáry v lepeném spoji Zamrzlý spoj je málo pevný. Při násilném porušení se na jedné z lepených ploch objeví souvislý film lepidla lpící dobře na podkladu Nezakotvený spoj je málo pevný spoj. Po násilném rozloupnutí spoje lze sice zjistit ve spáře souvislý film lepidla, který však nelpí pevně na lepeném povrchu.

Zdánlivě pevný (optický) spoj, přestože při jeho násilném rozloupnutí se spoj porušuje v přímo blízkosti vytvrzeného filmu lepidla ve dřevě a na filmu lepidla zůstává souvislá vrstvička jemných dřevných vláken. [6][8]

Volba lepidla podle Chemického původu lepených materiálu: kovy, nepolární plasty, (PE, PP) polární plasty, (PET, PVC, termosety) dřevo, papír Fyzikálních vlastností lepených materiálů (materiály tuhé, měkké, nepružné, nesavé, savé) Podle požadavku na kvalitu lepeného spoje (spoje tvrdé, pružné, vodovzdorné, odolné teplotě, snadno rozebíratelné ) Požadavku na technologii (nanášení válcem, štětcem, tryskou, rychlé nebo pomalé lepení) Požadavku na otevřenou dobu lepidla neomezená tlakocitlivá, dlouhá lepidla, boty, podlahy, krátká PVAc na dřevo, kyanakryláty, čalounická rozpouštědlová

Volba lepidla podle Požadavku na pevnost lepeného spoje fixační (dočasný nebo pomocný) kaučuková rozpouštědlová, disperzní lepidla, samolepky, akrylátové disperze, permanentní reaktivní lepidla, většina rozpouštědlových a disperzních lepidel Požadavku na tepelnou odolnost spoje, nízká PSA, samolepky (akryláty, tavná lepidla od -30°C do 50 až 70 °C, střední rozpouštědlová a disperzní permanentní lepidla do 80 až 100°C, vysoká dvousložková

Zkouška pevnosti lepeného spoje ve smyku

Rozlupčivost lepeného spoje

Pevnost lepeného spoje v odlupování

Příprava povrchů adherendů před operací lepení broušení povrchu aktivace povrchu nános primeru na lepené povrchy vliv přípravy povrchu na kvalitu lepení

Vlastnosti lepidel při nanášení Viskozita lepidla při nanášeni Potřeba vyplnit spáru Zůstat na ploše a vyplnit případné nerovnosti Zajistit složení souboru Nevyžadovat speciální podmínky při nanášení Respektovat vlastnosti lepidel při nanášení Respektovat požadavky na složení lepidlového spoje Respektovat budoucí namáhání lepidlového spoje a výrobku

Způsoby nanášení lepidel Lepidlo lze nanášet na celou plochu, na pásky, do bodů tečky, v pravidelných plochách, ve tvaru Lepidla jsou nanášená:kartáčovými prvky, ! povrchem plochy, ! z prohlubní plochy, ! smykem, ! tryskou, ! nástřikem, ! Ponorem.