Сайт о клеях

 

Способы склеивания

Есть разные способы сборки клеевых соединений, которые могут быть приспособлены к конкретным условиям. Эти способы должны удовлетворять следующим требованиям, играющим важную роль в успешной склейке.

1. Доведение клея до жидкого состояния, обеспечивающего надежное смачивание поверхности субстрата.
2. Удаление нежелательных компонентов клея (органических растворителей, воды, летучих продуктов, выделяющихся в процессе реакции отверждения) из зоны склеивания, для предотвращения образования пор, раковин и дефектов в клеевом шве.
3. Приложение к соединению необходимого давления на время отверждения клея для предотвращения смещения склеиваемых деталей в процессе сборки.

Мокрое склеивание

Клей наносится на поверхность: либо на одну, либо на другую, либо сразу на обе склеиваемые поверхности, после чего поверхности немедленно соединяют и фиксируют. Способ пригоден для склеивания непористых субстратов в случаях, когда в рецептуре клея нет растворителей (эпоксидные смолы с катализаторами, цианакрилатные клеи, акрилаты, полиэфирные смолы, клеи-расплавы и т.д.). Если же в клее присутствуют растворители, то мокрое склеивание приведет к образованию дефектов в клеевом слое после отверждения. В случае, когда один из субстратов пористый, мокрое склеивание годится для любого клея, который способен смочить поверхности, так как пористый субстрат не препятствует удалению растворителей из зоны склейки. Время фиксирования склеиваемых деталей при использовании клеев, содержащих растворители, можно уменьшить путем предварительной частичной сушки клеевого слоя до липкого состояния (открытая выдержка). Длительность открытой выдержки обычно устанавливается производителем клея, но зависит от температуры окружающей среды, влажности и других переменных факторов (наличие обдува и температура подаваемого воздуха). Нанесение клея на обе поверхности способствует получению более прочного соединения, но удлиняет период открытой выдержки.

Склеивание за счет реактивации

При этом способе клей обычно наносится на обе склеиваемые поверхности, после чего их подвергают открытой выдержке до полного его высыхания («сушка до отлипа» — клей не липнет к пальцу). Этот способ хорош для больших поверхностей, когда трудно контролировать равномерность процесса сушки.

Следующий этап — собственно реактивация клея. Для этого существуют два основных способа: реактивация растворителем и реактивация нагреванием.

Реактивация растворителем. Этот способ заключается в увлажнении высушенной клеевой пленки прямо перед соединением поверхностей подходящим быстро высыхающим растворителем. Способ годится для клеев, которые могут активироваться при воздействии растворителей (клеевые композиции на основе термопластичных смол и каучуков).

Реактивация нагреванием. Этот процесс может быть использован в том случае, если сам субстрат обладает достаточной теплостойкостью, поскольку склеиваемые элементы перед соединением (но после нанесения и сушки клеевого слоя) нагревают. Температура при этом должна быть достаточной либо для химической активации нанесенного клея (полиэфирные клеи с добавками изоцианатов, клеи на основе каучуков с активирующими добавками), либо для его расплавления (клеи на основе битумов, восков, канифоли и др.).

Для метода склейки за счет реактивации очень важно предохранить поверхность после нанесения на нее клея от загрязнения и пыли до момента склейки!

Склеивание за счет липкости

Применение способа ограничено клеящими материалами, способными в высушенном состоянии сохранять липкость в течение достаточно длительного времени (клеи на основе различных латексов). Готовое клеевое соединение получается за счет контакта между поверхностями (на одну из которых или на обе нанесен клей) и сжатия их, в результате чего обеспечивается формирование клеевого шва. В случае, когда клей наносится на обе поверхности, этот способ именуется «контактным склеиванием», и механизм его объясняют самоклеящими свойствами некоторых клеев. Для предохранения липких клеев от загрязнений необходимо применять разделительные (защитные) слои — полиэтилен, целлофан, ламинированную бумагу.

Отверждение

Для клеев определенных типов необходим этап отверждения. Такие клеи могут применяться как в пленочном, так и в жидком виде. Жидкие — в результате воздействия катализаторов. Клеевую композицию в виде предварительно подготовленной смеси компонентов необходимо успеть нанести в течение срока ее жизнеспособности, пока обеспечивается хорошее распределение клея и смачивание им поверхности. После нанесения необходима выдержка в течение времени, достаточного для отверждения клея (эпоксидные, полиэфирные смолы). При использовании клеев холодного отверждения детали приходится выдерживать в фиксированном состоянии в течение нескольких часов или даже суток. Использование клеев горячего отверждения позволяет сильно сократить это время. Пленочные клеи, армированные или не армированные ткаными материалами, не создают проблем с липкостью, удалением растворителя, которые характерны для многих жидких клеев. Пленка кроится по шаблону, укладывается между склеиваемыми поверхностями, после чего прикладывается давление и обеспечивается нагрев.

Другие способы склеивания

• Склеивание термопластичных пластиков растворителями без применения клеевых композиций (химическое плавление). Этот способ основан на способности термопластичных материалов подрастворяться под воздействием подходящих растворителей в зоне склейки, с последующим прижимом склеиваемых деталей друг к другу и выдержкой, необходимой для обеспечения миграции растворителя из зоны склейки. Например, склеивание изделий из полиметилакрилата (оргстекло) и полистирола может производиться хлороформом или дихлорэтаном. Изделия из поливинилхлорида можно клеить тетрагидрофураном (предпочтительнее) или циклогексанолом.

Растворители ядовиты!

• Склеивание разнородных субстратов, которые не могут быть соединены одним клеем. Используют два разных клея, имеющих адгезию друг к другу. Например, эффективным способом склеивания нейлона и стали является нанесение на нейлон адгезионного грунта на основе резорцинформальдегидного клея и склеивание со сталью, на которую нанесен слой эпоксидного клея.
• Предварительное нанесение клея на поверхность субстрата и склеивание его (после сушки) с другим субстратом, на поверхности которого находится невысушенный клеевой слой.
• Нанесение последовательно нескольких слоев клея (с поэтапной сушкой) на субстрат с высокой пористостью, обеспечивающее устранение впитывания в пористый субстрат при склейке, для препятствования образованию «голодных» клеевых швов.
• Использование грунтов перед нанесением клея на субстрат, когда трудно обеспечить соединение клея непосредственно с субстратом.