Factors que afecten la força d'unió adhesiva

Factors que afecten la força d'unió adhesiva

1. rugositat superficial

Quan els adhesius estenen completament la superfície del material, la rugositat de la superfície ajuda a millorar el rendiment d'extensió dels adhesius i augmenta la densitat dels llocs connectats entre l'adhesiu i el material, això millorarà la força d'unió. Per contra, si l'adhesiu no s'estén correctament el material, la rugositat de la superfície reduirà la força d'unió.

2. Tractament superficial

La preparació de la superfície abans de l'enllaç és clau per a una unió exitosa. Pretén aconseguir articulacions fortes i duradores. A causa de la presència de capes límit febles formades per capes d'òxid com ara òxid, capes de cromat, capes de fosfatació, agents d'alliberament, etc. sobre els materials d'unió, el tractament superficial de l'adherent afectarà la força d'unió. Per exemple, les superfícies de polietilè es poden tractar amb oxidació d'àcid cròmic calent per millorar la força d'unió.

3. Penetrar

Després de l'enllaç, l'articulació sovint es veu afectada pel medi ambient, les molècules petites com l'aigua o els dissolvents poden penetrar a la capa de cola. Per exemple, en condicions humides o sota l'aigua, les molècules d'aigua entren a la cola; en dissolvents orgànics, les molècules de dissolvent fan el mateix. Aquestes molècules primer fan que la capa de cola canviï de forma i després arribin a la interfície entre la cola i la superfície. Això debilitarà l'enllaç i, finalment, provocarà un fracàs. La penetració no només comença des de les vores de la capa de cola. Si el material que s'uneix és porós, les molècules petites també poden entrar a través dels seus buits, porus o esquerdes, després arribar a la interfície i disminuir la força d'unió. Aquesta penetració no només redueix la força física de l'articulació, sinó que també pot provocar canvis químics a la interfície, com l'òxid, que fa que l'enllaç sigui completament inútil.

4. Moviment

Els materials units contenen plastificants, com el PVC. Atès que aquestes petites molècules no es barregen bé amb les molècules de polímer, s'allunyen fàcilment de la superfície del material o de la interfície d'enllaç. Si les molècules petites migrades es mantenen juntes a la interfície, evitaran que l'adhesiu s'enganxi al material i farà que l'enllaç falli.

5. Pressió

Quan s'enganxi, premeu pressió a les superfícies. Això ajuda a la cola a omplir fàcilment forats petits del material, fins i tot forats profunds i tubs petits, i reduir els adhesius dolents. En el cas de coles d'unió feble, pressionar-les farà que s'enfilin massa i no deixarà prou cola. Així que espereu fins que la cola adquireixi més força abans de prémer. Això també expulsa l'aire de la superfície del material i redueix les bombolles d'aire a la zona d'enganxament. Per a coles gruixudes o sòlides, cal prémer a l'enganxar. En aquests casos, sovint cal escalfar-los correctament per fer-los més prims o tornar-los líquids. Per exemple, la fabricació d'una capa de premsa aïllant es fa amb calor i pressió. Per obtenir una unió forta, utilitzeu una pressió diferent per a diferents coles. I normalment, utilitzeu alta pressió per a coles sòlides o gruixudes, i baixa pressió per a coles primes.

6. Gruix de la capa de cola

Les capes de cola més gruixudes aconsegueixen fàcilment bombolles d'aire, defectes i trencaments primerencs, de manera que hauríeu de fer la capa de cola el més fina possible per obtenir una unió més forta. A més, quan les capes de cola gruixudes s'escalfen, la seva expansió crea més estrès tèrmic a la zona de la junta, cosa que fa que la junta es trenqui més fàcilment. Les tensions a les articulacions reals són complexes, com ara l'esforç de cisalla, l'estrès de pelatge i l'estrès repetit. En primer lloc, l'esforç de cisalla: quan s'aplica una força de tracció descentrada, s'acumula l'esforç als extrems de l'enllaç. A més de la força de tall, també hi ha força de tracció al llarg de l'articulació i força de trencament a través de l'articulació. Quan una unió està sota esforç de tall, com més gruixut sigui el material que s'enganxa, més forta serà la junta. En segon lloc, l'estrès pel pelat: això passa quan el material que s'enganxa és tou. Tant les forces de tracció com les de cisalla actuen sobre la junta, i tota la força es concentra a la superfície del material, de manera que la junta es trenca molt fàcilment. Com que l'estrès de la pela és molt perjudicial, hauríeu d'evitar els dissenys d'articulacions que el creen en dissenyar. En tercer lloc, l'estrès repetit: la cola de l'articulació es desgasta lentament per l'estrès repetit i es trenca a nivells molt inferiors a l'estrès estàtic normal. Les coles dures i elàstiques, com algunes de goma, gestionen bé l'estrès repetit.

7. Estrès intern
   En primer lloc, l'estrès de contracció: quan la cola es cura, es redueix de volum a causa de l'evaporació, el refredament i les reaccions químiques, que provoca l'estrès de contracció. Quan la força de contracció és més forta que la força d'adhesió, la força d'unió aparent baixarà molt. A més, la distribució desigual de tensions al voltant de les vores de l'enllaç o els buits de la cola provoca la concentració de tensions, la qual cosa augmenta la possibilitat que es formin esquerdes. Les coles cristal·lines es redueixen més quan es curen a causa de la cristal·lització, que també crea estrès intern a l'articulació. Si afegiu una certa quantitat de materials de goma que poden cristal·litzar o canviar la mida del cristall, podeu reduir l'estrès intern. Afegir enduridors a les coles de resina termoestables és el millor exemple. Per exemple, per a les coles fenòliques-acetals, quan el contingut d'acetal és inferior al 40%, la junta només presenta una fallada de la interfície; quan està per sobre del 40%, té un fracàs cohesionat i la força d'unió augmenta molt. En segon lloc, l'estrès tèrmic: quan la resina fosa es refreda i es cura de les altes temperatures, es redueix de volum. L'enllaç el manté al seu lloc, cosa que crea estrès intern a la interfície. Si les cadenes moleculars poden lliscar entre si, l'estrès intern desapareixerà. Els principals factors que afecten l'estrès tèrmic són el coeficient d'expansió tèrmica, la temperatura ambient, la diferència de temperatura i la diferència de rigidesa. Per reduir l'estrès tèrmic causat per diferents coeficients d'expansió tèrmica, hauríeu d'apropar el coeficient d'expansió tèrmica de la cola al del material que s'està enganxant. Afegir farcits és una bona manera: podeu afegir pols del mateix material o fibres i pols d'altres materials.