Faktoren, die die Klebefestigkeit beeinflussen

Faktoren, die die Klebefestigkeit beeinflussen

1. Aufrauen der Oberfläche

Wenn Klebstoffe die Oberfläche des Materials vollständig verteilen, trägt die Aufrauung der Oberfläche dazu bei, die Verteilungsleistung von Klebstoffen zu verbessern und die Dichte der Verbindungsstellen zwischen Klebstoff und Material zu erhöhen, wodurch die Klebefestigkeit erhöht wird. Im Gegenteil, wenn der Klebstoff das Material nicht richtig verteilt, verringert die Aufrauung der Oberfläche die Klebefestigkeit.

2. Oberflächenbehandlung

Die Oberflächenvorbereitung vor dem Kleben ist der Schlüssel zum erfolgreichen Kleben. Ziel ist es, starke und langlebige Verbindungen zu erreichen. Aufgrund des Vorhandenseins schwacher Grenzschichten, die durch Oxidschichten wie Rost, Verchromungsschichten, Phosphatierungsschichten, Trennmittel usw. auf den Klebematerialien gebildet werden, wirkt sich die Oberflächenbehandlung des Klebstoffs auf die Klebefestigkeit aus. Beispielsweise können Polyethylenoberflächen mit heißer Chromsäureoxidation behandelt werden, um die Haftfestigkeit zu verbessern.

3. Durchdringen

Nach dem Verkleben wird die Verbindung oft durch die Umgebung beeinträchtigt, kleine Moleküle wie Wasser oder Lösungsmittel können in die Klebeschicht eindringen. Beispielsweise dringen bei Nässe oder unter Wasser Wassermoleküle in den Kleber ein; In organischen Lösungsmitteln tun Lösungsmittelmoleküle dasselbe. Diese Moleküle bewirken zunächst, dass die Leimschicht ihre Form ändert, und erreichen dann die Grenzfläche zwischen Leim und Oberfläche. Dadurch wird die Bindung geschwächt, was schließlich zum Scheitern führt. Das Eindringen beginnt nicht erst an den Rändern der Leimschicht. Wenn das zu verklebende Material porös ist, können auch kleine Moleküle durch ihre Lücken, Poren oder Risse eindringen, dann die Grenzfläche erreichen und die Bindungsstärke verringern. Dieses Eindringen verringert nicht nur die physikalische Festigkeit der Verbindung, sondern kann auch zu chemischen Veränderungen an der Grenzfläche, wie z. B. Rost, führen, wodurch die Verbindung völlig unbrauchbar wird.

4. Bewegung

Verklebte Materialien enthalten Weichmacher, wie zum Beispiel PVC. Da sich diese kleinen Moleküle nicht gut mit Polymermolekülen vermischen, können sie sich leicht von der Materialoberfläche oder der Verbindungsschnittstelle entfernen. Wenn die migrierten kleinen Moleküle an der Grenzfläche zusammenbleiben, verhindern sie, dass der Klebstoff am Material haftet, wodurch die Verbindung bricht.

5. Druck

Beim Aufkleben Druck auf die Flächen ausüben. Dadurch füllt der Kleber problemlos kleine Löcher im Material, sogar tiefe Löcher und winzige Röhrchen, und verhindert schlechte Aufkleber. Bei schwach haftenden Klebern führt das Pressen dazu, dass sie zu stark auslaufen und nicht genug Kleber zurückbleibt. Warten Sie also, bis der Kleber fester haftet, bevor Sie ihn andrücken. Dadurch wird auch Luft aus der Materialoberfläche gedrückt und Luftblasen im Klebebereich reduziert. Bei dicken oder festen Klebern ist beim Kleben ein Andrücken erforderlich. In diesen Fällen müssen Sie sie oft richtig erhitzen, damit sie dünner oder flüssig werden. Beispielsweise erfolgt die Herstellung einer isolierenden Pressschicht unter Hitze und Druck. Um eine starke Verbindung zu erzielen, verwenden Sie für verschiedene Kleber unterschiedliche Drücke. Normalerweise verwenden Sie hohen Druck für feste oder dicke Kleber und niedrigen Druck für dünne Kleber.

6. Dicke der Leimschicht

Bei dickeren Klebeschichten kommt es leicht zu Luftblasen, Fehlern und vorzeitigen Brüchen. Daher sollten Sie die Klebeschicht so dünn wie möglich machen, um eine stärkere Verbindung zu erzielen. Wenn dicke Leimschichten erhitzt werden, führt ihre Ausdehnung außerdem zu einer stärkeren Hitzespannung im Verbindungsbereich, wodurch die Verbindung leichter bricht. Die Belastungen an echten Gelenken sind komplex und umfassen Scherbeanspruchung, Schälbeanspruchung und wiederholte Beanspruchung. Erstens: Scherspannung: Wenn eine außermittige Zugkraft ausgeübt wird, baut sich an den Enden der Verbindung eine Spannung auf. Neben der Scherkraft gibt es auch eine Zugkraft entlang der Fuge und eine Reißkraft quer zur Fuge. Wenn eine Verbindung unter Scherbeanspruchung steht, ist die Verbindung umso stärker, je dicker das zu verklebende Material ist. Zweitens Schälspannung: Diese tritt auf, wenn das zu verklebende Material weich ist. Auf die Verbindung wirken sowohl Zug- als auch Scherkräfte, wobei sich die gesamte Kraft auf die Leimoberfläche konzentriert, sodass die Verbindung sehr leicht bricht. Da Schälspannung sehr schädlich ist, sollten Sie bei der Konstruktion auf Verbindungskonstruktionen verzichten, die diese Belastung verursachen. Drittens, wiederholte Belastung: Der Kleber in der Verbindung nutzt sich durch wiederholte Belastung langsam ab und bricht bei viel geringeren Werten als bei normaler statischer Belastung. Robuste und dehnbare Kleber, wie einige gummiartige Kleber, halten wiederholter Belastung gut stand.

7. Innerer Stress
   Erstens: Schrumpfungsstress: Wenn der Kleber aushärtet, schrumpft sein Volumen aufgrund von Verdunstung, Abkühlung und chemischen Reaktionen, was zu Schrumpfungsstress führt. Wenn die Schrumpfkraft stärker ist als die Adhäsionskraft, nimmt die scheinbare Klebkraft stark ab. Außerdem führt eine ungleichmäßige Spannungsverteilung an den Klebekanten oder Lücken im Kleber zu einer Spannungskonzentration, die die Gefahr der Rissbildung erhöht. Kristalline Klebstoffe schrumpfen beim Aushärten aufgrund der Kristallisation stärker, was ebenfalls zu inneren Spannungen in der Verbindung führt. Wenn Sie eine bestimmte Menge gummiartiger Materialien hinzufügen, die kristallisieren oder die Kristallgröße verändern können, können Sie die innere Spannung reduzieren. Das beste Beispiel ist die Zugabe von Härtern zu duroplastischen Harzklebstoffen. Wenn beispielsweise bei Phenol-/Acetalklebstoffen der Acetalgehalt unter 40 % liegt, weist die Verbindung nur einen Grenzflächenfehler auf; Wenn er über 40 % liegt, kommt es zu einem Kohäsionsversagen und die Bindungsstärke nimmt stark zu. Zweitens thermische Belastung: Wenn geschmolzenes Harz bei hohen Temperaturen abkühlt und aushärtet, schrumpft sein Volumen. Die Bindung hält es an Ort und Stelle, wodurch an der Schnittstelle innere Spannungen entstehen. Wenn die Molekülketten aneinander vorbeigleiten können, verschwindet die innere Spannung. Die Hauptfaktoren, die die thermische Belastung beeinflussen, sind der Wärmeausdehnungskoeffizient, die Raumtemperatur, der Temperaturunterschied und der Steifigkeitsunterschied. Um die durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten verursachte thermische Belastung zu reduzieren, sollten Sie den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Klebers an den des zu klebenden Materials anpassen. Das Hinzufügen von Füllstoffen ist eine gute Möglichkeit – Sie können Pulver aus demselben Material oder Fasern und Pulver aus anderen Materialien hinzufügen.