Līmju novecošanās un ilgtermiņa stabilitātes analīze

Līmju novecošanās un ilgtermiņa stabilitātes analīze

Novecošana attiecas uz materiālu vai savienojošo galviņu veiktspējas izmaiņām laika gaitā. To ietekmē ārējā vide vai paša materiāla apstrādes procedūras, un ietekmējošie faktori ietver mehānisko spriegumu, temperatūru, starojumu un vidi, piemēram, ūdeni. Izņemot tos, arī citas noteiktas sastāvdaļas, kas atrodas pašās līmēs, var izraisīt arī savienoto savienojumu veiktspējas atšķirības. Papildus dažādiem ietekmes faktoriem, novecošanās var notikt dažādās savienoto savienojumu vietās, tostarp kohēzijas slānī, adhēzijas slānī vai substrāta materiālā. Lai gan novecošanās rodas vairāku faktoru kopējās ietekmes rezultātā, to ir grūti pilnībā izmērīt un prognozēt, izmantojot šos ietekmējošos parametrus.

Mehāniskais spriegums

Savienotajām šuvēm var būt četru veidu mehāniskā spriedze: atdalīšanās spriegums, stiepes spriegums, bīdes spriegums un griezes spriegums.

Atdalīšanās spriegums rada lielu lineāro spēku uz locītavām. Šis spēks pārsniedz vairuma līmvielu stiprību. Izvairieties no nolobīšanās stresa savienoto savienojumu konstrukcijas projektēšanā ir viena no vissvarīgākajām lietām.

Stiepes slodze darbojas perpendikulāri savienojuma virsmai. Spēks izplatās visā savienojuma zonā. Stiepes spriegums parasti nebojā locītavas. Tas galvenokārt parādās sēžas locītavās. Sadursavienojumos ir mazi savienojuma laukumi. Cilvēki paplašina savienojuma izmērus, tikai sabiezinot substrātus. Pamatnes spriegumā parasti ir stiprākas par līmi. Tādējādi dizainparaugi nevar pilnībā izmantot substrāta izturību.

Bīdes spriegums cieš līmēšanas virsmās. Tā ir vislabvēlīgākā slodze savienotajām šuvēm. Savienojumos pastāv bīdes spriegums ar lieliem savienojuma laukumiem. Viegli palieliniet savienojuma laukumu, lai vajadzības gadījumā palielinātu kravnesību, ja pieķeršanās vieta nav pietiekama, lai būtu pietiekami daudz slodzes.

Vērpes spriegums darbojas līdzīgi bīdes spriegumam. Savienojumi nav jutīgi pret spiedes spriegumu. Visas mehāniskās slodzes laika gaitā izraisa locītavu novecošanos. Tas izraisa paliekošu šļūdes deformāciju vai plaisas. Mehāniskais stress pasliktina novecošanos no citiem avotiem, piemēram, mitruma izraisītas locītavu mazspējas.

Ietekme uz vidi

Līmes lietošanas laikā savienotie savienojumi tiek ietekmēti dažādās vidēs. Šie faktori var darboties kopā un ietekmēt viens otru.

1. Temperatūras un starojuma ietekme

Temperatūra ir galvenais ķīmisko reakciju faktors. Augstāka temperatūra paātrina ķīmiskās reakcijas. Šīs reakcijas parasti maina locītavu īpašības nevēlamā veidā. Augsta temperatūra vairumā situāciju ievērojami paātrina mehāniskās slodzes radītos bojājumus. Turklāt augstāka temperatūra paātrina novecošanos.

Radiācija izraisa arī savienoto savienojumu novecošanos, tostarp saules gaismas UV starus. Radiācija sarauj polimēru ķēdes līmēs un plastmasas pamatnēs. Poliuretāns ir īpaši jutīgs pret UV starojumu.

2. Ūdens

Mitrums var iesūkties sacietējušos līmes slāņos un uzsūkties. Uzsūktais ūdens samazina līmes izturību. Ūdens darbojas kā smērviela starp polimēru ķēdēm, liekot ķēdēm viegli slīdēt (plastificējoša iedarbība).

Ūdens lēni, bet nepārtraukti iesūcas līmē. Karstos grādos, piemēram, 40°C, ūdens katru mēnesi par dažiem milimetriem iekļūst šķērssaistītos polimēros. Pēc savienojuma žāvēšanas kohēzijas stiprums atkal palielinās, bet nekad neatgriežas sākotnējā vērtībā. Lielākā mitruma radītā problēma ir vājāka adhēzija starp līmi un pamatni. Ūdens lēnām samazina savienojuma spēku.

Ķīmiskās saites starp līmi un pamatmateriālu ir labāk izturīgas pret ūdeni nekā fiziskās saites. Kad ķīmiskās saites pārtrūkst, adhēzija pēc žāvēšanas nevar atjaunoties. Labākais veids, kā izvairīties no mitruma radītiem bojājumiem, ir nodrošināt savienojumus prom no ūdens. Ja tas nav iespējams, noblīvējiet savienojumus.

3. Korozija

Savienojumiem, kas savienoti uz metāla pamatnēm, absorbētais mitrums viegli izraisa metāla koroziju. Korozija liek savienojumiem ātri bojāties, tāpēc tam ir liela nozīme. Koroziju paātrina īpaši kodīgas vielas, piemēram, sāls, skābe vai sārmi. Šīs vielas ēd metālu no ārpuses vai caur līmi. Šādu koroziju vairumā gadījumu var kontrolēt: pilnībā pārklājiet metālu vai aizsargājiet tikai savienoto vietu.