Factoren die de sterkte van de lijmverbinding beïnvloeden

Factoren die de sterkte van de lijmverbinding beïnvloeden

1. oppervlakte opruwen

Wanneer lijmen het oppervlak van het materiaal volledig verspreiden, helpt oppervlakteruwen de verspreidingsprestaties van lijmen te verbeteren en de dichtheid van verbonden plaatsen tussen de lijm en het materiaal te vergroten, waardoor de hechtsterkte wordt vergroot. Integendeel, als de lijm er niet in slaagt het materiaal goed te verspreiden, zal het opruwen van het oppervlak de hechtsterkte verminderen.

2. Oppervlaktebehandeling

Voorbereiding van het oppervlak vóór het verlijmen is de sleutel tot een succesvolle verlijming. Het doel is om sterke en duurzame verbindingen te realiseren. Vanwege de aanwezigheid van zwakke grenslagen gevormd door oxidelagen zoals roest, verchroomde lagen, fosfaterende lagen, lossingsmiddelen, enz. op de hechtmaterialen, zal de oppervlaktebehandeling van de hechting de hechtsterkte beïnvloeden. Polyethyleenoppervlakken kunnen bijvoorbeeld worden behandeld met hete chroomzuuroxidatie om de hechtsterkte te verbeteren.

3. Doordringen

Na het verlijmen wordt de verbinding vaak beïnvloed door de omgeving, kleine moleculen zoals water of oplosmiddelen kunnen in de lijmlaag binnendringen. In natte omstandigheden of onder water dringen watermoleculen bijvoorbeeld in de lijm; in organische oplosmiddelen doen oplosmiddelmoleculen hetzelfde. Deze moleculen zorgen er eerst voor dat de lijmlaag van vorm verandert en bereiken vervolgens het grensvlak tussen de lijm en het oppervlak. Dit zal de verbinding verzwakken en uiteindelijk tot falen leiden. Het indringen begint niet alleen vanaf de randen van de lijmlaag. Als het te verbinden materiaal poreus is, kunnen kleine moleculen ook via hun gaten, poriën of scheuren binnendringen en vervolgens het grensvlak bereiken en de hechtsterkte verminderen. Deze penetratie vermindert niet alleen de fysieke sterkte van de verbinding, maar kan ook chemische veranderingen op het grensvlak veroorzaken, zoals roest, waardoor de verbinding volledig onbruikbaar wordt.

4. Beweging

Gelijmde materialen bevatten weekmakers, zoals PVC. Omdat deze kleine moleculen niet goed mengen met polymeermoleculen, verplaatsen ze zich gemakkelijk van het materiaaloppervlak of van het hechtingsvlak. Als de gemigreerde kleine moleculen bij elkaar blijven op het grensvlak, zorgen ze ervoor dat de lijm niet aan het materiaal blijft kleven, waardoor de hechting mislukt.

5. Druk

Bij het plakken druk uitoefenen op de oppervlakken. Hierdoor kan de lijm kleine gaatjes in het materiaal gemakkelijk opvullen, zelfs diepe gaten en kleine buisjes, en slechte stickers verminderen. Bij lijmen met een zwakke hechting zorgt het persen ervoor dat ze te veel gaan uitvloeien en niet genoeg lijm achterlaten. Wacht dus tot de lijm sterker wordt in de hechting voordat u gaat persen. Hierdoor wordt ook lucht uit het oppervlak van het materiaal geduwd en worden luchtbellen in het lijmgebied verminderd. Bij dikke of vaste lijmen is bij het lijmen persen noodzakelijk. In deze gevallen moet je ze vaak goed verwarmen om ze dunner te maken of vloeibaar te maken. Het maken van een isolerende perslaag gebeurt bijvoorbeeld onder hitte en druk. Om een ​​sterke hechting te krijgen, gebruikt u verschillende druk voor verschillende lijmen. En normaal gesproken gebruikt u hoge druk voor vaste of dikke lijm, en lage druk voor dunne lijm.

6. Dikte van de lijmlaag

Bij dikkere lijmlagen ontstaan ​​gemakkelijk luchtbellen, oneffenheden en vroegtijdige breuken. Maak de lijmlaag dus zo dun mogelijk om een ​​sterkere hechting te krijgen. Wanneer dikke lijmlagen worden verwarmd, zorgt de uitzetting ervan voor meer hittestress in het verbindingsgebied, waardoor de verbinding gemakkelijker breekt. De spanningen op echte gewrichten zijn complex, inclusief schuifspanning, afpelspanning en herhaalde spanning. Ten eerste schuifspanning: wanneer er een trekkracht wordt uitgeoefend die niet in het midden zit, wordt er spanning opgebouwd aan de uiteinden van de verbinding. Naast schuifkracht is er ook trekkracht langs het gewricht en scheurkracht over het gewricht. Wanneer een verbinding onder schuifspanning staat, geldt: hoe dikker het te verlijmen materiaal, hoe sterker de verbinding. Ten tweede, afpelspanning: dit gebeurt wanneer het te verlijmen materiaal zacht is. Zowel trek- als schuifkrachten werken op de verbinding, en alle kracht concentreert zich op het oppervlak van het lijmmateriaal, waardoor de verbinding heel gemakkelijk breekt. Omdat afpelspanning zeer schadelijk is, moet u bij het ontwerpen verbindingsontwerpen vermijden die dit veroorzaken. Ten derde, herhaalde spanning: de lijm in de verbinding verslijt langzaam door herhaalde spanning en breekt op veel lagere niveaus dan normale statische spanning. Stevige en rekbare lijmen, zoals sommige rubberachtige lijmen, kunnen goed tegen herhaalde spanningen.

7. Interne spanning
   Ten eerste krimpspanning: wanneer lijm uithardt, krimpt het volume als gevolg van verdamping, afkoeling en chemische reacties, waardoor krimpspanning ontstaat. Wanneer de krimpkracht sterker is dan de adhesiekracht, zal de schijnbare hechtsterkte aanzienlijk afnemen. Ook veroorzaakt een ongelijkmatige spanningsverdeling rond de lijmranden of gaten in de lijm spanningsconcentratie, waardoor de kans op scheurvorming groter wordt. Kristallijne lijmen krimpen meer als ze uitharden vanwege kristallisatie, wat ook interne spanning in de verbinding veroorzaakt. Als je een bepaalde hoeveelheid rubberachtige materialen toevoegt die kunnen kristalliseren of de kristalgrootte kunnen veranderen, kun je de interne spanning verminderen. Het toevoegen van harders aan thermohardende harslijmen is het beste voorbeeld. Voor fenol-acetaallijmen geldt bijvoorbeeld dat wanneer het acetaalgehalte lager is dan 40%, er alleen sprake is van grensvlakfalen; wanneer het boven de 40% ligt, is er sprake van cohesief falen en neemt de hechtsterkte aanzienlijk toe. Ten tweede thermische spanning: wanneer gesmolten hars afkoelt en uithardt bij hoge temperaturen, krimpt het in volume. De verbinding houdt het op zijn plaats, wat interne spanning op het grensvlak veroorzaakt. Als de moleculaire ketens langs elkaar heen kunnen glijden, verdwijnt de interne spanning. De belangrijkste factoren die de thermische spanning beïnvloeden zijn de thermische uitzettingscoëfficiënt, de kamertemperatuur, het temperatuurverschil en het verschil in stijfheid. Om de thermische spanning veroorzaakt door verschillende thermische uitzettingscoëfficiënten te verminderen, moet u de thermische uitzettingscoëfficiënt van de lijm dicht bij die van het te lijmen materiaal brengen. Het toevoegen van vulstoffen is een goede manier: je kunt poeder van hetzelfde materiaal toevoegen, of vezels en poeder van andere materialen.