ปัจจัยที่ส่งผลต่อความแข็งแรงในการยึดเกาะของกาว

ปัจจัยที่ส่งผลต่อความแข็งแรงในการยึดเกาะของกาว

1. การหยาบผิว

เมื่อกาวกระจายพื้นผิวของวัสดุจนหมด การหยาบพื้นผิวจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการแพร่กระจายของกาว และเพิ่มความหนาแน่นของจุดเชื่อมต่อระหว่างกาวและวัสดุ ซึ่งจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะ ในทางตรงกันข้าม หากกาวไม่สามารถกระจายวัสดุได้อย่างเหมาะสม การที่พื้นผิวหยาบจะลดความแข็งแรงในการยึดเกาะ

2. การรักษาพื้นผิว

การเตรียมพื้นผิวก่อนการติดเป็นกุญแจสำคัญในการติดสำเร็จ โดยมีเป้าหมายเพื่อให้ได้ข้อต่อที่แข็งแรงและทนทาน เนื่องจากการมีอยู่ของชั้นขอบเขตที่อ่อนแอซึ่งเกิดจากชั้นออกไซด์ เช่น สนิม ชั้นชุบโครเมียม ชั้นฟอสเฟต สารปลดปล่อย ฯลฯ บนวัสดุประสาน การรักษาพื้นผิวของสารยึดเกาะจะส่งผลต่อความแข็งแรงในการยึดเกาะ ตัวอย่างเช่น พื้นผิวโพลีเอทิลีนสามารถบำบัดด้วยปฏิกิริยาออกซิเดชันของกรดโครมิกร้อนเพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะ

3. เจาะลึก

หลังจากติดแล้ว ข้อต่อมักได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อม โมเลกุลขนาดเล็ก เช่น น้ำหรือตัวทำละลายสามารถทะลุเข้าไปในชั้นกาวได้ ตัวอย่างเช่น ในสภาพเปียกหรือใต้น้ำ โมเลกุลของน้ำจะเข้าไปในกาว ในตัวทำละลายอินทรีย์ โมเลกุลของตัวทำละลายก็ทำเช่นเดียวกัน โมเลกุลเหล่านี้ทำให้ชั้นกาวเปลี่ยนรูปร่างก่อน จากนั้นจึงไปถึงจุดเชื่อมต่อระหว่างกาวกับพื้นผิว สิ่งนี้จะทำให้ความผูกพันอ่อนแอลง และทำให้เกิดความล้มเหลวในที่สุด การเจาะไม่เพียงเริ่มต้นจากขอบของชั้นกาวเท่านั้น หากวัสดุที่ยึดติดมีรูพรุน โมเลกุลขนาดเล็กก็สามารถเข้าไปผ่านช่องว่าง รูพรุน หรือรอยแตกได้ จากนั้นจึงไปถึงส่วนต่อประสานและลดความแข็งแรงในการยึดเกาะ การเจาะนี้ไม่เพียงแต่ลดความแข็งแรงทางกายภาพของข้อต่อเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่ส่วนต่อประสาน เช่น สนิม ซึ่งทำให้พันธะไร้ประโยชน์โดยสิ้นเชิง

4. การเคลื่อนไหว

วัสดุที่ถูกผูกมัดประกอบด้วยพลาสติไซเซอร์ เช่น พีวีซี เนื่องจากโมเลกุลขนาดเล็กเหล่านี้เข้ากันไม่ได้กับโมเลกุลโพลีเมอร์ จึงเคลื่อนออกจากพื้นผิวของวัสดุหรือส่วนประสานพันธะได้อย่างง่ายดาย หากโมเลกุลขนาดเล็กที่ย้ายมาเกาะติดกันที่ส่วนต่อประสาน พวกมันจะหยุดกาวไม่ให้เกาะติดกับวัสดุ ส่งผลให้การยึดเหนี่ยวล้มเหลว

5. ความกดดัน

เมื่อติดให้กดแรงกดลงบนพื้นผิว ช่วยให้กาวเติมรูเล็กๆ บนวัสดุได้ง่าย แม้แต่รูลึกและท่อเล็กๆ และลดสติกเกอร์ที่ไม่ดี สำหรับกาวยึดติดที่อ่อนแอ การกดจะทำให้กาวไหลออกมากเกินไปและเหลือกาวไม่เพียงพอ ดังนั้นรอจนกว่ากาวจะมีความแข็งแรงในการยึดเกาะมากขึ้นก่อนที่จะกด นอกจากนี้ยังช่วยผลักอากาศออกจากพื้นผิวของวัสดุและลดฟองอากาศในบริเวณที่ติดกาว สำหรับกาวหนาหรือแข็ง จำเป็นต้องกดเมื่อติดกาว ในกรณีเหล่านี้ คุณมักจะต้องให้ความร้อนอย่างเหมาะสมเพื่อให้บางลงหรือกลายเป็นของเหลว ตัวอย่างเช่น การทำชั้นกดฉนวนทำได้ภายใต้ความร้อนและความดัน เพื่อให้กาวติดแน่น ให้ใช้แรงกดที่ต่างกันสำหรับกาวแต่ละชนิด และตามปกติ ให้ใช้แรงดันสูงสำหรับกาวแข็งหรือกาวหนา และใช้แรงดันต่ำสำหรับกาวบาง

6. ความหนาของชั้นกาว

ชั้นกาวที่หนากว่าจะเกิดฟองอากาศ ตำหนิ และการแตกหักได้ง่าย ดังนั้นคุณควรทำให้ชั้นกาวบางที่สุดเพื่อให้ติดแน่นยิ่งขึ้น นอกจากนี้ เมื่อชั้นกาวหนาได้รับความร้อน การขยายตัวจะทำให้เกิดความเครียดจากความร้อนในบริเวณข้อต่อมากขึ้น ซึ่งทำให้ข้อต่อแตกหักได้ง่ายขึ้น ความเครียดบนข้อต่อจริงมีความซับซ้อน รวมถึงแรงเฉือน แรงลอก และความเครียดซ้ำๆ ประการแรก ความเค้นเฉือน: เมื่อใช้แรงดึงนอก - จุดศูนย์กลาง ความเครียดจะสะสมที่ปลายพันธะ นอกจากแรงเฉือนแล้วยังมีแรงดึงไปตามข้อต่อและแรงฉีกขาดที่ขวางข้อต่ออีกด้วย เมื่อข้อต่ออยู่ภายใต้แรงเฉือน ยิ่งวัสดุที่ติดกาวหนาขึ้น ข้อต่อก็จะยิ่งแข็งแรงขึ้น ประการที่สอง ความเครียดจากการลอก: สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อวัสดุที่ติดกาวนิ่ม ทั้งแรงดึงและแรงเฉือนจะกระทำต่อข้อต่อ และแรงทั้งหมดจะมุ่งไปที่กาว - พื้นผิวของวัสดุ ดังนั้นข้อต่อจึงแตกหักง่ายมาก เนื่องจากความเครียดจากการลอกเป็นอันตรายมาก คุณควรหลีกเลี่ยงการออกแบบข้อต่อที่เกิดขึ้นเมื่อออกแบบ ประการที่สาม ความเครียดซ้ำๆ: กาวในข้อต่อจะค่อยๆ สึกหรอจากความเครียดซ้ำๆ และแตกออกที่ระดับต่ำกว่าความเครียดคงที่ปกติมาก กาวที่เหนียวและยืดได้ เช่น กาวยางบางชนิด สามารถรับมือกับแรงกดซ้ำๆ ได้ดี

7. ความเครียดภายใน
   ประการแรก ความเครียดจากการหดตัว: เมื่อกาวแข็งตัว ปริมาตรจะลดลงเนื่องจากการระเหย การทำความเย็น และปฏิกิริยาทางเคมี ซึ่งทำให้เกิดความเครียดจากการหดตัว เมื่อแรงหดตัวมีมากกว่าแรงยึดเกาะ ความแข็งแรงพันธะที่ปรากฏจะลดลงอย่างมาก นอกจากนี้ การกระจายความเค้นไม่สม่ำเสมอรอบๆ ขอบพันธะหรือช่องว่างในกาวทำให้เกิดความเข้มข้นของความเค้น ซึ่งเพิ่มโอกาสที่จะเกิดรอยแตกร้าว กาวที่เป็นผลึกจะหดตัวมากขึ้นเมื่อแข็งตัวเนื่องจากการตกผลึก ซึ่งทำให้เกิดความเครียดภายในข้อต่อด้วย หากคุณเพิ่มวัสดุยางจำนวนหนึ่งที่สามารถตกผลึกหรือเปลี่ยนขนาดคริสตัล คุณสามารถลดความเครียดภายในได้ การเติมสารเพิ่มความแกร่งให้กับกาวเรซินแบบเทอร์โมเซตติงคือตัวอย่างที่ดีที่สุด ตัวอย่างเช่น สำหรับกาวฟีนอลิก-อะซีตัล เมื่อปริมาณอะซีตัลต่ำกว่า 40% ข้อต่อจะมีเพียงความล้มเหลวของอินเทอร์เฟซเท่านั้น เมื่อเกินกว่า 40% จะมีความล้มเหลวแบบเหนียวแน่น และความแข็งแรงของพันธะจะเพิ่มขึ้นมาก ประการที่สอง ความเครียดจากความร้อน: เมื่อเรซินที่ละลายเย็นลงและแข็งตัวจากอุณหภูมิสูง ปริมาตรจะลดลง พันธะยึดมันไว้ซึ่งสร้างความเครียดภายในที่ส่วนต่อประสาน หากสายโซ่โมเลกุลสามารถเลื่อนผ่านกันและกันได้ ความเครียดภายในก็จะหายไป ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความเครียดจากความร้อนคือค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน อุณหภูมิห้อง ความแตกต่างของอุณหภูมิ และความแตกต่างของความแข็ง เพื่อลดความเครียดจากความร้อนที่เกิดจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนที่แตกต่างกัน คุณควรทำให้ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของกาวใกล้เคียงกับค่าของวัสดุที่ติดกาว การเติมสารตัวเติมเป็นวิธีที่ดี คุณสามารถเพิ่มผงจากวัสดุชนิดเดียวกัน หรือเติมเส้นใยและผงของวัสดุอื่นๆ ได้