Témata
Reklama

Hodnocení vybraných kyanoakrylátových lepidel

Praktické využívání technologie lepení je stále častější jak v průmyslové výrobě, tak i v domácnostech. Pro zhodnocení vlastností lepidel bylo podrobeno laboratorním testům sedm kyanoakrylátových lepidel od šesti výrobců.

Použitím technologie lepení lze vyřešit celou řadu problémů vzniklých v denním životě. Téměř každý byl již někdy postaven před problém spojit dva i více dílů k sobě navzájem, a to nejen při tvorbě nového spoje, ale i při opravě rozbitého předmětu. Jedním z nejjednodušších způsobů, který je téměř univerzální, je použití technologie lepení.

Lepení se stejně jako každá jiná metoda spojování vyznačuje mnoha výhodami, ale také některými limitujícími činiteli. Při neustálém vývoji nových materiálů a nutnosti je spojit jsou obvykle kladeny specifické nároky a požadavky na použitou technologii spojování. Značný problém nastává v případech, kdy jsou spojovány odlišné materiály s požadavkem zachovat jejich původní vlastnosti a vzhled. A právě zde se otevírá pole působnosti pro aplikaci jedné z perspektivních metod spojování – technologie lepení. Její předností je možnost spojit rychle, bez zvýšených nákladů a nutnosti speciálních zařízení a nástrojů stejné, případně i různorodé materiály, a to bez jejich deformace či narušení vzhledu a struktury. Výše uvedené přednosti nelze zajistit téměř u žádného jiného druhu spojování např. u svařování, nýtování či šroubových spojů.

Na tuzemském trhu je zastoupeno množství firem, které distribuují nebo přímo vyrábějí širokou nabídku lepidel. K porovnání pevnostních vlastností lepidel vztažených k jejich pořizovací ceně byl vybrán jeden typ lepidel, a to kyanoakrylátová lepidla. Jedná se o velice rozšířený a používaný typ, který je někdy právem označován za „Univerzální lepidlo pro domácnost“ nebo také „sekundové lepidlo“. Kyanoakrylátová lepidla mají široký rozsah možností aplikace a především velmi rychle vytvrzují. Jde však pouze o manipulační pevnost. Funkční pevnost lepeného spoje bývá zpravidla dosažena až za několik hodin.

Kyanoakryláty je vhodné použít především pro spojování menších, rovných ploch. Aplikace lepidla je velmi jednoduchá a nevyžaduje zvláštní dovednosti. Aplikace se provádí nanesením potřebného množství lepidla z příslušného obalu na jednu z lepených ploch a pak co nejrychlejším správným spojením lepených dílů k sobě.

Reklama
Reklama
Reklama

Nízkoviskózní a gelovité kyanoakryláty

Kyanoakrylátová lepidla se obecně dodávají ve dvou typech. Prvním typem jsou nízkoviskózní lepidla a druhým jsou lepidla označovaná jako gelovitá. Gelovité kyanoakryláty jsou velmi dobře použitelné k lepení měkčích a savých materiálů. Naopak nízkoviskózní lepidla použijeme při lepení nesavých materiálů.

Princip vzniku pevného lepeného spoje je založen na polymeraci naneseného lepidla. Aktivaci polymerace zajišťuje vzdušná vlhkost prostředí a lepeného materiálu, k vytvrzení dojde během několika sekund. Vlhkost neutralizuje stabilizátor obsažený v lepidle, který aktivuje proces polymerace. Dochází k vytváření polymeračních řetězců, čímž vzniká pevný spoj.

Dvousložková epoxidová lepidla

V případech, kdy je třeba spojit rozměrnější plochy a překlenout nerovnosti povrchu, je výhodnější použít dvousložková epoxidová lepidla. Některá dodávaná lepidla mají velmi krátkou manipulační dobu již připraveného namíchaného lepidla. Manipulační pevnosti spoje zde není dosaženo v několika sekundách, ale minutách (cca 2 – 5 min). U dvousložkových epoxidových lepidel je důležité dodržet předepsaný poměr smísení složek tvrdidla a pryskyřice.

Experimentální srovnání kyanoakrylátových lepidel

Laboratorním testům bylo podrobeno sedm kyanoakrylátových lepidel od šesti výrobců. Při experimentech bylo postupováno dle normy ČSN EN 1465 – Stanovení smykové pevnosti v tahu tuhých adherendů na přeplátovaných tělesech. Experimenty byly záměrně provedeny dle této normy. Jedná se o namáhání ve smyku v tahu, které se velmi často vyskytuje i při praktické aplikaci.

Pro každé lepidlo byla testována série deseti laboratorních vzorků. Lepeným materiálem byla nelegovaná konstrukční ocel S235J0. Tvar a rozměry zkušebních vzorků byly plně v souladu s požadavky normy ČSN EN 1465. Povrch byl před vlastním procesem lepení mechanicky upraven tryskáním a chemicky zbaven všech ostatních nečistot volně spojených s lepeným povrchem. Měřením parametrů drsnosti na profilometru byly zjištěny následující hodnoty: Ra 2,42 μm (střední aritmetická odchylka posuzovaného profilu), Rz 20,17 μm (největší výška profilu) a Rt 15,29 μm (celková výška profilu).

Lepidlo bylo naneseno u všech posuzovaných lepidel v tloušťce 0,08 mm Tloušťka lepené vrstvy byla zajištěna vložením připravených distančních drátků na lepený materiál. Tato tloušťka lepené vrstvy byla změřena třmenovým mikrometrem. Při mikroskopickém zkoumání lepených spojů obrazovou analýzou byla tloušťka lepené vrstvy vyhodnocena 0,078 mm. Při lepení a vytvrzování byla měřena teplota a relativní vlhkost prostředí. Lepené spoje byly ponechány 24 hodin při konstantních podmínkách v laboratoři, tj. při teplotě 21 2 °C a relativní vlhkosti 45 5 %, a posléze provedena destruktivní zkouška připravených lepených spojů.

Vyhodnocení a závěry experimentů

Vyhodnocené hodnoty pevnosti lepených spojů dosahované kyanoakryláty při destruktivním zkoušení laboratorních vzorků jsou uvedeny na obr. 2. Uvedené hodnoty pevnosti jsou aritmetickým průměrem deseti naměřených hodnot. Při porovnání zkoušených lepidel při daných experimentálních podmínkách dosahovalo nejvyšších hodnot pevnosti lepidlo Samson super glue Gel, naopak nejnižších hodnot pak lepidlo Würth – konstrukční lepidlo.

V tabulce 1 je provedeno porovnání pořizovací ceny kyanoakrylátových lepidel s dosahovanou pevností lepeného spoje. Aritmetický průměr dosahovaných pevnostních hodnot je dále upraven o kolísání dílčích pevností v souboru naměřených deseti hodnot. Při hodnocení pevnosti lepených spojů je tento údaj velmi důležitý. Výpočet byl proveden na základě stanovení variačního koeficientu.

V celkovém hodnocení na základě zohlednění orientační pořizovací ceny vztažené na jeden gram kyanoakrylátového lepidla, dosahované pevnosti lepeného spoje a rovněž kolísání hodnot pevnosti jednotlivých lepených spojů dopadlo nejlépe při hodnocení kyanoakrylátové lepidlo Samson super glue Extra.

Ing. Miroslav Müller, Ph.D.

Ing. Rostislav Chotěborský, Ph.D.

muller@tf.czu.cz

ČZU v Praze

www.czu.cz

Chybějící tabulku naleznete v tištěné verzi časopisu.

Reklama
Vydání #11
Kód článku: 71148
Datum: 21. 11. 2007
Rubrika: Inovace / Spojování a dělení
Autor:
Firmy
Související články
Tvoříme historii vodního paprsku

Každá investice do podniká je spojena s velkým očekáváním. Jistou dávku důvěryhodnosti ve správnou investice může dávat také historie firmy i samotné technologie. Technologie řezání vysokotlakým vodním paprskem Flow slaví v tomto roce již 50 let, resp. 40 let v případě abrazivního vodního paprsku.

Vplyv ochrannej atmosféry pri zváraní hliníkových zliatin

Ľahké neželezné kovy ako hliník, horčík, titán a ich zliatiny, ktoré sú používané najmä v automobilovom, leteckom a kozmickom priemysle, musia spĺňať vysoké a často protichodné nároky ako je napríklad dostatočná pevnosť pri zachovaní vysokej ťažnosti alebo dobrá korózna odolnosť. Inak povedané, využívajú sa tam, kde ich náhrada dostupnejšími materiálmi nie je možná. Na zváranie materiálov z ľahkých neželezných kovov je potrebné použiť takú technológiu zvárania, ktorá bude ich vlastnosti degradovať čo najmenej. Celý rad štúdií a doterajších praktických skúseností ukazujú, že väčšina problémov vznikajúcich pri konvenčnom zváraní oblúkovými metódami môže byť potlačená použitím laserového lúča.

Inovovaná fiber laserová centra

Dnešní výrobci plechových dílů vyžadují vysoce flexibilní, efektivní a inteligentní řešení. Nové inovace ve výrobě vláknového laseru Prima Power byly navrženy a vyvinuty tak, aby splňovaly tato očekávání. Platino Fiber Evo je nejnovější verzí platformy Platino s více než 2 000 instalací po celém světě, vylepšenou o důležité technologické inovace.

Související články
Laserová technologie Platino pro každého

Nová verze fiber laseru Platino od italského výrobce Prima Power je jeden z nejúspěšnějších produktů z celého portfolia společnosti. 2D laser postavený na více než konsolidované platformě ze syntetického granitu má na kontě více než 2 000 instalací po celém světě. Stroj byl vybaven a aktualizován důležitými technologickými inovacemi, které přispívají k tomu, že je ještě rychlejší, spolehlivější a produktivnější.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Nová generace polovodičových laserů s diamantovým sendvičem

Vědci z univerzity ve Stuttgartu ukázali cestu pro novou generaci polovodičových laserů. Tyto mají být zejména výkonnější a použitelné v nových oblastech. Lasery jsou založeny na diamantovém sendviči.

Řezání vysokým tlakem

Pro řezání drobných a kompletních tvarů kombinovaných (složených) materiálů nebo oceli používá řada podniků řezání vysokoenergetickým kapalinovým paprskem s abrazivem. Na trhu jsou nyní nabízeny tři rozdílné stroje, od základního modelu až po vysoce rychlostní variantu.

Autogen, plazma či laser?

Ať ve strojírenském, elektrotechnickém, potravinářském, chemickém či důlním průmyslu, nebo ve stavebnictví, zemědělství a mimo jiné také při výrobě dekoračních předmětů, tam všude nacházejí uplatnění CNC stroje pro termické dělení materiálů.

Revoluce ve svařování laserem

Nejnovější technologie firmy Trumpf BrightLine Weld pro pevnolátkové lasery umožňuje svařování s nízkým rozstřikováním při rychlostech pohybu, které lze v dnešní době dosáhnout pouze pomocí CO2 laserů. BrightLine Weld umožňuje svary s částečným průvarem pro svařence s přenosem síly nebo svary s úplným průvarem pro svařování trubek a profilů. Tato technologie umožňuje výrazné zvýšení produktivity a energetické účinnosti. Vysoce kvalitní svarové švy se projevují vysokou mechanickou pevností vyrobených dílů. Minimalizované rozstřikování snižuje znečištění obrobku, upínacích zařízení a rovněž optiky. Výsledkem je zkrácení prostojů stroje, méně oprav dílů, vysoká životnost pracovní optiky a následkem toho podstatné snížení nákladů.

Oscilující paprsek laseru pracuje přesněji

Univerzálním nástrojem naší doby je laser, kterým je možné bezdotykově opracovávat téměř všechny materiály. Ještě lépe a přesněji se podaří materiály řezat nebo gravírovat, když paprsek laseru kmitá.

Metody spojování využívající principy plastické deformace

Součástí automobilů je množství nejrůznějších dílů, k jejichž výrobě se používají různé technologické procesy a široké spektrum materiálů. Technologie jako svařování, lepení a mechanické spojování jsou obvykle používány ke spojování jednotlivých dílů během montáže automobilu. Ačkoliv je technologie svařování velmi rozšířená, může svou podstatou ovlivňovat celkovou kvalitu spojovaných částí, jejich přesnost a spolehlivost. Vynaložená energie a síla potřebná pro spojování je při použití lepení nebo mechanických spojů vždy nižší než při svařování. Přitom stále rostou požadavky na vyšší stupeň deformace, produktivitu práce a na nižší náklady spojovacích operací.

Aktuální možnosti v laserovém svařování

Laserové svařování lze v dnešní době považovat za velice moderní technologii. Vysoké svařovací rychlosti, štíhlý svar a z toho plynoucí výhody jsou pozitiva, která umožnila začlenění této metody do progresivních výrobních technologií. Tento článek si klade za cíl představit aktuální možnosti laserových svařovacích technologií.

Nové úkoly v technologii vodních paprsků

Jednou za dva roky pořádá Oddělení desintegrace materiálů Ústavu geoniky Akademie věd ČR konferenci o technologii vysokorychlostních vodních paprsků. Letos organizátoři pro své setkání vybrali nádherné a inspirativní prostředí Lednicko-Valtického areálu, zapsaného do seznamu světového a kulturního dědictví UNESCO. V pořadí již pátá konference této série přitáhla pozornost mnoha zahraničních a tuzemských odborníků.

Lepení ve výrobě karoserie

Lepení patří k velmi dynamicky se rozvíjejícím odvětvím spojování materiálů. Jeho rozvoj v automobilovém průmyslu je dán komplexními požadavky na karoserii, vývojem nových materiálů a jejich povrchových úprav i zvyšujícími nároky na užitné vlastnosti skeletu vozu. Vnitřní i vnější konstrukce moderních vozidel tvoří celá řada speciálních kovových i nekovových materiálů a plastů, které je nutné fixovat a u nichž konvenční technologie spojování již nedostačují.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit