Témata
Reklama

Možnosti a způsoby průmyslového lepení

V oblasti spojování materiálů je lepení jednou z nejběžnějších metod, kterou každý známe z domova například v podobě sekundového lepidla či lepicí pásky. Průmyslové lepení je oproti běžnému lepení mnohem komplexnější proces, neboť jsou na výsledný spoj kladeny přísnější požadavky. Pojďme se tedy podívat, jak a co se lepí za zavřenými dveřmi továren.

Jan Kaše

Vedoucí marketingu společnosti Kaletech.

Úspěšná realizace spoje tak, aby splňoval všechna potřebná kritéria, není definovaná pouze lepeným materiálem a výběrem lepidla. Do procesu vstupuje mnoho dalších faktorů, které mají na výsledek zásadní vliv. Mezi takové faktory patří například teplota materiálu, jeho povrchová úprava, rychlost výroby, přesnost, relativní vlhkost okolí atd. Teplota je zásadním faktorem především u tavných lepidel. Technické řešení, které funguje správně v letních měsících výroby, už nemusí fungovat v zimě a stačí k tomu snížení okolní teploty o pár stupňů Celsia. V Kaletechu mluvíme o „15 neznámých“, které ovlivňují lepení. Všechny tyto neznámé je třeba brát v úvahu a poznat ještě před navržením řešení.

Reklama
Reklama
Reklama
Schéma plošného nánosu lepidla. (Zdroj: Kaletech)Rozsah možností průmyslového lepení je obrovský a způsoby aplikací se liší podle potřeb jednotlivých výrobních segmentů. Zdaleka nejrozšířenějším způsobem je nanášení tavného lepidla, anglicky známé jako „hotmelt“. Princip je vcelku jednoduchý. V tavné jednotce se lepidlo roztaví na pracovní teplotu (obvykle kolem 160 °C) a v potřebné dávce se pomocí aplikační hlavy nanese na materiál, kde zchladne a slepí spoj. Tavné lepení nachází uplatnění snad ve všech průmyslových segmentech, ať už jde o lepení obalů, dřeva nebo plastů (lepidla EVA, APAO), či konstrukční lepení a lepení vysoce odolných spojů (reaktivní lepidla PUR, POR). Další skupinou aplikací jsou takzvané „aplikace za studena“. Zde se používají buď disperzní lepidla (typu Herkules), dvoukomponentní PUR či butyly, nebo rozpouštědlová lepidla, od kterých se však v současné době upouští kvůli jejich špatnému vlivu na ekologii.


Univerzálnost tavného lepení podtrhuje i možnost nanášení třemi základními způsoby:
• housenkou nebo bodově;
• plošným nánosem kontaktní hlavou;
• sprejováním lepidla.
Každý z těchto způsobů má své výhody a také svá omezení.

Lepení kovů

Lepení kovů je v dnešní době již běžně praktikovaná metoda a výsledky nejednou předčí konvenční technologie, jako svařování či pájení. Typicky se však uplatní tam, kde tyto metody nejsou vhodné (např. svařování hliníku). Oproti snadno slepitelným materiálům, jako je papír či dřevo, vyžaduje lepení kovů zkušenosti a vhodné testování. Nelze obecně říct, které kovy lepit jde a které ne. Je nutné posoudit konkrétní aplikaci vždy případ od případu a pečlivě projít všech zmíněných „15 neznámých“. Nejčastější hrozbou při lepení kovů je ztráta adheze lepidla, tedy jeho přilnutí k povrchu. To může být způsobeno několika důvody. Jedním z nich jsou například nečistoty na povrchu materiálu. Dalším nepřítelem adheze je příliš vysoké povrchové napětí. To nabývá velmi vysokých hodnot především u kovů odolných proti korozi (chromované díly, eloxované povrchy, nerezová ocel). Nízká adheze nastane i v případě, že je povrch materiálu příliš hladký či nízkoporézní. Všechna tato omezení se však dají řešit a lepený spoj je možné realizovat. Jde jen o to, nastavit správné podmínky pro aplikaci. Je tedy třeba zajistit, aby byl lepený díl správně vyčištěný a odmaštěný. Povrchové napětí je možné snížit pomocí plazmování a přilnavosti k materiálu prospěje i jeho zdrsnění. Nejčastějším uplatněním lepení kovů je lepení hliníku a jeho slitin a kovů, které nejsou příliš mechanicky namáhány. Nejpoužívanějšími lepidly v této oblasti jsou jednokomponentní a dvoukomponentní epoxidy, lepidla PUR nebo kyanoakryláty.

Způsoby nanášení lepidla. (Zdroj: Kaletech)


Co se týče konkrétních aplikací, průmyslové lepení kovů najde uplatnění především v leteckém a automobilovém průmyslu. Například rám vozu Opel Speedster byl lepený, což se podílelo na jeho velmi nízké hmotnosti. Velmi rozšířené jsou aplikace lepení hliníku s hliníkem. Zde jde například o rekuperační rotory či lepení plechových zad telefonů. Další skupinou aplikací je lepení kovu a jiného materiálu. V tomto případě může jít o lepení střešních panelů v automobilech nebo spotřebního zboží, např. žehlicích prken. Lepení kovů může sloužit i jako doplněk svařování pro fixaci a zacelení trhlin.

Přínosy a rizika

Pakliže se budeme bavit o tavném lepení lepidlem PUR, mezi jeho hlavní nevýhody patří doba, po které je možné se spojem dál pracovat – lepidlo musí totiž ztuhnout či zpolymerovat a to v některých případech může být otázka i několika desítek minut. U ostatních tavných lepidel je však rychlost ztuhnutí jejich největší výhodou. Tavné lepení také není vhodné pro díly, které jsou následně vystaveny vysokým pracovním teplotám, protože lepidlo se zkrátka znovu roztaví. To však může být i výhodou, neboť se tak spoj stane rozebíratelným.

Hlavní výhodou lepení kovů oproti konvenčním technologiím je, že nenarušuje lepený materiál. Není třeba do něj vrtat díry, tak jako je tomu při nýtování. Materiál není teplotně ovlivněn jako při svařování a nedochází k následnému vnitřnímu pnutí. Lepení přináší možnosti lepit i plechy, které by byly pro svařování příliš tenké. Proces lepení je snadné automatizovat a tavicí jednotky mají dlouhou životnost. Je tedy možné je použít i po skončení projektu. Další z řady výhod je i to, že lepení rovnou působí jako těsnicí prvek a zabraňuje korozi mezi spojovanými díly.

Progresivní technologie

Průmyslové lepení je velmi progresivní technologie, která své uplatnění nachází na stále širším poli působnosti. Ani lepení kovů pro ni není tabu, avšak je třeba mít zkušenosti a pečlivě zvážit všechny okolní faktory.

Jan Kaše

jan.kase@kaletech.cz

www.kaletech.cz

Reklama
Související články
Žhavé trendy v oblasti lepení uvidíte na MSV

Ani letos nebude na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně chybět v pavilonu A2 sekce Packaging Live. Zde bude k vidění živá ukázka balicí linky, na které se podílí několik předních technologických společností. Generálním partnerem letošního ročníku je společnost Kaletech, která průmyslovým podnikům dodává technologie pro nános tavných a studených lepidel. V lince pro uzavírání krabic představí hned několik nejnovějších zařízení pro lepení (nejen) v obalovém průmyslu.

Profesionální lepení nemusí být drahé

Švýcarský výrobce technologie pro nános lepidel Robatech představil novou tavnou jednotku ze své dílny - Easy. Jedná se o nejmenší tavnou jednotku z jeho portfolia, která si klade za cíl přiblížit se více zákazníkovi a snížit pořizovací náklady na systém lepení.

Jak při aplikaci lepidla uspořit energii?

Pro světové značky jako Camel a Winston vyrábí společnost JTI Switzerland ve svém závodě v Dagmersellenu 47 milionů cigaret denně. Na šesti balicích linkách se ve dvousměnném provozu balí vždy 50 kartonů cigaret do přepravního kartonu. Když firmu poprvé oslovil výrobce lepicích technologií Robatech s možností snížení úspory energie ve výši 30 %, byl zdejší management s rozhodnutím o implementaci opatrný.

Související články
Paletizace pomocí tavných lepidel

Průmyslová a potravinářská výroba vyžaduje v současné době stále více logistiky. To s sebou přináší zejména nutnost balení spojeného s manipulací ve skladech. V principu to znamená, že každý kus zboží je nutné fixovat k paletě tak, aby byla zajištěna efektivní a bezpečná manipulace.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Sprejování tavných lepidel

S tavným lepidlem neboli hotmeltem se už asi každý z nás někdy setkal. Od jednoduchého lepení tavnými tyčinkami přes ruční pneumatické aplikátory až po velmi sofistikované aplikace pomocí nanášecích hlav ovládaných moderními řídicími systémy výrobních linek.

Mercedes mezi hotmelt lepičkami

Průkopníkem v řešeních je již 47 let Robatech, známá švýcarská firma. Svými inovacemi, jak v oblasti konstrukční, tak v oblastech elektroniky/konektivity, si vydobyl místo světové dvojky v oboru hotmelt lepení.

O úspěchu v průmyslovém lepení rozhodují zkušenosti

Málokterý obor ve strojírenských technologiích je závislý na tolika okolnostech, jako je tomu v průmyslovém lepení. Je to dáno množstvím vlivů, které ovlivňují konečný výsledek. Od samotného lepidla, vhodně zvoleného typu a konkrétních vlastností přes způsob aplikace lepidla, rychlost nanášení, čas na nanesení a ztuhnutí lepidla, přesnost nanášení, čistotu, bezpečnost a ekologii až po cenu. Pohybujeme se v rozsahu od jednoduchého lepení krabic housenkou lepidla nanášenou ruční pistolí až po automatické linky s množstvím servopohonů a čidel, příp. s robotem v ceně několika milionů korun.

Průmyslové lepení je především "Hotmelt"

Lepení je jedna z nejběžnějších metod spojování materiálu – každý ho známe z domova.

Efektivní využití hotmeltu? Především pravidelná údržba

Požadavky na plynulost výroby se stále zvyšují. Stroje a výrobní linky dosahují pořizovacích hodnot desítek milionů korun. Klade se tedy důraz na to, aby jejich využití bylo co nejvyšší, plynulé a bez neplánovaných odstávek. Ty tvoří další nechtěné náklady, plynoucí z pozastavení výroby, a navíc mohou ohrozit podnik z hlediska hodnocení, pakliže funguje jako dodavatel prestižních zákazníků s přísnými nároky na včasnost dodání. Z vlastní zkušenosti víme, že většina případů poruch lepících systémů vzniká v důsledku neznalosti, nesprávné obsluhy či nedůsledné údržby. Pojďme si tedy povědět více o tom, co je podstatné pro udržení životaschopného systému průmyslového lepení.

Systémy automatického lepení

Automatizace, zkracování výrobních časů a šetření nákladů je každodenním tématem výrobních podniků. Každá vteřina uspořeného času či materiálu, totiž může v dlouhodobém časovém horizontu znamenat konkurenční výhodu, která je klíčová pro přežití projektu. Vedle úspor se také kladou stále vyšší nároky na kvalitu, opakovatelnost a univerzálnost procesů. Hesla typu "zlaté české ručičky" již bohužel nejsou tak aktuální jako dříve a bylo možná vhodnější razit hesla jako "zlatí roboti". Těm je totiž jedno, zdali je pondělí ráno či pátek odpoledne, svoji práci odvedou vždy stejně. Oblast průmyslového lepení není výjimkou, naopak s automatizací výroby si velmi rozumí.

Nová dimenze průmyslového lepení

Švýcarský výrobce lepicích systémů Robatech, na českém trhu zastoupen společností Kaletech, pořádal ve třech dnech virtuální konferenci, jejíž stěžejním cílem bylo představení nových produktů – společně označovaných jako Nová dimenze průmyslového lepení. Virtuální konference na vysoké úrovni účastníkům umožnila přecházet z virtuálního podia do servisní, inovační či vývojové místnosti. Po vstupu do kterékoliv z nich mohli zájemci zhlédnout prezentace jednotlivých produktů, videa, bližší popisy či se propojit se zástupci ze své lokality pro zabezpečení shody dorozumívacího jazyka.

Tam, kde o lepení vědí vše

Blížíte-li se, nejprve po dálnici, a následně po čím dál užších silnicích, do obce Planá u Třemošné, získáte spíše dojem, že jste na výletě v přírodě, než že míříte na návštěvu firmy, která je dodavatelem špičkových technologií pro lepení. Na místě pak uvidíte perfektně zrekonstruovanou budovu bývalého pivovaru, smějící se na vás z upravené zahrady. Stále ještě nic nenasvědčuje tomu, že uvnitř na vás čeká svět lidí, kteří o průmyslovém lepení (a především o tom tavném) vědí doslova vše – firma Kaletech.

Jak ušetřit za energie: Úspory při aplikaci lepidla

Téma úspor a snižování nákladů je stále velmi aktuální v celé společnosti. Řeší jej státy, výrobní podniky, rodiny i jednotlivci. V době nedostatečného zásobování a rostoucích cen energií je optimalizace výrobního procesu obzvláště důležitá. To platí i pro průmyslové lepení. Efektivitu tohoto procesu lze významně ovlivnit nejen optimalizací množství použitého lepidla, ale také snížením spotřeby elektrické energie a stlačeného vzduchu.

Lepicí procesy s kolaborativními roboty

Automatizace, zkracování výrobních časů a šetření nákladů je každodenním tématem výrobních podniků. Každá vteřina uspořeného času či gram materiálu, totiž může být v dlouhodobém časovém horizontu klíčovou konkurenční výhodou, nezbytnou pro úspěch výrobku.

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