Témata
Reklama

Průmyslové lepení je především "Hotmelt"

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

Přesto se toho o lepení v průmyslovém prostředí ví docela málo – vždyť metody spojování materiálů pomocí šroubů, svařování a dokonce i nýtování jsou veřejnosti daleko známější. Pojďme se tedy podívat, jak a co se lepí za zavřenými dveřmi továren. Rozsah toho, co se v různých segmentech průmyslu slepuje, je obrovský. Začněme tedy nejperspektivnějším a zdaleka nejpoužívanějším způsobem nanášení lepidel – tavným lepením, obvykle nazývaném anglicky hotmelt.

Proč v průmyslovém použití zvítězilo právě tavné lepení, když v domácím použití ho považujeme spíš za méně šikovnou metodu? Přece u kontaktního sekundového nebo kaučukového lepidla potřebujeme jen tubu, nanášení je snadné a spoj do několika sekund či minut dobře drží. A polyuretanová pěna nebo tmel drží tak, že dokáže nahradit hmoždinky. Přitom k tavnému lepení potřebujeme mít pistoli a elektrický proud a lepidlo často stejně zatuhne dřív, než stačíme přiložit lepené plochy k sobě, atd.

Reklama
Reklama
Reklama
Aplikační jednotka je jednoduchá na obsluhu i údržbu.

Průmyslová tavná lepidla – jiný svět

Existují stovky variant tavných lepidel, vhodných pro lepení téměř jakýchkoli materiálů – často se vyvíjejí v laboratořích pouze pro jednu konkrétní aplikaci. Existuje několik chemických základů a každý se hodí pro jiné aplikace. Podle základu se pak označují zkratkami. Lepidla EVA jsou určena pro běžné použití. Nejčastěji se používají v obalovém průmyslu. APAO a metallocene jsou kvalitnější lepidla pro konstrukční lepení, lepení dřeva nebo náročnější aplikace v obalech. PSA (pressure sensitive adhesive) jsou trvale pružná lepidla, známá jako např. samolepicí pásky. Reaktivní lepidla pro vysoce pevné a tepelně namáhané spoje mají označení PUR a POR.

Z hlediska technologie nanášení je hlavní dělítko mezi prvními třemi a posledním typem. Zásadní je to slovo „reaktivní“. Zatímco klasické hotmelty typu EVA, APAO a PSA lze po zchladnutí znovu nahřát a použít k lepení, reaktivní lepidla lepí vlastně na dvakrát. První, manipulační pevnost získávají ihned zchladnutím roztaveného nánosu lepidla. Ovšem v této chvíli teprve začíná proces polymerizace, kdy se dosud volné molekuly navážou na sebe a zesíťují. Tím vzroste výrazně pevnost lepidla i odolnost proti vyšším teplotám. Po zesíťování se už netaví, až při velmi vysokých teplotách degradují a pak shoří. To má zásadní vliv na technologické zařízení, které lepidlo nanáší.

Nanášení lepidla housenkou je nejběžnější způsob aplikace lepidla.

Technologie nanášení – aplikační jednotka

Tím se dostáváme ke klíčovému bodu úspěchu tavného lepení v průmyslu, kterým je jednoduchost obsluhy aplikační jednotky a nenáročnost na údržbu. Zjednodušeně řečeno, aplikační jednotka tavného lepení je extrémně výkonnou varnou konvicí, doplněnou výkonným čerpadlem. K němu je připojena vyhřívaná hadice, která dopraví lepidlo do místa aplikace k malé hlavě s jehlovým ventilem a ten lepidlo nadávkuje přesně podle potřeby. Samozřejmě je k tomu potřeba chytrá elektronika, aby se lepidlo naneslo přesně tam, kam má, aby mělo správnou teplotu a tlak, komunikovalo správně s výrobní linkou a zajistilo bezpečnost práce, ale na jednoduchosti principu to moc nemění. Snadno se nanese, dostatečně dlouho zůstane tekuté, aby se lepené materiály přitiskly k sobě, a takřka okamžitě poté je spoj pevně slepený. Proces lze snadno automatizovat až po nanášení lepidla robotem, avšak stejně snadno lze nanášet i ručně pistolí.

Plošný nános lepidla je prováděn aplikační hlavou se štěrbinou.

Způsoby nanášení lepidla

Univerzálnost tavného lepení potvrzuje také možnost nanášení třemi základními způsoby: housenkou nebo bodově, plošným nánosem kontaktní hlavou nebo sprejováním.

Každý z těchto způsobů má své výhody a také svá omezení. Pokud je možné nanášet housenku nebo body (přerušovanou housenku), je to jednodušší. Aplikační hlava není v přímém kontaktu s lepeným povrchem, takže nedochází k otěru hlavy o lepený povrch, ani není potřeba lepený povrch k hlavě přitlačovat. Nanesená housenka se zploští prostým přitlačením druhého lepeného povrchu. Lze nanášet lepidlo i při velmi vysokých rychlostech pohybu lepeného výrobku, např. obalových kartonů na moderních balicích linkách.

V některých případech je požadavkem plošný nános v určité šířce a množství. Aplikační hlava má úzkou štěrbinu, která je přitisknuta k lepenému povrchu a na něj se vytlačuje lepidlo v tenkém filmu v požadovaném množství (g.cm-2). Lepeným povrchem může být např. reklamní leták, dřevěná deska, fólie pro lepicí pásku nebo třeba netkaná textilie.

Nanášení sprejem se používá především pro nepevné podklady.

Tam, kde se vyžaduje plošný nános, ale není možný kontakt hlavy s lepeným povrchem, se používá nanášení sprejem. Lepidlo je vytlačováno z hlavy podobně jako u nanášení housenky, ale okolo fouká přídavný vzduch, který jej roztočí do tvaru spirálového nánosu nebo rozpráší podobně jako lakovací pistole. Tímto způsobem lze nanést větší množství lepidla i na nepevné podklady, jako je např. minerální vata nebo tvarově složité povrchy.

Každý z těchto způsobů nanášení má své přednosti a je vhodné předem konzultovat s aplikačním technikem nejvhodnější typ nánosu a obvykle i předem vyzkoušet k nalezení nejlepšího řešení.

Tomáš Langer
tomas.langer@kaletech.cz

Reklama
Související články
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.

Čtyři oblasti lepení, kde to půjde lépe

V průmyslovém světě se neustále hledají progresivní technologie pro zlepšení efektivity a kvality výroby. Technologie strojního nanášení tavného lepidla výrazně posunula hranice toho, co je v průmyslu možné.

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.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

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.

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.

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.

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.

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.

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