Liiman tasoitusominaisuus

Tiivistelmä: Artikkelissa analysoidaan yksityiskohtaisesti liiman tasoitusominaisuuden vaikutusta laatuun laminointiprosessissa. Lisäksi siinä mainitaan, että tasoitusominaisuuden arvioinnin sijaan sen perusteella, onko olemassa"Valkoiset täplät" tai "kuplat", laminoitujen tuotteiden läpinäkyvyys voi olla liiman tasoituskyvyn arviointikriteeri.

1. Kuplaongelma ja liiman tasoittuminen

Valkoiset täplät, kuplat ja heikko läpinäkyvyys ovat yleisiä ulkonäköongelmia komposiittimateriaalien työstössä. Useimmissa tapauksissa komposiittimateriaalien käsittelijät pitävät edellä mainittuja ongelmia liiman huonon tasoittumisen syynä!

1.1Tämä liima ei ole sitä liimaa

Komposiittimateriaalien jalostajat voivat palauttaa avaamattomia ja käyttämättömiä liimasäiliöitä toimittajille, jos liima on tasoittunut huonosti, tai tehdä valituksia tai korvausvaatimuksia toimittajille.

On huomattava, että huonosti tasoittuviksi katsottu liima on asiakkaiden valmistamaa/laimentamaa "liimausliuosta", jonka viskositeetti on tietty arvo. Palautettava liima on avaamaton alkuperäinen liimaämpäri.

Nämä kaksi ämpärillistä "liimaa" ovat täysin eri käsitteitä ja asioita!

1.2 Liimaustason arviointi-indikaattorit

Liiman tasoittumiskyvyn arvioinnissa käytettävien teknisten indikaattoreiden tulisi olla viskositeetti ja pinnan kostutusjännitys. Tai pikemminkin "liiman juoksevuus" on yhdistelmä "liiman juoksevuutta" ja "liiman kostuvuutta".

Huoneenlämmössä etyyliasetaatin pintakostutusjännitys on noin 26 mN/m.

Komposiittimateriaalien prosessoinnissa käytettävien liuotinpohjaisten polyuretaaniliimojen alkuperäinen kiintoainepitoisuus on yleensä 50–80 %. Ennen komposiittiprosessoinnin aloittamista edellä mainitut liimat on laimennettava noin 20–45 %:n käyttöpitoisuuteen.

Koska laimennetun liimatyöliuoksen pääkomponentti on etyyliasetaatti, laimennetun liimatyöliuoksen pintakostutusjännitys on lähempänä itse etyyliasetaatin pintakostutusjännitystä.

Siksi niin kauan kuin käytetyn komposiittisubstraatin pinnan kostutusjännitys täyttää komposiittikäsittelyn perusvaatimukset, liiman kostuvuus on suhteellisen hyvä!

Liiman juoksevuuden arviointiin käytetään viskositeettia. Komposiittien prosessoinnissa niin sanottu viskositeetti (eli käyttöviskositeetti) viittaa aikaan sekunteina, jonka liimatyöneste virtaa ulos viskositeettikupista, mitattuna tietyllä viskositeettikupin mallilla. Voidaan olettaa, että eri laatuisista alkuperäisistä ämpäriliimalaaduista valmistettujen liimojen työnesteellä on sama "työviskositeetti" ja sen "työnesteellä" on sama "liiman juoksevuus"!

Muissa muuttumattomissa olosuhteissa, mitä alhaisempi on samalla kehystyyppisellä liimalla valmistetun "työnesteen" "työviskositeetti", sitä parempi on sen "liimajuoksevuus"!

Tarkemmin sanottuna useiden erityyppisten liimojen tapauksessa, jos laimennetun työliuoksen viskositeettiarvo on 15 sekuntia, näiden liimojen valmistamalla työliuoksella on sama "liiman tasoittuminen".

1.3 Liiman tasoitusominaisuus on liimatyönesteen ominaisuus

Jotkut alkoholit eivät muodosta viskoosia nestettä, kun piipun avaa, vaan pikemminkin hyytelömäisen ammuksen, jolla ei ole juoksevuutta. Ne on liuotettava ja laimennettava sopivalla määrällä orgaanista liuotinta halutun liiman pitoisuuden ja viskositeetin saavuttamiseksi.

On selvää, että liiman tasoituskyky on arviointi tiettyyn "työkonsentraatioon" formuloidusta työliuoksesta eikä laimentamattoman alkuperäisen tynnyriliiman arvio.

Siksi on väärin selittää liiman huono tasoittuminen tietyn alkuperäisen ämpäriliiman merkin yleisillä ominaisuuksilla!

2. Liiman tasoitumiseen vaikuttavat tekijät

Laimennetun liimaliuoksen liimapitoisuudessa on kuitenkin eroja!

Kuten aiemmin mainittiin, liimatyönesteen tasoituskyvyn arvioinnin tärkeimmät indikaattorit ovat pinnan kostutusjännitys ja käyttöviskositeetti. Pinnan kostutusjännityksen indikaattori ei osoita merkittäviä muutoksia tavanomaisella käyttöpitoisuusalueella. Siksi huonon liima-aineen tasoittumisen ydin on se, että levitysprosessin aikana liiman viskositeetti kasvaa epänormaalisti tiettyjen tekijöiden vuoksi, mikä johtaa sen tasoituskyvyn heikkenemiseen!

Mitkä tekijät voivat aiheuttaa muutoksia liiman viskositeetissa sen levityksen aikana?

Liiman viskositeetin muutoksia voi aiheuttaa kaksi päätekijää: toinen on liiman lämpötila, mutta toinen on liiman pitoisuus.

Normaalioloissa nesteen viskositeetti pienenee lämpötilan noustessa.

Eri liimayhtiöiden käyttöoppaissa ilmoitetaan yleensä liimaliuoksen viskositeettiarvot (ennen laimennusta ja laimennuksen jälkeen), jotka on mitattu pyörivällä viskosimetrillä tai viskositeettikupilla 20 °C:n tai 25 °C:n nestelämpötilassa (eli itse liimaliuoksen lämpötilassa).

Asiakkaan puolella, jos alkuperäisen liiman ja laimentimen (etyyliasetaatti) säilytyslämpötila on yli 20 °C tai 25 °C, myös valmiin liiman lämpötila on yli 20 °C tai 25 °C. Luonnollisesti valmiin liiman todellinen viskositeettiarvo on myös alhaisempi kuin käyttöohjeessa ilmoitettu viskositeettiarvo. Talvella valmiin liiman lämpötila voi olla alle 5 °C ja kesällä yli 30 °C!

On huomattava, että etyyliasetaatti on erittäin haihtuva orgaaninen liuotin. Etyyliasetaatin haihtumisprosessin aikana se absorboi suuren määrän lämpöä liimaliuoksesta ja ympäröivästä ilmasta.

Tällä hetkellä useimmat komposiittikoneiden laminointiyksiköt ovat avoimia ja varustettu paikallisilla poistolaitteilla, joten liimalevystä ja -sylinteristä haihtuu suuri määrä liuotinta. Havaintojen mukaan liima-alustan liimatyönesteen lämpötila voi käytön jälkeen olla joskus yli 10 °C ympäristön lämpötilaa alhaisempi!

Kun liiman lämpötila vähitellen laskee, liiman viskositeetti kasvaa vähitellen.

Liuotinpohjaisten liimojen tasoituskyky siis itse asiassa heikkenee vähitellen laitteiden käyttöajan pidentyessä.

Toisin sanoen, jos haluat säilyttää liuotinpohjaisen liiman tasoittumisen vakauden, sinun tulee käyttää viskositeetin säätöainetta tai muuta vastaavaa keinoa liiman viskositeetin pitämiseksi vakaana koko levitysprosessin ajan.

3. Liimauksen oikeiden tasoitustulosten arviointi-indikaattorit

Liiman tasoitustuloksen arvioinnin tulisi olla komposiittituotteen ominaisuus tietyssä vaiheessa, ja liiman tasoitustulos viittaa liiman levittämisen jälkeen saatuun tulokseen. Aivan kuten auton "suunniteltu enimmäisnopeus" on tuotteen ominaisuus, ajoneuvon todellinen ajonopeus tiellä tietyissä olosuhteissa on toinen tulos.

Hyvä liiman tasoittuminen on perusedellytys hyvien tasoitustulosten saavuttamiselle. Liiman hyvä tasoituskyky ei kuitenkaan välttämättä johda hyvään liimatasoitustulokseen, ja vaikka liimalla olisi huono tasoituskyky (esim. korkea viskositeetti), hyvät liimatasoitustulokset voidaan silti saavuttaa tietyissä tilanteissa.

4. Liimaustuloksen ja "valkoisten täplien" ja "kuplien" ilmiöiden välinen korrelaatio

Huonot "valkoiset täplät, kuplat ja läpinäkyvyys" ovat useita ei-toivottuja tuloksia komposiittituotteissa. Edellä mainittuihin ongelmiin on monia syitä, ja liiman huono tasoittuminen on vain yksi niistä. Liiman huonon tasoittumisen syy ei kuitenkaan ole pelkästään liiman huono tasoittuminen!

Liiman huono tasoitus ei välttämättä johda "valkoisiin pisteisiin" tai "kupliin", mutta se voi vaikuttaa komposiittikalvon läpinäkyvyyteen. Jos komposiittialustan mikrotasaisuus on huono, vaikka liiman tasoitus olisi hyvä, "valkoisten pisteiden ja kuplien" esiintyminen on silti mahdollista.