Новости
2023-10-27 10:41

Правильная подготовка поверхностей перед склеиванием

Сегодня можно соединять материалы различными способами, но среди их разнообразия до сих пор одним из самых востребованных остается склеивание. Эта методика активно применяется как в бытовых условиях, так и на производственных предприятиях. Она позволяет получать прочные изделия, которые не боятся климатических факторов, механического воздействия. Но, таких результатов можно добиться, только при условии тщательной подготовки поверхности перед склеиванием. От качества очищения склеиваемых материалов напрямую зависит степень адгезии. Для подготовки к склейке используют разнообразные методики. Их подбирают в зависимости от типа материала и характерных для них загрязнений. Например, для дерева характерным загрязнением являются окислы и смола, на металлической поверхности практически всегда присутствуют масляные и эмульсионные пленки или коррозия, на пластике и керамике остаются пластификаторов или защитных составов. Подготовка поверхностей необходима, даже если загрязнения не определяются визуально.


Обезжиривание поверхностей перед склейкой


Самый распространенный и доступный способ подготовки склеиваемых материалов — обезжиривание. Наиболее актуальна эта процедура при работе с металлическими деталями, изделиями из пластика, керамики. Чаще всего, с этой целью используют растворители, которые применяют как в виде пара, так и наносят состав на поверхность в жидком виде. При отсутствии растворителей, в качестве альтернативы, применяют горячую воду или горячий водяной пар. Но, эти варианты больше подходят для бытовых условий.

В производственной сфере востребованы другие средства обезжиривания, обеспечивающие высокую эффективность данного процесса и высокую скорость его выполнения. Где в приоритете ставят качество, востребован раствор на основе воды и изопропила. В комбинации они способствуют медленному и полному расщеплению жировой пленки, благодаря с поверхности удаляются самые сложные загрязнения, в том числе остатки масла, старого клея и т. д.

Реже отдают предпочтение кислотным и щелочным растворам, так как они сложны в использовании. Такие состава содержат ингибиторы коррозии, которые могут замедлить полимеризацию клея или вовсе нарушить адгезию. Чтобы этого избежать, необходимо обязательно проводить предварительные испытания на рабочем материале, и тщательно промывать и высушивать склеиваемые поверхности.

Самый эффективный метод очистки заготовок для склейки — обезжиривающие закрытые ванны с испаряющимися очистителями, востребованные на крупных производственных объектах. Этот способ подразумевает использование герметичных устройств, в которых химический раствор нагревают до температуры испарения. В них помещают холодные заготовки, при контакте с которыми пар преобразуется в конденсат, оседающий на поверхностях для склейки. Тот, в свою очередь, разъедает загрязнения и жировые пленки.

Механическая обработка поверхностей перед склейкой


При работе с заготовками, к поверхности которых не предъявляют особых требований по соблюдению размеров и гладкости, используют механическую чистку. Она представляет собой грубую обработку поверхности, предусматривающую физическое удаление частичек грязи и дефективных участков материала. Чаще всего, этот метод востребован при подготовке черных металлов, где присутствуют окислы, с которыми невозможно справиться путем обезжиривания.

Для получения хорошего результата используют разные варианты:
· металлические щетки;
· абразивные губки;
· шлифовальные машины;
· наждачное полотно;
· специализированное пескоструйное оборудование.

При выборе подходящего способа и инструмента, ориентируются на объемы работы и необходимую шероховатость.

Если нужно обработать большую площадь поверхностей из металла, то можно остановить выбор на пескоструйном аппарате, работающим с не очень грубым песком. Такое устройство позволяет тонко регулировать зерно шероховатости в зависимости от материала обработки. Для стали наиболее оптимальным этот показатель считается около 100, а для алюминия может варьироваться от 300 до 600. Благодаря высокой скорости и равномерности обработки, поверхности будут по всей площади иметь одинаковую шероховатость, что максимально положительно сказывается на качество склейки. Единственный минус данного метода — необходимость в дополнительном очищении. Из-за применения песка, на поверхностях могут остаться его частички, поэтому их обрабатывают воздухом под давлением, мягкой щеткой или ветошью и обезжиривают.

Для подготовки поверхности к нанесению клея на небольших заготовках, можно воспользоваться абразивными губками, наждачкой. Если предстоит работа с резиновыми или пластмассовыми изделиями, то можно воспользоваться шлифовальным устройством. Он позволяет сохранить однородность поверхности и качественно очистить вулканизационные пленки, плесневые отложения.

Протравка поверхностей перед склейкой


Протравка перед склеиванием используется при работе с черными и цветными металлами. Она предусматривает применение химических составов с относительно высокой агрессивностью, в основе которых лежат сильные щелочи или кислоты.

Особенность протравки заключается в воздействии на материал на структурном уровне. Вступая в реакцию с материалом заготовки, химические вещества приводят к образованию реактивных групп, частично разрушающих поверхность. В результате на ней появляются микропоры, обеспечивающих лучшее проникновение клея в заготовку и повышающих качество сцепления после полимеризации. Относительно металлов, эта методика является самой эффективной, но применяется ограниченно из-за своей дороговизны и сложности проведения процесса.

Ионизационная подготовка склеиваемых поверхностей


Обработка склеиваемых поверхностей ионизацией — инновационный способ, основанный на принципе изменения полярности и энергии обрабатываемого материала. В зависимости от используемого материала, ионизация может быть проведена за счет резкого и чрезмерного повышения температур, либо воздействия током. В последнем случае, ионизация возникает в разряженной атмосфере тлеющего разряда между заготовкой и электродом или за счет искры между объектами.

Независимо от выбранного варианта, во всех случаях происходит изменение поверхности на микроуровне, в результате чего разрушаются загрязнения и образуются микроскопические поры. В комплексе это обеспечивает глубокое проникновение клеевого состава в заготовку и высококачественную адгезию, устойчивую к внешним воздействиям различного характера.

Применение праймеров для подготовки склеиваемых поверхностей


Нанесение праймеров перед склеиванием — универсальный вариант. Если предыдущие способы ориентированы преимущественно на металл, стекло, керамику, то данная методика подходит для работы со всеми типами материалов, в том числе резиной, деревом, мягким пластиком.

Праймеры — вещества, основанные на химических растворимых соединениях, выступающих в качестве особого мостика между рабочей поверхностью и клеем. Особенность праймера заключается в том, что он многофункционален и содержит комбинацию реактивных групп разного вида, рассчитанных на работу с разными поверхностями и различными клеевыми составами.

Праймеры удобны в применении. Их можно наносить обычной кистью или распылять специальным оборудованием. Благодаря оптимальной консистенции, в обоих случаях будет гарантирована равномерность нанесения. После обработки масса легко удаляется растворителем или другими специализированными средствами.

В зависимости от вида праймера, готовность заготовки к склеиванию может быть как отложенной, так и мгновенной. Наиболее высокой скоростью работы характеризуются составы на основе полиолефинов в сочетании с цианоакрилатным клеем.

Проверка поверхностей испытанием на смачиваемость


Самый простой способ, позволяющий узнать, насколько готова и очищена рабочая поверхность — испытание на смачиваемость. Эта методика доступна как для крупных производственных предприятий, так и для использования в быту.

Суть этого варианта заключается в визуальной оценке капель, образующихся на поверхности заготовки. Для анализа поверхности на нее распыляют чистую воду. Если капли, быстро растекаются и образуют мини-лужицы, то материал хорошо очищен и готов к склеиванию. Если капли сохраняют строгую сферическую форму, значит на заготовки все еще сохранились загрязнения.

Метод достаточно прост в применении, практически не требует затрат, но не подходит для работы с алюминиевыми и магниевыми анодированными поверхностями. К его минусам также относится зависимость от качества и степени жесткости воды, которое влияет на поверхностное напряжение по-разному. Практика показывает, что даже применение дистиллированной воды не всегда позволяло получить достоверные результаты и порой имело довольно большую погрешность на разных участках испытаний.

При выборе данного метода, стоит понимать, что он не показывает на сколько поверхность готова к процессу склеивания, а только позволяет визуально оценить степень ее очищения. Но, даже это возможно только при условии, что будет использована не вода, а поверхностно напряженные жидкости с точным показателем своего напряжения.