Streszczenie: W artykule szczegółowo przeanalizowano wpływ jakościowy właściwości rozlewnych kleju w procesie laminowania. Ponadto wspomniano, że zamiast oceniać skuteczność poziomowania na podstawie oceny, czy istnieje„białe plamy” lub „pęcherzyki” to przezroczystość laminowanych produktów może stanowić standard oceny właściwości rozlewnych kleju.
1. Problem bąbelków i poziomowanie kleju
Białe plamy, pęcherzyki i słaba przezroczystość to częste problemy z jakością wyglądu podczas przetwarzania materiałów kompozytowych.W większości przypadków przetwórcy materiałów kompozytowych przypisują powyższe problemy słabemu poziomowi kleju!
1.1 Ten klej nie jest tym klejem
Przetwórcy materiałów kompozytowych mogą zwrócić dostawcom nieotwarte i nieużywane beczki z klejem na podstawie oceny złego wypoziomowania kleju lub składać skargi lub roszczenia u dostawców.
Należy zauważyć, że klej uznawany za słabo rozlewny to „roztwór roboczy kleju”, który został przygotowany/rozcieńczony przez klientów i ma lepkość o określonej wartości.Zwracany klej to nieotwarte oryginalne wiadro kleju.
Te dwa wiadra „kleju” to zupełnie różne koncepcje i rzeczy!
1.2 Wskaźniki oceny poziomu klejenia
Technicznymi wskaźnikami oceny właściwości wyrównujących kleju powinny być lepkość i napięcie zwilżania powierzchni.Albo raczej „płynność kleju” to połączenie „płynności kleju” i „zwilżalności kleju”.
W temperaturze pokojowej napięcie powierzchniowe zwilżania octanu etylu wynosi około 26 mN/m.
Pierwotne stężenie w beczce (zawartość substancji stałych) klejów poliuretanowych na bazie rozpuszczalników stosowanych w obróbce materiałów kompozytowych wynosi zazwyczaj od 50% do 80%.Przed przystąpieniem do obróbki kompozytu powyższe kleje należy rozcieńczyć do stężenia roboczego około 20% -45%.
Ze względu na fakt, że głównym składnikiem rozcieńczonego roztworu roboczego kleju jest octan etylu, napięcie powierzchniowe zwilżania rozcieńczonego roztworu roboczego kleju będzie bliższe napięciu powierzchniowemu zwilżania samego octanu etylu.
Zatem dopóki napięcie powierzchniowe zastosowanego podłoża kompozytowego spełnia podstawowe wymagania obróbki kompozytu, zwilżalność kleju będzie stosunkowo dobra!
Oceną płynności kleju jest lepkość.W dziedzinie obróbki kompozytów tzw. lepkość (tj. lepkość robocza) odnosi się do czasu w sekundach, jaki płyn roboczy kleju doświadcza podczas wypływania z kubka lepkościowego, mierzonego przy użyciu określonego modelu kubka lepkościowego.Można uznać, że płyn roboczy kleju przygotowany z różnych gatunków oryginalnego kleju kubełkowego ma tę samą „lepkość roboczą”, a jego „płyn roboczy” ma tę samą „płynność kleju”!
W pozostałych niezmienionych warunkach, im niższa „lepkość robocza” „płynu roboczego” przygotowanego z tym samym klejem do ram, tym lepsza jest jego „płynność kleju”!
Mówiąc dokładniej, dla kilku różnych gatunków klejów, jeśli wartość lepkości rozcieńczonego roztworu roboczego wynosi 15 sekund, wówczas roztwór roboczy przygotowany przez te gatunki klejów ma takie samo „wyrównanie kleju”.
1.3 Właściwość poziomowania kleju jest cechą płynu roboczego do klejenia
Niektóre alkohole po otwarciu lufy nie tworzą lepkiego płynu, ale raczej galaretowaty pocisk bez płynności.Należy je rozpuścić i rozcieńczyć odpowiednią ilością rozpuszczalnika organicznego, aby uzyskać pożądane stężenie i lepkość kleju.
Jest oczywiste, że działanie wyrównujące kleju jest oceną roztworu roboczego sformułowanego w określonym „stęeniu roboczym”, a nie oceną nierozcieńczonego, oryginalnego kleju beczkowego.
Dlatego błędne jest przypisywanie słabego rozprowadzenia kleju wspólnym cechom określonej marki oryginalnego kleju wiadro!
2. Czynniki wpływające na rozlewność kleju
Jednakże w przypadku rozcieńczonego roztworu roboczego kleju rzeczywiście istnieją różnice w zawartości wody klejącej!
Jak wspomniano wcześniej, głównymi wskaźnikami oceny zdolności wyrównywania klejącego płynu roboczego są napięcie powierzchniowe zwilżania i lepkość robocza.Wskaźnik napięcia zwilżania powierzchni nie wykazuje znaczących zmian w konwencjonalnym zakresie stężeń roboczych.Dlatego istotą złego wypoziomowania kleju jest to, że podczas procesu aplikacji lepkość kleju nienormalnie wzrasta pod wpływem pewnych czynników, co skutkuje spadkiem jego właściwości rozlewnych!
Jakie czynniki mogą powodować zmiany lepkości kleju podczas jego aplikacji?
Istnieją dwa główne czynniki, które mogą powodować zmiany lepkości kleju, jednym jest temperatura kleju, ale stężenie kleju.
W normalnych warunkach lepkość płynu maleje wraz ze wzrostem temperatury.
W instrukcjach obsługi dostarczonych przez różnych producentów klejów wartości lepkości roztworu kleju (przed i po rozcieńczeniu) zmierzone za pomocą wiskozymetru obrotowego lub kubka lepkościowego w cieczy o temperaturze 20°C lub 25°C (tj. temperatura kleju samo rozwiązanie) są zwykle wskazane.
Po stronie klienta, jeśli temperatura przechowywania oryginalnego wiadra kleju i rozcieńczalnika (octanu etylu) jest wyższa lub niższa niż 20°C lub 25°C, temperatura przygotowanego kleju również będzie wyższa lub niższa niż 20°C lub 25°C. Naturalnie rzeczywista wartość lepkości przygotowanego kleju będzie również niższa od wartości lepkości wskazanej w instrukcji.Zimą temperatura przygotowanego kleju może być niższa niż 5°C, natomiast latem temperatura przygotowanego kleju może przekroczyć 30°C!
Należy zauważyć, że octan etylu jest niezwykle lotnym rozpuszczalnikiem organicznym.Podczas procesu ulatniania octan etylu będzie pochłaniał dużą ilość ciepła z roztworu kleju i otaczającego powietrza.
Obecnie większość zespołów laminujących w maszynach kompozytowych jest otwarta i wyposażona w urządzenia odciągowe miejscowe, dzięki czemu z krążka i cylindra kleju odparuje duża ilość rozpuszczalnika.Z obserwacji wynika, że po pewnym okresie eksploatacji temperatura cieczy roboczej kleju w zasobniku z klejem może być czasami o ponad 10°C niższa od temperatury otoczenia!
W miarę stopniowego zmniejszania się temperatury kleju lepkość kleju będzie stopniowo wzrastać.
Zatem zdolność wyrównywania klejów na bazie rozpuszczalników w rzeczywistości stopniowo pogarsza się wraz z wydłużaniem się czasu pracy sprzętu
Innymi słowy, jeśli chcesz zachować stabilność poziomu kleju na bazie rozpuszczalników, powinieneś użyć regulatora lepkości lub innego podobnego środka, aby utrzymać lepkość kleju na stabilnym poziomie przez cały proces nakładania.
3.Wskaźniki oceny prawidłowego wyniku poziomowania kleju
Ocena efektu poziomowania kleju powinna być cechą produktu kompozytowego na konkretnym etapie, a wynik poziomowania kleju odnosi się do wyniku uzyskanego po nałożeniu kleju. Podobnie jak „projektowana prędkość maksymalna” samochodu cechą produktu, kolejnym efektem jest rzeczywista prędkość jazdy pojazdu na drodze w określonych warunkach.
Dobre wypoziomowanie kleju jest podstawowym warunkiem osiągnięcia dobrych wyników wyrównywania.Jednakże dobre działanie wyrównujące kleju nie musi koniecznie skutkować dobrymi wynikami wyrównywania kleju i nawet jeśli klej ma słabą skuteczność wyrównywania (tj. wysoką lepkość), w określonych sytuacjach nadal można uzyskać dobre wyniki wyrównywania kleju.
4.Zależność wyników poziomowania kleju od zjawiska „białych plam” i „pęcherzyków”
Słabe „białe plamy, bąbelki i przezroczystość” to kilka niepożądanych skutków na produktach kompozytowych.Przyczyn powyższych problemów jest wiele, a złe wypoziomowanie kleju to tylko jedna z nich.Jednak przyczyną złego wypoziomowania kleju nie jest wyłącznie złe wypoziomowanie kleju!
Słabe rozprowadzenie kleju niekoniecznie musi prowadzić do „białych plam” lub „pęcherzyków”, ale może mieć wpływ na przezroczystość folii kompozytowej.Jeśli mikropłaskość podłoża kompozytowego jest słaba, nawet jeśli poziom wypoziomowania kleju jest dobry, nadal istnieje możliwość pojawienia się „białych plam i pęcherzy”.
Czas publikacji: 17 stycznia 2024 r