Понимание гибридных двойных отверждающих адгезивов

В огромном числе отраслей промышленности, включая автомобилестроение, электронику и машиностроение, склеивание стало более важным благодаря легкой конструкции, миниатюризации и многоматериальному дизайну. Клеи также все чаще используются в качестве герметиков для защиты компонентов от воздействия окружающей среды.

По причинам производительности большинство производственных компаний, а также тех, кто производит массовые товары, предпочитают светоотверждаемые адгезивы для достижения высоких уровней производительности. Легко отверждающийся клей помогает обеспечить высокую точность позиционирования, поскольку компоненты могут быть первоначально установлены по требованию. После нанесения клей не течет, что может произойти при использовании продуктов, отвержденных в печи.

Однако эти системы подвержены ограничениям. Легко отвержденные клеи достигают полной силы в течение пары секунд при облучении (в особых случаях, даже меньше секунды). Это достигается с помощью высокоэнергетических светодиодных ламп, которые генерируют в 100-1000 раз интенсивность нормального дневного света в пределах их конкретного спектра света. Материалы, используемые в этих системах, подпадают под ограничения, учитывая максимальную температуру применения более 150 ° C и регулярный контакт с агрессивными химикатами, маслом и кислотой.

В последние годы производители клея были сосредоточены на том, чтобы продвигать эти ограничения, развивая несколько продуктов двойного отверждения. Клеи с двойным отверждением обеспечивают преимущества светоотверждаемых систем без ущерба для надежности, прочности связи и качества обработки. Они обеспечивают полное отверждение клея в готовом продукте, а также обеспечивают максимальную точность склеивания в сложных модулях. Кроме того, они обеспечивают высокую степень гибкости в производстве, позволяя пользователям больше свободы в развитии своих производственных процессов.

Клеи с легким отверждением — отличный выбор для массовых товаров, но затененные области, которые не могут быть достигнуты светом, представляют для них вызов. (Источник изображения: DELO)

Там, где есть свет, есть и тень

При соединении двух компонентов важно, чтобы весь клей полностью отверждался. Если свет достигает некоторого количества клея, он останется жидким в затененных областях. Это подвергает компоненты риску коррозии или, в случае оптических продуктов, нежелательным эффектом на пути света. Следует избегать затененных областей с начала этапа проектирования, если используются отвержденные клеем.

ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ:

2019 Золотые призывы мышеловки Получить обновление
Spider Glue дает представление о том, как улучшить клей
Грибы делают нетоксичный материал следующего поколения

. Клеящая промышленность разработала много новых продуктов двойного отверждения в ситуациях, когда невозможно или очень трудно избежать затененных областей. Помимо света, второй механизм отверждения — либо влажность, либо исключение воздуха, либо тепло — используется, чтобы адгезивы могли надежно связываться, даже в тенистых областях. Существует три основных варианта, каждый из которых выполняет различные требования и разрешает различные производственные процессы. Все это однокомпонентные продукты, которые не содержат изоцианат и силикон, за исключением УФ-силиконов.

Использование естественной влажности в воздухе

После первоначальной фиксации адгезивы, отверждаемые светом / влажностью, реагируют с естественной влажностью в воздухе в затененных областях. Одно из преимуществ заключается в том, что дополнительное оборудование не требуется, и после светового отверждения не требуется никакой другой стадии процесса отверждения. Скрепленные компоненты могут быть далее обработаны немедленно.

Клеи, отверждаемые светом / влажностью, основаны на акрилатах. В затененных областях они полимеризуются с влажностью. (Источник изображения: DELO)

В химическом отношении клеящие вещества, отверждаемые светом / влажностью, тесно связаны с обычными светоотверждающимися акрилатами и обладают аналогичными свойствами. Благодаря простоте процесса эта группа продуктов выбирается для средних требований — при максимальных температурах использования 120-150 ° C и умеренном химическом воздействии. УФ-силиконы работают по тому же принципу и могут даже использоваться при температурах до 300 ° C. Однако из-за их низкой прочности они пригодны только в качестве герметиков, а также обладают типичными недостатками силиконов, такими как набухание и загрязнение производственных установок.

Клеи с легким анаэробным отверждением

Если требования выше, анаэробное отверждение используется в качестве второго механизма вместо влажности. Клеи с легким / анаэробным отверждением обеспечивают высокий уровень прочности и температурный диапазон до 180 ° C. Они могут использоваться для сложных применений в электродвигателях с высоким уровнем рассеивания тепла. Они также устойчивы к воздействию химических веществ, таких как тормозная жидкость, нефть и дорожная соль, которые встречаются в автомобильном секторе.

Клеи с легким / анаэробным отверждением часто используются в машиностроении. Они вылечивают в затененных областях viacontact с ионами металлов и исключением кислорода. (Источник изображения: DELO)

Клеи с легким / анаэробным отверждением основаны на широко используемых металлических клеях. Поэтому для полного излечения в тенистых зонах им нужны металлические ионы и кислородное исключение. Они предлагают два преимущества по сравнению с традиционными металлическими клеями. Производительность выше благодаря быстрой фиксации света. Кроме того, клей отверждается на филе, где в противном случае часто обнаруживается воздух. Оба чисто светло-анаэробно-вулканизированные области хорошо излечиваются и обладают сходными свойствами. Если имеется достаточное количество ионов металлов, эти продукты не требуют дальнейшего процесса для отверждения в затененных областях.

Полная мощность: свет плюс тепло

Третий вариант — материалы с легким / тепловым отверждением, в которых тепло применяется для достижения полной прочности связи. Эта группа наиболее разнообразна. Он предлагает продукты на основе эпоксидных смол, акрилатов и других химикатов, причем последний в основном используется в оптоэлектронике благодаря своей высокой прозрачности и низкой пожелтению и дегазации.

Лёгкие / термоотверждаемые адгезивы сочетают точность склеивания светоотверждаемых продуктов с устойчивостью к термоотверждающимся материалам. (Источник изображения: DELO)

Эпоксиды имеют тенденцию проявлять более высокие прочности. Они сложнее и, благодаря их более плотной сети, устойчивы к химическим веществам и высоким температурам. Некоторые из этих продуктов настолько устойчивы, что их можно использовать в модулях, которые постоянно контактируют с горячим трансмиссионным маслом. Акрилаты более мягкие и, следовательно, более гибкие и уравновешивающие напряжение, позволяя им лучше компенсировать динамический стресс. Примером этого является прикрепление декоративных отделочных элементов и элементов кабины в автомобилях, где необходимо растянуть натяжение компонентов в температурном диапазоне от -40 до -100 ° C.

Эти группы продуктов имеют общую особенность в том, что они фиксируют компоненты с ультрафиолетовым или видимым светом в течение нескольких секунд, что обеспечивает высокую точность производства по сравнению со стандартными продуктами. Сопротивление компонентов на пути или во время термообработки избегается.

Конвекционные печи обычно используются для подачи необходимого тепла для окончательного отверждения. В качестве альтернативы можно использовать туннельные печи, индукцию или термоды. Типичные температуры составляют около 100 ° C, а продукты с наивысшей надежностью — по меньшей мере 120 ° C, а чувствительные к температуре компоненты могут быть соединены с другими материалами всего за 60 ° C. В результате высокая точность, определенные производственные процессы и короткое время цикла могут сочетаться с низкой тепловой нагрузкой.

Др. Карл Битцер (Karl Bitzer) является менеджером продуктов в промышленных клеях DELO.