Kleefstoffen voor afdichtingstoepassingen
De hoogwaardige één- en tweecomponenten industriële kitten van Deepmaterial zijn eenvoudig aan te brengen en zijn verkrijgbaar in handige applicators. Ze bieden kosteneffectieve oplossingen voor hightech toepassingen. Onze afdichtingsproducten bestaan uit epoxy's, siliconen, polysulfiden en polyurethaan. Ze zijn 100% reactief en bevatten geen oplosmiddelen of verdunningsmiddelen.
Wat is het verschil tussen lijmen en kitten?
Afdichtingsmiddelen zijn polymeren met een strakke moleculaire structuur die geen penetratie mogelijk maakt. Ze bevatten sneldrogende epoxy's die een gladde afwerking vormen. Kleefstoffen zijn een veel complexere structuur die is ontworpen om op cellulair niveau vast te grijpen en te binden.
Lijmen versus afdichtingsmiddelen
- Afdichtingsmiddelen zijn ontworpen om openingen tussen oppervlakken te dichten en te voorkomen dat zaken als stof, water of vuil erin binnendringen. Lijmen worden over het algemeen gemaakt om twee oppervlakken aan elkaar te laten kleven, zodat de oppervlakken niet van elkaar kunnen worden gescheiden.
- Afdichtingsmiddelen hebben een lagere sterkte en hoge rek/flexibiliteit en worden niet gebruikt om materialen aan elkaar te hechten, terwijl lijmen bedoeld zijn om twee dingen aan elkaar te hechten door middel van hechting.
- Afdichtingsmiddelen hebben niet altijd de kleefkracht die nodig is voor langdurige hechting en lijmen drogen niet goed wanneer ze op een buitenoppervlak worden gebruikt.
- Afdichtingsmiddelen hebben een pasta-achtige consistentie waardoor openingen tussen ondergronden kunnen worden opgevuld en krimpen na aanbrengen nauwelijks. Kleefstoffen zijn in vloeibare vorm die na het aanbrengen vast worden en vervolgens worden gebruikt om materialen aan elkaar te binden.
- Lijm geeft een stijver en duurzamer gevoel en uiterlijk in tegenstelling tot kitten die minder sterk en veel kneedbaarder zijn.
Efficiënte afdichting met lijmen
Afdichtingen hebben een beslissende invloed op het functioneren en de levensduur van installaties, samenstellingen en componenten. En toch wordt er meestal pas aandacht aan besteed als ze falen. Hoewel O-ringen waarschijnlijk de meest gebruikte afdichtingen zijn en er nog enkele andere soorten statische afdichtingen bestaan, biedt lijmtechnologie met vloeibare pakkingen en afdichtingsverbindingen extra opties voor betrouwbare afdichting.
Efficiënte afdichting met lijmen
Afdichtingen hebben een beslissende invloed op het functioneren en de levensduur van installaties, samenstellingen en componenten. En toch wordt er meestal pas aandacht aan besteed als ze falen. Hoewel O-ringen waarschijnlijk de meest gebruikte afdichtingen zijn en er nog enkele andere soorten statische afdichtingen bestaan, biedt lijmtechnologie met vloeibare pakkingen en afdichtingsverbindingen extra opties voor betrouwbare afdichting.
Bij industriële productie moeten voegen tussen componenten vaak worden afgedicht om het binnendringen van lucht, stof, water en agressieve chemicaliën te voorkomen. Dit is met name van belang op het gebied van elektronica, automotive, werktuigbouwkunde en procestechniek. Typische toepassingen zijn net zo divers als de industrieën waarin ze worden gebruikt. Enkele voorbeelden zijn behuizingen van elektronische componenten, magneten en natuurlijk vloeistofsystemen.
Tot op zekere hoogte kunnen componenten puur constructief worden afgedicht zonder extra afdichting. Bij hogere eisen kan het echter nodig zijn om een afzonderlijke afdichting te gebruiken. In de engineering wordt deze taak doorgaans aangepakt door de geometrie van het onderdeel zo te ontwerpen dat een statische afdichting in de voegopening kan worden gestoken. Afhankelijk van de thermische, chemische en mechanische vereisten, bestaan industriële afdichtingen meestal uit rubber, siliconen, thermoplastische elastomeren of teflon.
Hoe zit het met rubber?
Rubber is hiervoor het meest gebruikte materiaal en de keuze voor producten op basis van rubber heeft enkele voordelen: ze sluiten zeer goed af. De typische compressieset voor nitrilrubber bij standaardomstandigheden van 100 °C/24u is 20 – 30 %. Bovendien zijn deze rubbers goed ingeburgerd en thermisch, chemisch en mechanisch robuust, met lage materiaalkosten. Ze hebben echter ook nadelen, in het bijzonder met betrekking tot hun integratie in het productieproces.
Met een ronde afdichtingsgeometrie zijn de nadelen waarschijnlijk onbeduidend en zijn O-ringen de meest economische oplossing. Bij afdichtkoorden of afdichtbanden zoals die voor behuizingen worden gebruikt, is een efficiënte productie (al) ingewikkelder. Ze vereisen extra handmatige verlijming op het verbindingspunt waar de twee uiteinden elkaar raken, wat een extra en mogelijk tijdrovende processtap betekent.
Complexere rubberen vormen kunnen worden geproduceerd door middel van ponsen of vulkaniseren. Dit maakt eenvoudige productieprocessen mogelijk, maar deze zijn alleen efficiënt bij een hoog productievolume, aangezien er voor elke vorm dure matrijzen op voorraad moeten worden gehouden.
De opening afdichten met thermoplastische elastomeren
Afdichtingen van thermoplastische elastomeren (TPE) bieden een alternatief. Ze worden door spuitgieten rechtstreeks op het onderdeel aangebracht. Ze zijn robuust, slijtvast en hechten goed op technische kunststoffen zoals PA, PC of PBT, waardoor de afdichting lekvrij is. Bij kamertemperatuur gedraagt TPE zich als klassieke elastomeren, maar de thermoplastische component beperkt het temperatuurbereik tot 80 – 100 °C, waarbij de compressievervorming toeneemt bij hogere temperaturen. Voor de veelgebruikte TPU is de compressievervorming ongeveer 80 % (100 °C/24 h), voor andere TPE-types zijn waarden rond de 50 % mogelijk.
Het injectieproces is eenvoudiger dan vulkaniseren, maar nog steeds niet triviaal, met name vanwege de vrij matige verwerkingseigenschappen van TPU's en het feit dat voor elke geometrie een gereedschap nodig is. Bovendien is een meercomponenten-spuitgietmachine vereist om te voorkomen dat het onderdeel opnieuw in een extra processtap moet worden geplaatst.
Eerst vloeibaar, dan strak
Met vloeibare pakkingen worden dergelijke investeringskosten niet gemaakt. Deze typen pakkingen zijn stromingsvaste, zeer viskeuze producten op basis van lijm die worden gedoseerd volgens de gewenste hoogte en vorm en vervolgens uitharden in hun aanbrengpositie. Hun toepassingsflexibiliteit maakt ze geschikt voor complexe componentgeometrieën, zelfs driedimensionale. Een ander voordeel van vloeibare pakkingen in vergelijking met vaste pakkingen is dat ze niet slechts gedeeltelijk op ruwe pieken rusten, waardoor golvende oppervlakken beter worden afgedicht en hogere productietoleranties mogelijk zijn.
Vergeleken met soms complexe rubber- of TPU-afdichtingen, hebben ze minder processtappen nodig, verkorten ze de insteltijden van de machine en produceren ze minder uitval dan stansmessen. Productieprocessen kunnen eenvoudig worden geautomatiseerd, er is slechts één systeem nodig voor de productie van alle componenten. Potentiële doseerfouten in de lasrups worden gedetecteerd door fluorescentie voor optische inline kwaliteitscontrole. Omdat het niet langer nodig is om een groot aantal zegels beschikbaar te houden, zijn opslagkosten geen probleem.
Voor vloeibare pakkingen werden tot nu toe vaak producten op basis van siliconen of polyurethaan gebruikt. Deze tweecomponentensystemen harden echter langzaam uit en zijn daarom beter geschikt voor grote componenten of kleine series. Bij grote series heeft het ongecompliceerde en flexibele proces van vloeibare pakkingen het snelheidsnadeel ten opzichte van rubberen of TPU-afdichtingen vaak niet kunnen compenseren.
Sinds enige tijd zijn er echter lichtuithardende ééncomponentacrylaten op de markt, die vooral in grote series hun sterke punten bewijzen. Hoogenergetisch UV-licht zorgt ervoor dat de lijm binnen enkele seconden zijn eindsterkte bereikt, waardoor korte cyclustijden en directe verwerking van de componenten mogelijk zijn, wat belangrijke aspecten zijn om een hoog productievolume te bereiken.
De goede vormhersteleigenschappen van de materialen zorgen voor een betrouwbare afdichting na het samenvoegen: de lage drukvervorming tot 10 % (85 °C, 24 h) zorgt ervoor dat ze hun oorspronkelijke vorm terugkrijgen wanneer er geen druk meer is. Talrijke oppervlaktedroge versies maken herhaalde demontage mogelijk. Bovendien voldoen ter plaatse gevormde pakkingen op acrylaatbasis aan de IP67-vereisten, dankzij hun waterafstotende eigenschappen. Ze zijn PWIS- en oplosmiddelvrij en hebben een temperatuurbereik van -40 tot 120 °C.
Afdichten en verlijmen in één keer
Seal bonding is de ideale oplossing als een seal expliciet onlosmakelijk bedoeld is. Ook hier is het mogelijk om elke vorm te creëren en fluorescentie te gebruiken voor inline kwaliteitscontrole. Een bijkomend voordeel is de krachtoverbrenging – lijmen dichten niet alleen componenten af, maar verbinden ze permanent. Dit vertaalt zich in minder benodigde ruimte. Schroeven zijn niet langer nodig, waardoor kleinere behuizingen, miniaturisatie van assemblages en minder productiestappen mogelijk zijn.
Voor toepassingen met een hoog volume zijn lichtuithardende acrylaten en epoxyharsen bijzonder geschikt, afhankelijk van de thermische en chemische vereisten. Terwijl epoxyharsen iets stabieler zijn in temperatuur, zorgen acrylaten voor meer flexibiliteit en snellere uitharding. Bovendien bestaan er voor beide productfamilies duaal uithardende versies. Uithardend in ovens of door contact met luchtvochtigheid, zorgen deze lijmsoorten voor een volledige vernetting, zelfs in schaduwrijke gebieden.
Conclusie
Afdichtingen zijn niet alleen rubberen ringen. Zoals met elk materiaal is de diversiteit enorm toegenomen. Bonding-technologie met zijn lichtuithardende vloeibare pakkingen en afdichtingsoplossingen biedt gebruikers nieuwe opties om hun ontwerp te optimaliseren en zowel efficiënte als flexibele productieprocessen te bereiken.
Infobox: Compressieset
Een blijvende vervorming is essentieel voor afdichtingen, aangezien een flensafdichting tot een bepaalde dikte wordt samengedrukt en een druk uitoefent op de flensvlakken. Deze druk neemt in de loop van de tijd af als gevolg van de vervorming van het afdichtingsmateriaal. Hoe sterker de vervorming, hoe meer de aandrukkracht en daarmee de afdichtende werking afneemt.
Deze eigenschap wordt meestal uitgedrukt als de compressieset. Om de compressie-set volgens DIN ISO 815 of ASTM D 395 te bepalen, wordt een cilindrisch preparaat tot 25% (frequente waarde) samengeperst en vervolgens enige tijd bij een bepaalde temperatuur opgeslagen. Typische waarden zijn 24 uur bij 100 °C of 85 °C. Meestal wordt 30 minuten na drukontlasting de dikte opnieuw gemeten bij kamertemperatuur, waarmee de blijvende vervorming wordt bepaald. Hoe lager de compressieset, hoe meer het materiaal zijn oorspronkelijke dikte terugkrijgt. Een compressieset van 100% zou betekenen dat het preparaat helemaal geen vormherstel vertoont.
De polyurethaanafdichtingsmiddelen van Deepmaterial bieden een sterke, flexibele en duurzame elastomeerverbinding die afdicht tegen de elementen. Ze blinken uit in uitdagende industriële, transport- en constructietoepassingen en kunnen worden geverfd zodra een huid is gevormd. Deze kitten zijn verkrijgbaar in een breed scala aan hardheden, open tijden en kleuren om aan uw toepassingsbehoeften te voldoen.
