Kleje do zastosowań uszczelniających
Wysokowydajne jedno- i dwuskładnikowe szczeliwa przemysłowe firmy Deepmaterial są łatwe w aplikacji i dostępne w wygodnych aplikatorach. Zapewniają opłacalne rozwiązania dla zaawansowanych technologicznie aplikacji. Nasze produkty uszczelniające składają się z żywic epoksydowych, silikonów, polisiarczków i poliuretanów. Są w 100% reaktywne i nie zawierają rozpuszczalników ani rozcieńczalników.
Jaka jest różnica między klejami a uszczelniaczami?
Uszczelniacze to polimery o zwartej strukturze molekularnej, która nie pozwala na penetrację. Zawierają szybkoschnące żywice epoksydowe, które tworzą eleganckie wykończenie. Kleje są znacznie bardziej złożoną strukturą zaprojektowaną do chwytania i wiązania na poziomie komórkowym.
Kleje vs. Uszczelniacze
- Uszczelniacze są przeznaczone do zamykania szczelin między powierzchniami i zapobiegania przedostawaniu się do nich takich rzeczy, jak kurz, woda lub brud. Kleje są zwykle tworzone w celu sklejenia dwóch powierzchni, tak aby nie można było ich rozdzielić.
- Szczeliwa mają niższą wytrzymałość i wysoką rozciągliwość/elastyczność i nie są używane do łączenia materiałów, podczas gdy kleje mają za zadanie sklejać ze sobą dwie rzeczy poprzez adhezję.
- Uszczelniacze nie zawsze mają siłę klejenia potrzebną do długotrwałej przyczepności, a kleje nie wysychają prawidłowo, gdy są stosowane na powierzchni zewnętrznej.
- Uszczelniacze mają konsystencję pasty, która umożliwia wypełnianie szczelin między podłożami oraz niski skurcz po aplikacji. Kleje mają postać płynną, która po nałożeniu staje się stała, a następnie służy do łączenia materiałów.
- Klej będzie bardziej sztywny i trwały w dotyku i wygląda w przeciwieństwie do uszczelniaczy, które mają niższą wytrzymałość i są znacznie bardziej plastyczne.
Skuteczne uszczelnianie za pomocą klejów
Uszczelnienia mają decydujący wpływ na funkcjonowanie i długowieczność instalacji, zespołów i podzespołów. A jednak zwykle poświęca się im uwagę tylko wtedy, gdy zawodzą. Podczas gdy O-ringi są prawdopodobnie najczęściej stosowanymi uszczelnieniami i istnieją inne rodzaje uszczelnień statycznych, technologia klejenia z płynnymi uszczelkami i łączenia uszczelnień otwiera dodatkowe możliwości niezawodnego uszczelnienia.
Skuteczne uszczelnianie za pomocą klejów
Uszczelnienia mają decydujący wpływ na funkcjonowanie i długowieczność instalacji, zespołów i podzespołów. A jednak zwykle poświęca się im uwagę tylko wtedy, gdy zawodzą. Podczas gdy O-ringi są prawdopodobnie najczęściej stosowanymi uszczelnieniami i istnieją inne rodzaje uszczelnień statycznych, technologia klejenia z płynnymi uszczelkami i łączenia uszczelnień otwiera dodatkowe możliwości niezawodnego uszczelnienia.
W produkcji przemysłowej często należy uszczelnić szczeliny między komponentami, aby zapobiec przedostawaniu się powietrza, pyłu, wody i agresywnych chemikaliów. Jest to szczególnie ważne w dziedzinach elektroniki, motoryzacji, budowy maszyn i inżynierii procesowej. Typowe zastosowania są tak różne, jak branże, w których są używane. Niektóre przykłady to obudowy elementów elektronicznych, magnesy i oczywiście układy przepływowe.
Do pewnego stopnia elementy mogą być uszczelnione czysto konstrukcyjnie bez dodatkowego uszczelnienia. Jednak wraz ze wzrostem wymagań może być konieczne zastosowanie oddzielnego uszczelnienia. W inżynierii zadanie to jest zwykle rozwiązywane przez zaprojektowanie geometrii elementu tak, aby można było włożyć uszczelnienie statyczne w szczelinę złącza. W zależności od wymagań termicznych, chemicznych i mechanicznych uszczelnienia przemysłowe zwykle składają się z gumy, silikonów, elastomerów termoplastycznych lub teflonu.
A co z Gumą?
Guma jest najczęściej używanym materiałem do tych celów, a wybór produktów na bazie gumy ma pewne zalety: bardzo dobrze uszczelniają. Typowe odkształcenie trwałe dla kauczuku nitrylowego w standardowych warunkach 100°C/24h wynosi 20 – 30%. Ponadto kauczuki te są dobrze znane, odporne termicznie, chemicznie i mechanicznie, przy niskich kosztach materiałowych. Mają one jednak również wady, zwłaszcza w odniesieniu do ich integracji z procesem produkcyjnym.
W przypadku okrągłej geometrii uszczelnienia wady mogą być nieistotne, a pierścienie uszczelniające o przekroju okrągłym będą najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem. W przypadku sznurów uszczelniających czy taśm uszczelniających, takich jak te stosowane do obudów, wydajna produkcja jest (już) bardziej skomplikowana. Wymagają one dodatkowego ręcznego łączenia w punkcie łączenia, w którym oba końce stykają się ze sobą, co oznacza dodatkowy i prawdopodobnie czasochłonny etap procesu.
Bardziej złożone kształty gumy można wytwarzać przez wykrawanie lub wulkanizację. Pozwala to na proste procesy produkcyjne, ale są one wydajne tylko przy dużej wielkości produkcji, ponieważ drogie formy dla każdego kształtu muszą być przechowywane w magazynie.
Uszczelnianie szczeliny termoplastycznymi elastomerami
Uszczelki wykonane z termoplastycznych elastomerów (TPE) stanowią alternatywę. Nakłada się je bezpośrednio na element poprzez formowanie wtryskowe. Są wytrzymałe, odporne na ścieranie i dobrze przylegają do technicznych tworzyw sztucznych, takich jak PA, PC lub PBT, co zapewnia szczelność uszczelnienia. W temperaturze pokojowej TPE zachowuje się jak klasyczne elastomery, ale składnik termoplastyczny ogranicza zakres stosowania temperatury do 80 – 100 °C, przy czym odkształcenie trwałe po ściskaniu wzrasta w wyższych temperaturach. W przypadku szeroko stosowanego TPU wartość odkształcenia trwałego po ściskaniu wynosi około 80% (100°C/24 h), w przypadku innych rodzajów TPE możliwe są wartości około 50%.
Proces wtrysku jest prostszy niż wulkanizacja, ale nadal nie jest trywialny, w szczególności ze względu na dość umiarkowane właściwości przetwórcze TPU oraz fakt, że do każdej geometrii potrzebne jest narzędzie. Ponadto wymagana jest wielokomponentowa wtryskarka, aby uniknąć ponownego wstawiania elementu w dodatkowym etapie procesu.
Najpierw płyn, potem mocno
W przypadku uszczelek płynnych takie koszty inwestycyjne nie są ponoszone. Te typy uszczelek to odporne na płynięcie, bardzo lepkie produkty na bazie kleju, które są dozowane zgodnie z pożądaną wysokością i kształtem, a następnie utwardzają się w miejscu aplikacji. Ich elastyczność zastosowań sprawia, że nadają się do skomplikowanych geometrii elementów, nawet trójwymiarowych. Kolejną zaletą uszczelek płynnych w porównaniu z uszczelkami stałymi jest to, że nie opierają się one tylko częściowo na szorstkich szczytach, dzięki czemu lepiej uszczelniają faliste powierzchnie i pozwalają na wyższe tolerancje produkcyjne.
W porównaniu do czasami skomplikowanych uszczelnień z gumy lub TPU wymagają mniej etapów procesu, skracają czas konfiguracji maszyny i wytwarzają mniej odrzutów niż wykrojniki. Procesy produkcyjne można łatwo zautomatyzować, a do produkcji wszystkich komponentów potrzebny jest tylko jeden system. Potencjalne błędy dozowania w ścieżce uszczelniającej są wykrywane za pomocą fluorescencji w celu optycznej kontroli jakości na linii. Ponieważ nie jest już konieczne przechowywanie dużej liczby dostępnych plomb, koszty przechowywania nie stanowią problemu.
Do tej pory do uszczelnień płynnych często stosowano produkty na bazie silikonu lub poliuretanu. Jednak te dwuskładnikowe systemy utwardzają się powoli i dlatego lepiej nadają się do dużych elementów lub małych serii. W przypadku dużych serii nieskomplikowany i elastyczny proces możliwy dzięki płynnym uszczelkom często nie był w stanie zrekompensować niekorzystnej prędkości w porównaniu z uszczelnieniami gumowymi lub TPU.
Jednak od pewnego czasu na rynku dostępne są światłoutwardzalne jednoskładnikowe akrylany, które demonstrują swoje zalety zwłaszcza w dużych seriach. Wysokoenergetyczne światło UV zapewnia, że klej osiąga ostateczną wytrzymałość w ciągu kilku sekund, co pozwala na krótkie czasy cyklu i bezpośrednią obróbkę komponentów, które są ważnymi aspektami dla osiągnięcia dużej wielkości produkcji.
Dobre właściwości odzyskiwania kształtu materiałów zapewniają niezawodne uszczelnienie po połączeniu: niski współczynnik odkształcenia trwałego po ściskaniu do 10% (85°C, 24 h) pozwala im odzyskać pierwotny kształt, gdy nie ma już nacisku. Liczne wersje powierzchniowo suche umożliwiają wielokrotny demontaż. Ponadto uszczelki formowane na miejscu na bazie akrylanu spełniają wymagania stopnia ochrony IP67 dzięki właściwościom hydrofobowym. Nie zawierają PWIS ani rozpuszczalników, a ich zakres temperatur wynosi od -40 do 120°C.
Uszczelnianie i klejenie za jednym razem
Klejenie plomb jest idealnym rozwiązaniem, jeśli plomba ma być nierozłączna. Tutaj znowu możliwe jest stworzenie dowolnego kształtu i wykorzystanie fluorescencji do kontroli jakości inline. Dodatkową zaletą jest przenoszenie mocy – kleje nie tylko uszczelniają elementy, ale łączą je trwale. Przekłada się to na mniejsze zapotrzebowanie na miejsce. Śruby nie są już potrzebne, co pozwala na stosowanie mniejszych obudów, miniaturyzację zespołów i mniejszą liczbę etapów produkcji.
Do zastosowań o dużej objętości szczególnie odpowiednie są światłoutwardzalne akrylany i żywice epoksydowe, w zależności od wymagań termicznych i chemicznych. Podczas gdy żywice epoksydowe są nieco bardziej stabilne w temperaturze, akrylany zapewniają większą elastyczność i szybsze utwardzanie. Ponadto dla obu rodzin produktów dostępne są wersje o podwójnym utwardzaniu. Utwardzane w piecach lub w kontakcie z wilgocią z powietrza, te rodzaje klejów zapewniają pełne usieciowanie nawet w zacienionych miejscach.
Wnioski
Uszczelki to nie tylko gumowe pierścienie. Jak w przypadku każdego materiału, różnorodność ogromnie wzrosła. Technologia klejenia z jej światłoutwardzalnymi płynnymi uszczelkami i rozwiązaniami do łączenia uszczelek zapewnia użytkownikom nowe możliwości optymalizacji ich projektów i osiągnięcia zarówno wydajnych, jak i elastycznych procesów produkcyjnych.
Info Box: Zestaw kompresji
Trwałe odkształcenie jest istotne dla uszczelnień, ponieważ uszczelnienie kołnierza jest ściskane do określonej grubości i wywiera nacisk na powierzchnie kołnierza. Ciśnienie to maleje z upływem czasu w wyniku odkształcania się materiału uszczelniającego. Im silniejsze odkształcenie, tym bardziej zmniejsza się siła nacisku, a tym samym efekt uszczelnienia.
Ta właściwość jest zwykle wyrażana jako zestaw kompresji. Aby określić stopień odkształcenia trwałego po ściskaniu zgodnie z normą DIN ISO 815 lub ASTM D 395, cylindryczna próbka jest ściskana do 25% (częsta wartość), a następnie przechowywana przez pewien czas w określonej temperaturze. Typowe wartości to 24 godziny w temperaturze 100°C lub 85°C. Zwykle po 30 minutach od uwolnienia ciśnienia ponownie mierzy się grubość w temperaturze pokojowej, określając trwałe odkształcenie. Im mniejszy stopień kompresji, tym bardziej materiał odzyskuje swoją pierwotną grubość. Odkształcenie trwałe po ściskaniu na poziomie 100% oznaczałoby, że próbka w ogóle nie odzyskuje kształtu.
Uszczelniacze poliuretanowe firmy Deepmaterial zapewniają mocne, elastyczne i trwałe wiązanie elastomerowe, które uszczelnia elementy. Doskonale sprawdzają się w trudnych zastosowaniach przemysłowych, transportowych i budowlanych i można je malować po utworzeniu powłoki. Te uszczelniacze są dostępne w szerokiej gamie twardości, czasów otwarcia i kolorów, aby spełnić Twoje potrzeby.
