Lepidlá na tesniace aplikácie
Vysokovýkonné jedno a dvojzložkové priemyselné tmely Deepmaterial sa ľahko nanášajú a sú dostupné na použitie v pohodlných aplikátoroch. Poskytujú nákladovo efektívne riešenia pre high-tech aplikácie. Naše tesniace produkty pozostávajú z epoxidov, silikónov, polysulfidov a polyuretánov. Sú 100% reaktívne a neobsahujú žiadne rozpúšťadlá ani riedidlá.
Aký je rozdiel medzi lepidlami a tmelmi?
Tesniace materiály sú polyméry, ktoré majú pevnú molekulárnu štruktúru, ktorá neumožňuje penetráciu. Obsahujú rýchloschnúce epoxidy, ktoré vytvárajú hladký povrch. Lepidlá sú oveľa zložitejšou štruktúrou určenou na uchopenie a viazanie na bunkovej úrovni.
Lepidlá vs. tmely
- Tesniace materiály sú navrhnuté tak, aby uzavreli medzery medzi povrchmi a zabránili vniknutiu prachu, vody alebo nečistôt. Lepidlá sa vo všeobecnosti vyrábajú tak, aby sa dva povrchy zlepili, takže povrchy nemožno oddeliť.
- Tmely majú nižšiu pevnosť a vysokú ťažnosť/flexibilitu a nepoužívajú sa na vzájomné spojenie materiálov, zatiaľ čo lepidlá sú určené na zlepenie dvoch vecí dohromady adhéziou.
- Tmely nemajú vždy lepiacu silu potrebnú na dlhodobú priľnavosť a lepidlá pri použití na vonkajšom povrchu nezasychajú správne.
- Tmely majú pastovitú konzistenciu, ktorá umožňuje vyplnenie medzier medzi podkladmi a má nízke zmrštenie po aplikácii. Lepidlá sú v tekutej forme, ktorá po aplikácii stuhne a potom sa používa na spojenie materiálov.
- Lepidlo bude ponúkať pevnejší a odolnejší pocit a vzhľad v porovnaní s tmelmi, ktoré majú nižšiu pevnosť a sú oveľa tvárnejšie.
Efektívne utesnenie pomocou lepidiel
Tesnenia majú rozhodujúci vplyv na funkčnosť a životnosť inštalácií, zostáv a komponentov. A napriek tomu sa im zvyčajne venuje pozornosť len vtedy, keď zlyhajú. Zatiaľ čo tesniace krúžky sú pravdepodobne najpoužívanejšími tesneniami a existujú aj iné typy statických tesnení, technológia lepenia pomocou tekutých tesnení a lepenia tesnení otvára ďalšie možnosti spoľahlivého tesnenia.
Efektívne utesnenie pomocou lepidiel
Tesnenia majú rozhodujúci vplyv na funkčnosť a životnosť inštalácií, zostáv a komponentov. A napriek tomu sa im zvyčajne venuje pozornosť len vtedy, keď zlyhajú. Zatiaľ čo tesniace krúžky sú pravdepodobne najpoužívanejšími tesneniami a existujú aj iné typy statických tesnení, technológia lepenia pomocou tekutých tesnení a lepenia tesnení otvára ďalšie možnosti spoľahlivého tesnenia.
V priemyselnej výrobe je často potrebné utesniť škáry medzi komponentmi, aby sa zabránilo vniknutiu vzduchu, prachu, vody a agresívnych chemikálií. Toto je obzvlášť dôležité v oblasti elektroniky, automobilového priemyslu, strojárstva a procesného inžinierstva. Typické aplikácie sú také rozmanité ako odvetvia, v ktorých sa používajú. Niektoré príklady sú kryty elektronických súčiastok, magnety a samozrejme fluidné systémy.
Do určitej miery je možné komponenty utesniť čisto konštrukčným spôsobom bez akéhokoľvek dodatočného tesnenia. So zvyšujúcimi sa požiadavkami však môže byť potrebné použiť samostatné tesnenie. V strojárstve sa táto úloha zvyčajne rieši navrhnutím geometrie komponentu tak, aby bolo možné vložiť statické tesnenie do medzery spoja. V závislosti od tepelných, chemických a mechanických požiadaviek sa priemyselné tesnenia zvyčajne skladajú z gumy, silikónov, termoplastických elastomérov alebo teflónu.
A čo Rubber?
Guma je najpoužívanejším materiálom na tieto účely a voľba výrobkov na báze gumy má určité výhody: veľmi dobre tesnia. Typické nastavenie tlaku pre nitrilový kaučuk pri štandardných podmienkach 100 °C/24h je 20 – 30 %. Okrem toho sú tieto kaučuky dobre zavedené, ako aj tepelne, chemicky a mechanicky odolné s nízkymi nákladmi na materiál. Majú však aj nevýhody, najmä s ohľadom na ich integráciu do výrobného procesu.
Pri okrúhlej geometrii tesnenia budú nevýhody pravdepodobne zanedbateľné a O-krúžky budú najekonomickejším riešením. V prípade tesniacich šnúr alebo tesniacich pások, aké sa používajú na kryty, je efektívna výroba (už) komplikovanejšia. Vyžadujú dodatočné manuálne spojenie v mieste spojenia, kde sa oba konce navzájom dotýkajú, čo znamená ďalší a možno aj časovo náročný procesný krok.
Zložitejšie tvary gumy je možné vyrábať dierovaním alebo vulkanizáciou. To umožňuje jednoduché výrobné procesy, ktoré sú však efektívne len pri veľkom objeme výroby, pretože drahé formy pre každý tvar musia byť skladom.
Utesnenie medzery termoplastickými elastomérmi
Alternatívu ponúkajú tesnenia z termoplastických elastomérov (TPE). Aplikujú sa priamo na komponent vstrekovaním. Sú robustné, odolné voči oderu a dobre priľnú k technickým plastom ako PA, PC alebo PBT, vďaka čomu je tesnenie nepriepustné. Pri izbovej teplote sa TPE správa ako klasické elastoméry, ale termoplastická zložka obmedzuje teplotný rozsah použitia na 80 – 100 °C, pričom pri vyšších teplotách sa kompresné nastavenie zvyšuje. Pre široko používaný TPU je nastavenie kompresie asi 80 % (100 °C/24 h), pre ostatné typy TPE sú možné hodnoty okolo 50 %.
Proces vstrekovania je jednoduchší ako vulkanizácia, ale stále nie je triviálny, najmä kvôli pomerne miernym spracovateľským vlastnostiam TPU a skutočnosti, že pre každú geometriu je potrebný nástroj. Okrem toho je potrebný viaczložkový vstrekovací stroj, aby sa zabránilo opätovnému vloženiu komponentu v dodatočnom kroku procesu.
Najprv tekuté, potom tesné
Pri tekutých tesneniach takéto investičné náklady nevznikajú. Tieto typy tesnení sú tekuté, vysoko viskózne produkty na báze lepidla, ktoré sa dávkujú podľa požadovanej výšky a tvaru a potom sa vytvrdzujú v polohe aplikácie. Ich flexibilita použitia ich robí vhodnými pre zložité geometrie komponentov, dokonca aj pre trojrozmerné. Ďalšou výhodou tekutých tesnení v porovnaní s pevnými tesneniami je, že len čiastočne nespočívajú na hrubých vrcholoch, čím lepšie tesnia zvlnené povrchy a umožňujú vyššie výrobné tolerancie.
V porovnaní s niekedy zložitými tesneniami z gumy alebo TPU zahŕňajú menej procesných krokov, skracujú časy nastavenia stroja a produkujú menej nepodarkov ako rezacie matrice. Výrobné procesy možno ľahko automatizovať, pričom na výrobu všetkých komponentov je potrebný iba jeden systém. Potenciálne chyby dávkovania v tesniacej guľôčke sú detekované fluorescenciou pre optickú inline kontrolu kvality. Keďže už nie je potrebné mať k dispozícii veľké množstvo plomb, náklady na skladovanie nie sú problémom.
Doteraz sa na tekuté tesnenia často používali výrobky na silikónovej alebo polyuretánovej báze. Tieto dvojzložkové systémy však vytvrdzujú pomaly, a preto sú vhodnejšie pre veľké komponenty alebo malé série. V prípade veľkých sérií nekomplikovaný a flexibilný proces, ktorý umožňujú tekuté tesnenia, často nedokázal kompenzovať nevýhodu rýchlosti v porovnaní s gumovými alebo TPU tesneniami.
Už nejaký čas sú však na trhu svetlom tuhnúce jednozložkové akryláty, ktoré svoje prednosti preukazujú najmä vo veľkých sériách. Vysokoenergetické UV svetlo zaisťuje, že lepidlo dosiahne svoju konečnú pevnosť v priebehu niekoľkých sekúnd, čo umožňuje krátke časy cyklu a priame spracovanie komponentov, čo sú dôležité aspekty na dosiahnutie vysokého objemu výroby.
Dobré vlastnosti materiálov na obnovenie tvaru zaisťujú spoľahlivé utesnenie po spojení: nízke nastavenie stlačenia až do 10 % (85 °C, 24 h) im umožňuje znovu získať pôvodný tvar, keď už nie je žiadny tlak. Početné povrchovo suché verzie umožňujú opakovanú demontáž. Okrem toho tesnenia na báze akrylátu vytvarované na mieste spĺňajú požiadavky IP67 vďaka svojim vodoodpudivým vlastnostiam. Neobsahujú PWIS ani rozpúšťadlá a vyznačujú sa teplotným rozsahom od -40 do 120 °C.
Tesnenie a lepenie jedným ťahom
Lepenie tesnenia je ideálnym riešením, ak je tesnenie výslovne určené ako neodnímateľné. Aj tu je možné vytvoriť ľubovoľný tvar a použiť fluorescenciu na inline kontrolu kvality. Ďalšou výhodou je prenos sily – lepidlá komponenty nielen utesňujú, ale aj trvalo spájajú. To znamená znížené nároky na priestor. Skrutky už nie sú potrebné, čo umožňuje menšie kryty, miniaturizáciu zostáv a menej výrobných krokov.
Pre veľkoobjemové aplikácie sú vhodné najmä svetlom tuhnúce akryláty a epoxidové živice v závislosti od tepelných a chemických požiadaviek. Zatiaľ čo epoxidové živice sú o niečo stabilnejšie pri teplote, akryláty poskytujú väčšiu flexibilitu a rýchlejšie vytvrdzovanie. Okrem toho existujú verzie s dvojitým vytvrdzovaním pre obe skupiny produktov. Vytvrdzovanie v peciach alebo kontaktom so vzdušnou vlhkosťou tieto typy lepidiel zaisťujú úplné zosieťovanie aj v zatienených oblastiach.
Záver
Tesnenia nie sú len gumené krúžky. Ako pri každom materiáli, rozmanitosť sa enormne zvýšila. Technológia lepenia so svojimi svetlom tuhnúcimi tekutými tesneniami a riešeniami lepenia tesnení poskytuje používateľom nové možnosti na optimalizáciu ich dizajnu a dosiahnutie efektívnych a flexibilných výrobných procesov.
Info Box: Kompresná súprava
Pre tesnenia je nevyhnutná trvalá deformácia, pretože prírubové tesnenie je stlačené na určitú hrúbku a vyvíja tlak na povrchy prírub. Tento tlak sa časom znižuje v dôsledku deformácie tesniaceho materiálu. Čím silnejšia je deformácia, tým viac klesá prítlačná sila a tým aj tesniaci účinok.
Táto vlastnosť sa zvyčajne vyjadruje ako kompresná množina. Na určenie deformácie v tlaku podľa DIN ISO 815 alebo ASTM D 395 sa valcová vzorka stlačí na 25 % (častá hodnota) a potom sa určitý čas skladuje pri danej teplote. Typické hodnoty sú 24 hodín pri 100 °C alebo 85 °C. Zvyčajne 30 minút po uvoľnení tlaku sa hrúbka znova zmeria pri izbovej teplote, čím sa určí trvalá deformácia. Čím nižšia je nastavená kompresia, tým viac materiál získal svoju pôvodnú hrúbku. Stupeň kompresie 100 % by znamenal, že vzorka nevykazuje vôbec žiadne obnovenie tvaru.
Polyuretánové tmely Deepmaterial poskytujú silné, flexibilné a odolné elastomérne spojenie, ktoré tesní proti živlom. Vynikajú v náročných priemyselných, dopravných a stavebných aplikáciách a môžu byť natierané, keď sa vytvorí koža. Tieto tmely sú dostupné v širokej škále tvrdostí, otvorených časov a farieb, aby vyhovovali potrebám vašej aplikácie.
