POŁĄCZENIA KLEJONE

ISTOTA POŁĄCZENIA

- NIE WPROWADZA CIEPŁA PODCZAS PROCESU

- NIE OSŁABIA MATERIAŁU ŁĄCZONEGO

- ŁĄCZY MATERIAŁY B. CIENKIE

- ŁĄCZY RÓŻNE MATERIAŁY

- PODATNOŚĆ NA AUTOMATYZACJĘ

OGRANICZENIA

- WYTRZYMAŁOŚĆ ZŁĄCZA OGRANICZONA (z reguły mniejsza od połączeń techn. tradycyjnymi)

- Początkowa wytrzymałość stos. mała

- WYMAGA PROCESÓW PRZYGOTOWANIA POWIERZCHNI (mycie, czyszczenie powierzchni) + (ew. stosowanie aktywatorów do procesu utwardzania)

- POPRZEZ ZAWARTOŚĆ W POWIETRZU PAR CZYNNIKA (O ZRÓŻNICOWANYM WPŁYWIE NA SKÓRĘ I DROGI ODDECHOWE) tzw. wartość LD₅₀

POŁ. KLEJONE

adhezja kohezja

Adhezja : Działanie sił (Van der Wallsa) przyciągania lub odsorpcji na

powierzchni granicznej między klejem a częścią łączoną.

Kohezja : Siły występujące między molekułami jednego ciała i wiążące jego

cząsteczki masowe ze sobą :

• Międzycząsteczkowe siły przyciągania

• Wzajemne wiązania spolimeryzowanych cząsteczek

POŁĄCZENIE TWORZY POMOST ŁĄCZĄCY POWIERZCHNIE DWÓCH SKLEJONYCH CZĘŚCI

ZAKRES ODDZIAŁYWANIA SIŁ MIĘDZYCZĄSTECZKOWYCH < CHROPOWATOŚCI OBROBIONYCH POWIERZCHNI - DLATEGO KLEJ MUSI WNIKNĄĆ W NIERÓWNOŚCI I CAŁKOWICIE ZWILŻYĆ POWIERZCHNIĘ

PODZIAŁY (b. zróżnicowane)

np. - ZE WZGLĘDU NA ILOŚĆ SKŁADNIKÓW

• KLEJE UTWARDZALNE NA ZIMNO (20 ÷ 60ºC)

• KLEJE UTWARDZALNE NA GORĄCO (140 ÷ 230ºC)

• KLEJE UTWARDZALNE POD WPŁYWEM PROC. CHEMICZNYCH

KLEJE UTWARDZALNE NA ZIMNO

• KLEJE UTW. ANEOROBOWO

• KLEJE UTW. ŚWIATŁEM UV

• KLEJE UTW. WILGOTNOŚCIĄ POWIETRZA

• KLEJE UTW. AKTYWATORAMI

ad. aneorobowych doputy składnik utwardzający jest

nieaktywny dopóki jest w kontakcie z tlenem w powietrzu. (Działanie kapilarne kleju). Klej zakleszcza się w chropowatościach.

Dodatkowo proces utwardzania wspomagany jest przez kontakt z metalem - aktywnym działającym jak katalizator.

Mat. aktywne : Mat. pasywne :

- STAL - STAL WYSOKOSTOPOWA - SREBRO

- MOSIĄDZ - ALUMINIUM - ZŁOTO

- BRĄZ - NIKIEL - W. TLENKÓW

- MIEDŹ - CYNK - P. CHROMIANOWE

- CYNA - P. ANODOWE

- TWORZYWA SZT.

- CERAMIKA

DLA MAT. PASYWNYCH : NANOSZONY JEST AKTYWATOR

NA MATERIAŁ.

ANEOROBOWE (GŁÓWNIE METAL - METAL)

• WYTRZYM. NA ŚCINANIE

R_r = 6 ÷ 26 N/mm²

• WYTRZYM. KOŃCOWA 24 h.

• BAZA - metakrylan uretanowy

• WYT. TERM. - -55ºC ÷120ºC

• USZCZELNIA, ODPORNY NA WIBRACJE, ODP. NA CIĄGŁE OBC. DYNAMICZNE

• CZAS MAGAZYNOWANIA - Rok.

• SZCZELINA - 0,03 ÷ 0,05 mm

UTW. ŚWIATŁEM UV (GŁÓWNIE : SZKŁO - SZKŁO, SZKŁO - TWORZ., SZKŁO - ŻYW. EPOK.)

• 
  SZYBKOŚĆ UTWARDZANIA (f natężenia i długości fali)

• Utwardzanie głębokie (l. f 300 ÷ 400 nm) utw. do 6 mm

• Utwardzanie powierzchniowe (l. f < 300 nm)

• Utwardzanie systemami wtórnymi (jeżeli św. nie dociera : aneorob., cieplne, z aktywat., wilgotnością)

• SZCZELINA 0,05

• WYTRZYM. 6 ÷ 26 N/mm²

• CZAS UTW. 20 ÷ 40 sec.

• WYTRZYM. KOŃCOWA 24 h. (RĘCZNA MIN 6 sec.)

• ODP. NA TEMP. -55º ÷ 120ºC

• BAZA : METAKRYLAN URETANOWY

• CHRONIĆ OPAKOWANIA PRZED ŚWIATŁEM

KLEJE UTWARDZANE WILGOTNOŚCIĄ

(TWORZ. - CERAM., METAL - CERAM., TWORZ. - TWORZ.)

Jednoskładnikowe kleje - polimeryzują w kontakcie z lekko zasadowymi powierzchniami. Wilgotność powietrza i powierzchni klejonej wystarcza do zainicjowania klejenia w kilka sekund do uzyskania wytrzymałości ręcznej (opt. Wilg. względna: 40 ÷ 60%) większa wilgotność przyspiesza polimeryzację ale i osłabia wytrz. złącza.

Można stosować aktywatory

• SZCZELINA - OPT. 0,05 mm ÷ 0,1

• WYTRZYM. ZŁĄCZA - 12 ÷ 25 N/mm²

• WYTRZYM. KOŃCOWA - 12 h

• CZAS UTW : 5 ÷ 50 sec.

• ODP. NA TEMP. : -60ºC do +80ºC - 100ºC

• BAZA : CYJANOKRYLAN METYLU

ALOKSYCYJANOKRYLANETYLU

CYJANOAKRYLANETYLU

KLEJE UTWARDZANE AKTYWATORAMI

(METAL - CERAM., METAL - METAL, CER. - CER.)

KLEJ I AKTYWATOR NANOSZONE SĄ NA POW. KLEJONE ODDZIELNIE

SZCZELINA OPT. - 0,05 mm

WYTRZYM R_r - 12 ÷ 35 N/mm²

BAZA CHEM. - METAKRYLAN URETANOWY

ELASTOMER METAKRYLOWY

WYTRZYM. RĘCZNA : 1 ÷ 5 min.

WYTRZYM. KOŃCOWA : 12 ÷ 24 h.

ODP. na temp. : do +120ºC

ENERGIA POWIERZCHNIOWA I KĄT BRZEGOWY ZWILŻANIA.

STOSUNEK ENERGII POWIERZCHNIOWEJ KLEJU I MATERIAŁU ZWIĄZANY JEST ŚCIŚLE Z KĄTEM ZWILŻANIA.

KLEJ ZWILŻA POW. CIAŁA STAŁEGO WTEDY GDY JEGO NAPIĘCIE POWIERZCHNIOWE γ_K JEST PRZYNAJMNIEJ RÓWNE OD NAPIĘCIA POWIERZCHNIOWEGO γ_S.

ENERGIE POWIERZCHNIOWE MAT. W TEMP. POKOJOWEJ :

PTFE (teflon) 18mN/m Kleje LOCTITE 30 ÷ 47 mN/m

PVC 40mN/m

Poliamid 6/6 46 mN/m

Żelazo 2030mN/m

WOLFRAM 6800 mN/m

KLEJENIE CZĘŚCI ELEKTRONICZNYCH (SMD)

Kleje : Utwardzane UV (gęstość m. zmienna f(t))

Problem powierzchni

(WARUNKI OPTYMALNE)

Wytrzymałość Ręczna:

Jeżeli do rozłączenia połączenia musi działać siła powodująca obc. na ścinanie o wartości 0.1N/mm².

Dane czasowe dot. tego pojęcia w. r. oznaczają okres czasu od

proc. łączenia do uzysk. w. r.

OBL. POŁĄCZEŃ KLEJONYCH (Pasowanych)

1. S. osiowa F = A · τ_p· f_c

2. S. prom. M_t =

b - dł. klejenia

f_c - wsp. wpływów f₁ - r. materiału

f_c = f_{1 ˙} f_{2 …} f₈ f₂ - szczelina

f₃ - R_z

f₄ - b/d i pow. pas.

f₅ - kier. obciążenia

(osiowy, promieniowy)

f₆ - r. obciążenia

f₇ - temp. pracy f₈ - rodz. utw. kleju

f₁ - r. materiału (0,2 ÷ 1,0)

tworzywa sztuczne : 0.2-0.4

żeliwo szare: 0.4-0.8

miedź: 0.5

galwanizowane pow. metalowe:0.5

aluminium: 0.7

stal wysokostopowa:0.8

stal:1.0

f₂ szczelina (0,2 ÷ 1,0)

Optymalna szczelina w klejeniu wynosi: 0.03-0.05 mm wtedy f₂ = 1-0.95 i maleje wraz z wzrostem szczeliny, przy szczelinie 0.2 mm f₂= 0.25 mm.

f₃ - R_z wysokość chropowatości (0,8 ÷ 1,7)

Ootymalny zakres chropowatości to: R_z =30-40 μm wtedy f₃ = 1.5-1.7, przy R_z = 10 μm f₃ = 0.7-0.5

f₅ - kier. Obciążenia: f₅ - osiowa - 0.9÷1, f₅ - prom. 0,4 ÷ 0,5

f₆ - r. obciążenia (0,2 ÷ 1,0)

czyste obciązenie statyczne: f₆ = 1.0

obciażenie pulsujące: f₆ = 0.7

ciągłe obciążenie dynamiczne: f₆ = 0.2 ÷ 0.5

f₇ - temp. Pracy

najwyższą wytrzymałość w temp. +20⁰ C.

i z wzrostem temp. f7 maleje i tak np. w temp. 100⁰C - f₇=0.92

f₈ - rodz. utw. kleju (0,8 ÷ 1,2)

utwardzanie w temp. Pokojowej: f₈=1.0

utwardzanie z aktywatorem: f₈=0.8

utwardzanie cieplne(120⁰ C) : f₈=1.2

---