Sammendrag: Artikkelen analyserer i detalj kvalitetspåvirkningen av limets utjevningsegenskaper i lamineringsprosessen. I tillegg nevnes det at i stedet for å bedømme utjevningsytelsen ved å bedømme om det er«Hvite flekker» eller «bobler», det er gjennomsiktigheten til de laminerte produktene som kan være evalueringsstandarden for utjevningsytelsen i limet.
1. Bobleproblemet og utjevningen av lim
Hvite flekker, bobler og dårlig gjennomsiktighet er vanlige problemer med utseendet og kvaliteten ved bearbeiding av komposittmaterialer. I de fleste tilfeller tilskriver komposittmaterialeprodusenter problemene ovenfor dårlig utjevning av limet!
1.1 Dette limet er ikke det limet
Bearbeidere av komposittmaterialer kan returnere uåpnede og ubrukte beholdere med lim til leverandører basert på vurderingen av dårlig utjevning av limet, eller sende inn klager eller krav til leverandører.
Det skal bemerkes at limet som anses å ha dårlig utjevningsevne er en «limløsning» som er blitt fremstilt/fortynnet av kunder og har en viskositet av en bestemt verdi. Det returnerte limet er den uåpnede originale bøtten med lim.
Disse to bøttene med «lim» er helt forskjellige konsepter og ting!
1.2 Evalueringsindikatorer for limutjevning
De tekniske indikatorene for å evaluere limets utjevningsevne bør være viskositet og overflatefuktingsspenning. Eller rettere sagt, «limets flytbarhet» er en kombinasjon av «limets flytbarhet» og «limets fuktbarhet».
Ved romtemperatur er overflatefuktingsspenningen til etylacetat omtrent 26 mN/m.
Den opprinnelige tønnekonsentrasjonen (tørrstoffinnhold) av løsemiddelbaserte polyuretanlim som brukes i komposittmaterialebehandling er vanligvis mellom 50 % og 80 %. Før komposittbehandling iverksettes, må de ovennevnte limene fortynnes til en arbeidskonsentrasjon på rundt 20 % - 45 %.
Fordi hovedkomponenten i den fortynnede limløsningen er etylacetat, vil overflatefuktingsspenningen til den fortynnede limløsningen være nærmere overflatefuktingsspenningen til selve etylacetatet.
Så lenge overflatefuktingsspenningen til det brukte komposittsubstratet oppfyller de grunnleggende kravene til komposittbehandling, vil limets fuktbarhet derfor være relativt god!
Evalueringen av limets flytbarhet er viskositet. Innen komposittbehandling refererer den såkalte viskositeten (dvs. arbeidsviskositet) til tiden i sekunder som limets arbeidsfluid opplever når den strømmer ut av viskositetskoppen, målt ved hjelp av en spesifikk modell av viskositetskopp. Det kan anses at arbeidsfluidet til lim fremstilt fra forskjellige kvaliteter av originalt spannlim har samme "arbeidsviskositet", og dens "arbeidsfluid" har samme "limfluiditet"!
Under andre uendrede forhold, jo lavere «arbeidsviskositeten» til «arbeidsfluidet» som er fremstilt med samme rammetypelim er, desto bedre er «limets flyteevne»!
Mer spesifikt, for flere forskjellige limkvaliteter, hvis viskositetsverdien til den fortynnede arbeidsløsningen er 15 sekunder, har arbeidsløsningen som er fremstilt av disse limkvalitetene samme "limutjevning".
1.3 Limets utjevningsegenskap er en egenskap ved limets arbeidsvæske.
Noen alkoholer danner ikke en tyktflytende væske når løpet akkurat åpnes, men snarere et gelélignende prosjektil uten flyt. De må løses opp og fortynnes med en passende mengde organisk løsemiddel for å oppnå ønsket konsentrasjon og viskositet av limet.
Det er åpenbart at limets utjevningsevne er en evaluering av arbeidsløsningen formulert til en spesifikk "arbeidskonsentrasjon", snarere enn en evaluering av ufortynnet originalt tønnelim.
Derfor er det feil å tilskrive den dårlige utjevningen av lim til de vanlige egenskapene til et bestemt merke med originalt bøttelim!
2. Faktorer som påvirker utjevningen av lim
For den fortynnede limløsningen er det imidlertid forskjeller i limvannsnivået!
Som nevnt tidligere er hovedindikatorene for å evaluere utjevningsytelsen til limets arbeidsvæske overflatefuktingsspenning og arbeidsviskositet. Indikatoren for overflatefuktingsspenning viser ikke signifikante endringer innenfor det konvensjonelle arbeidskonsentrasjonsområdet. Derfor er kjernen i dårlig limutjevning at viskositeten til limet øker unormalt under påføringsprosessen på grunn av visse faktorer, noe som resulterer i en reduksjon i utjevningsytelsen!
Hvilke faktorer kan forårsake endringer i limets viskositet under påføring?
Det er to hovedfaktorer som kan forårsake endringer i limets viskositet, den ene er limets temperatur, men også limets konsentrasjon.
Under normale omstendigheter avtar viskositeten til en væske med økende temperatur.
I brukerhåndbøkene fra forskjellige limfirmaer er viskositetsverdiene til limløsningen (før og etter fortynning) målt med et roterende viskometer eller viskositetsbeger ved en væsketemperatur på 20 °C eller 25 °C (dvs. temperaturen på selve limløsningen) vanligvis angitt.
På klientsiden, hvis lagringstemperaturen til den originale bøtten med lim og fortynningsmiddel (etylacetat) er høyere eller lavere enn 20 °C eller 25 °C, vil temperaturen til det ferdige limet også være høyere eller lavere enn 20 °C eller 25 °C. Naturligvis vil den faktiske viskositetsverdien til det ferdige limet også være lavere enn viskositetsverdien som er angitt i manualen. Om vinteren kan temperaturen til det ferdige limet være lavere enn 5 °C, og om sommeren kan temperaturen til det ferdige limet være høyere enn 30 °C!
Det skal bemerkes at etylacetat er et ekstremt flyktig organisk løsningsmiddel. Under fordampningsprosessen av etylacetat vil det absorbere en stor mengde varme fra klebemiddelløsningen og den omkringliggende luften.
For tiden er de fleste lamineringsenhetene i komposittmaskiner åpne og utstyrt med lokale avsugsanordninger, slik at en stor mengde løsemiddel vil fordampe fra limskiven og -sylinderen. Observasjoner har vist at temperaturen på arbeidsvæsken i limbrettet etter en periode med drift noen ganger kan være mer enn 10 °C lavere enn den omgivende omgivelsestemperaturen!
Etter hvert som temperaturen på limet gradvis synker, vil limets viskositet gradvis øke.
Så utjevningsytelsen til løsemiddelbaserte lim forringes faktisk gradvis med forlenget driftstid for utstyret.
Med andre ord, hvis du vil opprettholde stabiliteten til løsemiddelbasert limutjevning, bør du bruke en viskositetskontroller eller andre lignende metoder for å holde limets viskositet stabil gjennom hele påføringsprosessen.
3. Evalueringsindikatorer for korrekte limutjevningsresultater
Evalueringen av utjevningsresultatet av lim bør være en egenskap ved komposittproduktet på et bestemt stadium, og utjevningsresultatet av lim refererer til resultatet som oppnås etter at limet er påført. Akkurat som den "designede maksimale hastigheten" til en bil er en egenskap ved produktet, er kjøretøyets faktiske kjørehastighet på veien under spesifikke forhold et annet resultat.
God limutjevning er den grunnleggende forutsetningen for å oppnå gode utjevningsresultater. God utjevningsytelse av lim trenger imidlertid ikke nødvendigvis å resultere i gode limutjevningsresultater, og selv om limet har dårlig utjevningsytelse (dvs. høy viskositet), kan gode limutjevningsresultater fortsatt oppnås i spesifikke situasjoner.
4. Sammenhengen mellom resultatene av limutjevning og fenomenet «hvite flekker» og «bobler»
Dårlige «hvite flekker, bobler og gjennomsiktighet» er flere uønskede resultater på komposittprodukter. Det er mange årsaker til problemene ovenfor, og dårlig limutjevning er bare én av dem. Årsaken til dårlig limutjevning skyldes imidlertid ikke bare dårlig limutjevning!
Et dårlig utjevningsresultat av limet fører ikke nødvendigvis til «hvite flekker» eller «bobler», men det kan påvirke gjennomsiktigheten til komposittfilmen. Hvis mikroflatheten til komposittunderlaget er dårlig, er det fortsatt en mulighet for «hvite flekker og bobler» selv om utjevningsresultatet av limet er godt.
Publisert: 17. januar 2024