Povzetek: Članek podrobno analizira vpliv lastnosti lepila na kakovost ravnanja v procesu laminiranja. Poleg tega omenja, da se namesto presoje učinkovitosti ravnanja upošteva, ali obstaja„bele pike“ ali „mehurčki“, prosojnost laminiranih izdelkov je lahko standard za ocenjevanje učinkovitosti izravnave lepila.
1. Problem mehurčkov in izravnavanje lepila
Bele lise, mehurčki in slaba prosojnost so pogoste težave z videzom pri obdelavi kompozitnih materialov. V večini primerov predelovalci kompozitnih materialov zgornje težave pripisujejo slabemu izravnavanju lepila!
1.1 To lepilo ni tisto lepilo
Predelovalci kompozitnih materialov lahko dobaviteljem vrnejo neodprte in neuporabljene sode lepila na podlagi presoje o slabem izravnavanju lepila ali pa pri dobaviteljih vložijo pritožbe ali zahtevke.
Treba je opozoriti, da je lepilo, za katero velja, da ima slabo izravnalno sposobnost, »raztopina za delo z lepilom«, ki so jo pripravile/razredčile stranke in ima določeno vrednost viskoznosti. Vrnjeno lepilo je neodprto originalno vedro lepila.
Ti dve vedri "lepila" sta popolnoma različna pojma in stvari!
1.2 Kazalniki ocenjevanja za izravnavo lepila
Tehnična kazalnika za oceno učinkovitosti izravnavanja lepila morata biti viskoznost in površinska omočljivost. Oziroma »tekočnost lepila« je kombinacija »tekočnosti lepila« in »omočljivosti lepila«.
Pri sobni temperaturi je površinska omočljivostna napetost etil acetata približno 26 mN/m.
Prvotna koncentracija v sodu (vsebnost trdnih snovi) poliuretanskih lepil na osnovi topil, ki se uporabljajo na področju predelave kompozitnih materialov, je običajno med 50 % in 80 %. Preden se lotimo predelave kompozitov, je treba zgoraj omenjena lepila razredčiti na delovno koncentracijo približno 20 %–45 %.
Ker je glavna sestavina razredčene delovne raztopine lepila etil acetat, bo površinska omočljivostna napetost razredčene delovne raztopine lepila bližje površinski omočljivosti samega etil acetata.
Torej, dokler površinska napetost omočenja uporabljenega kompozitnega substrata izpolnjuje osnovne zahteve za obdelavo kompozitov, bo omočljivost lepila relativno dobra!
Vrednotenje tekočnosti lepila je viskoznost. Na področju obdelave kompozitov se tako imenovana viskoznost (tj. delovna viskoznost) nanaša na čas v sekundah, ki ga delovna tekočina lepila doživi, ko izteče iz viskoznostne skodelice, merjeno z uporabo specifičnega modela viskoznostne skodelice. Lahko se šteje, da ima delovna tekočina lepila, pripravljena iz različnih vrst originalnega lepila iz vedra, enako "delovno viskoznost" in da ima njegova "delovna tekočina" enako "tekočnost lepila"!
Pod drugimi nespremenjenimi pogoji, nižja kot je "delovna viskoznost" "delovne tekočine", pripravljene z lepilom iste vrste okvirja, boljša je njena "lepilna tekočina"!
Natančneje, za več različnih vrst lepil, če je vrednost viskoznosti razredčene delovne raztopine 15 sekund, potem ima delovna raztopina, pripravljena s temi vrstami lepil, enako "izenačevanje lepila".
1.3 Izravnalna lastnost lepila je značilnost delovne tekočine za lepilo
Nekateri alkoholi ob odprtju cevi ne tvorijo viskozne tekočine, temveč želeju podoben izstrelek brez tekočnosti. Za dosego želene koncentracije in viskoznosti lepila jih je treba raztopiti in razredčiti z ustrezno količino organskega topila.
Očitno je, da je izravnalna učinkovitost lepila ocena delovne raztopine, formulirane v določeno "delovno koncentracijo", in ne ocena nerazredčenega originalnega lepila za sode.
Zato je napačno pripisovati slabo izravnavo lepila skupnim značilnostim določene znamke originalnega lepila za vedro!
2. Dejavniki, ki vplivajo na izravnavo lepila
Vendar pa pri razredčeni delovni raztopini lepila dejansko obstajajo razlike v ravni vode v lepilu!
Kot smo že omenili, sta glavna kazalnika za ocenjevanje učinkovitosti izravnavanja delovne tekočine lepila površinska omočljivostna napetost in delovna viskoznost. Kazalnik površinske omočljivostina napetost ne kaže bistvenih sprememb znotraj običajnega območja delovne koncentracije. Zato je bistvo slabega izravnavanja lepila v tem, da se med postopkom nanašanja viskoznost lepila zaradi določenih dejavnikov nenormalno poveča, kar povzroči zmanjšanje njegove učinkovitosti izravnavanja!
Kateri dejavniki lahko povzročijo spremembe viskoznosti lepila med njegovim nanosom?
Obstajata dva glavna dejavnika, ki lahko povzročita spremembe viskoznosti lepila, eden je temperatura lepila in koncentracija lepila.
V normalnih okoliščinah se viskoznost tekočine zmanjšuje z naraščajočo temperaturo.
V uporabniških priročnikih, ki jih zagotavljajo različna podjetja za lepila, so običajno navedene vrednosti viskoznosti lepilne raztopine (pred in po redčenju), izmerjene z rotacijskim viskozimetrom ali merilno skodelico za viskoznost pri temperaturi tekočine 20 °C ali 25 °C (tj. temperatura same lepilne raztopine).
Na strani stranke, če je temperatura shranjevanja originalnega vedra lepila in razredčila (etil acetata) višja ali nižja od 20 °C ali 25 °C, bo tudi temperatura pripravljenega lepila višja ali nižja od 20 °C ali 25 °C. Seveda bo dejanska vrednost viskoznosti pripravljenega lepila tudi nižja od vrednosti viskoznosti, navedene v priročniku. Pozimi je lahko temperatura pripravljenega lepila nižja od 5 °C, poleti pa višja od 30 °C!
Treba je opozoriti, da je etil acetat izjemno hlapno organsko topilo. Med procesom izhlapevanja etil acetata absorbira veliko količino toplote iz lepilne raztopine in okoliškega zraka.
Trenutno je večina laminirnih enot v strojih za kompozitne materiale odprtih in opremljenih z lokalnimi odsesovalnimi napravami, zato iz lepilnega diska in valja izhlapi velika količina topila. Glede na opažanja je lahko po določenem času delovanja temperatura delovne tekočine za lepilo v pladnju za lepilo včasih za več kot 10 °C nižja od temperature okolice!
Ko se temperatura lepila postopoma znižuje, se bo viskoznost lepila postopoma povečevala.
Torej se učinkovitost izravnavanja lepil na osnovi topil dejansko postopoma slabša s podaljševanjem časa delovanja opreme.
Z drugimi besedami, če želite ohraniti stabilnost izravnalne mase lepila na osnovi topil, morate uporabiti regulator viskoznosti ali drugo podobno sredstvo, da ohranite stabilno viskoznost lepila skozi celoten postopek nanašanja.
3. Kazalniki ocenjevanja za pravilne rezultate izravnave lepila
Vrednotenje rezultata izravnave lepila mora biti značilnost kompozitnega izdelka na določeni stopnji, rezultat izravnave lepila pa se nanaša na rezultat, dobljen po nanosu lepila. Tako kot je "načrtovana največja hitrost" avtomobila značilnost izdelka, je dejanska hitrost vožnje vozila na cesti v določenih pogojih še en rezultat.
Dobro izravnavanje lepila je temeljni pogoj za doseganje dobrih rezultatov izravnavanja. Vendar pa dobro izravnavanje lepila ne pomeni nujno dobrih rezultatov izravnavanja, in tudi če ima lepilo slabo izravnalno sposobnost (tj. visoko viskoznost), je v določenih situacijah še vedno mogoče doseči dobre rezultate izravnavanja lepila.
4. Korelacija med rezultati izravnavanja lepila in pojavi "belih pik" in "mehurčkov"
Slabe »bele lise, mehurčki in prosojnost« so več neželenih posledic na kompozitnih izdelkih. Za zgoraj navedene težave obstaja veliko razlogov, slabo izravnavanje lepila pa je le eden od njih. Vendar pa razlog za slabo izravnavanje lepila ni le slabo izravnavanje lepila!
Slab rezultat izravnave lepila ne nujno povzroči "bele pike" ali "mehurčke", lahko pa vpliva na prosojnost kompozitne folije. Če je mikroravnost kompozitne podlage slaba, tudi če je rezultat izravnave lepila dober, še vedno obstaja možnost "belih pik in mehurčkov".
Čas objave: 17. januar 2024