LEPLJENJE Lepljenje je spajanje delova u čvrstu celinu, sa ili bez prethodne obrade, primenom lepka, Lepljenii spojevi spojevi nasta nastaju ju dejstvo dejstvom m adhezio adhezionih nih i kohezio kohezionih nih sila, sila, kao i najčeše sintetičkog. sintetičkog. Lepljen obrazovanjem makromolekularnih veza . Čvrstoća lepljenog spoja zavisi, sa jedne strane, od
intenziteta prianjanja lepila za površinu delova koji se lepe (adhezije), i sa druge strane, od čvrstoće očvrslog lepka (kohezije). Lepkovi se dele na: - termoreaktivn (epoksi sidn dni, i, polu poluure urete tens nski ki i dr.) dr.) koji koji daju daju čvrst čvrstee i toplo toplotno tno termoreaktivnee lepkove lepkove (epok postojane postojane spojeve spojeve za metalne konstrukcije, konstrukcije, - termoplastične lepkove (akrilatni, hloridni, poliizobutilenski i dr.) koje se primenjuju za lepljenje nemetala, - elastomere (na bazi kaučuka) koji se koriste za lepljenje gume sa gumom i gume sa metalom.
Prednosti postupka lepljenja Veliki asortiman lepkova i njihove primene čini postupak lepljenja u mnogim slučajevima povoljnijim povoljnijim od drugih, drugih, klasičnih načina spajanja, spajanja, na primer od spajanja zakovicama zakovicama i vijcima, zavarivanjem i lemljenjem. Najčešće je lepljenje ekonomičnije ekonomičnije od drugih drugih načina spajanja. spajanja. Osim toga, lepljeni spojevi spojevi imaju niz tehničkih prednosti:
ostvaraju se spojevi bez deformacija (ravnomerna raspodela napona), čvrstoća spoja se može dobiti u širokom dijapazonu pomoću lepkova različitih • karakteristika, mogućnost spajanja raznorodnih materijala, • mala težina, • sposobnost prigušenja oscilacija, • raznim dodacima lepku, mogu se ostvariti i karakteristične osobine spoja (npr. • elektro provodnost, električna ili toplotna izolacija i sl.). •
Nedostaci postupka lepljenja Pored značajnih prednosti, lepkovi imaju nedostatke kao što su : • • • • • •
mala postojanost/čvrstoća na povišenoj temperaturi, mala čvrstoća na dinamička naprezanja, dugo vreme očvršćavanja, skolonost ka starenju i puzanju, osetljivost na vlagu i hemijski agresivne sredine, neophodna priprema spojnih površina.
Primena lepljenja Lepljen Lepljenje je ima široku široku primenu primenu u avio indust industriji, riji, industri industriji ji transpo transportni rtnih h sredst sredstava, ava, mernoj mernoj tehnici, elektroindustriji, građevinarstvu itd: izrada lakih konstrukcija, spajanje raznorodnih materijala, izrada nepropustljivih i izolirajućih veza, osiguranje vijčanih veza.
Pri izboru lepka treba paziti na to da očvršćeni lepak (posle procesa očvršćavanja) nije veće čvrstoće od materijala delova koji se spajaju i da je sloj lepka što tanji.
Primeri primene lepkova i zaptivnih materijala
Faktori koji utiču na čvrstoću lepnog spoja Priprema površina Cilj pripreme površine za lepljenje je da se izvrši dobro vlaženje (aktiviranje) lepkom i povećanje specifične površine (hrapavljenje). Površine koje se spajaju lepkom mora da budu odmašćene i za to se koriste: aceton, benzin, petrojel, trihloretilen, i dr. Najpovoljnija hrapavost površina za lepljenje je R z= 3-10 µm
Materijal delova koji se spajaju Uopšteno se može reći da materijali veće čvrstoće daju čvršće lepne veze.
Debljina sloja lepila Ispitivanja su pokazala da se najveća čvrstoća veze postižekod relativno tankih slojeva lepila. Najpovoljniji zazor je 0,1 do 0,3 mm.
Tip lepila Pogodniji su lepkovi sa manjim vrednostima sakupljanja pri očvršćavanju. Značajnu ulogu imaju očvršćivači, ubrzivači i katalizatori. Postoje brzi i spori lepkovi u zavisnosti od vremena očvršćavanja.
Uslovi očvršćavanja lepila 2
Oblik lepnog spoja Lepni spoj je neotporan na naprezanje na ljuštenje pa konstruktivno treba obezbediti naprezanje na smicanje i da bude simetrično.
Podela lepkova Lepkovi se mogu podeliti na različite načine: prema nameni, odnosno potrebi, prema načinu vezivnih reakcija, prema broju komponenti, prema nosivosti lepljenog spoja, po načinu dobijanja itd. prema nameni, odnosno potrebi: lepkovi za montazna lepljenja lepkovi za složena lepljenja, lepkovi za konstrukcijska lepljenja, lepkovi za vlaknasta lepljenja i dr. prema tipu vezivnih reakcija: lepkovi sa fizičkim vezivnim reakcijama (prirodni, polivinillacentni), lepkovi sa hemijskim vezivnim reakcijama (poliuretanski, epoksidni), lepkovi sa fizičko-hemijskim vezivnim reakcijama (polikodenzacijska). prema broju komponenti:
jednokomponentne lepkove, dvokomponentne lepkove.
prema nosivosti lepljenog spoja:
Lepkovi niske nosivosti (čvrštoća na smicanje τ zm < 5 N/mm2) – koriste se za spojene delove koje želimo nakon određenog vremena da rastavimo, upotrebljavaju se u elektronici, finoj mehanici, kozmetičkoj industriji i td.
Lepkovi srednje nosivosti (čvrštoća na smicanje 5 ≤ nemogu rastaviti bez oštećenja lepljenih površina.
Lepkovi visoke nosivosti (čvrštoća na smicanje τ zm > 10 N/mm2) – koriste se za lepljenje nerazdvojivih spojeva, najčešće u brodogradnji i avio industriji.
τ zm
≤ 10 N/mm2) – spojeni delovi se
po načinu dobijanja:
prirodni lepkovi sintetički lepkovi
Prirodni lepkovi Prirodni lepkovi se upotrebljavaju od davnina. Naravno treba imati u obzir da su se najpre upotrebljavali za neka primitivna lepljenja, da bio se za neka ozbiljnija lepljenja počeli da upotrbljavaju u malo bližoj prošlosti. Najveću primenu prirodni lepkovi imaju u drvnoj industriji. Prirodni lepkovi kako i sam naziv kazuje dobijaju se iz prirodnih materijala, tačnije iz materijala biljnog i životinjskog porekla. Pa je i osnovna podela prirodnih lepkova na (vidi sledeću tabelu).
Lepkovi biljnog
PRIRODNI LEPKOVI Lepkovi životinjskog porekla
skrobni (šećerni) lepkovi celulozni lepkovi iz prirodnih guma
glutinski lepkovi krvnoalbuminski kazeinski 3
Sintetički lepkovi Sintetički lepkovi se upotrebljavaju u različitim granama industrije. Njihov razvoj počeo je sa razvojem petrohemijske industrije i proizvodnjom sintetičnih masa. Prvi sintetički lepak je napravljen 1910. godine, da bi tek 1929. godine počeo da koristi masovnije u industriji za lepljenje. Najveći razvoj u stvaranju i pronalaženju novih sintetičkih lepkova zabeležen je sredinom 20. veka. Sintetičke lepkove najbolje možemo da podelimo po načinu dobijanja smole, koja predstavlja osnovnu sirovinu u dobijanju sintetičkih lepkova (vidi sledeću tabelu).
Polimerizacijski lepkovi polivinilalkoholni lepkovi poliakrilatni lepkovi polivinilacentni (PVAC) polikrilatni lepkovi
SINTETIČKI LEPKOVI Polikodenzacijski lepkovi poliamidni lepkovi silikonski lepkovi poliesterski silikonski urea-formaldehidni UF melamin-formaldehidni MF fenol-formaldehidni FF resorcinol-formaldehidni RF
Poliadicijski lepkovi poliuretanski epoksidni
Oblik lepnog spoja Već u fazi konstruisanja bi trebalo voditi računa o osobinama i mogućnostima lepkova. Radi postizanja optimalnih rezultata, trebalo bi da na lepljeni spoj po mogućnosti deluju samo sile smicanja i/ili pritiska. Sile otcepljivanja (ljustenja) su nepogodne za lepljeni spoj i moguće ih je sprečiti odgovarajućim konstruktivnim merama. Radi omogućavanja prenošenja velikih sila, potrebno je obezbediti što je moguće veće površine lepljenja.
4
