Etapy procesu klejenia

Technologia klejenia, która jest procesem

Klejenie, jak każda technologia jest procesem. W praktyce obejmuje kilka etapów, które wykraczają poza prostą sekwencję nałożyć klej – złożyć – zostawić.  Trzeba rozważyć wykonanie kilku sekwencji, które być może nie są niezbędne, ale zawsze warto przemyśleć ich potrzebę. Pominięcie ich może zaowocować rozwarstwieniem złącza, fachowo nazywanym delaminacją.  

Na każdym etapie warto stosować pomiar energii powierzchniowej, oparty na obiektywnym narzędziu takim jak Surface Analyst. Tak jak przy obróbce mechanicznej typu toczenie, mierzymy elementy przed i po obróbce, żeby wiedzieć, jaki osiągnęliśmy rezultat. To samo dotyczy pomiaru energii powierzchniowej danego produktu. W dzisiejszym świecie techniki takie urządzenia są dostępne, a ich sprzedaż powoli się rozwija, dlatego warto o nich wiedzieć i umieć je stosować.

Etapy procesu klejenia:

• Oczyszczenie powierzchni – odbywa się zwykle metodami chemicznymi lub mechanicznymi (powierzchnie łączone powinny być wolne od zanieczyszczeń i w przypadku metali dokładnie rozwinięte – czyli zchropowacone), aby zapewnić dobrą adhezję kleju do podłoża.
  – Słabe oczyszczenie znacznie zmniejsza wytrzymałość połączenia, dlatego jest tak ważne.
  – Powierzchnie łączone przygotowuje się zwykle najpierw mechanicznie, a następnie chemiczne. Chemiczna obróbka może jednak poprzedzać czyszczenie mechaniczne, gdyż czyszczenie mechaniczne bardzo zabrudzonych powierzchni, na przykład zaolejonych, zanieczyści również czyściwo, na przykład szczotkę, papier ścierny czy nawet ścierniwo sypkie.
  – Przygotowanie mechaniczne ma na celu usunięcie zanieczyszczeń znajdujących się na powierzchni łączonych materiałów jak na przykład: rdzy, kurzu, niepożądanych powłok malarskich. Warto pamiętać, że niektóre powłoki są nakładane, aby obniżyć przyleganie zanieczyszczeń do podłoża, co za tym idzie także klejów i uszczelniaczy.
  – Przygotowanie chemiczne polega na usunięciu olejów, tłuszczów, a czasem na wytrawieniu powierzchni łączonych, aby zwiększyć energię powierzchniową łączonych materiałów. 
  – Jednym ze sposobów przygotowanie powierzchni jest aktywacja powierzchni np. plazmą atmosferyczną. Usuwa ona resztki zanieczyszczeń organicznych o grubości nawet nanometrów. Mimo tak cienkiej warstwy powodują one jednak zagrożenie dla złącza. W przypadku tworzyw sztucznych obróbka plazmą odgrywa jednak znacznie większą rolę. Tworzywa sztuczne wymagają bowiem aktywacji, gdyż zaawansowane materiały, jak przykładowo POM, PP, PE są jednocześnie odporne na działanie chemikaliów, czyli są również trudne do klejenia i lakierowania, a także znakowania nadrukiem, co rozszerza zakres stosowania technologii.Czy wiesz, że wiele części samochodowych karoserii jest klejonych? Usztywnienia pokryw, dachy, a także oczywiście szyby, będące elementami nośnymi we współczesnych konstrukcjach.

• Staranne przygotowanie masy klejącej (niektóre kleje są dwu lub więcej składnikowe, wówczas masę klejącą uzyskuje się przez wymieszanie ich w odpowiednich proporcjach), które nie ogranicza się jedynie do klejów wieloskładnikowych. Nawet kleje jednoskładnikowe mają swoje wymagania. Na przykład niektóre wymagają podgrzania, inne odpowietrzenia, albo zabezpieczenia przed kontaktem z wilgocią lub światłem.  
  – Gdy mamy do czynienia z klejami chemoutwardzalnymi, wówczas należy substancję bazową połączyć z utwardzaczem. W praktyce produkcyjnej wykonywane jest to na bieżąco, w trakcie nakładania. Zapewnia to stabilność parametrów mieszaniny takich jak czas życia lub stała lepkość po zmieszaniu.  
  – Przygotowanie niektórych klejów polega na  podgrzaniu go do temperatury, w której staje się ciekły.
• Dokładnego nałożenia warstwy kleju (charakterystycznej dla jego właściwości) na powierzchnie klejone. Warto wiedzieć, że jest to ważny parametr, gdyż grubość warstwy kleju może po złączeniu wynosić od 0,01 do nawet 12-15 mm! Jest to więc okienko ogromnej rozpiętości. Nakładanie kleju powinno się odbywać za pomocą odpowiedniej dla niego metodologii. Kiedyś był to pędzel, dzisiaj częściej stosowane są urządzenia dozujące nanoszące okrągłą linię, wstęgę płaską, spiralę, lub kontrolowany natrysk. Wiele zależy od rodzaju kleju, jego chemii, oraz aplikacji. .
  – Trzeba pamiętać, że  ilość kleju zależy od wielu czynników, jak rodzaj kleju, kształt złącza, rodzaj łączonych materiałów…  
• Ustalenie złącza
  – Złącze klejone wbrew potocznej opinii nie wymaga „docisku”, ale ustalenia. Chodzi o złożenie złączonych elementów i pozostawienie ich w bezruchu przez określony czas, w którym może dojść do całkowitego, albo chociaż wstępnego utwardzenia kleju Nawet, jeśli jakieś elementy sprężynują, jak np. klejone do konstrukcji kratowej blachy, nie są one „dociskane”, ale ustalane właśnie. Czyli pod blachę podkładane są elementy dystansujące, a całość „dociskana” do elementów dystansujących. Samo „dociśnięcie” nie jest operacją samą w sobie. Zawsze chodzi o ustalenie.
• Utwardzenie kleju.
  – Utwardzenie kleju jest procesem, który należy zdecydowanie rozważyć przed operacją klejenia, gdyż należy rozważyć warunki, które trzeba zapewnić złączu w celu osiągnięcia najlepszego rezultatu.  
• Oczyszczenia skleiny (polega na usunięciu nadmiaru kleju, który po dociśnięciu stworzył w obszarze sklein wycieki).
  – Po utwardzeniu można je usunąć za pomocą metod mechanicznych (piłowania, skrawania), a gdy klej jeszcze nie wysechł można to zrobić za pomocą tkaniny zanurzonej w rozpuszczalniku.