Hoofdstuk 12 LIJMEN Inleiding Lijmen: aanbrengen van

Hoofdstuk 12
LIJMEN
Inleiding
Lijmen: aanbrengen van onverbrekelijke verbinding tussen
twee delen met natuurlijke en synthetische kleefstoffen.
(verharding door fysische binding of chemische reactie)
Voordelen:
• Constructief
- geen verzwakking
- gelijkmatige spanningverdeling
• Materiaalkundig
- verschillende materialen
- gas- en vloeistofdicht
• Uitvoering
- toepasbaar op zeer dunne delen
- glad en strak oppervlak (nabewerken niet nodig)
• Economie
- ontwerp- en constructietijd kort (prijs laag)
- ruimere maat- en oppervlakte toleranties (kosten↓)
- verbindingen hebben kleine massa en omvang
- relatief eenvoudig en goedkoop
Nadelen
Sterkte van verbinding moeilijk te berekenen
Kwaliteit van verbinding moeilijk te controleren
Droog- of uithardingtijd vrij lang
Verbindingen zijn niet losneembaar
1
Principe lijmverbinding
Bindingen:
1. Aantrekking tussen lijm en delen (Adhesie)
2. Indringende lijmmoleculen
3. Verankering lijm in oppervlak
4. Lijm als tussenlaag (Cohesie)
Ad. 1.
Aantrekking tussen lijm en delen (Adhesie)
Atomen van lijm en product moeten elkaar voldoende
aantrekken (adhesie).
Lijm dunvloeibaar aanbrengen (bevochtigen oppervlak).
Lijmsoort moet passen bij materiaalsoort.
Ad. 2.
Indringende lijmmoleculen
Hechting bij gebruik van oplosmiddelen (bij kunststoffen).
Moleculen van lijm en materiaal raken verstrengeld door
diffusie.
Ad. 3.
Verankering lijm in oppervlak
Lijmlaag verankert mechanisch in opgeruwd oppervlak.
Lijm hierom dunvloeibaar aanbrengen om in poriën te laten
dringen.
Ad. 4.
Lijm als tussenlaag (Cohesie)
Bij toename van de laagdikte bepaalt de sterkte van de lijm
hoe sterk de verbinding wordt (cohesie lijmmoleculen).
Dit betekent flexibiliteit of brosheid bij dikkere lijmlagen.
Daarom: lijmlaag zo dun mogelijk (sterker).
2
Sterkte van gelijmde verbinding
Lijmverbinding moet even sterk zijn als de te lijmen delen.
(liefst zelfs sterker)
Belastingsgevallen (zie pag. 224 en 225)
Schuif
gunstigst door groot oppervlak
Trek
eveneens gunstig door haakse belasting
Splijt
ongunstig
Afpel
ongunstig
Uitvoeringsvormen lijmverbindingen
3
4
5
6
7
12.6
Sterkte gelijmde paneelconstructies
Voordeel gelijmde paneelconstructies: hogere stabiliteit.
Traagheidsmoment wordt sterk verhoogd. I = 1/12•b•h³
Voorbeeld (fig. 12.7)
• losse platen:
2/12 • b mm³
• gelijmde platen:
10,6/12 • b mm³
12.7
Realiseren lijmverbinding
Richtlijnen volgen
Stofvrije ruimte
Temperatuur tussen 10 en 25ºC
Relatieve vochtigheid maximaal 65%
Goede oppervlaktebehandeling
12.6.1 Oppervlaktebehandeling
Mechanisch reinigen:
Roest, e.d. verwijderen door schuren, borstelen stralen en
slijpen.
Ontvetten:
Oppervlakken schoonmaken. Kunststoffen met isopropyalcohol
Chemisch reinigen:
Oxidelaag verwijderen door beitsen (Al)
Oppervlak activeren:
Primer op gebeitst oppervlak voorkomt ontstaan nieuwe
oxidelaag. Geeft ook betere hechting.
12.6.2 Afbinden
Fysisch afbinden: uitharden van de lijm.
- Stollen (smeltlijmen)
- Verdampen van oplosmiddel uit lijm (contactlijmen op
rubberbasis)
8
Er zijn ook contactlijmen voor kunststoffen.
Proces: voordrogen en verwarmen.
Warmte activeert de lijm (schoenen)
- Verdampen van oplosmiddel. Bijvoorbeeld aceton bij
lijmen plexiglas.
Chemisch afbinden
Na aanbrengen lijm treedt er een chemische reactie op
tussen lijm en materiaal.
Resultaat: verharden van verbinding.
Eén componentenlijm
Bevat dezelfde kunststof als het te lijmen materiaal. (Amorfe
KST)
Proces:
Beide oppervlakken dun insmeren
Voordrogen
Samenvoegen onder druk
Chemische reactie door:
Toevoer warmte
Toevoer UV-licht
Toevoer elektronenstraling (EBC)
Toevoer laag- en hoogfrequente golven
Afwezigheid zuurstof (anaërobe lijmen)
Invloed van vocht.
Twee componentenlijm
Ook hier een chemische reactie. (Lijm + katalysator)
Werkt snel maar vergt meer voorbereiding.
Lijm beperkt houdbaar
9
12.7
Veiligheid
Lijmen bevatten vaak vluchtige oplosmiddelen.
Probleem
Indien brandbaar
Irriterend voor de huid
Dampvorming
Remedie
Niet roken
Contact vermijden
Afzuiging gebruiken
Bij vervoer, opslag en verwerking veiligheids- en milieueisen naleven.
12.6
Toepassingsgebied lijmtechniek
Veel toepassingsmogelijkheden.
Bij auto 's en vliegtuigen in de vorm van platenpakketten en
sandwichconstructies.
12.6.1 Platenpakket-constructie (pag. 237)
Doorsnede pakket aangepast aan de belasting (geen dure
verspaning nodig)
12.6.2 Sandwichconstructie = huidplaten + kern
Kernmateriaal afhankelijk van sterkte, gewicht en prijs.
Traagheidsmoment is zeer hoog.
Huidplaten: nemen langskrachten op.
Kern:
neemt dwarskrachten op.
Lijmproces (pag. 239):
Lijm moet juiste dunvloeibaarheid en capillaire
eigenschappen hebben. Lijm moet nl. tegen honingraat
opkruipen en lijmfillet vormen.
12.6.3 Gelijmde plaatversteviging
Door toepassing van verstevigingsprofielen wordt de
kniksterkte sterk verhoogd.
10
Beter dan lassen, klinken en schroeven.
Zie voorbeeld dakpaneel schip (pag. 240)
Lijmbaarheid kunststoffen
Lijmbaarheid
++ zeer goed
+
-- zeer slecht
12.6.1
Kunststof
PVC, PS, ABS, PMMA
PETP. HAPA, HAWE, POM, PC
PA
PE, PP, PTFE, PVDF
Lijmstellen (pag. 241)
Fixeren van onderdelen met lijm (ook reparatie)
Soms dure verspaning niet nodig.
Meestal met koudhardende lijmen met kleine hardingskrimp
en vullende eigenschappen.
Zie voorbeeld op pagina 244.
12.6.2 Schroefdraadborging
Voorkomen van losraken verbinding.
Met anaërobe één-componentenlijm in verschillende
sterkten.
12.6.3 Astapverbinding (pag. 246)
Lijmen in plaats van de dure perspassing. (niet demontabel)
Beide delen afschuinen i.v.m. wig- en meswerking.
12.6.4 Afdichting
Afdichtingen voor vloeistoffen en gassen.
Voorbeeld: schroefdraad- en flensverbindingen bij leidingen.
11