Adezyonla yapıştırma çözümleri
Karmaşık 2B ve 3B yapıştırma zorlukları için uzman proses mühendisliği — dünya çapında havacılık, medikal, otomotiv ve tüketici üreticilerinin güvendiği ileri teknolojiler ve Six Sigma yöntemleri.
Yapıştırıcı hatası, plastiklerin adezyonla yapıştırılması
Yerinde plazma testi ve yüzey bilimi eğitimi
Yapıştırıcı hataları ve adezyon hataları, benzer veya farklı iki altlık yüzeyinin arayüzeyinde oluşur. Yapıştırma prosesleri hem adeziv hem koheziv kuvvetleri içerir. Bu kuvvetlerin gücüne bağlı olarak hata türü adeziv, koheziv veya altlık hatası olarak nitelenebilir. Adeziv hata, yani delaminasyon, genellikle altlığın özelliklerinden kaynaklanır: yüzey kimyası ve yüzey enerjisi, yüzey hazırlığı ve uygulama prosedürleri. Koheziv hata, yapıştırıcının iç mukavemetiyle ilgilidir. Altlık hatası ise yapıştırma prosesiyle değil, altlığın kendi mukavemetiyle ilgilidir — bağ, altlıktan daha güçlüdür.
Adezyon sorunları; polimerler ve metaller, kimya, yapıştırıcılar, astarlar, kaplamalar, silanlar, plazma ön işlemleri, yüzey kalitesi, kalıplama operasyonları ve test yöntemleri alanlarında yetkin proses mühendisliği uzmanlarıyla hızla çözülebilir.
Sabreen Group, ileri teknolojilerimizi ve Six Sigma proses yöntemlerimizi kullanarak karmaşık iki ve üç boyutlu yapıştırma sorunlarını çözmede olağanüstü başarı elde etmektedir. Jet avcı uçakları, medikal, otomotiv, elektronik, tüketici ürünleri ve daha fazlası dahil geniş bir uygulama yelpazesi için yenilikçi çözümler geliştiririz. Patentli proseslerimizden biri, Çöl Fırtınası Harekâtı sırasında "akıllı bomba" silah sistemlerinin üretiminde kullanıldı ve askeri ile NASA uygulamaları için yapıştırma mükemmelliği standardı olarak kullanılmaya devam ediyor. Bir diğer teknolojimiz, dış cephe uygulamalarına yönelik poliolefin ürünlerde olağanüstü su bazlı kaplama yapışma performansı sağlar.
SABREEN teknolojileri, Uluslararası Uzay İstasyonu'ndan ilaçlara ve su altı aksiyon kameralarına dek günümüzün en tanınır askeri ve ticari ürünlerinin birçoğunun üretiminde kullanılıyor. SABREEN mühendisliği, Smithsonian Ulusal Müzesi'ne kabul edilen yılın ilaç/medikal ambalaj ürünü dahil, müşterilerimize sektörün en üst ödüllerini kazandırdı. Projelere erken katılımımız, proje takvimlerini hızlandırır.
SABREEN'in yenilikçi çözümleri
Geniş bir malzeme ve uygulama yelpazesi için tasarlanmış özel yapıştırma, kürleme ve ön işlem teknolojileri.
Poliolefinlerin hermetik sızdırmazlığı için özel yapıştırma ve kürleme teknolojileri
Özel ön işlem, inkjet kimyası ve UVLED kürleme
PPS kasa kilidi kadranında plazma ön işlemi ve özel mürekkep
Elastomerik giyilebilir cihazlar için çığır açan inkjet teknolojisi
Polikarbonat üzerinde optomekanik yapıştırma: buğu önleyici/AR/sert kaplama
Poliolefin kapaklar için plazma ön işlemi
Otomotiv koltukları için alevle laminasyon
Ödüllü, şık farma/medikal doğum kontrol taşıma kutuları
Arduvaz ve sedir görünümü verecek şekilde dekore/kaplanmış polimer çatı kiremitleri; 40 yıl ışık haslığı, yangın ve rüzgâr garantisi
Bulaşık makinesi dayanımı için FDA kimyasal dirençli şeffaf üst katlı tam renkli dijital baskı
Soft-touch ve ahşap deseni taklit eden özel dekorasyon ve efektli üst kaplamalar
Eksiksiz teknik başvuru kaynağı
Başarılı adezyonla yapıştırmanın ardındaki bilimi, malzemeleri, yöntemleri ve kalite kontrolünü kapsayan 14 derinlemesine konu. Keşfetmek için herhangi bir konuya tıklayın.
Temas açısı
Temas açısı, sıvı-buhar arayüzeyinin katı arayüzeyiyle buluştuğu noktada tipik olarak sıvı içinden ölçülen açıdır. Temas açısı, Young denklemi aracılığıyla bir katı yüzeyin bir sıvı tarafından ıslatılabilirliğini niceler.
Yüzey enerjisi, ıslatma
Birçok plastiğin zor yapıştırılmasının temel nedenleri; hidrofobik apolar malzemeler olmaları, kimyasal olarak inert olmaları ve zayıf yüzey ıslanabilirliğine — yani düşük yüzey enerjisine — sahip olmalarıdır. Bu hidrofobik (suyu iten) performans özellikleri, böyle özellikler arayan parça tasarımcıları için idealken, bu malzemeleri yapıştırması gereken üreticiler için baş belasıdır. Sağlam adezyonla yapıştırma genellikle "hidrofilik" yüzeyler gerektirir. En iyi adezyonun oluşması için yapıştırıcının (kaplama, mürekkep veya boya) yapıştırılacak yüzeyi (yapışanı) iyice "ıslatması" gerekir.
"Islatma", sıvının akıp yüzeyi kaplayarak yapıştırıcı ile yapışan yüzey arasındaki temas alanını ve çekim kuvvetlerini en üst düzeye çıkarması demektir. Bir sıvının yüzeyi etkin biçimde ıslatabilmesi için yapıştırıcının yüzey enerjisi, yapıştırılacak yüzeyin yüzey enerjisine eşit veya ondan düşük olmalıdır. Alternatif olarak altlığın yüzey enerjisi yükseltilmelidir.
Düz bir katı yüzeyde durgun (dengede) tek bir sıvı damlası düşünün. Katı yüzeyle uç noktadaki üst yüzeye teğet çizgi arasında oluşan açıya temas açısı denir; temas noktasındaki teğet ile katı yüzeyin yatay çizgisi arasında, sıvı içinden ölçülen açıdır. Kabarcık/damla biçimi, tüm sıvıların yüzeyi büzerek içerdikleri hacmi en küçük yüzey alanına sahip biçime sokma eğiliminden — moleküler kuvvetlerden — kaynaklanır. Yüzeyi büzen moleküller arası kuvvetlere "yüzey gerilimi" denir. Yüzey enerjisinin bir ölçümü olan yüzey gerilimi dyne/cm (SI N/m) olarak ifade edilir.
Katı altlığın yüzey enerjisi, sıvının (su, baskı mürekkepleri, yapıştırıcılar/dolgu, kaplamalar vb.) yüzey gerilimine göre ne kadar yüksekse "ıslanabilirlik" o kadar iyi, temas açısı o kadar küçük olur. Kural olarak, altlığın yüzey enerjisi sıvının yüzey geriliminden yaklaşık 8-10 dyne/cm yüksek olduğunda kabul edilebilir yapışma elde edilir.
Hidrofilik ve hidrofobik yüzeylerde "yüzey ıslatma"
Kimyasal yüzey aktivasyonu
Üreticiler, yapıştırma sorunlarının tek belirleyicisi ve rutin yüzey testlerinin dayanağı olarak yalnızca temas açılarına veya diğer ıslanabilirlik ölçümlerine odaklanma eğilimindedir. Oysa kimyasal yüzey işlevselliği de aynı derecede önemlidir; hidrofobik yüzeyler bu yolla yapıştırılabilir hidrofilik yüzeylere aktive edilir. Kimyasal yüzey aktivasyonu için gaz fazında "parlak boşalmalı" yüzey oksidasyonu ön işlem prosesleri kullanılır. Bu prosesler, serbest elektronlar, pozitif iyonlar ve diğer türlerden oluşan son derece reaktif bir gaz olan "gaz plazması" üretme yetenekleriyle tanımlanır. Plazma çoğu kez maddenin dördüncü hali olarak tanımlanır: enerji verildikçe katılar eriyip sıvı olur, sıvılar buharlaşıp gaza dönüşür, gazlar da iyonlaşarak "plazma" olur.
Fizik biliminde bu plazmaların üretilme mekanizmaları farklıdır ama yüzey ıslanabilirliğine etkileri benzerdir. Gerçekleşen temel kimyasal ve fiziksel tepkime şudur: plazmada üretilen serbest elektronlar, iyonlar, yarı kararlı türler, radikaller ve UV, çoğu polimerik altlığın yüzeyindeki moleküler bağları koparmaya yetecek enerjilerle yüzeye çarpabilir. Bu, polimer yüzeyinde çok reaktif serbest radikaller yaratır; bunlar da oluşabilir, çapraz bağlanabilir veya oksijen varlığında hızla tepkimeye girip altlık yüzeyinde çeşitli kimyasal fonksiyonel gruplar oluşturabilir. Oluşup yapışabilirliği artırabilen polar fonksiyonel gruplar karbonil (C=O), karboksil (HOOC), hidroperoksit (HOO-) ve hidroksil (HO-) gruplarıdır. Polimerlere katılan az miktardaki reaktif fonksiyonel grup bile yüzey kimyasal işlevselliğini ve ıslanabilirliği iyileştirmede son derece yararlıdır. Ayrıca kimyasal astarlar/çözücüler ve mekanik aşındırma (kalıp dokusu dahil) tek başına veya ön işlemlerle birlikte kullanılabilir.
Yapışmayı ve raf ömrü yaşlanmasını etkileyen etkenler
Sağlam yapışma mukavemeti için ön işlemin derecesi veya kalitesi, plastik yüzeylerin temizliğinden etkilenir. En iyi ön işlem ve ardından gelen yapışma için yüzey temiz olmalıdır. İşlemi engelleyen ürün yüzeyi kirlilik kaynakları kir, toz, gres ve yağdır. Silikonlar, kalıp ayırıcılar ve kayma önleyiciler gibi düşük moleküler ağırlıklı maddeler yapıştırma için özellikle zararlıdır. Malzeme saflığı da önemli bir etkendir. Ayrıca pigment ve boya renklendiricilerinde kullanılan bazı çözünür veya çözünmez bileşik ajanlar yapışmayı olumsuz etkileyebilir.
İşlenmiş plastiklerin raf ömrü (işlem yaşlanması); reçine türüne, formülasyona ve depolama alanının ortamına bağlıdır. Raf ömrünü; antioksidanlar, plastikleştiriciler, kaydırıcı ve antistatik ajanlar, renklendiriciler ve pigmentler, stabilizatörler gibi düşük moleküler ağırlıklı oksitlenmiş maddelerin (LMWOM) varlığı sınırlar. İşlenmiş yüzeylerin yüksek sıcaklıklara maruz kalması moleküler zincir hareketliliğini artırır. Hareketlilik ne kadar yüksekse, ön işlemin yaşlanması o kadar hızlıdır. Plazmayla işlenmiş yüzeyler, çevre koşullarına bağlı olarak farklı hızlarda ve ölçülerde yaşlanır. Yaşlanma özellikleri ve depolama raf ömürleri, üretim operasyonları için hayati önemdedir. Aktive edilmiş yüzeylerin raf ömrü saatler, günler, aylar veya daha uzun olabilir. Ürünleri ön işlemden sonra en kısa sürede yapıştırmak, kaplamak, boyamak veya dekore etmek önerilir.
Plazma yüzey ön işlemi seçimi
Her yüzey ön işlem yönteminin uygulamaya özgü olduğunu, benzersiz avantajlar ve olası kısıtlar taşıyabileceğini unutmayın. Sağlam sonuçlar için şu etkenleri göz önünde bulundurun:
- Polimerler oksidasyon proseslerine farklı tepki verir. Polimer altlığın türü ve nihai kullanım performans gereksinimleri, ön işlem yönteminin seçiminde belirleyicidir.
- Altlık (işlem görecek ürün) iletken mi? Örneğin monte edilmemiş plastik elektronik konnektör gövdeleri — metal temas pimleri olmadan — elektriksel olarak işlenebilirken, monte edilmiş konnektörlerde elektrik arkı sorunları yaşanabilir.
- Parça geometrisi — düz yüzeyler; derin girintilere, aşırı koniklere ve diğer biçim düzensizliklerine göre daha kolay işlenir. Islatma testleri küçük alanlarda ve yoğun dokulu yüzeylerde zor yürütülür.
- Malzeme taşıma otomasyonu: İletken bantlar ve zincirler, klasik korona deşarjı ve nokta işlem cihazlarıyla ark yapabilir. Alternatif olarak alev, soğuk gaz plazması veya düşük potansiyelli atmosferik plazma kullanmayı düşünün.
- Aşırı işlemden kaçının. Plazmayla aşırı okside olmuş yüzeyler; ısıl yapıştırma/kaynak gibi sonraki montaj proseslerini olumsuz etkileyebilir.
- Tüm ön işlem ekipmanları eşit değildir. Kurulu sistemlerin kalitesini çalışırken inceleyin. Elektriksel proseslerde plazma deşarjının homojenliğini gözlemleyin; alev işleminde şerit ve delikli brülörler arasındaki farkları ve yanma sistemi bileşenlerini değerlendirin; soğuk gaz plazmasında hazne yapısının, elektrot raflarının ve özellikle vakum pompası üreticisinin kalitesini inceleyin.
Yüzey temizliği
Yüzey kalitesini denetlemenin en iyi yöntemi — Surface Analyst™ 2001, kimyasal dyne solüsyonları kullanmadan üretim hattında temas açılarını ölçen elde taşınır dijital bir cihazdır. Yöntem tahribatsızdır; böylece parça her zamanki gibi işlenmeye devam edebilir — parçanın hurdaya ayrıldığı dyne solüsyonu testinin aksine. BTG Labs tarafından icat edilen Surface Analyst™; yapıştırma, boyama, kaplama, baskı ve dekontaminasyon gibi yüzey durumunun kritik olduğu operasyonlarda hassas yüzey ölçüm teknolojisini saha teknisyenlerinin eline vermek üzere tasarlandı.
Cihaz, "balistik biriktirme" adlı patentli bir teknikle altlık yüzeyine yüksek saflıkta bir su damlası bırakır. Damlanın hacmini ve alanını bilerek suyun o yüzeydeki temas açısını hesaplar. Kullanıcıya ölçülebilir bir sayı veya Geçti/Kaldı uyarısıyla anında geri bildirim verir. Cihazın sağladığı denetim verileri, tahrip edici dyne solüsyonlarının yerine, altlığın yapışma prosesleri için doğru hazırlanıp hazırlanmadığını belirlemeyi sağlar. Elde taşınır ünite her yönelimde çalışır; pürüzsüz veya dokulu yüzeylerde, örneğin desenli TPO'larda iş görür. Bu veriler sürekli proses iyileştirmede, yaklaşan sorunların habercisi kalite kaymalarını saptamada veya ürün hatalarının kritik nedenini bulmada kullanılabilir.
BTG Labs Surface Analyst. Fotoğraflar BTG LABS'ın (513.469.1800) izniyle.
Dyne çözeltilerinin dezavantajları
Birçok uygulamada, belgelenmiş bir test prosedürüne göre dyne solüsyonlarıyla yalnızca statik denge temas açısını incelemek yeterli olabilir. Uygulama kitleri veya "dyne kalemleri/solüsyonları" yararlı bilgi verir ama hassas yüzey gerilimi ölçümü değildir. Yüzey gerilimi ölçümleri kişiye (tekniğe) ve "orta" sıvı davranışının yorumuna göre epey değişebilir. Dyne kalemleri/solüsyonları, yüzey gerilimindeki anlamlı farkların yön göstergesi olarak bilinir ve "iyi" ile "kötü" yapıştırılabilir yüzeyleri ekonomik fiyatla ayırt edebilir. Çok kullanımdan doğan kirlenme sorunları nedeniyle şişe dyne solüsyonları kalemlere tercih edilebilir.
Yapıştırma bağlantılarının hata mekanizmaları
Her yapıştırma uygulamasında en uygun bağlantı tasarımı kritiktir. Yapıştırılmış bağlantılar çekme, basma, kesme, soyulma veya yarılma kuvvetlerine, çoğu kez birlikte, maruz kalabilir. Genel olarak üç ayırt edici yapışma hatası mekanizması vardır:
- Yapıştırıcı ile yapışanlardan biri arasındaki arayüzeyde adezyon hatası
- Yapıştırıcı katmanının kırılmasıyla her iki yüzeyde yapıştırıcı izleri bırakan kohezyon hatası
- Hem adezyon hem kohezyon hatası özellikleri gösteren karma mod hatası
Adezyon hataları, yapıştırıcı ile yapışan (altlık) arasındaki arayüzeyde oluşur. Görsel olarak artık yapıştırıcı yalnızca tek bir yüzeyin herhangi bir yerinde kalır. Sahada oluşan adezyon hataları neredeyse her zaman üretim prosesinden kaynaklanır: malzemeler, yapıştırıcılar, yüzey hazırlığı, kirlenme, prosedürler/işçilik, ortam, kalite kontrol testleri ve bunların birleşimleri. Kalan neden, saha hizmet ömrünün bir işlevi olarak arayüzey bozunmasıdır. Bu ikinci sorun, ürün tasarımı/kalifikasyonu aşamasında önlenebilir.
Kohezyon hataları yapıştırıcının kırılmasıyla sonuçlanır ve her iki yapışanın (altlığın) eşleşen yüzlerinde yapıştırıcı malzemenin görsel varlığıyla tanımlanır. Kohezyonla bozulan bağlar yüksek mukavemet performansı gösterir (en iyi kuru yapıştırma bağ özelliklerine ulaşır). Yapıştırıcı yüzeyi "pürüzlü" görünebilir ve uygulandığı haldeki yapıştırıcıdan daha açık renkli olabilir. Bozulma genellikle kesmeyle olur, ancak soyulma gerilmeleri veya kesme ile soyulmanın birleşimi de kohezyon hatası üretebilir. Sahada oluşan kohezyon hatalarına tipik olarak kötü bağlantı tasarımı, örn. yetersiz bindirme uzunluğu veya aşırı soyulma kuvvetleri neden olur. Aşırı gözeneklilik (nem maruziyeti) ve kritik boyutun altındaki boşlukların varlığı da kohezyon hatasına yol açabilir.
Karma mod hatalar, arayüzey kısmen bozulduğu için hem adeziv hem de kohezif hata özellikleri gösterir. Esasen bu hata modu, yapıştırma bağının mukavemetinin kohezif hata mukavemetinden düşük olduğu bir geçiş evresidir.
→ Yapıştırma bağı hata modları hakkında daha fazla bilgi
Yüzey pürüzlülüğü
Yüzey pürüzlülüğü, bir katının yüzeyindeki düzensizliğin; biçiminin veya dalgalanmasının ölçeğinin altında, ama kristal kafes yapılarının düzensizliğinin üstünde kalan derecesidir. Pürüzlülük derecesi katının ıslanabilirliğini etkiler. Pürüzlülük büyüyen yüzey alanıyla el ele gittiğinden; katının ıslanabilirliğini, sıvının temas açısını ve adezyonu etkiler.
Yapıştırılacak parçanın kalıptan çıktığı haliyle yüzey dokusuna gelince: dokulu bir yüzey, çözücüyle temizlik ve plazma ön işlemine ek olarak mekanik kilitlenme adezyonunu artırır. Doku, kalıp içinde veya elle Scotch-Brite pedi kullanılarak elde edilebilir. C-3 (320 taşı) gibi hafif dokulu yüzeyler bile yararlı olacaktır. SPI yüzey bitirme kılavuzu aşağıdadır.
Polimerlerin yüzey enerjisi verileri
Yapıştırma uygulamalarında kullanılan yaygın polimerlerin yüzey enerjisi verileri. Tam okunabilirlik için tabloya tıklayıp büyütün.
Yapısal epoksilerle yapıştırıcılar ve kürleme
Birçok polimer uygulaması için iki bileşenli, ısıyla kürlenen yapısal epoksi yapıştırıcılar idealdir. İki bileşenli epoksi, epoksi reçinesiyle bir sertleştiricinin karıştırılmasından veya "duo-pak" aplikatörler edinilmesinden oluşur. En iyi kesme ve çekme mukavemeti için düzgün, ince bağ hattı kalınlığı (0,002 – 0,007 inç) tercih edilir.
Tam kürlenme süresi 75°F'ta tipik olarak yedi (7) gün dolayındadır, ancak uygulamaya ve ortam koşullarına göre değişir. Kürlenme hızı ısı eklenerek (120-210°F) artırılabilir; bu ek polimerizasyon sağlar ve epoksiye daha iyi özellikler kazandırabilir. Fırınlama süresi ve sıcaklığı uygulamaya özgüdür. Tek bileşenli epoksiler karıştırma gereğini ortadan kaldırır ama yalnızca ısı eklenmesiyle kürlenir (normalde 250-300°F). Buna karşılık iki bileşenli epoksilerin çalışma ömrü sınırlıdır.
Yaygın bir hatalı uygulama, bağ mukavemetini artırmak için fazladan yapıştırıcı sürmektir. Aşırı yapıştırıcı zararlıdır ve yapışma hatalarının başlıca nedenlerindendir. Epoksi yapıştırıcıların ısıl genleşme katsayıları görece yüksektir. Bağ hatları ince ve düzgün kalınlıkta tutulmalıdır (azami kesme mukavemeti için tipik olarak 3-5 mil). Yapıştırıcı tedarikçisi, uygulamanız için en uygun bağ hattı kalınlığı konusunda yol gösterebilir. Önceden ölçülmüş "duo-pak" aplikatörler karıştırma sorunlarını ortadan kaldırır ve daha kesin karışım oranı sağlar. Ayrıca stokiyometrik olarak daha iyi kimyasal tepkimeler sunar; sonuç, daha iyi mukavemet ve gaz salımı özellikleridir.
Naylon yapıştırma proses yöntemleri
Yaygın adıyla naylon olan poliamid, yarı kristalin bir polimerdir. En yaygın iki sınıf Naylon 6 ve Naylon 6/6'dır. Naylonlar; yüksek sıcaklığa dayanıklı, çözücü geçirmez, elektriksel olarak ekranlanmış parçalar gereken binlerce otomotiv, havacılık, medikal ve endüstriyel uygulamada kullanılır. Bu özellikler performans için mükemmel olsa da zayıf yüzey ıslanabilirliği ve nem, üreticiler için yapıştırma zorluklarıdır.
Yüzey özellikleri
Naylon polimerler doğaları gereği zor yapıştırılır; çünkü hidrofobiktir, kimyasal olarak inerttir ve zayıf yüzey ıslanabilirliğine (yani düşük yüzey enerjisine) sahiptir. Dahası naylonlar higroskopiktir ve atmosferden kütlesinin %3'ünü aşan miktarda su emer. Nem kendi başına yapışma sorunları yaratır. Nem emme hızı; süreye, bağıl neme ve sıcaklığa bağlıdır. Bu yüzden yapıştırma proseslerini kalıplamadan sonra en kısa sürede yapmak ya da parçaları kurutucuyla birlikte polietilen olmayan torbalara sıkıca paketlemek önemlidir. Naylon reçinelerin doğru kurutma prosedürü, işleme ve parça performansı için kritiktir.
Bir dakika — ilk bakışta yukarıdaki ifadeler birbiriyle çelişir görünüyor. Naylon hidrofobik mi, hidrofilik mi? Bu görünürdeki paradoksun çözümü şunu fark etmekte yatar: naylonun hidrofobik davranışı bir yüzey özelliği, hidrofilik davranışı ise bir kütle özelliğidir.
Naylon organik bir polimer olduğundan, çoğu polimer gibi görece düşük yüzey enerjisine sahiptir. Bu, polimerlerin ve diğer organiklerin yüzey kimyası ile yüzey fiziğinin bir sonucudur. Ancak naylon zincirindeki amid grupları suyu çeker ve bu malzemenin suyun KÜTLESEL EMİLİMİ bakımından hidrofilik davranışına yol açar. Yani naylon kütlede hidrofilik bir malzeme gibi davranabilirken yüzeyde hidrofobik davranış sergileyebilir.
Temizlik ve ön işlemler
Yüzey hazırlığı, yüksek yapıştırma bağ mukavemetine ulaşmada kritiktir. Yüzeyler temiz; kir, gres ve yağlardan arınmış olmalıdır. Silikonlar, kalıp ayırıcılar ve kaymayı önleyici maddeler gibi düşük moleküler ağırlıklı malzemeler (LMWM) yapışmayı engeller. Naylon yüzeyleri uygun biçimde temizlemek ve LMWM'yi gidermek için toluen, ksilen, aseton veya MEK kullanın (şirket çözücü politikası ve eyalet yasalarına uygun olarak). Alkol zayıf bir çözücüdür; yalnızca yüzeysel kiri giderir, hidrokarbon kirleticileri gidermez. Tüy bırakmayan bezler ve pudrasız koruyucu eldivenler dahil, her zaman doğru teknik kullanılmalıdır. Fazla çözücü, giderilmemiş kimyasalların zayıf sınır katmanlarını oluşturur ve yapışmayı engelleyen bir pus birikimi bırakır.
Naylon yapıştırma uygulamaları çoğu kez çözücüyle temizliğin hemen ardından plazma ön işlemi gerektirir. Naylon için gaz fazında yüzey oksidasyonu ön işlemleri şunlardır: elektriksel korona deşarjı, elektriksel atmosferik plazma, elektriksel hava plazması, alev plazması ve düşük basınçlı RF soğuk gaz. Bu prosesler, serbest elektronlar, pozitif iyonlar ve diğer türlerden oluşan son derece reaktif bir gaz olan "gaz plazması" üretme yetenekleriyle tanımlanır. Kimyasal yüzey işlevselleştirme de gerçekleşir. Fizikte bu plazmaların üretim mekanizmaları farklıdır ama yüzey ıslanabilirliğine etkileri benzerdir. Her yöntem uygulamaya özgüdür; avantajları ve/veya sınırları vardır. Örneğin elektriksel ön işlemler tüm poliaromatik hidrokarbonları gidermez/temizlemez, bu yüzden çözücüyle temizliğe devam etmek gerekebilir. RF soğuk gaz ön işlemi hidrokarbonları giderir; dolayısıyla ön temizlik gerekmez.
Genel kural olarak, altlığın yüzey enerjisi sıvının veya yapıştırıcının yüzey geriliminden yaklaşık 10 dyne/cm yüksek olduğunda kabul edilebilir yapışma elde edilir. İşlem görmemiş naylonun yüzey enerjisi yaklaşık 40 dyne/cm'dir. Dolayısıyla işlem sonrası hedef yüzey enerjisi 50-54 dyne aralığında olmalıdır. Bu durumda sıvının yüzeyi "ıslattığı" veya yüzeye yapıştığı söylenir. Yüzey enerjisi "ıslatmasını" ölçmenin yaygın bir yöntemi, ASTM D2578 test yöntemine uygun kalibre dyne solüsyonlarının kullanımıdır.
Kalıp ayırıcılar ve plastikleştiricilerden kaynaklanan yapışma sorunları
Boyanabilir bazı kalıp ayırıcılar mevcuttur, ancak diğer birçok kalıp ayırıcı boya yapışmasını olumsuz etkiler. Plastik parçaların kalıptan ayrılmasını kolaylaştıran bu maddeleri gidermek için çeşitli teknikler gerekebilir. Mum tipi kalıp ayırıcılar bazen çözücüyle temizlikle giderilebilir, ancak boyanacak parçalar için bu tip önerilmez. VOC emisyon kısıtlamaları ile birçok çözücünün olası yangın ve sağlık tehlikeleri nedeniyle çözücü kullanımı neredeyse otomatik olarak caydırılır. Suda çözünür kalıp ayırıcılar çok daha çok tercih edilir. Bunların plastik yüzeyden giderilmesi sıradan sulu deterjan çözeltileriyle kolayca yapılır.
Kalıp ayırıcılar plastik formülasyonlara da harmanlanabilir; bunlara dahili denir. Dahili kalıp ayırıcılardan mümkün olan her durumda kaçınılmalıdır. Boyanabilirlik hemen bozulmayabilir ve QA yapışma testleri başlangıçta mükemmel yapışma gösterebilir. Ancak bazı durumlarda dahili kalıp ayırıcılar parça yüzeyine yavaşça göç etmiş ve parça boyandıktan aylar sonra boya yapışma hatasına yol açmıştır. Darbe dayanımını artırmak için kalıplama reçinelerine plastikleştiriciler eklenebilir; ancak bunlar da çoğu kez kalıp ayırıcılar gibi boya yapışmasını düşürür. Bazı plastikleştiriciler yüzeye yavaşça göç eder ve plastikle boya arasındaki arayüzeyi yumuşatarak yapışma kaybına yol açar. Bu durumda da ilk boya yapışma testleri tamamen tatmin edici olabilir; ama boya filminin plastikten kalkması veya ayrılması sonradan gerçekleşir. Bu, parça hizmete girdikten çok sonra maliyetli saha arızalarına ve sorumluluk taleplerine yol açabilir.
Yapışma ve aşınma dayanımını ölçme teknikleri
Kürlenmiş kaplama ve mürekkeplerin yapışma ve aşınma dayanımı iki kritik performans özelliğidir; ölçümü ve kontrolü sağlam üretim için şarttır. Yapışma ve aşınma dayanımı ayrı fiziksel özelliklerdir ve hata analizi sırasında sık sık yanlış teşhis edilir. Zayıf yapışma ve aşınma dayanımı; saha arızalarının, hurda ve yeniden işlemenin, düşen kârların ve memnuniyetsiz müşterilerin başlıca nedenleridir. Bu özellikleri ölçecek teknikler mevcuttur.
Yapışma ile aşınma
Kürlenmiş kaplamaların ve mürekkeplerin plastik altlıklara en iyi yapışması ve aşınma dayanıklılığı (direnci), hizmet ömrü boyunca dayanacak yüksek kaliteli ürünler üretmek için imalat sırasında sağlanmalıdır. Bu özellikler birbirine bağımlı olabilir ama çoğu kez birbirini dışlar. Yani kürlenmiş kaplamalar ve mürekkepler iyi yapışma ve zayıf aşınma ya da zayıf yapışma ve iyi aşınma gösterebilir. Yapışma ve aşınmanın doğru test edilmesi ve anlaşılması, şartnamelere uygunluğu güvence altına alır; kaplama ve baskı sorunlarını çözmede paha biçilmezdir. Hata mekanizmasının — yapışma (kohezyon), aşınma veya her ikisi — belirlenmesi, mühendislik proses çözümünü tayin eder. Bu özellikleri ölçmek ve analiz etmek için köklü test yöntemleri ve yeni cihazlar mevcuttur.
Yapışma test yöntemleri
ASTM D 3359 Bant Testiyle Yapışma Ölçümü Standart Yöntemi, basitliği ve düşük maliyeti sayesinde kaplama ve mürekkep yapışması testinde tarihsel olarak belki en bilinen ve en yaygın yöntemdir. Bant testinin en temel prosedürü şunları içerir:
- Bant seçiminde mutabakat
- Kaplamalar ve mürekkepler test öncesinde tamamen kürlenmiş olmalıdır.
- Filmde Yöntem A'ya göre X kesikleri veya Yöntem B'ye göre her yönde altı ya da on bir kesikli kafes deseni açın.
- Rulodan iki sargı bandı çıkarıp atın.
- Bandı parmakla yerine yatırın, sonra kalem ucundaki silgi veya benzeriyle sıkıca ovun. Bandın altındaki renk, tam temasın iyi bir göstergesidir.
- Uygulamadan sonraki 60-120 saniye içinde bandı, serbest ucu hızla (sarsmadan) kendi üzerine, olabildiğince 180 dereceye yakın bir açıyla geri çekerek kaldırın.
- Kesik alanı, kaplamanın altlıktan ayrılması yönünden inceleyin ve yapışmayı önceden belirlenmiş tanım ve örnek sınıflandırmalara (0B, 1B, 2B, 3B, 4B, 5B) göre derecelendirin.
Özel mühendislik çözümleri iş başında
SABREEN teknolojileri, Uluslararası Uzay İstasyonu'ndan ilaçlara, su altı aksiyon kameralarından askeri savunma sistemlerine dek günümüzün en tanınır ürünlerinin birçoğuna güç veriyor.
SABREEN'in uzmanlığı şirketinize kazandırsın
SABREEN Group, uluslararası alanda Plastik Proses Üretim Uzmanları olarak geniş kabul görmektedir. Aşırı çevresel güvenilirlik dahil her tür uygulama için sağlam proses çözümleri geliştirir ve uygularız. Görev kritik, sıfır hatalı avcı uçağı kanopi fırlatma sistemlerinden dronlara, elektroniğe ve su altı yapılarına dek. 40 yılı aşkın uygulamalı deneyime ve 150'den fazla teknik yayına sahip SABREEN, özel mühendislik ürünü yapıştırma proses çözümleri sunar. Sahanızda çalışırken, yapışma çözümlerini üretim hattınızda göstermek için plazma ön işlem ve yüzey analiz ekipmanlarını yanımızda getiririz.
En zorlu adezyon sorunlarınızı bize getirin
Uygulamanızı ve SABREEN çözümlerini ücretsiz görüşmek için bugün bizi arayın.
Ücretsiz Teklif Alın
Scott Sabreen — Başkan ve Baş Mühendis, 30 yılı aşkın uzmanlık. Uygulamanızı ve SABREEN çözümlerini ücretsiz ve yükümlülüksüz görüşmek için bugün bizimle iletişime geçin. En zorlu sorunlarınızı bize getirin.
Telefon: +1 972-820-6777