Wpływ temperatury na wytrzymałość połączenia.

Zwykle nie zdajemy sobie sprawy, że temperatura ma ogromny wpływ na trwałość i wytrzymałość połączenia wykonanego za pomocą dwustronnych taśm montażowych. Szczególnie wysoka temperatura, a czasem nawet tylko nieco podwyższona, w sposób istotny wpływa na właściwości kleju.

Klej akrylowy czy kauczukowy? Jak wysoka temperatura osłabia spoinę i wytrzymałość taśmy.

Taśmy dwustronnie klejące montażowe zwykle powlekane są klejem akrylowym lub kauczukowym. Kleje te występują w niezliczonej ilości różnych wariantów i dedykowanych zastosowań, jednak poddają się dokładnie tym samym prawom fizykochemicznych. Istnieją jeszcze kleje silikonowe, ale te występują niezwykle rzadko, dlatego pominiemy je w tym artykule. Należy pamiętać, że niezależnie z jakim rodzajem kleju mamy do czynienia będzie to ciecz, mniej lub bardziej gęsta, ale jednak ciecz. Wraz ze wzrostem temperatury gęstość cieczy spada, a wiązania międzycząsteczkowe stają się mniej trwałe. Takim samym prawom podlegają kleje wykorzystywane w taśmach dwustronnie klejących. Wraz ze wzrostem temperatury, klej na taśmie staje się rzadszy, pojawia się tendencja do spływania (nie należy mylić tego ze zjawiskiem płynięcia taśmy, które opiszemy w innym artykule). Dochodzi obniżenia się zamontowanego elementu, w stosunku do pierwotnego miejsca montażu. Pod wpływem grawitacji zamontowany element spływa pozostawiając ślad zabrudzenia od kleju, widoczny jako kilkumilimetrowa ramka w górnej części, na styku łączonych powierzchni (Rys.1). Innym widocznym skutkiem działania zbyt wysokiej temperatury może być odstawanie górnej części zamontowanego elementu. Jest to widoczne zwykle w przypadku grubych elementów montowanych ma pionowej powierzchni, których środek ciężkości jest od tej powierzchni znacznie oddalony. W tym przypadku, oprócz grawitacji, mamy działanie dodatkowej siły odrywającej (Rys. 2).

Rozszerzalność termiczna łączonych materiałów a dobór nośnika taśmy dwustronnie klejącej.

Warto pamiętać, że różne materiały kurczą się i rozszerzają pod wpływem ciepła w odmiennym tempie. Z tego powodu klasyczne taśmy dwustronnie klejące foliowe często zawodzą w trudnych warunkach, gdyż ich sztywny nośnik nie potrafi zamortyzować powstałych przesunięć. W prostszych aplikacjach, gdzie budżet odgrywa ważną rolę, a powierzchnia jest nierówna, dobrym rozwiązaniem problemu naprężeń mogą okazać się taśmy dwustronnie klejące piankowe , które elastycznie dopasowują się do pracujących elementów. Jeśli jednak zależy nam na najwyższej wytrzymałości w ekstremalnych warunkach środowiskowych, niezrównane pozostają zaawansowane taśmy ze spienionego akrylu . Dzięki swojej unikalnej strukturze i pamięci kształtu perfekcyjnie kompensują one nawet bardzo duże przesunięcia materiałowe, gwarantując nienaruszoną spoinę przez długie lata.

Temperatura pracy ciągłej i krótkotrwałej taśmy dwustronnie klejącej – jak czytać karty techniczne?

Wzrost temperatury osłabia wiązania międzycząsteczkowe kleju, co przekłada się na obniżenie jego zdolności do przenoszenia obciążeń, a mówiąc prościej spada siła klejenia. Zjawisko to występuje w sposób niemalże wykładniczy. Początkowo niewielkie wzrosty temperatury wpływają w sposób nieznaczny na wytrzymałość połączenia, jednak po przekroczeniu pewnej granicy proces degradacji połączenia postępuje coraz szybciej, aż do jego całkowitego zniszczenia. Granica ta jest różna dla różnych produktów samoprzylepnych. Zwykle jest ona podawana jako graniczna temperatura pracy ciągłej. Kluczowe znaczenie ma tu określenie “pracy ciągłej” ponieważ krótkotrwałe jej przekroczenie nie jest równoznaczne z natychmiastowym zniszczeniem połączenia. W obszarze niewielkich przekroczeń, procesy degradacji kleju zachodzą dość wolno, a w przypadku krótkotrwałego odziaływania niekorzystnych warunków, połączenia nie zostaną zniszczone. Obszar niewielkich przekroczeń określany jest jako graniczna temperatura pracy krótkotrwałej, mówimy tu raczej o czasie liczonym w minutach niż w godzinach. Kleje akrylowe charakteryzują się znacznie większym zakresem odporności temperaturowej, bez znaczącego wpływu na wytrzymałość połączenia (np. taśma dwustronnie klejąca foliowa RolaFol RB 2197 dla której Tmax=160°C). Dla klejów kauczukowych zakres graniczny pracy stałej jest znacznie niższy i waha się w granicach od 30 do 80°C (np. taśma dwustronnie klejąca foliowa RolaFol RB 1700 dla której Tmax= 50°C). Wprowadzane modyfikacje kleju mają istotny wpływ na to, w którym miejscu opisanego zakresu, dana taśma będzie się znajdowała. Oba te parametry graniczne można odnaleźć w kartach technicznych produktów (KDT), jednak należy pamiętać, że są to dane orientacyjne. Producenci podają je wg. ustalonej normy, dla konkretnego materiału i konkretnych warunków. Najczęściej rzeczywiste zastosowanie taśmy dwustronnie klejącej montażowej ma niewiele wspólnego ze sposobem przyjętym przy badaniu tych parametrów, dlatego należy zawsze uwzględnić pewien współczynnik bezpieczeństwa. Zaleca się aby przy doborze samoprzylepnego produktu montażowego kierować się zasadą, w której rzeczywista maksymalna temperatura pracy ciągłej połączenia będzie o 20 do nawet 30°C niższą niż wartość podawana w karcie produktu. To duży zakres tolerancji, ale wpływ na to ma również obciążenie jakiemu zostanie poddane połączenie oraz właściwości łączonych materiałów. Im obciążenie jest wyższe tym proces degradacji połączenia, pod wpływem podwyższonej temperatury, następuje szybciej. Podobnie jest jeśli weźmiemy pod uwagę właściwości fizyczne materiałów, a szczególnie współczynnik rozszerzalności temperaturowej. Im bardziej różnią się od siebie współczynniki rozszerzalności termicznej łączonych materiałów, tym bardziej rośnie ryzyko zerwania połączenia w obszarze podwyższonych temperatur.

Należy również wspomnieć, iż wielokrotne przekraczanie granicznej temperatury pracy ciągłej, w sposób znaczący obniża wytrzymałość połączenia i może w konsekwencji spowodować jego degradację, choć nastąpi to prawdopodobnie w dłuższym okresie czasu. Jeśli dodamy jeszcze czynnik w postaci stałego zwiększonego obciążenia, proces degradacji połączenia znacząco przyśpieszy. Znaczy wpływ na wytrzymałość połączenia, w kontekście wpływu temperatury, ma również rodzaj i struktura powierzchni łączonych materiałów, ale o tych zagadnieniach dowiesz się więcej z artykułu "Wpływ struktury powierzchni na wytrzymałość połączenia".

Podsumowując, należy podkreślić, że przy doborze właściwej taśmy, konieczne jest uwzględnienie wielu kryteriów jednocześnie. Dopiero wyważenie wszystkich parametrów sprawi, że wybrany produkt będzie optymalny do wykonania projektowanego połączenia, które okaże się skuteczne i trwałe na lata.

Najważniejsze parametry techniczne uwzględniane w procesie doboru taśm dwustronnie klejących montażowych

Maksymalna odporność taśmy na oderwanie oraz ścinanie.
Graniczna odporności temperaturowa taśmy.
Rodzaj i struktura łączonych powierzchni.
Zdolności do kompensowania naprężeń, wynikających z rozszerzalności termicznej łączonych materiałów.
Warunki środowiskowe, w których połączenie będzie eksploatowane.

Przykłady widocznej degradacji połączenia pod wpływem wysokiej temperatury połączenia wykonanego za pomocą taśm dwustronnie klejących montażowych.

Wykres rozkład wytrzymałości połączenia przy wzroście temperatury dla taśm dwustronnie klejących montażowych

Masz pytania lub wątpliwości?

A może potrzebujesz wsparcia w doborze materiałów samoprzylepnych montażowych?

Nasz doradca techniczny pomoże Ci dobrać idealne taśmy dwustronnie klejące lub folie do konkretnego projektu.

Zadzwoń pod 509 645 593 lub zostaw swój numer, a nasz doradca oddzwoni do Ciebie.

Skontaktuj się z nami

Przejdź do InfoTape

InfoTape - Baza wiedzy o taśmach

Porady, technologia i właściwości materiałów samoprzylepnych montażowych.

Jak dobrać optymalne taśmy dwustronnie klejące do powierzchni z metalu, szkła czy tworzyw sztucznych? Poznaj zalety i ograniczenia różnych rozwiązań montażowych w reklamie wizualnej oraz produkcji. Wykorzystaj naszą wiedzę i sprawdź propozycje, zastosowań oraz nowości produktowe na blogu bazy wiedzy.

Wybierz taśmy dwustronnie klejące RolaFol^®

Jako ekspert w dziedzinie technologii klejenia z wykorzystaniem materiałów samoprzylepnych montażowych, RolaFol dostarcza niezawodne rozwiązania dla reklamy, poligrafii, motoryzacji oraz budownictwa. Nasza oferta profesjonalnych produktów dwustronnie klejących to gwarancja najwyższej trwałości i odporności na czynniki zewnętrzne. Dbamy o to, aby każdy oferowany przez nas produkt, spełniał rygorystyczne normy jakościowe.

Kompleksowe wsparcie i profesjonalne technologie dwustronnie klejące dla Twojego biznesu.

Wybierając RolaFol, zyskujesz nie tylko produkty wysokiej jakości, ale także fachowe doradztwo techniczne oraz indywidualne podejście do każdego projektu. Pomagamy dobrać odpowiednie taśmy dwustronnie klejące montażowe oraz inne produkty samoprzylepne, które idealnie sprawdzą się w Twoich procesach montażowych i produkcyjnych. Postaw na sprawdzone materiały i stwórz trwałe połączenia z produktami RolaFol!

Odwiedź nas na Facebooku

Zobacz komunikaty firmowe

Aktualności biznesowe i komunikaty

Bądź na bieżąco z funkcjonowaniem RolaFol. Znajdziesz tutaj najnowsze informacje operacyjne, ogłoszenia logistyczne oraz ważne komunikaty dotyczące oferty handlowej i warunków współpracy.

| Okazje

Kupuj taniej >

Promocje produktowe >

Końcówki serii i wyprzedaż >

| Pomocne linki