Priemyselné odvetvie je úzko zviazané so spracovaním kovov. Ich vlastnosti ich predurčujú na mnohé použitia, ale určujú aj spôsob ich spracovania a spájania. Vďaka ich elektrickým vlastnostiam ich môžeme zvárať, ale náchylnosť ku korózii komplikuje spájanie šrôbmi. My sa pozrieme na kovy z pohľadu lepenia, ktoré môže mnohých prekvapiť.
Spájanie kovových materiálov
Využívanie kovov je nákladovo efektívne a kovy sa vďaka svojím vlastnostiam dobre uplatňujú v najrôznejších sférach. Nájdu uplatnenie v širokom rozsahu teplôt, sú charakteristické silnou odolnosťou voči poveternostným vplyvom a k ich najväčším výhodám sa radí pevnosť, odolnosť a dlhá životnosť.
Kovy sú charakteristické najmä svojou veľmi dobrou tepelnou vodivosťou, rovnako dobrou elektrickou vodivosťou, kujnosťou, ťažnosťou, nepriehľadnosťou a kovovým leskom. Tiež sú schopné odrážať svetlo.
Vybrané kovy s údajmi z periodickej tabuľky prvkov
Spájanie materiálov a konštrukcií je možné realizovať rôznymi spôsobmi. Pre odolný a dlhotrvajúci spoj vždy musíme brať do úvahy, aké materiály ideme spájať a aký spoj chceme vytvoriť.
Vytvorenie spoja môžeme dosiahnuť pomocou:
- rôznych spojovacích prvkov – skrutiek, matíc, podložiek, kolíkov, čapov, klinov...,
- jednostranných či obojstranných pások – na výber máme pomerne široký sortiment baliacich, označovacích, maskovacích, duct tapes pások, penových či VHB akrylových pások (pri spájaní kovov sa používajú len výnimočne),
- letovania,
- spájkovania,
- nitovania,
- drážkovania,
- lisovania,
- zvárania...
Viac informácií o tom, ako spájať rôzne materiály pomocou lepenia sa dozviete aj v našom blogu.
Lepenie kovov ako náhrada zvárania
Pri hľadaní najvhodnejšieho spôsobu spájania kovov je potrebné zvážiť rôzne faktory, vrátane tuhosti/pružnosti, korózie, teplôt a koncentrácie namáhania.
Nárast požiadaviek na technickú úroveň kovových konštrukcií sa v poslednej dobe prejavuje veľmi intenzívne aj v oblasti spájania materiálov, kde je lepenie často jedinou spájacou metódou, ktorá nenarúša vlastnosti citlivých materiálov, poskytuje nové kombinačné schopnosti a dovoľuje získať tvary a vlastnosti, ktoré nie sú dosiahnuteľné zváraním ani inou technológiou.
Lepenie kovov sa veľmi rozšírilo v priemyselných odboroch, ale aj pri individuálnych prácach, pretože väčšina typov lepidiel umožňuje spájanie materiálov bez nároku na profesionálne vybavenie dielne či výrobnej haly. Lepenie kovov je výborným riešením aj pokiaľ práve nie ste zváračom a neplánujete sa venovať zváraniu ani ako hobbista. Naučiť sa správne používať lepidlo na kov je jednoduchšie, ako zvárať.
Výhody priemyselných lepidiel na kov
- Eliminácia vŕtania - nie je potrebné vŕtanie otvorov, čím dochádza k zníženiu rizika korózie
- Rovnomerné rozloženie namáhania – namáhanie podkladu sa nekoncentruje v jednom spoji, ale rovnomerne sa rozloží po celej ploche spoja
- Utesnenie sa vykonáva už pri lepení – lepidlá nielenže vytvárajú spoje, ale zároveň izolujú proti prenikaniu kvapalín
- Nižšie vibrácie – odolné lepidlá môžu zlepšovať rozptýlenie energie a znižovať jej prenos
- Upraviteľnosť spoja – spoj sa ľahšie rozoberá, upravuje a opravuje
- Nižšie náklady na prácu – lepenie kladie nižšie nároky na školenie a odbornosť pracovníkov s cieľom dosiahnuť dobrý spoj
- Lepší vzhľad – pri lepení dochádza k deformácii alebo zmene farby menej často ako pri zváraní
- Nižšie energetické náklady – v prípade tepelného spájania sa vyžaduje veľmi veľké množstvo energie
Lepenie golfovej palice pomocou dvojzložkového akrylátového lepidla
Pred lepením kovov
Hoci sa môže zdať, že lepenie je veľmi jednoduchou metódou spájania, ktorú zvládne aj laik, je dôležité si pred lepením urobiť jasno v nasledujúcich bodoch:
• Aké sú vlastnosti spájaných materiálov – ide o kov, plast kompozit? V prípade čistých kovov platí, že čím je vyššia povrchová energia, tým je predmet viacej lepivý.
• Aké máme očakávania od pevnosti spoja
• Ako bude spoj namáhaný
• Akú očakávame odolnosť voči vonkajším vplyvom
Kedy na kov použiť lepidlo?
O tom, že najtrvácnejšou a najčastejšie používanou technikou spájania kovov je zváranie, nemusíme nikoho presviedčať. Sú však situácie, kedy je zváranie menej žiadané. Napríklad v priestoroch, kde sú uložené horľavé materiály, predovšetkým drevo alebo horľavé látky, ktoré by sa nemali dostať do kontaktu s ohňom. Aj malá iskra môže spôsobiť nebezpečenstvo vznietenia či explózie. Zváranie je komplikované tiež v prípade, že nemáme dosah elektrickej energie.
Pri spájaní niektorých kovov používaných bežne v automobilovom priemysle je spájanie zváraním náročné. Môžeme spomenúť napríklad zliatiny hliníka, ktoré sú v automotive či leteckom priemysle žiadané, pretože sú ľahké, pevné a húževnaté. Zároveň sú však ťažšie zvariteľné. Pri zváraní tenkých materiálov je nežiaduca vysoká teplota na úzko špecifikovanom mieste, pretože to so sebou prináša deformáciu materiálu. Samozrejme existujú metódy zvárania, ktoré toto vedia vyriešiť – napríklad zváranie laserom. Sú však investične a technologicky náročnejšie. Lepenie je oproti tomu jednoduchým, ekonomicky efektívnym riešením, ktoré zároveň nestráca na produktivite.
Ako vybrať správne lepidlo?
Na to, aby lepené spoje mali čo najdlhšiu životnosť, je dôležité poznať nielen vlastnosti lepidiel a lepených materiálov, ale aj spôsob, akým budú lepené materiály namáhané.
Aj keď sú niektoré lepidlá určené na širokú škálu materiálov, nie je možné považovať ich za univerzálne. Spoj s optimálnymi vlastnosťami možno získať iba s určitými druhmi lepidiel, na konkrétnych materiáloch a za určitých pracovných podmienok. Napríklad - zatiaľ čo tuhé lepidlo efektívne prenáša energiu, povedzme z tyče golfovej palice na jej hlavu, pružné lepidlo pomáha rozptyľovať energiu, napríklad vibrácie v osobnom železničnom vagóne, aby nedošlo k poškodeniu konštrukcie. Pri hľadaní najvhodnejšieho lepidla si môžeme vybrať spomedzi lepidiel s rôznou pružnosťou a tuhosťou.
Na čo si dať pozor pri výbere lepidla na kov
Pri výbere vhodného lepidla na kov je užitočné zobrať do úvahy nasledovné:
- Odolnosť voči vode – obzvlášť tomu treba venovať pozornosť, ak bude lepený materiál vystavený vzduchu
- Prítomnosť ochrany proti korózii
- Intenzita zmršťovania a rozťahovania počas vytvrdzovania
- Odolnosť voči zmenám teploty
- Materiálová spoľahlivosť
- Vysoká viskozita – čím je vyššia viskozita lepiacej hmoty, tým je samotné lepidlo univerzálnejšie. Ak je viskozita vysoká, potom je možné vďaka tomuto lepidlu lepiť nielen kovy, ale aj iné tvrdé povrchy.
Lepenie kovovej konštrukcie štrukturálnym lepidlom
Na lepenie kovov sú najvhodnejšie vysokopevnostné dvojzložkové štrukturálne lepidlá. Štrukturálne lepidlá 3M Scotch Weld sú lepidlá na báze epoxidovej živice, akrylátu, alebo polyuretanu. Disponujú vysokou vodeodolnosťou a vďaka ich vlastnostiam štrukturálne lepidlá delíme na:
- Akrylátové
- Epoxidové
- Polyuretanové
AKRYLÁTOVÉ LEPIDLÁ na zlepenie kovu s kovom
Kvalitné akrylátové lepidlá (napríklad lepidlá 3MTM Scotch-Weld) vynikajú najmä pre svoje nehorľavé vlastnosti. Tým pádom umožňujú bezpečnejšiu manipuláciu v porovnaní s bežnými akrylátovými lepidlami. Tieto lepidlá majú nízku úroveň zápachu s výbornou odolnosťou voči nárazom. Sú ideálnou voľbou pre širokú škálu priemyselných a komerčných aplikácií vzhľadom na to, že štrukturálnu pevnosť dosiahnu dvakrát rýchlejšie ako väčšina iných konkurenčných akrylátových lepidiel s porovnateľným pracovným intervalom. Práca je bezpečnejšia, rýchlejšia a efektívnejšia.
Pridané nestekavé vlastnosti zabezpečujú, že lepidlo nanesiete presne na požadované miesto a v priebehu aplikácie alebo spájania sa nepresunie. Vďaka svojmu zloženiu sú akrylátové lepidlá stabilné pri izbovej teplote a disponujú dlhou dobou skladovateľnosti. Pri výbere akrylátového lepidla od 3M sa ľahko zorientujete - akrylátové lepidlá sú označené DP8xxxx.
Aplikácia akrylátového lepidla na kov DP8407 3MTM Scotch-Weld
EPOXIDOVÉ LEPIDLÁ na kovy s kompozitmi a plastmi
Epoxidy sú charakterizované ako kvapalné reaktívne polyméry, ktoré pri zmiešaní prejdú chemickou reakciou, potom stvrdnú a vytvorí sa z nich tvrdý plastický materiál. Hneď po zmiešaní oboch zložiek v stanovenom pomere začne proces tvrdnutia.
Silné dvojzložkové epoxidové štrukturálne lepidlo na kov poskytuje vysokú odolnosť voči nárazom a únave materiálu, čím spĺňa požiadavky náročných spojov. Tento typ lepidla môže v mnohých prípadoch nahradiť mechanické spojovacie prvky, skrutky, nity a bodové zvary. Udržiava pevnosť spoja pri nízkych aj vysokých teplotách a odoláva opaľovaniu farby až do teploty 204 °C v trvaní až 60 minút. Dobre pôsobí na kovoch, keramike, dreve, skle, kompozitných materiáloch aj plastoch. Je vhodné na použitie na miestach, ktoré budú vystavené poveternostným podmienkam. Svojou prepracovanou koncepciou zabezpečuje silnú a dlhodobú adhéziu a tak spĺňa požiadavky aj tých najnáročnejších aplikácií. Epoxidové lepidlá nájdete pod označením DP1xx, DP2xx, DP4xx a DP7xx.
Ručná mechanická pištoľ a dvojzložkové epoxidové štrukturálne lepidlo Scotch-Weld
POLYURETÁNOVÉ LEPIDLÁ na plasty odolné voči vibráciám
Dvojzložkové polyuretánové lepidlo sa používa na lepenie väčšiny druhov kompozitov, menej kovov. Toto lepidlo rýchlo vytvrdzuje. Používa sa na lepenie v priemyselných aplikáciách a je ideálny pre lepenie kompozitov. Tieto lepidlá sú odolné voči teplotným extrémom a flexibilné, aby poskytovali odolnosť voči vibráciám a nárazom. Označenie nájdete DP6xx.
Ako aplikovať lepidlo, aby držalo?
- Dôkladne očistite povrch od hrdze a odmastite rozpúšťadlom alebo iným prostriedkom, ktorý odstraňuje mastnotu.
- Ak používate dvojzložkové lepidlo, je potrebné zmiešať tvrdidlo so základňou.
- Rovnomerne naneste lepidlo na miesta určené na lepenie.
- Miesta, ktoré majú byť spojené, tlačte proti sebe alebo ich zaťažte – dôležité je postupovať podľa pokynov uvedených pri konkrétnom lepidle a dodržať čas potrebný na pôsobenie kontrakcie lepiacej hmoty.
- Ak je povrch lepeného kovu nerovný, prebrúste ho a opäť očistite.
Čistenie kovových ozubených kolies priemyselným čističom
Dajú sa kovy lepiť?
Lepidlá na kovy a kovové povrchy umožňujú domácemu i profesionálnemu spotrebiteľovi spájať kovové materiály navzájom a kovové materiály s inými materiálmi bez potreby zvaru. Vďaka jednoduchému použitiu a dlhodobej výdrži si tak môžete spojiť, čo potrebujete doma aj bez toho, aby ste museli volať odborníka. Pamätajte, že kvalitný spoj závisí od správnej voľby lepidla a dodržania potrebných postupov a technológií.
Janka U.
