Как обезжирить поверхность перед склеиванием

Выполнение предварительной подготовки поверхностей – одно из необходимых условий получения наилучших результатов склеивания Прочность склеивания в значительной мере зависит от адгезии между клеем и соединяемыми поверхностями. Прочность клеевых соединений тем больше, чем тщательнее и полнее производится предварительное очищение рабочей поверхности (рис. 19).

  • при удалении нежелательных поверхностных пленок после механической очистки или обезжиривания;
  • при создании новых активных поверхностей в результате нанесения праймеров;
  • при изменении активности поверхности после плазменной обработки металла, коронирующей обработки, протравки металлических поверхностей и тому подобных операций.

Как обезжирить поверхность перед склеиванием

При загрязнениях склеиваемых поверхностей адгезия снижается.

Обезжиривание поверхностей перед склейкой

Чтобы получить наилучший результат следует произвести полное удаление масла, смазки, пыли и других остатков грязи с поверхностей, подлежащих склеиванию. Для этой цели можно использовать растворители, испаряющиеся без остатков. В таблице перечислены основные растворители и указаны их очистительные свойства.

В щелочных и кислотных водных системах практически всегда содержатся ингибиторы коррозии. Их остатки на очищенной склеиваемой поверхности, могут снизить адгезию или замедлить процесс полимеризации клея. До использования таких очистителей следует провести предварительные испытания. В каждом случае поверхности необходимо полностью промыть и высушить.

РастворительЧистящая способностьВоспламеняемость
Гидрокарбоны (например, изопарафин)ХорошаяДа
Кетоны (например, Ацетон)ХорошаяДа
Спирты (например, изопропанол)СредняяДа
Водная основаХорошаяНет

Чистящий раствор: Зависимость окончательной прочности клеев от концентрации

Чистящий раствор: Зависимость окончательной прочности клеев от позиции сушки (горизонтальной или вертикальной ).

При использовании специальных обезжиривающих ванн на крупных производственных линиях, следует осуществить предварительную чистку поверхностей с сильным загрязнением, чтобы избежать загрязнения ванн. Нередко применяются испаряющиеся очистители. При их использовании раствор подогревается до температуры кипения и испаряется. Контактируя с холодными поверхностями, пар, чистящего состава, конденсируется на них. Образующаяся жидкость удаляет частицы смазки и грязи. Процесс обезжиривания осуществляется с использованием обезжиривающих составов внутри закрытых герметично механизмов.

Как правило, предварительной обработки поверхностей быстродействующими очистителями бывает достаточно. С их помощью происходит удаление масла, смазок, остатков грязи, тем самым поверхность подготавливается для склеивания. Если очистка растворителями осуществляется в дополнение к процессу химического обезжиривания, хороший результат удаления с поверхности грязи достигается путем использования механической обработки с помощью щеток, протирочных тканей.

Механическая обработка поверхностей перед склейкой

На загрязненных металлических поверхностях часто присутствуют окислы, которые обезжириванием не удаляются. Здесь необходимо проводить предварительную механическую обработку: очистку проволочной щеткой, шлифовку или пескоструйную обработку.

Пескоструйную обработку хорошо использовать при очистке больших поверхностей. Достигнутая таким способом шероховатость поверхности положительно влияет на качество склеивания, если песок применяется не очень грубый. Шлифовка также создает хорошую шероховатость поверхности. При этом способе очень важно использовать подходящее зерно шероховатости (для алюминия, например, – 300-600, для стали – 100). По окончании пескоструйной обработки, как и после обработки щеткой или шлифовки, с целью полного удаления остатков обработки детали необходимо обезжирить. Перед механической обработкой также необходимо обезжиривать сильно загрязненные детали. Делается это для того, чтобы используемый абразив или песок после себя не оставляли на поверхности твердых частиц. Как показывает практика,

механической предварительной обработки, используемые для создания адекватной прочности склеивания, общедоступны и очень просты.

При склеивании пластмассовых или резиновых деталей, все загрязнения в виде поверхностных пленок, плесневых отложений и вулканизационных пленок также следует предварительно удалить. Для обработки пластмассовых деталей эффективны абразивы из окиси алюминия или чугунных шариков. Резиновые поверхности можно очищать шлифовкой или растворителями.

Протравка поверхностей перед склейкой

При протравке поверхностей применяются химикаты с относительной агрессивностью. В зависимости от типа обрабатываемой поверхности используют сильные щелочи или кислоты. При протравке происходит изменение поверхностной структуры, так как происходит добавление реактивных групп и образование полостей, обеспечивающих пространство для механической фиксации клеевого состава. Результаты подобной обработки будут напрямую зависеть от типа поверхностей. Использование метода протравки на промышленном уровне ограничивается его дороговизной.

Ионизационная подготовка склеиваемых поверхностей

При ионизационной предподготовке поверхности изменяется ее потенциальная энергия и полярность, как и при влажной химподготовке. От материала изделия, его конфигурации, количества деталей и последовательности их сборки, будет зависеть выбор используемых процессов.

Применение праймеров для подготовки склеиваемых поверхностей

В праймерах обычно содержатся реактивные растворимые химические соединения. Они наносятся кистью или распыляется по поверхности материала. Частицы растворителя, оставшиеся после обработки, можно нейтрализовать. При использовании праймеров определенного типа готовность поверхности для склеивания может быть немедленной, как, например, при использовании полиолефиновых праймеров в цианоакрилатах. Благодаря поверхностным праймерам, склеиваемость поверхности улучшается. Они действуют подобно химическому мостику между клеем и поверхностью. В праймере реагирующая составляющая обычно многофункциональна по отношению к определенному набору реактивных групп, которые вступают в реакцию с рабочей поверхностью, а также с дополнительными клееподобными группами.

Читать также:  Клей для резьбовых соединений сильной фиксации
МатериалОбезжириваниеМеханическая обработкаТравлениеПраймеры (в зависимости от типа клея)Коронированный разрядПлазма низкого давления
Металлxxxxxxххх
Стеклоxxxххххх
Керамикаxxxхххх
Резинаxxxxххх
Деревоxхxxхх
Пластмассыxxxxxxхххххххх

x = дополнительный или альтернативный метод

xxx = наиболее подходящий метод

Проверка поверхностей испытанием на смачиваемость

Качество подготовленности поверхности для склеивания можно определить, используя довольно простой метод отталкивания жидкости. На очищенную поверхность наносятся капли чистой воды. Если поверхность очищена недостаточно, то сохраняется сферическая форма капли, следовательно, данную поверхность необходимо повторно очистить. На достаточно чистой склеиваемой поверхности вода растекается.

Метод отталкивания жидкостей нельзя использовать для анодированных магниевых и алюминиевых поверхностей.

Основным преимуществом метода испытания на водоотталкивание является его легкодоступность.

Кроме того, использование данного метода не всегда приемлемо из-за различной жесткости воды, создающей разное поверхностное напряжение. Даже использование дистиллированной воды в процессе проведения испытаний на водоотталкивание порой не позволяет получить надежных результатов. Следовательно, для особых случаев необходимо пользоваться поверхностно напряженными жидкостями, у которых точно установленным поверхностным напряжением. Следует также учитывать, что проведение испытаний на водоотталкивание позволяет лишь провести проверку подготовленности поверхности, а не возможность склеивания как таковую.

Подготовка поверхности может быть проверена методом "отталкивания воды"

Цель этой операции – удаление со склеиваемых поверхностей различных загрязнений, вызывающих снижение прочности клеевых соединений. Уровень снижения прочности зависит от природы вещества, загрязняющего поверхность, его концентрации на поверхности, а также от состава склеиваемого материала и применяемого клея.

Как обезжирить поверхность перед склеиванием

Максимально допустимая концентрация загрязнений, не сказывающаяся на адгезии, составляет от 0,01 до 1 мг на 1,5 см2 площади поверхности.

Для обезжиривания поверхностей, подлежащих склеиванию, применяют органические растворители, водные моющие средства, щелочные препараты и специальные щелочные составы.

В качестве растворителей для обезжиривания металлических поверхностей обычно используют бензин и ацетон, для обезжиривания поверхностей полимерных материалов и резин – тетрахлорэтилен, трихлорэтилен и изопропиловый спирт при условии, что эти материалы не растворяются в выбранном растворителе.

При применении растворителей методом протирки поверхности можно добиться только неполной очистки, так как загрязнения лишь перемещаются по обработанной поверхности.

Органические растворители нельзя применять:

1) для удаления загрязнений, содержащих мыла, шлифовальную пасту, пыль и т.п., так как они растворяют только жир, а неорганические остатки не удаляются полностью с поверхности металла;

2) для обезжиривания влажных поверхностей, так как они не смешиваются с водой и на увлажненных участках не проникают к поверхности металла.

Обезжиривание органическими растворителями

Поверхности большей части пластиков абсорбируют растворители, поэтому после обезжиривания поверхности следует дать достаточную открытую выдержку до полного удаления растворителя или провести ускоренную сушку, иначе возможно образование пористого клеевого шва.

Органические растворители легко воспламеняются. С целью снижения пожароопасности в их состав вводят антистатические присадки, например Сигбол (ТУ 38.101741—78), который вводят в растворитель в количестве 0,002 % (мас).

Обезжиривание металлических поверхностей (за исключением титановых сплавов) предпочтительнее проводить в парах растворителей, например трихлорэтилена или тетрахлорэтилена. Из-за разности температур паров растворителя и металла пары растворителя конденсируются на металлических деталях, растворяя загрязнения. Многие установки для обезжиривания в парах снабжены приспособлением для обрызгивания деталей чистым растворителем. В парах трихлорэтилена обезжиривают сталь, вольфрамовые, магниевые и молибденовые сплавы, в парах тетрахлорэтилена – алюминий, алюминиевые, вольфрамовые, магниевые и молибденовые сплавы. Продолжительность обработки 0,5-5 мин.

Обезжиривание с помощью моющих средств

Для обезжиривания металлических поверхностей можно использовать водные моющие средства. Весьма эффективным является моющий раствор ТМС-31 (ТУ 38.40740-71), который представляет собой водный раствор смеси поверхностно-активных веществ, моноэтаноламидов, олеиновой кислоты, этилового спирта и триэтаноламина (тригидроксиэтиламина).

В качестве моющего раствора также можно использовать состав, содержащий фосфат натрия (16 г/л) и эмульгатор Синтамид-5 (2 г/л), который может быть утилизирован путем биологического разложения.

Читать также:  Градус для заточки ножей

Обезжиривание водными растворами моющих средств проводят по следующей технологии: промывка окунанием в водный раствор моющего средства при температуре 70-80 0C в течение 3-15 мин; последовательная промывка в горячей (60-70 0C) и холодной (15-20 0C) проточной воде. Для предотвращения коррозии металлические поверхности после промывки в воде обрабатывают холодным водным 0,5 %-м раствором дихромата калия и сушат при температуре 110-120 0C Такая обработка поверхности рекомендуется для стали, медных, титановых, алюминиевых и магниевых сплавов.

Другие способы обезжиривания поверхностей

Сочетание водных моющих растворов и ультразвука позволяет повысить качество обезжиривания. Для этих целей можно использовать ультразвуковые установки типа УЗУ-0,25 с выходной акустической мощностью 230 Вт и частотой 18 кГц и установки типа ОД, производительностью 30-48 м2/ч. Интенсивность ультразвуковых колебаний (1-3)*10-4 Вт/м2.

Для обезжиривания поверхностей можно использовать щелочные препараты. Такие составы обычно состоят из соли щелочного металла, моющего и поверхностно-активного вещества. Для повышения эффективности очистки составы обычно подогревают.

После обезжиривания проводят промывку проточной водой с температурой 15-60 0C до нейтральной реакции промывной воды. Для промывки следует использовать деминерализованную воду. Для большинства металлов поверхности затем обрабатывают ингибитором коррозии (водный 0,5 %-й раствор дихромата калия) при 20-25 0C в течение 30 с, после чего сушат при температуре 15-30 0C путем обдува сжатым воздухом или в сушильных шкафах до полного удаления жидкой фазы со склеиваемых поверхностей.

Весьма эффективным способом удаления загрязнений со склеиваемой поверхности является аргоноплазменная обработка. Ее проводят с использованием установки мощностью 20 Вт при скорости струи 50 см3/мин в течение 10-60 мин. Газоплазменная обработка повышает адгезию клеевой композиции к обработанной поверхности. При этом объемные свойства субстратов не ухудшаются, поскольку воздействию подвергается лишь поверхностный слой глубиной не более 10 мкм. Такая обработка улучшает смачиваемость поверхности, контактный угол смачивания водой снижается до 0°. Выбор газа и продолжительности обработки плазмой зависит от типа склеиваемой поверхности и загрязнений.

Некоторые наиболее широко применяемые способы очистки поверхности приведены в нижеследующей таблице:

Обработка при 40-70 0C в течение 3-5 мин водным раствором (г/л):

Фосфат натрия 20-50 Гидроксид натрия 8-12 Силикат натрия 25-30 Промывка в проточной воде (15-50 0C) до нейтральной реакции промывной воды

Алюминий и его сплавы (под анодирование)

Общая щелочность раствора

Обработка при 40-70 0C в течение 3-5 мин водным раствором (г/л):

Фосфат натрия 50-70 Силикат натрия 25-35 Жидкое мыло 3-5 Промывка в проточной воде (15-50 0C) до нейтральной реакции промывной воды

Обработка при 60-90 0C в течение 3-5 мин водным раствором (г/л):

Карбонат натрия 20—40 Фосфат натрия 20-40 Силикат натрия 20-30 Промывка в проточной воде (15-60 0C) до нейтральной реакции промывной воды и сушка обдуванием при 15-30 0C или в сушильном шкафу при 110 0C

Обработка при 60-80 0C в течение 1-7 мин водным раствором (г/л):

Силикат натрия 20-30 Гидроксид натрия 10-12 Фосфат натрия 20-40 Промывка в проточной воде (40-60 0C) до нейтральной реакции промывной воды и сушка обдуванием при 15-30 0C или в сушильном шкафу при 60 0C

Полиэтилен, полипропилен, фторопласт, резина

Обработка в трихлорэтилене, при 85-90 0C 30 мин 0,5-5 мин

Вольфрам и его сплавы

Сталь, магниевые и молибденовые

ПИ 1.2.218-82 ОСТ ВЗ-4338-79

Обработка в тетрахлорэтилене при 120-125 0C 30 мин 0,5-5 мин

Вольфрам и его сплавы Алюминий, алюминиевые, магниевые и молибденовые сплавы

ПИ 1.2.218-82 ОСТ ВЗ-4338-79

Обработка при 70±10 0C в течение 1-7 мин водным раствором (г/л):

Фосфат натрия 20-30 Силикат натрия 25-35 Гидроксид натрия 10-12 ОП-10 2-3

Промывка в проточной воде до нейтральной реакции

промывной воды и сушка в сушильном шкафу при

95±5 0C в течение 30-40 мин

Применяется перед обработкой поверхности фторопласта комплексами

Очищение и обезжиривание поверхностей просто необходимо для качественного проведения покраски или склеивания различных предметов. Дело в том, что жир и грязь существенно снижают адгезию поверхностей и материалов отделки, что конечно влияет на продолжительность срока службы того или иного основания. Давайте рассмотрим с помощью каких материалов происходит обезжиривание и какой последовательности следует придерживаться во время проведения всех работ своими руками.

Как обезжирить поверхность перед склеиванием

Чем обезжирить поверхность:

Необходимость обезжиривания

Как обезжирить поверхность перед склеиванием

Чем обезжирить поверхность перед покраской?

Конечно любой мастер быстро даст вам ответ, для чего необходимо обезжиривание, но что делать если вы не профессионал и совершенно не понимаете, как и зачем обрабатывать поверхность перед склеиванием? На самом деле все достаточно просто:

  • Слой грязи и пыли, который прилипает к поверхности существенно снижает адгезию материала и отделки. Из-за этого на долговечность нового покрытия или качество склеивания рассчитывать не придется. Дело в том, что клеевой раствор или ЛКМ будет сцепляться не с основанием, а именно со слоем грязи
  • Обезжиривание металлов просто необходимо из-за того, что масляные или жирные пятна, которые почти всегда присутствуют на металлических основаниях не позволяют сцепиться краске с обрабатываемым материалом
Читать также:  Толщина пильного диска по дереву

Как и любая подготовка перед отделкой, обезжиривание является очень важным процессом, без которого качественная покраска или склеивание просто невозможно. Для того, чтоб провести все процессы хорошо, следует рассмотреть и технологию проведения работ.

Чистим металл

Как обезжирить поверхность перед склеиванием

Подготовка металлической поверхности

Давайте рассмотрим, как и чем можно обезжирить поверхность перед покраской. Металлические поверхности могут иметь на себе не только жирные пятна и грязь, но и ржавчину, старую краску или сажу. Так вот, если вам интересно, чем обезжирить металл, то следует использовать такие растворы, как:

Не важно, какой раствор вы решили использовать, технология проведения работ одинакова для всех разновидностей:

  • Ржавчина и крупный мусор убирается с металла при помощи механического способа. Для этого подходит либо шлифовальная машинка – обычно под ней подразумевается использование болгарки, либо обычная наждачная бумага. Если вы хотите покрасить большую металлическую поверхность, то подумайте о приобретении электроинструмента. С его помощью процесс зачистки будет максимально быстрым и легким
  • Второй шаг заключается в использовании химии – она необходима для очищения более прочных слоев грязи. Это может быть машинное масло или копоть. Для проведения работ своими руками потребуется растворитель и тряпочка, с помощью которой металл будет протираться

Важно! Если вы планируете покрасить небольшой металлический предмет, на котором имеются существенные пятна, то возможно стоит полностью погрузить изделие в растворитель и подождать некоторое время.

  • Когда смывка пятен окончена следует подождать высыхания и загрунтовать металл, после чего можно смело переходить к покраске

Если вы хотите покрыть ванну новой эмалью своими руками, то обработка поверхности заключается в использовании соды и жесткой губки. Тщательно протирая содой все основание у вас получится смыть грязь, после чего можно будет приступать к нанесению нового слоя эмали.

  • Когда смывка пятен окончена следует подождать высыхания и загрунтовать металл, после чего можно смело переходить к покраске

Если вы хотите покрыть ванну новой эмалью своими руками, то обработка поверхности заключается в использовании соды и жесткой губки. Тщательно протирая содой все основание у вас получится смыть грязь, после чего можно будет приступать к нанесению нового слоя эмали.

Обезжириваем для склейки

Как обезжирить поверхность перед склеиванием

Чем обезжирить поверхность перед склейкой?

Давайте сразу рассмотрим, чем лучше обезжиривать основания, которые в дальнейшем будут склеиваться:

  1. Органический растворитель
  2. Водное моющее средство
  3. Щелочный препарат
  4. Специальные щелочные составы

Какие материалы подойдут для металла мы уже выяснили, а вот для полимеров или резины следует использовать трихлорэтилен, тетрахлорэтилен или изопропиловый спирт. Однако немаловажным условием для применения таких средств является устойчивость обрабатываемого изделия к растворению под действием этих растворов. Если вы хотите использовать органический растворитель, то запомните некоторые правила его использования:

  • Нельзя использовать обезжиривающий препарат для загрязнений, в которых содержится мыло, шлифовальная паста
  • Не обрабатываются также влажные поверхности, так как при смешивании с водой растворитель не может проникнуть к металлическому основанию

Если вам уже понятно, чем обезжирить поверхность, то давайте просмотрим, как происходит самостоятельная подготовка поверхностей:

  • Первым делом происходит очищение от краски, ржавчины или окалины – здесь поможет металлическая щетка или точильный станок
  • Зачастую может потребоваться пескоструйная обработка – процесс заключается в использовании воды с добавлением частичек кварцевого песка, которые распыляются на обрабатываемую поверхность под большим давлением. Кстати именно такой способ используют для покраски машин
  • Когда обработка завершена все элементы промываются под струей воды и после полного высыхания начинается обезжиривание и последующее склеивание

Вообще в самостоятельном обезжиривании нет ничего сложного и если вы собрались сами склеивать или окрашивать различные материалы, то обработать и подготовить поверхность перед последующей отделкой не составит никакой трудности.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *