Madame Lelica

Når designe et produkt til masseproduktion, ingeniører skal tage materialer i betragtning—ikke kun i form af styrke og / eller vægt krav, men også ud fra perspektivet af forsamlingen. De fleste fremstillede komponenter i dag er lavet af plastharpikser, metal eller begge dele. Når alle dele i din samling er lavet af det samme materiale, kan det at vælge en bindingsløsning være relativt ligetil: bare find “den bedste EPO .y til plast” eller det bedste klæbemiddel til metal .,

men når du skal tilslutte forskellige materialer—som plast og metal—bliver beslutningsprocessen lidt mere nuanceret. At spare vægt har altid været en prioritet for luftfartsproducenter, men med den stigende tendens til letvægt i bilindustrien er efterspørgslen efter en pålidelig måde at binde metal til plast desto mere presserende.,

Andre programmer, som bond metal til plast omfatter:

• Polypropylen at aluminium til køretøj paneler
• Urethan at stål til tætninger og pakninger
• Polycarbonat til aluminium til batteri huse

Multi-Materiale Limning Udfordringer

Der er masser af muligheder for at deltage som materiale—om plast-til-plast eller metal-til-metal—men det valg, du til sammenføjning af plast-metal er mere begrænset. Plastdele er typisk forbundet med metalkomponenter ved hjælp af enten klæbemidler eller mekaniske fastgørelsesdele., Da sidstnævnte mulighed ofte kræver boring af huller-hvilket kan være dyrt og tidskrævende—kan klæbemidler være at foretrække, hvis dit mål er at minimere cyklustider eller enhedsomkostninger.

andre fordele ved klæbende binding inkluderer spredning af belastninger ud over hele den bundne overflade snarere end at koncentrere dem på fastgørelsespunkter og fungere som en isolator mellem de bundne overflader for at undgå risikoen for uønskede galvaniske interaktioner mellem underlag og fastgørelseselementer., Ved at give mere effektiv belastningsstyring kan brug af et klæbemiddel også give mulighed for at reducere tykkelsen og vægten af de bundne materialer.

selvom dit go-to-klæbemiddel til plast kan virke beundringsværdigt i plastik-til-plast-applikationer, er det måske ikke det bedste plast-til-metal-klæbemiddel. Valg af den bedste lim til plast-til-metal applikationer betyder at tage flere faktorer i betragtning. Mere specifikt skal ingeniører overveje den relative overfladeenergi, elastisk modul og termisk udvidelse af de materialer, de binder.,

overfladeenergi

for at finde den bedste EPO .y til plast skal du vide, om den plast, du bruger, har høj overfladeenergi (HSE) eller lav overfladeenergi (LSE). På HSE-plast, såsom ABS eller polycarbonat, flyder klæbemidler lettere og befugter overfladen for at danne en stærk binding. I modsætning hertil har de fleste klæbemidler og bånd svært ved at klæbe til LSE-plast, såsom polyethylen eller polypropylen.

Hvis overfladeenergi er din eneste bekymring, er HSE-plast det indlysende valg; men som de fleste ingeniører ved, er det uklogt at vælge et materiale på basis af en enkelt ejendom. Omkostninger er altid en faktor i fremstillingen, og desværre har HSE-plast en tendens til at koste mere end LSE.

Elasticitetsmodul

Også kendt som elasticitetsmodul, en elastisk modul repræsenterer et materiale, der er modstand mod at blive deformeret ikke-permanent under stress, defineret som hældningen af sin stress-strain kurve i den elastiske deformation regionen., Jo højere det elastiske modul er, desto stivere er materialet.

Hvis du kun arbejder med et klæbemiddel til plast eller metal, er materialets elasticitet ikke rigtig et problem, men hvis du har brug for at klæbe plast til metal, skal du overveje det elastiske modul for begge materialer såvel som målværdien for dit plast til metalklæbemiddel. Typisk, når du skal binde metal til plast, vil du gerne sigte mod en binding, der har et elastisk modul et sted mellem modulet af dine to materialer.,

termisk ekspansion

i hvilket omfang din samling—eller dele af den—vil ændre sig i form, areal eller volumen som reaktion på temperatur er altid et problem i produktdesign og fremstilling, men det forværres i tilfælde af binding af flere materialer. Metaller og plast har forskellige varmeudvidelseskoefficienter, så den bedste lim til plast til metalbinding vil rumme denne forskel.

ideelt set ville varmeudvidelseskoefficienten for selve klæbemidlet være ubetydelig., Det kan dog spille en rolle i udførelsen af samlingen, da temperaturerne svinger. Ud over at overveje klæbemidlets CTE vil klæbemidlets fleksibilitet og forlængelse påvirke, om bindingen vil bevæge sig med substraterne, når de udvides eller sammentrækkes.

Sådan tilsluttes forskellige materialer

det centrale spørgsmål i enhver klæbende applikation er, hvor meget bindingsstyrke du har brug for.,

et typisk ikke-strukturelt klæbemiddel har en bindingsstyrke på mindre end 1,000 psi, mens strukturelle eller bærende klæbemidler har bindingsstyrker på 1,000 PSI og højere.

for ikke-strukturelle dele, såsom membranafbrydere og instrumentklynger, binder 3M Ultra-Clean Lamineringsklæbemiddel 502FL ved kontakt efter aftørring af substraterne for støv. 3M ‘ s lamineringslim kan også binde LSE plast til let olierede metaller med minimal overfladebehandling, og de kan modstå temperaturer op til 350 F F, hvilket gør dem velegnede til elektronikmonteringsanvendelser.,

for strukturelle klæbemidler er 3M Scotch-Weld strukturelle klæbemidler 2-del akryl, der binder LSE og HSE plast med styrker, der overstiger de bundne materialer. Dette kan eliminere de ekstra trin, der er involveret i brug af skruer eller nitter, og undgå begrænsningerne ved plastsvejsning.

en anden klæbemiddelindstilling er 3M VHB-bånd , som er stærke nok til at erstatte nitter og skruer til mange applikationer., I stand til at binde både HSE og LSE plast, den lukkede celle akryl skum bærer kan absorbere stød, fugtige vibrationer og fle.som reaktion på termisk ekspansion og sammentrækning, hvilket gør det til en god mulighed som plast til metal klæbemiddel.

valg af den bedste lim til plast til Metal

Hvis du ønsker at lime plast til metal, skal du vælge det rigtige klæbemiddel til den plast, du bruger.,

Polycarbonat og ABS er typisk den nemmeste plast til at slutte sig til metaller, mens ekstremt glat eller LSE plastik som polypropylen og polyethylen udgør en større udfordring. Primere, såsom 3M Scotch-Weld Instant Adhesive Primer AC77, kan gå langt for at øge bindingsstyrken på materialer med lav overfladeenergi.

i sidste ende handler multi-material bonding om at finde et kompromis mellem egenskaberne af i modsætning til materialer, såsom plast og metal., For at kunne tilslutte forskellige materialer, skal du overveje deres relative overfladeenergi, elastisk modul og termisk udvidelseskoefficient.

Hvis du er usikker på, hvilket klæbemiddel der bedst kompromitterer materialeegenskaberne på dine underlag, kan du overveje at nå ud til en ekspert, der kan hjælpe dig med at identificere de bedste designløsninger.

vil du have mere nyttigt indhold som dette fra 3M? Tilmeld dig for at holde kontakten!

dette indlæg er sponsoreret af 3M. alle meninger er mine. -Ian 3RIGHT

3M, Scotch-Weld og VHB er varemærker tilhørende 3M.