Madame Lelica

bij het ontwerpen van een product voor massaproductie moeten ingenieurs rekening houden met materialen—niet alleen in termen van sterkte-of gewichtsvereisten, maar ook vanuit het perspectief van assemblage. De meeste vervaardigde componenten zijn tegenwoordig gemaakt van kunstharsen, metaal of beide. Wanneer alle onderdelen in uw assemblage van hetzelfde materiaal zijn gemaakt, kan het kiezen van een hechtoplossing relatief eenvoudig zijn: zoek gewoon “de beste epoxy voor kunststof” of de beste lijm voor metaal .,

echter, wanneer u verschillende materialen moet samenvoegen-zoals plastic en metaal-wordt het besluitvormingsproces iets genuanceerder. Gewicht besparen is altijd een prioriteit geweest voor lucht-en ruimtevaartfabrikanten, maar met de toenemende trend naar lichtgewicht in de auto-industrie, is de vraag naar een betrouwbare manier om metaal aan kunststof te binden des te dringender.,

Andere applicaties die band van metaal naar plastic zijn onder andere:

• Polypropyleen met aluminium voor een voertuig panelen
• Urethaan staal voor afdichtingen en pakkingen
• van Polycarbonaat voor aluminium om de batterij behuizing

Multi-Materiaal Bonding Uitdagingen

Er zijn tal van mogelijkheden voor deelname als materiaal—of kunststof-to-plastic of metaal-op-metaal—maar de selecties voor het samenvoegen van kunststof en metaal is meer beperkt. Kunststof onderdelen worden meestal verbonden met metalen onderdelen met behulp van kleefstoffen of mechanische bevestigingsmiddelen., Aangezien de laatste optie vereist vaak boren gaten—die duur en tijdrovend kan zijn-lijmen kan de voorkeur hebben als uw doel is om cyclustijden of kosten per eenheid te minimaliseren.

andere voordelen van lijmbinding zijn het verspreiden van belastingen over het gehele verlijmde oppervlak in plaats van ze te concentreren op bevestigingspunten, en het fungeren als isolator tussen de verlijmde oppervlakken om de kans op ongewenste galvanische interacties tussen substraten en bevestigingsmiddelen te voorkomen., Door een efficiënter belastingbeheer te bieden, kan het gebruik van een lijm ook de dikte en het gewicht van de gebonden materialen verminderen.

hoewel uw go-to-adhesive voor plastic uitstekend kan presteren in plastic-to-plastic toepassingen, is het misschien niet de beste plastic-to-metal lijm. Het selecteren van de beste lijm voor kunststof-op-metaal toepassingen betekent dat er rekening wordt gehouden met meerdere factoren. Meer specifiek, ingenieurs moeten de relatieve oppervlakte-energie, elastische modulus en thermische uitzetting van de materialen die ze verlijmen overwegen.,

oppervlakte-energie

om de beste epoxy voor kunststof te vinden, moet u weten of de kunststof die u gebruikt hoge oppervlakte-energie (HSE) of lage oppervlakte-energie (LSE) heeft. Op HSE-kunststoffen, zoals ABS of polycarbonaat, stromen lijmen gemakkelijker, waardoor het oppervlak wordt bevochtigd om een sterke binding te vormen. In tegenstelling, de meeste lijmen en tapes hebben een moeilijke tijd plakken aan LSE kunststoffen, zoals polyethyleen of polypropyleen.

als oppervlakte-energie uw enige zorg is, zijn HSE plastics de voor de hand liggende keuze; maar, zoals de meeste ingenieurs weten, is het onverstandig om een materiaal te selecteren op basis van een enkele eigenschap. Kosten zijn altijd een factor in de productie en, helaas, HSE kunststoffen hebben de neiging om meer te kosten dan LSE.

elastische Modulus

ook bekend als de modulus van elasticiteit, vertegenwoordigt een elastische modulus de weerstand van een materiaal om niet-permanent te worden vervormd onder stress, gedefinieerd als de helling van zijn spanning-rekcurve in het elastische vervormingsgebied., Hoe hoger de elastische modulus, hoe stijver het materiaal.

Als u alleen met een lijm voor kunststof of metaal werkt, is de elasticiteit van het materiaal niet echt een probleem, maar als u plastic aan metaal moet lijmen, moet u rekening houden met de elastische modulus van beide materialen en de streefwaarde voor uw plastic aan metaallijm. Typisch, wanneer u metaal aan plastic moet binden, zult u willen streven naar een verbinding die een elastische modulus ergens tussen de modulus van uw twee materialen heeft.,

thermische uitzetting

de mate waarin uw assemblage—of delen daarvan—in vorm, oppervlakte of volume zal veranderen als reactie op de temperatuur is altijd een punt van zorg bij het ontwerp en de productie van het product, maar dit wordt verergerd bij het verlijmen van meerdere materialen. Metalen en kunststoffen hebben verschillende coëfficiënten van thermische uitzetting, dus de beste lijm voor kunststof aan metaal verlijming zal dit verschil tegemoet.

idealiter zou de thermische uitzettingscoëfficiënt voor de lijm zelf verwaarloosbaar zijn., Het kan echter een rol spelen in de prestaties van de assemblage als de temperaturen fluctueren. Naast het overwegen van de CTE van de lijm, zal de flexibiliteit en rek van de lijm van invloed zijn of de binding zal bewegen met de substraten als ze uitzetten of samentrekken.

Hoe kunt u ongelijksoortige materialen samenvoegen

de belangrijkste vraag bij het aanbrengen van lijm is hoeveel hechtsterkte u nodig hebt.,

een typische niet-structurele kleefstof heeft een hechtsterkte van minder dan 1.000 psi, terwijl structurele of dragende kleefstoffen een hechtsterkte van 1.000 psi en hoger hebben.

voor niet-structurele onderdelen, zoals Membraanschakelaars en instrumentclusters, hecht 3M Ultra schone Lamineerlijm 502FL bij contact na het afvegen van de ondergrond op stof. De lamineerlijmen van 3M kunnen LSE-kunststoffen ook verlijmen op licht geoliede metalen met minimale oppervlaktevoorbereiding , en ze kunnen temperaturen tot 350° F weerstaan, waardoor ze geschikt zijn voor elektronicaassemblagetoepassingen.,

voor structurele kleefstoffen zijn 3M Scotch-Weld structurele kleefstoffen 2-delige acrylverf die LSE-en HSE-kunststoffen verlijmen met een sterkte die groter is dan de verlijmde materialen. Dit kan de extra stappen die betrokken zijn bij het gebruik van schroeven of klinknagels te elimineren en te voorkomen dat de beperkingen van kunststof lassen.

een andere lijm optie is 3M VHB Tapes, die sterk genoeg zijn om klinknagels en schroeven te vervangen voor vele toepassingen., In staat om zowel HSE-als LSE-kunststoffen te verlijmen, kan de gesloten cel acrylschuim drager schokken, vochtige trillingen en flex absorberen als reactie op thermische uitzetting en contractie, waardoor het een goede optie is als een plastic op metaallijm.

de beste lijm kiezen voor Plastic op metaal

Als u plastic op metaal wilt lijmen, moet u de juiste lijm selecteren voor het plastic dat u gebruikt.,

polycarbonaat en ABS zijn doorgaans de gemakkelijkste kunststoffen om met metalen te verbinden, terwijl extreem gladde of LSE kunststoffen zoals polypropyleen en polyethyleen een grotere uitdaging vormen. Primers, zoals 3M Scotch-Weld Instant Adhesive Primer AC77, kunnen een lange weg gaan naar het verhogen van de Hechtsterkte op materialen met lage oppervlakte-energie.

uiteindelijk gaat multi-material bonding over het vinden van een compromis tussen de eigenschappen van in tegenstelling tot materialen, zoals plastic en metaal., Om met succes toe te treden ongelijke materialen, moet je hun relatieve oppervlakte-energie, elastische modulus en thermische uitzettingscoëfficiënt overwegen.

Als u niet zeker weet welke lijm het beste compromis vormt tussen de materiaaleigenschappen van uw substraten, overweeg dan contact op te nemen met een expert die u kan helpen de beste ontwerpoplossingen te vinden.

wilt u meer nuttige inhoud zoals deze van 3M? Meld je aan om contact te houden!

dit bericht wordt gesponsord door 3M. alle meningen zijn van mij. – Ian Wright

3M, Scotch-Weld en VHB zijn handelsmerken van 3M.