In deze technische nota wordt vooral ingegaan op het belang van de keuze, voorbereiding en toepassing van lijm voor een sterke hechting op het raakvlak tussen dolly en lijm en tussen coating en lijm.
Het basisdoel van hechtingstests is het veroorzaken van een coatingfout. De te testen coating kan falen op het raakvlak tussen het substraat en de coating of tussen de afzonderlijke coatinglagen bij een meerlagige toepassing. Coatings kunnen ook een cohesiefout binnen een bepaalde laag vertonen. De ideale lijm is een lijm die zowel bij het raakvlak tussen de dolly en de lijm als bij het raakvlak tussen de lijm en de coating een sterkere verbinding heeft dan het breukpunt van de te testen coating. Dit garandeert dat alle trektestresultaten geldig en zinvol zijn.
Het is ook belangrijk dat de lijm vooraf op de coating wordt getest om ervoor te zorgen dat de eigenschappen van de coating niet zichtbaar veranderen. Idealiter wordt deze test uitgevoerd vanaf het moment dat de lijm volledig is gemengd en op de coating is aangebracht totdat de lijm volledig is uitgehard. Elke verandering in de eigenschappen van de coatings kan de resultaten ongeldig maken. Onze laboratoriumtests hebben aangetoond dat sommige agressieve lijmen bepaalde coatings voldoende verzwakken, waardoor de hechtsterkte afneemt. In één geval bleek de lijm te reageren met de coating, waardoor de hechtsterkte toenam nadat de nieuwe verbinding volledig was uitgehard.
Tijdens de ontwikkelingscyclus van de PosiTest Hechtingstester. Naar sommige van deze resultaten en conclusies wordt in deze technische nota verwezen. Er is een aanvullend experiment ontwikkeld en uitgevoerd om deze resultaten te kwantificeren en het schrijven van dit artikel te vergemakkelijken.
Uithardingstijden - De voorgestelde uithardingstijd van Araldite 2011 voor de meeste toepassingen is 24 uur. Bij een experiment werden 24 lijmdragers na 24 uur uithardingstijd getrokken en nog eens 24 na 5 dagen uithardingstijd. De resultaten waren vergelijkbaar met een gemiddelde lijmverbinding van 2706 psi na 24 uur en 2729 psi na 5 dagen. Deze kleine toename is waarschijnlijk niet statistisch significant en helpt aan te tonen dat de gebruikte Araldite 2011 zijn maximale hechtsterkte binnen de verwachte 24 uur kon bereiken.
Levensduur - Araldite 2011 heeft een levensduur van 2 uur bij kamertemperatuur, wat het plaatsen van dollies op grotere klussen kan vergemakkelijken.
Uithardingstemperatuur - De minimale uithardingstijd van Araldite kan worden verminderd van 15 uur tot 5 minuten naarmate de uithardingstemperatuur stijgt van 68F tot 302F. Let op: de toepassing van warmte kan de coatings en hun hechting aan het substraat aantasten.
Mengverhouding - De mengverhouding tussen hars en harder is belangrijk bij het mengen van 2-componenten epoxies. De enkele zuiger die in de Araldite-lijmkokers is ingebouwd, is ideaal voor het controleren van de mengverhoudingen. Het mengproces vereist nog steeds de zorg van de gebruiker om ervoor te zorgen dat er geen verstoppingen zijn die deze hoeveelheden kunnen beïnvloeden. Het is ook belangrijk om de hars en de verharder grondig te mengen en daarbij luchtbellen en onzuiverheden uit de omgeving te vermijden.
Epoxy dikte - Volgens de instructies van de fabrikant is de ideale laagdikte voor Araldite 2011 2 tot 4 mils. De gewenste dikte kan meestal worden bereikt door een ruime hoeveelheid epoxy op het oppervlak van de dolly aan te brengen. Door een gladde en gelijkmatige verdeling over het oppervlak en vervolgens de dolly voorzichtig op het oppervlak te plaatsen en recht naar beneden te duwen om de overtollige epoxy uit te knijpen, zal de dolly geneigd zijn zichzelf te nivelleren binnen het bereik van de beoogde lijmdikte.
Hanteerbaarheid - Araldite 2011 heeft een wachttijd van 7 uur totdat de volledige hanteerbaarheid is bereikt - het kan nodig zijn om rollers op de coating te houden met tape of vergelijkbaar materiaal totdat deze gedeeltelijk is uitgehard.
Informatie over hantering en opslag van epoxy - materiaaltemperaturen voor mengen, opslagtemperatuur tussen gebruik en houdbaarheid zijn ook belangrijke overwegingen bij het gebruik van Araldite-lijm.
Wanneer zich onverwachte of voortijdige storingen voordoen, is het van belang de gebruikte lijm en het toepassingsproces opnieuw te bezien op wijzigingen.
Onafhankelijk van andere aspecten kan de coating zelf een beslissende factor zijn bij de keuze van de lijm. Via het klantenmonsterprogramma van DeFelsko zijn diverse toepassingen ontvangen.
Bij het testen van één monster, een dunne UV-coating over helder polycarbonaat, kon de Araldite epoxy slechts 20% coating lostrekken met 80% falen van de lijmlaag. Het falen trad op rond 400 psi. Toen de Araldite werd vervangen door een Loctite Glass Bonding-lijm werd de gewenste 100% bereikt met een verwachte sterkte van 600 psi.
Bij een ander monster, een gladde Teflon-achtige coating over aluminium, lieten de Araldite epoxy en verschillende andere lijmen het 100% afweten bij minder dan 100 psi. De Loctite Glass Bonding-lijm was in staat om bij meer dan 1500 psi gedeeltelijk los te komen, maar de herhaalbaarheid was onvoldoende om deze lijm direct aan te bevelen. De aanbeveling aan de gebruiker was om met lijmfabrikanten samen te werken om een geschikter alternatief voor de toepassing te vinden.
Veel klanten informeren naar het gebruik van Cyanoacrylaten, die eendelige lijmen zijn die gewoonlijk "gekke lijmen" worden genoemd, in plaats van de meegeleverde tweedelige epoxy. Cyanoacrylaten staan vooral bekend om hun snellere uithardingstijden, hun gemakkelijke toepassing en hun relatief sterke cohesiesterkte. Het grootste nadeel is dat zij de neiging hebben om te falen bij hogere hechtingssterkten op zowel het grensvlak tussen dolly en lijm als tussen coating en lijm. Zij kunnen nog steeds aanvaardbaar zijn en zelfs de voorkeur genieten voor specifieke toepassingen met een lage hechtsterkte.
Er zij op gewezen dat zelfs bij snel uithardende lijmen zoals cyanoacrylaten (levensduur gemeten in minuten versus uren) de hechtsterkte aanzienlijk toeneemt naarmate de uithardingstijd toeneemt. In een goed gedocumenteerd Noors experiment,Ž toonden 4 verschillende cyanoacrylaten allemaal een aanzienlijke toename van de hechtsterkte naarmate de uithardingstijd toenam van 1 tot 5 uur bij kamertemperatuur. De toenames varieerden van 7 tot 21%. Bovendien nam de variatie tussen de resultaten voor de cyanoacrylaten af naarmate de uithardingstijd toenam.
Hoewel Araldite 2011 wordt aanbevolen als een door de industrie geaccepteerde universele lijm, is het aan de gebruiker om een lijm te kiezen die het beste voldoet aan de specifieke eisen van de hechtingstest van zijn toepassing. Als de gekozen lijm niet op de coating reageert, is het een aanvaardbare keuze zolang de meeste hechtingsfouten beperkt blijven tot een individuele coatinglaag, tussen coatinglagen of tussen de coating en het substraat.
Ž Rapport van het Nationaal Instituut voor Technologie over hechtingstests, Noorwegen, 1996
