Aikaisemmissa blogeissamme olemme käsitelleet mm. tuotevaihtoehtoja lämpöä johtavissa materiaaleissa, sekä ratkaisuja niin sanottujen hankalien muovien, eli matalan pintaenergian materiaalien (polyeteenin), kiinnittämiseen. Nyt esittelemme ratkaisuja nylonin liimaamiseen, joten käsittelemme polyamidia.
Nylon on muita muovimateriaaleja suorituskykyisempi
Muovimateriaalit jaotellaan perus- eli valtamuoveihin, teknisiin muoveihin ja erikoismuoveihin, sekä lisäksi vielä kestomuoveihin ja kertamuoveihin. Polyamidit ovat mekaanisesti kestäviä muoveja. Yleisimpiin käytössä oleviin valtamuoveihin, kuten polyeteeni (PE) tai polypropeeni (PP) verrattuna polyamidi on huomattavasti suorituskykyisempi materiaali. Yleisimmät versiot ovat Nylon 6 sekä Nylon 6/6. Lisäämällä sekaan lujitteita kuten lasikuitua, voidaan lämpötilan kestoa, sekä mekaanista kestävyyttä parantaa. Nyloneita käytetään yleisesti kohteissa, joissa materiaalilta vaaditaan korkeaa lämmönsietokykyä, tai hyvää kemikaalien kestävyyttä. Paremmat ominaisuudet tekevät Nyloneista raaka-aineena myös kalliita (1.).
Nylonin liimauksen haasteet
Nylonin liimauksessa yksi suurimmista haasteista on sen hygroskooppisuus, eli materiaalin alttius imeä itseensä kosteutta. Tämä voi näkyä heikkona adheesiona muovin pinnalla, kun kosteus muodostaa nylonin pintaan ohuen, hylkivän rajakerroksen.
Kosteuden lisääntyminen nylonissa voi näkyä myös materiaalin laajenemisena. Tämä tulee huomioida varsinkin kahta eri materiaalia (esim. nylon + alumiini) yhteen liimatessa. Liimalta vaaditaan lujuuden heikkenemättä kykyä vähentää jännitettä kahden eri tavalla elävän materiaalin välissä.
Pintojen esikäsittely auttaa saavuttamaan parhaan mahdollisen lopputuloksen
Kattava esikäsittely on oleellinen hyvän liimaliitoksen ja onnistuneen lopputuloksen kannalta. Esimerkiksi plasma- tai koronakäsittely parantavat tarttuvuutta huomattavasti. (2.) Esikäsittely tosin vaatii merkittäviä investointeja tuotantokalustoon, ja lisää liimausprosessin työvaiheita. Nylonin kuivaus korotetussa lämpötilassa useamman tunnin ajan poistaa kosteutta materiaalista, ja parantaa adheesiota. Kuivatuksen adheesiota parantava vaikutus on tosin lyhytaikainen – kosteus imeytyy takaisin nyloniin, kun se altistetaan huoneilman kosteudelle.
Uudet, työvaiheita säästävät tuotteet nylonin liimaukseen
Markkinoille on tullut kaksi uutta tuotetta, joiden avulla esikäsittelymenetelmien ja työvaiheiden tarve nylonien liimaamisessa minimoituu. Permabond TA4660 sekä 3M DP-8910NS soveltuvat hyvin sekä nylon – nylon liimaukseen, että myös nylonin ja metallin väliseen liimaukseen. Vaihtoehtoiset tuotteet soveltuvat nylonien liimaukseen sellaisenaan – riittää, että pinnat on puhdistettu huolellisesti, kuten aina liimaliitoksia tehtäessä. Liimojen joustavuus mahdollistaa kahden eri materiaalin välisen elämisen vaihtelevissakin olosuhteissa. Mikäli liimasauma altistuu liialliselle rasitukselle, murtuu onnistunut liimaus saumakohdan ulkopuolelta (on saavutettu nylonin murtumislujuus).
Helppokäyttöisyys hyödyksi tuotannossa
Akryylipohjaisina rakenneliimoina molemmat tuotteet Permabond TA4660 sekä 3M DP-8910NS, saavuttavat alustavan käsittelylujuuden nopeasti. Tuotteet toimitetaan helppokäyttöisissä kaksoispatruunoissa. Pinnan puhdistamiseen suositellaan käytettäväksi isopropyylialkoholia, jolla pinnat pyyhitään yhdensuuntaisesti huolellisesti vähintään kerran epäpuhtauksien ja mahdollisten irrotusaineiden poistamiseksi. Metalleille on usein hyödyksi vielä puhdistaa pinta, karhentaa kevyesti ja puhdistaa uudelleen parhaan lopputuloksen saavuttamiseksi.
| Tuote | Permabond TA4660 | 3M DP-8910NS |
| Viskositeetti (mPas.) | A: 100 000, B: 100 000 | A: 5 000-20 000,
B: 60 000-120 000 |
| Sekoitussuhde | 2:1 | 10:1 |
| Väri | Tummanvihreä/tumman harmaa | Musta |
| Työskentelyaika (min) | 5 | 10 |
| Aika lopulliseen lujuuteen (h) | 48 | 24 |
| Pakkauskoot | 50ml & 400ml kaksoispatruunat | 45ml & 490ml kaksoispatruuna |
| Tuotetiedot | TA4660 | DP8910NS |
Lähteet.
- https://www.plasticportal.eu/en/cenove-reporty/. Weekly commodity price report 41 / 2022.
- Surface Modification of Polyamides by Gaseous Plasma – Review and Scientific Challenges. 2020.