Skip to main content

Metakrylowe kleje strukturalne PLEXUS

ITW PlexusProdukowanym obecnie konstrukcjom z laminatów na bazie żywic poliestrowych stawiane są coraz wyższe wymagania. Rozwój technologii żywic, np. winyloestrowych, oraz stosowanie specjalistycznych zbrojeń szklanych, węglowych czy kevlarowych umożliwia otrzymania laminatów o bardzo wysokich parametrach wytrzymałości mechanicznej, temperaturowej i odporności chemicznej. Wyzwaniem jest odpowiedni sposób łączenia elementów z laminatów poliestrowych ze stalą nierdzewną, aluminium, PA, ABS i innymi termoplastami. Najnowsze technologie pozwoliły na opracowanie klejów strukturalnych PLEXUS na bazie metakrylanu metylu MMA, które potrafią szybko i doskonale łączyć wszystkie wyżej wymienione substraty.

 

Kleje strukturalne PLEXUS łączą z siłą 8-24 Mpa elementy dotąd wymagające tradycyjnych połączeń mechanicznych.

W wielu firmach do połączeń np. tworzyw sztucznych z metalami stosuje się nity lub śruby ze względu na stosunkowo niski koszt i dużą wytrzymałość. Przy kalkulacji połączeń często nie uwzględnia się jednak czasu potrzebnego na trasowanie otworów, pasowanie elementów, wiercenie oraz właściwy montaż. Kiedy rolę zaczyna odgrywać dodatkowo estetyka wykonania, nasuwa się pytanie: czy nie można by zastąpić montażu mechanicznego klejeniem? Odpowiedź jest prosta – tylko odpowiednie klejenie zapewni maksymalną siłę łączenia oraz obniży koszty produkcji. Dotychczas stosowane metody posiadają istotne ograniczenia :
  • kleje epoksydowe – o wysokich wybranych parametrach mechanicznych, lecz bardzo dużej sztywności (brak elastyczności) oraz wrażliwości na złe wymieszanie składników. Przed aplikacją zalecane przeszlifowanie powierzchni. Tak więc nie nadają się do łączenia elementów narażonych na drgania czy zginanie.
  • kleje poliuretanowe – kleje elastyczne o niewielkiej wytrzymałości. Przed stosowaniem powinno się przeszlifować powierzchnię oraz często użyć podkładu (gruntu). Ich największą wadą jest czas wiązania, który dla PU jednoskładnikowych uzależniony jest od wilgotności powietrza oraz grubości spoiny. Przy dużych aplikacjach czas wiązania przekracza kilkanaście godzin a prawdziwe usieciowanie osiągane jest po wielu dniach.

Odpowiedzią jest: stosowanie klejów strukturalnych PLEXUS !

Kleje PLEXUS są dwukomponentowymi klejami strukturalnymi na bazie metakrylanu metylu (MMA). Kleje te charakteryzują się bardzo wysokimi parametrami wytrzymałościowymi. I tak, w zależności od rodzaju kleju wytrzymałość na rozciąganie wynosi 8-31 N/mm2, natomiast wytrzymałość na ścinanie 8-24 MPa. Zaskakujące jest również wydłużenie dochodzące nawet do 175% ! Poza parametrami mechanicznym, kleje PLEXUS odporne są na działanie związków chemicznych: węglowodorów, kwasów i zasad (pH 3-10) oraz roztworów soli. Bardzo ważną cechą jest możliwość łączenia ze sobą bardzo dużej grupy substratów:

  • Kompozyty (włókno szklane, żelkoty, SMC, BMC, laminaty poliestrowe, laminaty epoksydowe, laminaty winyloestrowe, laminaty DCPD)
  • Tworzywa sztuczne (ABS, winyle (PVC), akryle (PMMA), poliamidy (nylony), poliwęglany,  Poliuretany)
  • Metale (aluminium, stal węglowa, miedź, ferryt, stal nierdzewna, metale  malowane, metale platerowane, metale galwanizowane.
  • Gumy, neopren
Dobór klejów PLEXUS:

Kleje MMA PLEXUS to ponad 20 produktów, które dostępne są w dwóch wersjach, z objętościowym mieszaniem składników w proporcjach 1:1 lub 10:1. W zależności od aplikacji, użytkownik może dobrać klej w oparciu o parametry:

Rodzaj klejonej powierzchni

Większość klejów z serii „MA” nadaje się do łączenia  materiałów jak: ABS, PMMA, PVC, PBT, PET, poliuretanów, kompozytów poliestrowych,  epoksydowych czy fenolowych. Są jednak kleje specjalnego przeznaczenia:

  • MA-300, MA-420 – idealne do łączenia kompozytów z aluminium oraz stalą węglową i nierdzewną;
  • MA-310 – jedyny z serii klejów nadający się do klejenia trudnych do klejenia plastyków,  gum, nylonów oraz stali lanej;
  • MA-830, MA-822, MA890 – kleje przeznaczone do metali;
  • MA-3940 – Idealny do zastosowań gdzie konieczne jest szybkie wiązanie; dobry do tworzyw jak akryle czy poliwęglany;
  • MA-550 – klej koloru białego, odporny na promieniowanie UV;
  • MA-920, MA-922, MA-925 – odmiana kleju nisko zapachowa;
  • MA-1020, MA-1025 – seria klejów o bardzo małym skurczu,
 
 
 
 

    Czas otwarcia kleju (czas pracy) – jest to czas między zmieszaniem inicjatora z klejem a początkiem tworzenia się wiązań chemicznych. Jest to okres, w którym nanoszony jest klej na powierzchnię, a następnie pasowane są ze sobą klejone elementy.

    Czas otwarcia najszybszego z omawianych klejów wynosi 1-2 minuty (MA-420FS) natomiast najwolniejszego: 90-105 minut (MA-590). MA-420FS jest na tyle szybki, że zalecany jest do przetwórstwa maszynowego lub do klejenia dużych serii małych elementów, natomiast czas pracy MA-557 jest na tyle długi, że spokojnie wystarcza do połączenia pokładu z kadłubem nawet kilkudziesieciometrowych łodzi.

    Po zakończeniu czasu otwarcia następuje czas tworzenia się wiązań chemicznych, podczas którego nie należy ruszać ani poprawiać klejonej części, gdyż można zniszczyć powstałą już strukturę.

    Po zakończeniu tego etapu spoina ma około 80% całkowitej wytrzymałości. Produkt można wtedy poddawać dalszej obróbce. Kleje PLEXUS umożliwiają zdjęcie klejonych elementów z miejsc montażowych i dalszą obróbkę lub magazynowanie już po kilkunastu minutach !

    Elastyczność kleju – kleje PLEXUS charakteryzują się bardzo dużą elastycznością. Najmniej elastyczne wydłużają się 5-15% (do zerwania),  najbardziej elastyczny MA-3940 wydłuża się nawet do 175%. Przy kierowaniu się tym parametrem, warto zastanowić się w jakich warunkach będzie pracował nasz element. Jeśli produkowana część narażona jest znaczne odkształcanie się (np. skrzydła elektrowni wiatrowych) należy stosować klej o wysokiej elastyczności – MA-590 (wydłużenie 130-160%). Do łączenia bardziej statycznych części (np. klejenie ścianki z tworzywa do metalowych profili) wystarczy zaś MA-300 (wydłużenie 5-15%).

    Grubość spoiny – minimalna grubość spoiny dla klejów metakrylowych to ok. 1mm, ważna jest natomiast maksymalna grubość spoiny. Nie należy robić grubszej spoiny niż podane jest to w specyfikacji danego kleju. Do łączenia słabo dopasowanych elementów przeznaczone są kleje MA-425 (maksymalna spoina 10 mm), MA-556 (maksymalna spoina 25 mm) oraz MA-590 (grubość spoiny do 37 mm).

    Przed aplikacją klejów PLEXUS:

    przygotowanie klejonej powierzchni – kleje PLEXUS zostały zaprojektowane tak, aby praca z nimi była jak najprostsza. Pierwszą przewagę nad innymi klejami można dostrzec już przy  przygotowywaniu elementów do klejenia. Klejone powierzchnie nie wymagają szlifowania, szorstkowania ani stosowania specjalnych podkładów. Miejsce połączenia wystarczy jedynie odtłuścić np. za pomocą acetonu i element jest gotowy do klejenia. W celu trwalszego połączenia, metalowe powierzchnie można przemyć preparatem PLEXUS PC-120, którego zadaniem jest usunięcie tlenków znajdujących się na powierzchni.

    przygotowanie kleju – przed użyciem kleju warto pamiętać o temperaturze kleju. Nie powinna ona być niższa niż 18°C ani wyższa niż 26°C. Poniżej 18°C czas wiązania kleju może znacznie się wydłużyć, a poniżej 12°C klej może się w ogóle nie utwardzić. Ważne jest również aby temperatura kleju nie była zbyt wysoka. Wraz ze wzrostem temperatury, wzrośnie szybkość wiązania kleju, a co za tym idzie, istnieje ryzyko utwardzenia się kleju przed spasowaniem klejonych elementów.

    Jak używać klejów PLEXUS ? (na przykładzie MA-420):

    Podstawowy zestaw do klejenia

    Oto podstawowy zestaw do klejenia składający się z (od lewej)

    • miksera  statycznego
    • kartridża z klejem PLEXUS
    • aplikatora manualnego
    • podkładu do aktywowania powierzchni metalowych (opcjonalnie)
    Odtłuszczanie powierzchni Odtłuścić powierzchnie klejonych elementów.
    Po użyciu PC-120 W przypadku metali dla poprawienia adhezji zaleca się zastosowania podkładu PC-120. Po zastosowaniu podkładu można zauważyć lekko różową poświatę.

    Aplikator1

    Aplikator2

    Kartridż z klejem należy umieścić w aplikatorze ręcznym. Aplikator ręczy charakteryzuje się bardzo solidną konstrukcją, która gwarantuje jego dużą żywotność. Dla zasosowań wymagających jednorazowego użycia kilku kartridży polecamy aplikatory pneumatyczne.
    Mocowanie miksera Na gwinowaną końcówkę kartridża nakręcamy mikser statyczny, którego zadaniem jest dokładne wymieszanie kleju z aktywatorem. Konstrukcja kartridża mieści w sobie klej i aktywator, nie występuje więc konieczność ręcznego mieszania tych składników. Przed wyciśnięciem kleju należy otworzyć zawór zabezpieczający (na zdjęciu jako czarne pokrętło przed mikserem).
    Mieszanie kleju Przy pierwszym użyciu wycisnąć odrobinę kleju aby mieć pewność, że nastąpiło dobre wymieszanie z aktywatorem.

    Z prawej strony widać jasny klej bez aktywatora. Zabarwienie kleju na niebiesko (barwiony aktywator) oznacza prawidłowe wymieszanie składników.

    Nanieść klej na klejone powierzchnie i połączyć elementy.

    Przy klejeniu należy pamiętać o tym, że do prawidłowego wiązania, PLEXUS wymaga spoiny minimum 1 mm! W przypadku zbyt mocnego ściśnięcia elementów, spoina może być za cienka i klej nie utwardzi się prawidłowo.

    Spoinahttp://nowy.baltazarkompozyty.pl/images/stories/Artykul_Plexus/new-12.jpg
    Temperatura Wzrost temperatury oznacza prawidłowy przebieg reakcji. Podczas wiązania temperatura kleju rośnie w zależności od grubości spoiny do maks. 60-80°C.

    Po zakończeniu reakcji klej MA-420 zmienia barwę na morską zieloną.
    Rozerwana próbka

    Po upływie czasu wiązania (dla MA-420 – zaledwie około 15 minut) produkt jest gotowy do dalszej obróbki. Bardzo krótki czas utwardzania ma fundamentalne znaczenie przy dużej, seryjnej produkcji.

    Próba rozerwania sklejonych elementów kończy się oderwaniem fragmentu laminatu. Spoina kleju pozostaje nienaruszona.

     

    Wydajność klejów PLEXUS:
    Dzięki osiągnięciu bardzo dużych wytrzymałości przy cienkich spoinach kleje z serii MA są bardzo wydajne. I tak, do klejenia pokładu z kadłubem 5m łodzi (ok. 12 m spoiny), przy dobrze dopasowanych, elementach powinien wystarczyć 1 kartridż o pojemności 380 ml kleju MA-425!  W zamieszczonej poniżej tabeli przedstawione są długości spoin:

     

    Grupa produktów Wielkość kartusza Średnica miksera Długość spoiny
    Mieszanie 1:1 50 ml 1
    2
    3
    4
    5
    6
    63.29
    15.92
    7.07
    3.97
    2.55
    1.77
    Mieszanie 1:1 400 ml 3
    4
    5
    6
    7
    8
    56.58
    31.73
    20.41
    14.13
    10.39
    7.95
    Mieszanie 10:1 380 ml 3
    4
    5
    6
    7
    8
    53.75
    30.16
    19.39
    13.43
    9.87
    7.55

     

    Jakie korzyści niesie stosowanie klejów PLEXUS:

    • zmniejszony nakład pracy / przyspieszenie produkcji – brak konieczności przygotowania powierzchni, małe nakład czasu przy aplikacji, bardzo krótki czas utwardzania kleju (w zależności od wersji od 15-90 minut do 80% wytrzymałości),
    • łatwość stosowania – nie ma konieczności organizowania specjalnych szkoleń dla pracowników,
    • możliwość klejenia serii elementów,
    • szeroki zakres zastosowania – jednym rodzajem kleju można łączyć wiele substratów; można łączyć zarówno duże powierzchnie jak i bardzo drobne elementy,
    • zmniejszenie wagi elementu przy dużej wytrzymałości,
    • poprawa estetyki wykonania produktu – eliminacja np. połączeń nitowych czy śrubowych,
    • wyciszenie wibrujących/rotujących części – elastyczność kleju powoduję tłumienie wibracji,
    • duży zakres odporności termicznej: od -55°C do 120°C
    • kleje MMA są przyjazne dla środowiska
    • zmniejszenie kosztów wytworzenia elementów

    Przykładowe zastosowania klejów PLEXUS:

    Branża stoczniowa

    Branża stoczniowa:

    • klejenie pokładu z kadłubem,
    • wklejanie wkładki dennej, wręg
    • klejenie sterówek, mostków,
    • klejenie kokpitów, konsol,
    • wklejanie przegród i ścianek kompozytowych
    • mocowanie zawiasów do bakist, drzwi, klap, włazów, itp.

    Dla spoin widocznych na zewnątrz PLEXUS oferuje białą wersję kleju odpornego na UV.

    Branża motoryzacyjna

    Branża motoryzacyjna:

    • klejenie spoilerów,
    • mocowanie zderzaków,
    • klejenie elementów karoserii,
    • przyklejanie dachów,
    • klejenie elementów wykończeniowych

     

    Samochody ciężarowe

    Samochody ciężarowe:

    • montaż kabin,
    • klejenie spoilerów,
    • mocowanie kratek wlotowych powietrza,
    • klejenie elementów wykończeniowych,
    • wzmocnienia konstrukcji

     

    Maszyny przemysłowe

    Maszyny przemysłowe

    • montaż pokryw silników,
    • klejenie elementów kabin
    • wklejanie metalowych siatek w osłonach wlotu powietrza
    • wklejanie metalowych ramek
    Zbiorniki

    Zbiorniki

    • klejenie zbiorników na wodę (również pitną),
    • klejenie zbiorników na ścieki
    Skrzydła elektrowni wiatrowych

    Skrzydła elektrowni wiatrowych

     

    • łączenie dwóch połówek skrzydła

     

    Baltazar Kompozyty jest wyłącznym dystrybutorem produktów PLEXUS dla branży kompozytów w Polsce. Zapraszamy do kontaktu z naszymi przedstawicielami, którzy osobiście przybliżą Państwu naszą ofertę oraz przeprowadzą demonstrację wybranych produktów.

    Zapraszamy do zapoznania się z materiałami informacyjnymi na temat produktów PLEXUS:

    icon Plexus Selector Guide (EN) (86.17 KB)

    icon Plexus - informacja techniczna (PL) (107.4 KB)

    icon Plexus ulotka informacyjna (1007.09 KB)

    Więcej informacji na stronie producenta: www.itwplexus.co.uk