Verlijmen van composietmateriaal
Een composiet is een materiaal dat is opgebouwd uit verschillende componenten. In dit geval worden hiermee vezelversterkte kunststoffen bedoeld. Versterkingen, zoals glas- en koolstofvezels, worden geïmpregneerd met een kunststof hars, zoals epoxy en polyester. Door de combinatie van hars en vezels ontstaat een kunststof die veel sterker, stijver en lichter is dan metalen.
Gewichtsvermindering is in de composiet verwerkende industrie een primaire doelstelling. Vooral in de ruimtevaart, auto-, spoorweg- en andere transport gerelateerde industrieën zoals vracht en logistiek, betekent gewichtsvermindering een grote kostenbesparing. Dit omdat hierdoor de verhouding tussen het vermogen en gewicht verbetert, waardoor brandstof wordt bespaard en emissies worden verminderd.
Als we kijken naar het bevestigen van composietmateriaal dan worden er meetbare gewichtsverminderingen behaald door mechanische bevestigingsmethoden te vervangen door lijmtechnieken. 2-componentenlijmen zijn ideaal voor gebruik op composieten en 'sandwich'-structuren.
Er hoeft geen gat geboord te worden en de uniforme verdeling van de lijm zorgt ervoor dat de krachten en spanningen beter worden verdeeld over het oppervlak.
De luchtvaartindustrie loopt wat dat betreft voorop met de toepassing van innovatieve lichtgewichtmaterialen die niet traditioneel aan elkaar kunnen worden bevestigd. Met de komst van dunnere, sterkere en lichtere (composiet) materialen blijven fabrikanten lijmen ontwikkelen om te kunnen voldoen aan steeds hogere eisen die aan verbindingen worden gesteld. Zo worden grote delen van rompen en vleugels van vliegtuigen tegenwoordig verlijmd. Van een soortgelijke trend is sprake in de industrie in het algemeen en in de automobielindustrie in het bijzonder: we willen sneller en lichter construeren en materialen vaak onzichtbaar aan elkaar bevestigen.
Welke voordelen hebben lijmen over het algemeen?
- Assemblage van soortgelijke en andersoortige materialen
- Gewichtsvermindering in vergelijking met mechanische assemblage
- Vermindert de stressconcentratie
- Superieure weerstand tegen vermoeidheid
- Gemakkelijk verwerkbaar (handmatig / automatisch)
- Geen schade aan de substraten (geen gaten)
- Compenseert maattoleranties
- Esthetisch aspect
Welke voordelen hebben lijmen als het gaat om het verlijmen van composiet materiaal?
- Goede hechting op de substraten
- Hoge mechanische weerstand
- Weerstand op hoge temperatuur
- Hoge taaiheid
- Goede chemische weerstand
- Uitharding bij lage temperaturen mogelijk bij juiste lijmkeuze
Waarin verschillen de lijmen van elkaar?
- Verpakkingsgroottes (van blikken tot handige dubbelspuiten)
- Verwerkingstijd: lijmen met lange verwerkingstijden voor grotere oppervlakken of snel uithardende lijmen voor een snelle verwerking
- Viscositeit: thixotrope producten voor spleetvullende of verticale toepassingen en de wat meer vloeibare lijmen op horizontale vlakken
- Specifieke eigenschappen, zoals weerstand tegen chemicaliën of bijvoorbeeld extreme temperaturen.
- Taaiheid
- Slagvastheid
- Elasticiteit, om het hoofd te bieden aan verschillende thermische uitzettingen bij het verlijmen van grotere structuren van ongelijke materialen
Ontwerpinnovatie
De gladde, naadloze en aerodynamische toepassingen die worden bereikt door de traditionele mechanische bevestigingsmethoden te vervangen door moderne lijmtechnieken zijn eigenlijk onbeperkt. Lijmen hebben het vermogen om duurzame hechtingen te vormen op een groot aantal substraten, waaronder kunststoffen, metalen, glas, rubber en composieten. Dit heeft bijvoorbeeld ontwerpers van racefietsen ertoe aangespoord om te innoveren als het gaat om stijvere constructies, verminderde corrosie, verminderde stressconcentraties en trilling demping door gebruik te maken van deze lijmtechnieken.
Door de toenemende behoefte aan gespecialiseerde lijmen zijn er de afgelopen jaren een nieuwe reeks epoxylijmen ontwikkeld voor het verlijmen van composiet. Deze lijmen combineren een hoge taaiheid met hoge schuifsterkte en hebben zich inmiddels al bewezen in tal van uitdagende toepassingen.
Araldite-lijmen voor composiet
Araldite 2015-1 epoxylijm
- Goede resistentie tegen chemicaliën, warmte en water
- Zeer slagvast
- Kleur: beige
- Soortelijk gewicht: 1,4 g/cm³
- Schuifsterkte: 19 N/mm²
- Afpelsterkte:
- Viscositeit: thixotroop (spleetvullend vermogen: tot 10 mm)
- Temperatuurbestendigheid: -60°C tot +100°C
- Minimale verhardingstijd voor aanvangssterkte: 4 uur voor 1 N/mm² op aluminium bij 23°C
Araldite 2031-1 epoxylijm
- Hoge chemische resistentie
- Spleetvullend vermogen tot 10mm
- Kleur: zwart
- Soortelijk gewicht: 1,3 g/cm³
- Schuifsterkte: 24 N/mm²
- Afpelsterkte: 4 N/mm
- Viscositeit: thixotroop
- Temperatuurbestendigheid: -50°C tot +80°C
- Minimale verhardingstijd voor aanvangssterkte: 6 uur voor 1 N/mm² bij 23°C
Araldite 2051 epoxylijm
- Lange verwerkingstijd
- Zeer goede resistentie tegen condens en water
- Soortelijk gewicht: 1.1 g/cm³
- Schuifsterkte: 37 N/mm²
- Verwerkingstijd: 150 min
- Afpelsterkte: 6 N/mm²
- Temperatuurbestendigheid: -60°C tot +90°C
- Viscositeit: thixotroop
- Minimale verhardingstijd voor aanvangssterkte: 6 uur voor 1 N/mm² op aluminium bij 23°C
Araldite 2023-60
- Kleur: antraciet
- Spleetvulling: tot 4mm
- Soortelijk gewicht: 1,32 g/cm³
- Schuifsterkte: 24 N/mm²
- Afpelsterkte: 3.1 N/mm²
- Viscositeit: 60.000 mPa.s.
- Temperatuurbestendigheid: -40°C tot +80°C
- Verwerkingstijd: 40 minuten
- Minimale verhardingstijd voor aanvangssterkte: 4 uur voor 1 N/mm² bij 23°C
- Waterbestendig
- Uitstekende chemische bestendigheid
Araldite 2048-1 methylmethacrylaatlijm
- Spleetvullend tot 8 mm
- Taaie, flexibele verlijming voor dynamische toepassingen
- Soortelijk gewicht: 1,2 g/cm³
- Kleur : zwart
- Schuifsterkte: 24 N/mm²
- Afpelsterkte: 6 N/mm²
- Viscositeit: Thixotroop
- Temperatuurbestendigheid: -40°C tot +60°C
- Minimale verhardingstijd voor aanvangssterkte: 100 minuten voor 1 N/mm² bij 23°C
Duurzame verbinding tot wel 99 kilometer per uur
ARALDITE® 2015-1 is bestand tegen snelheden tot wel 99 km per uur en is een effectieve oplossing voor high-performance speedboten. ARALDITE® 2015-1 is gekwalificeerd om te voldoen aan de specificaties van Lloyd's Register en stelt je in staat om snel duurzame verbindingen te creëren, waardoor de onderhoudskosten op de lange termijn worden verlaagd. Deze niet-uitzakkende lijm heeft geen primer als voorbehandeling nodig en vereenvoudigt en versnelt hierdoor het productieproces. Een lange open tijd maakt dit type lijm een effectieve oplossing voor het verlijmen van middelgrote tot grote metalen en composiet onderdelen, inclusief romp-op-dek verlijming.
Oplossing:
Araldite 2015-1
Verlijming van een carbon fietsframe en polyamide verbindingsdelen
De fabrikant had een zeer origineel en lichtgewicht frame ontworpen dat moest worden verlijmd om weerstand te bieden aan hoge spanning. Om een betrouwbare oplossing te garanderen, heeft de producent de test- en simulatiediensten van Huntsman gebruikt bij de ontwikkeling van het frame. Het resultaat was een snellere time-to-market met een superieur product met hoge prestaties.
Oplossing:
Araldite 2019
Verlijming van diverse sensoren aan een composiet binnenblad van een windmolen
De veelzijdige ARALDITE ® 2051-lijm is goedgekeurd voor deze gespecialiseerde toepassing en kan ook worden gebruikt in andere windbladtoepassingen, waardoor je aantal te gebruiken lijmen worden verminderd. Dankzij het betrouwbare, langdurige hechtvermogen kan deze lijm zorgt dit voor een verlaging van de onderhoudskosten.
Oplossing:
Araldite 2051
Lijmen van CFRP (Koolstofvezel versterkte kunststof) dak op een aluminium chassis
Projectvereisten:
- Zwart, met een goede kleurenovereenkomst met CFRP
- Goede impact en weerstand tegen vermoeiing
- Hoge sterkte
- Spleetvullende lijm, welke niet wegzakt
Oplossing:
Araldite 2031-1
Lijmen van een GRP (Glasvezel versterkte kunststof) treincabine
Projectvereisten:
- Uitstekende hechting op GRP (Glasvezel versterkte kunststof)
- Hoge sterkte
- Hoge weerstand tegen vermoeidheid
- Hoge duurzaamheid bij vochtige weersomstandigheden
- Spleetvullende lijm, welke niet wegzakt
Oplossing:
Araldite 2013-1
Lijmen van CFRP-buizen aan PA66 (Nylon 66)
Projectvereisten:
- Hoge mechanische eigenschappen
- Uitstekende impact en weerstand tegen vermoeiing
- Goede thermische weerstand
- Goede hechting aan CFRP en PA
Oplossing:
Araldite 2019
Heb je een specifieke toepassing?
Wil je meer weten over het toepassen van dit product in een specifieke applicatie? Neem contact op met een van onze specialisten en we bespreken de mogelijkheden.