naar top
Menu
Logo Print

LIJMEN ALS VERBINDINGSTECHNIEK IS AAN EEN OPMARS BEZIG

Verlijmen biedt oplossingen waar klassieke technieken tekortschieten

LijmenEr is een duidelijke trend merkbaar waarbij steeds meer bedrijven opteren voor lijmen als verbindingstechniek. De lijmtechnieken zijn door de jaren heen verfijnder geworden en het toepassingsgebied ruimer. Er bestaan al tal van systemen en verwerkingsmethodes. Als u ervoor kiest om te verlijmen, waar moet u dan rekening mee houden door het volledige proces heen?


LIJMEN IN DE LIFT

Metalen verlijmen biedt oplossingen waar klassieke verbindingstechnieken tekortschieten. Naast de functionaliteit zijn er ook esthetische voordelen aan een lijmverbinding. De afwerkingsgraad ligt een pak hoger dan bij andere verbindingstechnieken. Tevens reduceert de lijm trillingen en metaalmoeheid.


VOOR- EN NADELEN VAN EEN LIJMVERBINDING

Nadelen

Het mes snijdt zoals altijd aan twee kanten. Een lijmverbinding vraagt meer zorgen dan andere verbindingstechnieken. Daarnaast is de voorbehandeling van het substraat van essentieel belang, ook daar moet meer aandacht aan besteed worden dan aan andere verbindingen, waardoor het arbeids- en tijdsintensiever wordt. Niet alleen de voorbehandeling maakt het proces tijdrovender, er moet ook rekening gehouden worden met de droog- en hardingstijd. Het is ook niet evident om een exacte berekening te maken van een lijmverbinding.

  • Temperatuurbereik: het leeuwendeel van alle lijmsoorten haalt een temperatuurbereik van -30 °C tot 150 °C. Een minderheid haalt
  • 250 °C, enkele uitzonderingen 300 °C.
  • Het niet kunnen worden blootgesteld aan extremere temperaturen vormt de voornaamste beperking van lijmen.
  • Uithardingstijd: hybride lijmen bieden soelaas voor de lange droogtijden van lijmverbindingen, voor klassieke structurele lijmen lopende van een tiental minuten tot enkele uren. Met uv-lijm kun je lijmen en laten uitharden op commando. Uv-lijm is een lijmsoort die in enkele seconden uithardt o.i.v. uv-licht. Een andere mogelijkheid is de toevoeging van warmte, bv. inductie.
  • Bestendigheid: een lijmverbinding is permanent, waardoor het demonteren van verlijmde oppervlakken niet lukt. Hoewel reversibele lijmsoorten felbegeerd zijn, zijn ze momenteel nog niet in aantocht.
  • Chemische resistentie: epoxy is een van de weinige lijmsoorten die niet onderhevig zijn aan chemische (vloei)stoffen. Secondelijm verliest zelfs zijn sterkte bij contact met warm water.
  • Nozzle wisselen: na het gebruik hardt de lijm uit in de mengneus, die daardoor voor een volgend gebruik zeker vervangen moet worden. Deze bijkomende stap schrikt de gebruiker af, ondanks de lage kostprijs van een spuitpunt.
  • Sterkte: lijmverbindingen hebben een lagere treksterkte dan bijvoorbeeld laswerk. Daar kan de betere spanningsverdeling tegenover worden gesteld.
  • Veroudering: afhankelijk van de gebruikscondities kan lijm verouderen en aan kracht inboeten.
  • Hoewel versnelde verouderingstesten een indicatie kunnen geven, blijft het moeilijk om de levensduur van een lijmverbinding exact te bepalen.


Voordelen

De techniek heeft ook tal van voordelen. Wanneer de materie zich ertoe leent om met lijm te verbinden, dan is een lijmverbinding zeker het overwegen waard. Met lijm is het namelijk mogelijk om dunne en kleine materialen makkelijk te verbinden.
Omdat een lijmverbinding ononderbroken is, is er geen verzwakking door gaten mogelijk. Er treedt tevens geen structuurverandering op bij een opwarming van het materiaal en door de dichtheid van de lijmvloeistof is die steeds gasdicht, waardoor er geen spleetcorrosie kan optreden.

  • Esthetisch: de lijm, en dus de verbinding, is na uitharding vrijwel onzichtbaar en hoeft niet te worden nabewerkt.
  • Tolerantie: lijmen vangt het tolerantieverschil tussen de verschillende materialen op.
  • Spanning: bij gelijmde verbindingen is de spanning gelijkmatiger verdeeld (geen
  • puntbelasting).
  • Afdichting: veel lijmsoorten combineren een structurele en afdichtende functie. Ze zijn vloeistof- en/of gasdicht, waardoor spleetcorrosie wordt voorkomen.
  • Uitzetting: lijm vangt een verschil in uitzettingscoëfficiënten op, waardoor hij dient voor de verbinding van bv. twee verschillende metaalsoorten.
  • Isolatie: lijm is meestal goed elektrisch en thermisch isolerend. Bepaalde lijmen zijn thermisch of elektrisch geleidend.
  • Dempend: het isolerende vermogen van lijm zorgt voor minder geluidsoverlast.
  • Vermoeiing: lijmverbindingen hebben een hogere resistentie tegen vermoeiing dan mechanische verbindingen en lassen.
  • Gewicht: gewichtsbesparing speelt een steeds grotere rol in sectoren zoals de automotive en de luchtvaart. Door te verlijmen, kan er met dunner materiaal worden gewerkt.
  • Prijs: de opvatting dat lijmen een dure verbindingsmethode is, is relatief. De prijs van lijm per eenheid ligt inderdaad hoog, maar door te lijmen, worden er kosten bespaard. Lijm zorgt namelijk voor een waterdichte seal en laat dunnere materialen toe. Lichter samengestelde machines betekenen ook een besparing op lange termijn.
  • Normering: in bepaalde sectoren, bv. de petrochemie, mag er niet worden gelast. Ook hiervoor is lijmen een waardig alternatief.
  • Ononderbroken: een lijmverbinding wordt niet verzwakt door gaten.
  • Substraten: ongelijke en dunne materialen kunnen worden verbonden door het vullende vermogen en de fijne applicatie.


LIJMHECHTING EN LIJMSAMENHANG

LijmenDe sterkte van de lijmverbinding wordt beïnvloed door twee factoren. Enerzijds is dat de sterkte van de lijmlaag, de cohesiesterkte, en anderzijds de sterkte van de hechting tussen lijmlaag en lijmvlakken, de adhesie. Het is dus belangrijk om, naast een goede keuze van de lijm, er ook voor te zorgen dat de lijm goed aan de te lijmen oppervlakken zal hechten.


Cohesie

De samenhang van de lijm steunt op de moleculaire en atomaire krachten in de lijm. De lijm moet eerst aan de te lijmen oppervlakken hechten en mag pas daarna uitharden. Hierbij is het belangrijk dat er in de lijm tijdens de verharding zo weinig mogelijk inwendige spanningen ontstaan.


Adhesie

Bij de hechting van een lijm op een oppervlak hebben we te maken met drie verschillende principes of een combinatie ervan:

  • de mechanische verbinding;
  • de vermenging van stoffen;
  • de adsorptie.

Mechanische verbinding:
Hierbij dringt de vloeibare lijm zo in de poriën van het te lijmen oppervlak dat de lijm na de overgang in vaste toestand in de poriën van het lijmvlak verankerd blijft.

De vermenging van de stoffen (diffusie):
De hechting kan in sommige gevallen eveneens voor een deel steunen op de vermenging van de lijm en het te lijmen materiaal, waarbij er een verankering op basis van moleculen en atomen ontstaat.

Adsorptie:
Dit is een verschijnsel van de lijm op het lijmvlak als gevolg van enkele intermoleculaire krachten. Deze vorm van adhesie speelt een uiterst belangrijke rol bij het lijmen van metalen. Een voorwaarde voor adsorptie is dat het lijmmateriaal zo goed mogelijk in de oppervlakteonregelmatigheden kan dringen. Ook de viscositeit van de lijm speelt hierbij een belangrijke rol, omdat deze bij een lage viscositeit voor een betere bevochtiging zorgt. Door de temperatuur te verhogen, krijgen we dus meestal een betere bevochtiging, omdat de viscositeit lager wordt.


DO'S-AND-DON'TS

Voor het verlijmen van metalen moet er rekening worden gehouden met enkele do's-and- don'ts. Het is uiterst belangrijk dat er voor de verlijming in de verschillende procedurestappen goed wordt nagedacht over het ontwerp, de keuze van de lijm, hoe het oppervlak gereinigd en behandeld zal worden, en ten slotte hoe de lijm aangebracht zal worden.


Ontwerp

Een ontwerp moet gemaakt worden zonder dat er een bepaalde belasting bij komt kijken. Een tweede aspect waar er rekening mee gehouden moet worden, is statische belasting. Testframes dienen getest te worden om te zien hoe bestand ze zijn tegen een continue druk en in variabele klimaten. Stel dat u door het ontwerp gebonden bent aan een continue belasting, dan is het aangewezen om gebruik te maken van een hybride verbinding.
Wat u bij het ontwerp meteen moet meenemen, is hoe de lijm in de verbinding zal worden aangebracht. Er moet al nagedacht worden over hoe overtollige lijm en lucht afgevoerd kunnen worden, zodat de lijm kan hechten.


Lijmselectie

De selectie van een lijmsoort is essentieel in het proces. Hier mag niet te licht over worden gegaan. Vooraf moeten alle eisen opgesteld worden waarin alle productaspecten en gebruiksbelasting verwerkt zijn. Daarnaast zullen er lijmsoorten aangeprezen worden met de positieve aspecten van de lijm, maar het is aan te raden dat u eerder rekening houdt met de beperkingen van de lijmsoorten.
Start ook met een eenvoudige simulatie van een bepaalde lijm en voer daar testen mee uit.


Reinigen van het oppervlak

Zoals eerder al aangehaald, moet het substraat goed gereinigd worden, zodat de lijm atomair kan hechten. Wees tevens voorzichtig met reinigingsproducten. Toets eerst af waartegen de lijm bestand is.
Soms kan een eenvoudige ontvetter, in combinatie met een specifieke lijmsoort, geen optimale verbinding garanderen. Er zijn reinigers die een residu achterlaten op het oppervlak, waardoor de hechting wordt beïnvloed in negatieve zin.


Oppervlaktebehandeling

De oppervlaktebehandeling is een belangrijk item in het proces. Zorg ervoor dat de behandeling controleerbaar is. Door middel van eenvoudige trucjes kun je weten of een oppervlak al dan niet lijmklaar is. Bijvoorbeeld: markeer vooraf een streep of stip op het te behandelen oppervlak. Wanneer de streep tijdens de behandeling weg is, kan er gesteld worden dat het oppervlak lijmklaar is. Zo hou je de oppervlaktebehandeling controleerbaar en ga je niet overbehandelen.


Voorbereiden en aanbrengen

Ter voorbereiding moet de lijm klaargemaakt worden. Bij tweecompententenlijmen is het van belang dat het mengen goed verloopt. Het is belangrijk dat er voldoende van beide lijmcomponenten wordt gebruikt, ook al is er maar een minieme hoeveelheid nodig. Het mengproces kan niet grondig gebeuren wanneer er te weinig lijm wordt gemengd. Voorkom tevens luchtinslag bij het mengen. Ook dat is nefast voor de lijm. Breng steeds voldoende lijm aan en gebruik daarvoor praktische hulpmiddelen. Zorg steeds voor voldoende pen- of contactdruk, ook voor het vastklemmen van de te verlijmen onderdelen. Uiteraard is het niet aan te raden om de lijmdelen tijdens de uithardingsduur van de onderdelen van elkaar op te liften.