Özet: Bu makale, laminasyon işleminde yapıştırıcının düzleştirme özelliğinin kalite üzerindeki etkisini ayrıntılı olarak analiz etmektedir. Buna ek olarak, düzleştirme performansını yalnızca yapıştırıcının düzgün olup olmadığına bakarak değerlendirmek yerine, yapıştırıcının düzleştirme performansının daha kapsamlı bir şekilde incelenmesi gerektiğini belirtmektedir.'Beyaz noktalar' veya 'kabarcıklar', lamine ürünlerin şeffaflığı olup, yapıştırıcının düzgünlük performansının değerlendirme standardı olabilir.
1. Kabarcık Problemi ve Tutkalın Düzleştirilmesi
Kompozit malzemelerin işlenmesinde beyaz lekeler, kabarcıklar ve düşük şeffaflık sık karşılaşılan görünüm kalitesi sorunlarıdır. Çoğu durumda, kompozit malzeme işleyicileri bu sorunları yapıştırıcının düzgün yayılmamasına bağlarlar!
1.1Bu yapıştırıcı o yapıştırıcı değil
Kompozit malzeme işleyicileri, yapıştırıcının düzgün yayılmadığına dair kanaate varilleri açılmamış ve kullanılmamış halde tedarikçilere iade edebilir veya tedarikçilere şikayet veya tazminat talebinde bulunabilirler.
Şunu belirtmek gerekir ki, düşük tesviye performansına sahip olduğu düşünülen yapıştırıcı, müşteriler tarafından hazırlanmış/seyreltilmiş ve belirli bir viskozite değerine sahip bir "yapıştırıcı çalışma çözeltisi"dir. İade edilen yapıştırıcı, açılmamış orijinal yapıştırıcı kovasıdır.
Bu iki "yapıştırıcı" kovası tamamen farklı kavramlar ve şeyler!
1.2 Yapıştırıcı ile düzleştirme için değerlendirme göstergeleri
Yapıştırıcının düzleştirme performansını değerlendirmek için teknik göstergeler viskozite ve yüzey ıslatma gerilimi olmalıdır. Ya da daha doğrusu, "yapıştırıcının akışkanlığı", "yapıştırıcının akışkanlığı" ve "yapıştırıcının ıslatılabilirliği"nin birleşimidir.
Oda sıcaklığında, etil asetatın yüzey ıslatma gerilimi yaklaşık 26 mN/m'dir.
Kompozit malzeme işleme alanında kullanılan solvent bazlı poliüretan yapıştırıcıların orijinal varil konsantrasyonu (katı madde içeriği) genellikle %50 - %80 arasındadır. Kompozit işleme başlamadan önce, yukarıda belirtilen yapıştırıcıların yaklaşık %20 - %45'lik bir çalışma konsantrasyonuna kadar seyreltilmesi gerekir.
Seyreltilmiş yapıştırıcı çalışma çözeltisinin ana bileşeninin etil asetat olması nedeniyle, seyreltilmiş yapıştırıcı çalışma çözeltisinin yüzey ıslatma gerilimi, etil asetatın kendi yüzey ıslatma gerilimine daha yakın olacaktır.
Bu nedenle, kullanılan kompozit alt tabakanın yüzey ıslatma gerilimi kompozit işleme temel gereksinimlerini karşıladığı sürece, yapıştırıcının ıslatılabilirliği nispeten iyi olacaktır!
Yapıştırıcının akışkanlığının değerlendirilmesi viskozite ile yapılır. Kompozit işleme alanında, viskozite (yani çalışma viskozitesi) olarak adlandırılan değer, belirli bir viskozite kabı modeli kullanılarak ölçülen, yapıştırıcı çalışma sıvısının viskozite kabından akarken geçirdiği süreyi saniye cinsinden ifade eder. Farklı kalitedeki orijinal kova yapıştırıcısından hazırlanan yapıştırıcı çalışma sıvısının aynı "çalışma viskozitesine" sahip olduğu ve bu "çalışma sıvısının" aynı "yapıştırıcı akışkanlığına" sahip olduğu düşünülebilir!
Diğer koşullar değişmeden kaldığı takdirde, aynı çerçeve tipi yapıştırıcı ile hazırlanan "çalışma sıvısının" "çalışma viskozitesi" ne kadar düşükse, "yapışma akışkanlığı" da o kadar iyi olur!
Daha spesifik olarak, çeşitli farklı yapıştırıcı türleri için, seyreltilmiş çalışma çözeltisinin viskozite değeri 15 saniye ise, bu yapıştırıcı türleriyle hazırlanan çalışma çözeltisi aynı "yapıştırıcı düzleştirme" özelliğine sahiptir.
1.3 Yapıştırıcının düzleştirme özelliği, yapıştırıcı çalışma sıvısının bir özelliğidir.
Bazı alkoller, şişe açıldığında viskoz bir sıvı oluşturmaz, bunun yerine akışkanlığı olmayan jel benzeri bir madde oluştururlar. İstenilen yapıştırıcı konsantrasyonunu ve viskozitesini elde etmek için uygun miktarda organik çözücü ile çözülmeleri ve seyreltilmeleri gerekir.
Yapıştırıcının düzleştirme performansının, seyreltilmemiş orijinal varil yapıştırıcısının değerlendirilmesinden ziyade, belirli bir "çalışma konsantrasyonuna" formüle edilmiş çalışma çözeltisinin değerlendirilmesi olduğu açıktır.
Dolayısıyla, tutkalın düzgün yayılmamasının belirli bir marka orijinal kova tutkalının genel özelliklerine bağlanması yanlıştır!
2. Yapıştırıcının düzleşmesini etkileyen faktörler
Ancak, seyreltilmiş yapıştırıcı çalışma çözeltisi için, yapıştırıcı su seviyesinde gerçekten de farklılıklar vardır!
Daha önce de belirtildiği gibi, yapıştırıcı çalışma sıvısının düzleştirme performansını değerlendirmek için ana göstergeler yüzey ıslatma gerilimi ve çalışma viskozitesidir. Yüzey ıslatma gerilimi göstergesi, geleneksel çalışma konsantrasyonu aralığında önemli değişiklikler göstermez. Bu nedenle, yapıştırıcının kötü düzleştirilmesinin özü, uygulama sürecinde, belirli faktörler nedeniyle yapıştırıcının viskozitesinin anormal şekilde artması ve bunun sonucunda düzleştirme performansının düşmesidir!
Yapıştırıcının uygulama sırasında viskozitesinde değişikliklere neden olabilecek faktörler nelerdir?
Yapıştırıcının viskozitesinde değişikliklere neden olabilecek iki ana faktör vardır; bunlardan biri yapıştırıcının sıcaklığı, diğeri ise yapıştırıcının konsantrasyonudur.
Normal şartlar altında, bir sıvının viskozitesi sıcaklık artışıyla azalır.
Çeşitli yapıştırıcı firmaları tarafından sağlanan kullanım kılavuzlarında, yapıştırıcı çözeltisinin viskozite değerleri (seyreltilme öncesi ve sonrası), genellikle 20 °C veya 25 °C sıvı sıcaklığında (yani yapıştırıcı çözeltisinin kendi sıcaklığında) döner viskozimetre veya viskozite kabı kullanılarak ölçülür ve belirtilir.
Müşteri tarafında, orijinal tutkal ve inceltici (etil asetat) kovasının saklama sıcaklığı 20°C veya 25°C'den yüksek veya düşükse, hazırlanan tutkalın sıcaklığı da 20°C veya 25°C'den yüksek veya düşük olacaktır. Doğal olarak, hazırlanan tutkalın gerçek viskozite değeri de kılavuzda belirtilen viskozite değerinden daha düşük olacaktır. Kışın, hazırlanan yapıştırıcının sıcaklığı 5°C'den düşük, yazın ise 30°C'den yüksek olabilir!
Şunu belirtmek gerekir ki, etil asetat son derece uçucu bir organik çözücüdür. Etil asetatın buharlaşma sürecinde, yapıştırıcı çözeltiden ve çevredeki havadan büyük miktarda ısı emer.
Günümüzde kompozit makinelerindeki laminasyon ünitelerinin çoğu açık olup yerel egzoz cihazlarıyla donatılmıştır, bu nedenle yapıştırıcı diskinden ve haznesinden büyük miktarda çözücü buharlaşır. Gözlemlere göre, bir süre çalıştıktan sonra, yapıştırıcı tepsisindeki yapıştırıcı çalışma sıvısının sıcaklığı bazen çevredeki ortam sıcaklığından 10 °C'den daha düşük olabilir!
Yapıştırıcının sıcaklığı kademeli olarak azaldıkça, yapıştırıcının viskozitesi de kademeli olarak artacaktır.
Dolayısıyla, solvent bazlı yapıştırıcıların düzleştirme performansı, ekipmanın çalışma süresinin uzamasıyla birlikte kademeli olarak bozulmaktadır.
Başka bir deyişle, solvent bazlı yapıştırıcı ile yapılan tesviye işleminin stabilitesini korumak istiyorsanız, uygulama süreci boyunca yapıştırıcının viskozitesini sabit tutmak için bir viskozite kontrol cihazı veya benzeri bir yöntem kullanmalısınız.
3. Doğru tutkal tesviyesi sonuçlarının değerlendirme göstergeleri
Yapıştırıcının düzleştirme sonucunun değerlendirilmesi, kompozit ürünün belirli bir aşamasındaki bir özelliği olmalıdır ve yapıştırıcının düzleştirme sonucu, yapıştırıcı uygulandıktan sonra elde edilen sonucu ifade eder. Tıpkı bir otomobilin "tasarlanmış maksimum hızı"nın ürünün bir özelliği olması gibi, aracın belirli koşullar altında yolda gerçek sürüş hızı da başka bir sonuçtur.
İyi bir tutkal tesviyesi, iyi tesviye sonuçları elde etmenin temel koşuludur. Bununla birlikte, tutkalın iyi tesviye performansı, mutlaka iyi tutkal tesviye sonuçlarıyla sonuçlanmayabilir ve tutkalın tesviye performansı düşük olsa bile (örneğin yüksek viskozite), belirli durumlarda yine de iyi tutkal tesviye sonuçları elde edilebilir.
4. Yapıştırıcı ile yüzey düzeltme sonuçları ile “beyaz lekeler” ve “kabarcıklar” olguları arasındaki ilişki
Kompozit ürünlerde "beyaz lekeler, kabarcıklar ve şeffaflık" gibi sorunlar istenmeyen sonuçlardan bazılarıdır. Yukarıdaki sorunların birçok nedeni vardır ve yapıştırıcının düzgün yayılmaması bunlardan sadece biridir. Ancak, yapıştırıcının düzgün yayılmamasının nedeni sadece yapıştırıcının düzgün yayılmamasıyla ilgili değildir!
Yapıştırıcının düzgün yayılmaması, mutlaka "beyaz lekeler" veya "kabarcıklar"a yol açmayabilir, ancak kompozit filmin şeffaflığını etkileyebilir. Kompozit alt tabakanın mikro düzgünlüğü yetersizse, yapıştırıcının düzgün yayılma sonucu iyi olsa bile, "beyaz lekeler ve kabarcıklar" oluşma olasılığı hala vardır.
Yayın tarihi: 17 Ocak 2024