Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 6 Hoofdstuk 5 Blz: 144 t/m 147

Lijmen is een verbindingstechniek naast andere verbindingstechnieken als klinken, lassen, solderen, etc. We spreken van lijmen, wanneer twee delen aan elkaar worden bevestigd met behulp van een tussenstof. Die zich hecht aan het oppervlak van beide delen en die ook zelf voldoende sterkte bezit. Deze tussenstof noemen we lijm (adhesive).


Lijmen

Lijmen is dus wel een veel gebruikte verbindingstechniek. Kenmerkend is nog dat de tussenstof meestal in een relatief dunne laag wordt aangebracht en vanuit een vloeibare, vaste of plastische en soms kleverige toestand overgaat in een verstijfde of verharde toestand.

Natuurlijk zitten er ook voor en nadelen aan lijmen en is er een hechtingsproces tijdens het lijmen. Lees meer daarover verder in dit artikel.

Voor en nadelen van lijmen

De voordelen van lijmen kunnen zowel producttechnisch als fabricagetechnisch zijn en hieronder worden er een aantal weergeven:

  • Lijmverbindingen zijn ononderbroken verbindingen. Vervorming of verzwakking, zoals bij klinken en bouten, is bij lijm niet nodig;
  • Lijmverbindingen zorgen voor een gelijkmatige verdeling van de spanningen in de verbinding, waardoor een hoge vermoeiingssterkte wordt verkregen;
  • Ongelijksoortige materialen kunnen met elkaar worden verbonden;
  • De verbindingen zijn vloeistof- en dikwijls ook gasdicht, waardoor elektrochemische corrosie wordt voorkomen;
  • Zeer dunne materialen en kleine onderdelen kunnen worden verbonden, waardoor miniaturisatie mogelijk is;
  • Zowel elektrisch als thermisch isolerend of geleidende verbindingen kunnen worden gemaakt;
  • Lijmverbindingen dempen trillingen

De nadelen van lijmen zijn:

  • Voor een optimale verbinding moeten de te verbinden materialen zorgvuldig worden voorbehandeld;
  • De lijmverbinding heeft een beperkte temperatuurvastheid;
  • De verkregen hechting is moeilijk te controleren;
  • De sterkte van de lijmverbinding als constructie-element is moeilijk vooraf te berekenen;
  • Er moet een drogings- of uithardingstijd in acht genomen worden, voordat de verbinding de vereiste sterkte bezit;
  • De verbindingen kunnen in het algemeen moeilijk worden gedemonteerd.

3 soorten hechtingen tijdens het lijmen

Zoals bekend, bestaat materie uit atomen en moleculen. Zowel atomen als moleculen oefenen krachten op elkaar uit, die zeer sterk afhangen van hun onderlinge afstand.

Het kenmerkende van vloeistoffen en vaste stoffen is, dat de onderlinge afstand van de moleculen zo gering is dat ze elkaar vrij sterk aantrekken. De krachten die de samenhang van deze materie veroorzaken, worden cohesiekrachten genoemd.

Er is een tussenstof nodig, waarvan de moleculen in staat zijn de oppervlaktemoleculen van het te bevestigen oppervlak voldoende dicht te naderen. Die aantrekkingskrachten, noemen we adhesiekrachten.

Cohesie is de onderlinge aantrekkingskracht tussen ongelijke moleculen zonder dat er sprake is van een chemische binding.

Adhesie is de onderlinge aantrekkingskracht tussen ongelijke moleculen zonder dat er sprake is van een chemische binding.

Winparts auto onderdelen

Adsorptie

Aan welke eisen moet nu zo’n stof voldoen? In de eerste plaats moeten de moleculen voldoende beweeglijk zijn, om contact te kunnen maken met de moleculen aan het oppervlak. Vloeibare stoffen voldoen in het algemeen aan die eis.

Wat gebeurt er nu als de krachten waarmee de vloeistofdeeltjes elkaar aantrekken, de cohesiekrachten dus, veel groter zijn dan de (adhesie) krachten, waarmee de vloeistofdeeltjes in het grensvlak van de vaste vorm en vloeistof worden aangetrokken?

Dan trekt de vloeistof samen en komt als druppels op het oppervlak te liggen. Het is duidelijk dat dan slechts weinig vloeistofmoleculen in de nabijheid van de oppervlakte moleculen van de vaste stof kunnen komen.

Aks daarentegen de adhesiekrachten groter zijn dan de cohesiekrachten, dan zal de vloeistof zich over het oppervlak uitspreiden. Met andere woorden, de vloeistof zal het oppervlak bevochtigen. We noemen dit adsorptie.

Verontreinigingen aan het oppervlak beïnvloeden de bevochtiging in ongunstige zin. Grondige reiniging van dit oppervlak is dan ook een eerste vereiste.

Lijmen moet goed gebeuren  anders kan de adsorptie verkeerd gaan hechten
adsorptie

Het adsorberende en bevochtigende vermogen van de lijm zelf is ook van groot belang. Verhoging van de temperatuur van de lijm bevordert veelal de bevochtiging, onder andere door verlaging van de viscositeit van de lijm.

Difussie

Lijmen voor kunststoffen en metalen zijn steeds opgebouwd uit macromoleculen, dat wil zeggen uit moleculen die uit een groot aantal atomen bestaan die op een bepaalde wijze zijn gerangschikt.

Het behandelde hechtingstype waarbij de lijm door moleculaire krachten aan het te verbinden oppervlak wordt geadsorbeerd, is niet het enige. Er zijn ook hechtingstypen die worden gekenmerkt door diffusie.

Dit is het indringen van macromoleculen of fragmenten daarvan in de bovenste lagen van het oppervlak, dat van lijm wordt voorzien. Hierbij wordt de macromoleculaire stof beschouwd als een zeer hoog visceuze vloeistof.

Diffusie is slechts mogelijk als er beweeglijkheid is van de macromoleculen. Die beweeglijkheid is van meerdere factoren afhankelijk, zoals temperatuur, aard van de moleculen en de structuur van het materiaal.

Ook de druk en de contacttijd zijn van belang bij de diffusie en dus ook bij de uiteindelijke hechting. In het algemeen treedt zowel adsorptie als diffusie op, waarbij nu een de een, dan weer de ander overheerst.

Mechanische hechting

Een derde hechting is de mechanische hechting. Hiervan is sprake wanneer het te lijmen oppervlak ruw of poreus is, waardoor de lijm zich in dit oppervlak kan verankeren.

Lijmen van tegels

Contactlijm

Contactlijmen hebben de eigenschap de van lijm voorziene oppervlakken onmiddellijk na droging te kunnen verbinden. Deze lijmsoorten bestaan uit rubbers of thermoplasten die ter wille van het gemakkelijk opbrengen en ten behoeve van het bevochtigen zijn opgelost.

Deze zijn opgelost of gedispergeerd in een vloeistof. Zolang de lijm nat is geeft ze geen contact hechting. Het is essentieel dat beide oppervlakken van lijm worden voorzien, omdat voor een wederzijdse bevochtiging van twee lijmlagen de moleculaire beweeglijkheid veel minder behoeft te zijn.

Als wij slechts een van de beide oppervlakken van lijm voorzien, is het weliswaar mogelijk een lijmverbinding tot stand te brengen. De lijm moet dan zo vloeibaar zijn dat ook het niet van lijm voorziene oppervlak wordt bevochtigd.

Chemische verhardende lijmen

Deze lijmtypen gaan over in de vaste fase door een chemische reactie. Dergelijke lijmtypen bestaan uit twee componenten, die chemisch reageren. We onderscheiden systemen met één, twee- of meer componenten.

In het eerste geval zijn de reagerende stoffen reeds bij elkaar gevoegd, zodat de lijm gebruiksklaar is; in andere gevallen moeten de afzonderlijke componenten door de verwerker worden gemengd.

De beperkte houdbaarheid na menging van het lijmmengsel is van groot belang voor het proces. Het betekent namelijk dat de grondstoffen voor de lijm niet alleen moeten worden gedoseerd en gemengd, maar ook dat deze handelingen zeer kort voor de verwerking van de lijm moeten worden verricht.

Afhankelijk van het lijmtype varieert de houdbaarheid na menging van enige minuten tot een aantal uren. Allen twee componenten lijmen kunnen warm worden verhard. Vele typen verharden dan ook bij kamertemperatuur.

Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 6 Hoofdstuk 5 Blz: 144 t/m 147

Geef een reactie

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.