Liimid: kuidas need toimivad ja miks need kleepuvad

Joost Nusselder | Värskendatud:  Juuni 22, 2022
Mulle meeldib luua tasuta sisu, mis on täis nõuandeid oma lugejatele, teile. Ma ei aktsepteeri tasulist sponsorlust, minu arvamus on minu oma, kuid kui leiate, et minu soovitused on teile kasulikud ja ostate mõne minu lingi kaudu midagi, mis teile meeldib, võin teile teenustasu teenida ilma lisakuludeta. Loe edasi

Liim on aine, mis seob kaks või enam objekti kokku. Seda kasutatakse sageli ehituses, raamatuköitmises ning isegi kunstis ja käsitöös. Aga mis see täpsemalt on? Vaatame liimide määratlust ja ajalugu. Lisaks jagan lõbusaid fakte kleepuvate asjade kohta.

Liime on mitut tüüpi, kuid neil kõigil on üks ühine joon: need on kleepuvad. Aga kui kleepuv on piisavalt kleepuv? Ja kuidas kleepuvust mõõta? Ma käsitlen seda selles juhendis.

Niisiis, mis on liim? Uurime välja.

Mis on liim

Liimile kinni jäänud: põhjalik juhend

Liim, tuntud ka kui liim, on aine, mida kantakse kahe eraldiseisva eseme ühele või mõlemale pinnale, et need kokku siduda ja eralduda. See on mittemetallist materjal, mida on erinevat tüüpi ja erinevat tüüpi ning mida kasutatakse laialdaselt kaasaegsetes projekteerimis- ja ehitustehnikates. Liime on saadaval sadades sortides, millest igaühel on oma ainulaadsed omadused ja kasutusala. Mõned peamised liimivormid on järgmised:

  • Looduslikud liimid: need on liimid, mis on toodetud looduslikest materjalidest, nagu tärklis, valk ja muud taimsed ja loomsed komponendid. Neid nimetatakse sageli "liimiks" ja need hõlmavad selliseid tooteid nagu loomanaha liim, kaseiinliim ja tärklisepasta.
  • Sünteetilised liimid: need on liimid, mida toodetakse töötlemise ja keemiliste reaktsioonide käigus. Nende hulka kuuluvad sellised tooted nagu polümeerliimid, kuumsulamliimid ja veepõhised liimid.
  • Lahustipõhised liimid: need on liimid, mida tarnitakse vedelal kujul ja mille pealekandmiseks on vaja lahustit. Nende hulka kuuluvad sellised tooted nagu kontakttsement ja kummitsement.
  • Tahked liimid: need on liimid, mida tarnitakse tahkel kujul ja mis vajavad aktiveerimiseks kuumust, survet või vett. Nende hulka kuuluvad sellised tooted nagu kuumliimipulgad ja epoksiid.

Kuidas liimi valmistatakse?

Liimi valmistamise meetod varieerub sõltuvalt toodetava liimi tüübist. Kuid mõned üldised sammud hõlmavad järgmist:

  • Segage koostisained õiges vahekorras
  • Segu töötlemine soovitud konsistentsi ja värvi saamiseks
  • Laske liimil kuivada või kõveneda esialgse tugevusastmeni
  • Liimi pakkimine müügiks

Millised on liimi omadused?

Liimil on mitmeid olulisi omadusi, mis muudavad selle kasulikuks materjaliks paljude rakenduste jaoks. Mõned neist omadustest hõlmavad järgmist:

  • Adhesioon: liimi võime pinnale kleepuda
  • Ühtekuuluvus: liimi võime end koos hoida
  • Kleepuv: liimi võime kiiresti pinnale haarduda
  • Tardumisaeg: aeg, mis kulub liimi täielikuks kuivamiseks või kõvenemiseks
  • Kõlblikkusaeg: liimi säilivusaeg, enne kui see hakkab lagunema
  • Tundlikkus veele, kuumusele või muudele keskkonnateguritele: mõned liimid on nende tegurite suhtes tundlikumad kui teised
  • Hoidmisjõud: liimi võime pärast pealekandmist eralduda

Liimide areng: kleepuv ajalugu

Inimesed on liime kasutanud tuhandeid aastaid. Tõendeid liimitaoliste ainete olemasolust on leitud iidsetest paikadest, mis pärinevad pleistotseeni ajastust enam kui 40,000 XNUMX aastat tagasi. Arheoloogid on avastanud tõendeid liimmaterjalide kohta, mida inimesed kasutavad erineval kujul, sealhulgas:

  • Kasetõrv: vanim teadaolev liim, mis pärineb umbes 200,000 XNUMX aastat tagasi, avastati Itaalias. See koosnes kasetohust ja tuhast, segati kokku ja kuumutati kleepuva ühendi saamiseks.
  • Savi: Muistsed inimesed kasutasid savi oma tööriistade ja relvade osade ühendamiseks.
  • Mesilasvaha: kreeklased ja roomlased kasutasid mesilasvaha oma vibu puidust osade sidumiseks.
  • Ooker: see looduslik pigment segati loomse rasvaga, et luua pasta, mida kasutati esemete sidumiseks keskmisel kiviajal.
  • Kummi: Vanad egiptlased kasutasid ehitusliimana akaatsiapuude kummi.

Liimide tootmise arendamine

Aja jooksul on inimesed laiendanud oma liimmaterjalide valikut ja täiustanud nende loomise protsessi. Mõned näited hõlmavad järgmist:

  • Loomne liim: see liim valmistati loomaluude, naha ja kõõluste keetmisel, et saada vedelikku, mida saaks kasutada liimina. Seda kasutati tavaliselt puidutöötlemisel ja raamatuköitmisel.
  • Lubimört: kreeklased ja roomlased kasutasid ehituses kivi ja tellise sidumiseks lubimörti.
  • Vedelliimid: 20. sajandil töötati välja vedelad liimid, mis hõlbustasid liimide pindadele kandmist.

Teaduse roll liimide väljatöötamisel

Teaduse arenedes arenes ka liimide areng. Teadlased hakkasid uurima liimide keemilisi omadusi ja katsetama uute koostisainetega, et toota tugevamaid ja tõhusamaid tooteid. Mõned märkimisväärsed edusammud hõlmavad järgmist:

  • Sünteetilised liimid: 20. sajandil töötati välja sünteetilised liimid, mida sai kohandada konkreetsetele rakendustele ja millel oli parem nakkuvus.
  • Kuumsulavad liimid: need liimid on toatemperatuuril tahked, kuid neid saab sulatada ja pindadele kanda. Neid kasutatakse tavaliselt pakendamisel ja puidutöötlemisel.
  • Epoksiidliimid: Epoksüliimid on tuntud oma võime poolest siduda mitmesuguseid materjale, sealhulgas metalli, plasti ja puitu.

Adhesioon: kleepuv teadus liimimise taga

Adhesioon on liimi võime pinnale kleepuda. See hõlmab keemiliste ja füüsikaliste sidemete moodustumist liimi ja liimi vahel. Sideme tugevus sõltub kahe pinna vahelistest molekulidevahelistest jõududest.

Liideste jõudude roll

Pindadevahelised jõud mängivad adhesioonis otsustavat rolli. Need jõud hõlmavad adsorptsiooni, mehaanilisi, füüsikalisi ja keemilisi jõude. Adsorptsioon hõlmab osakeste ligitõmbamist pinnale, samas kui mehaanilised jõud hõlmavad füüsilist kontakti liimi ja liimi vahel. Keemilised jõud hõlmavad kovalentsete sidemete moodustumist liimi ja liimi vahel.

Adhesiooni mehhanismid

Adhesioon hõlmab mitmeid mehhanisme, sealhulgas:

  • Niisumine: see hõlmab liimi võimet levida liimi pinnale.
  • Pinnaenergia: see viitab energiale, mis on vajalik liimi eraldamiseks liimist.
  • Kontaktnurk: see on nurk, mis tekib liimi ja liimi vahel kokkupuutepunktis.
  • Tera piir: see on ala, kus tahkes materjalis kohtuvad kaks tera.
  • Polümeeri struktuur: see viitab molekulide paigutusele liimis.

Adhesiooni tähtsus liimimisel

Adhesioon on liimimisprotsessis oluline tegur. See määrab liimi võime täita soovitud funktsiooni. Nõutav haardumisaste sõltub liimitavate materjalide tüübist, vuugi konstruktsioonist ja nõutavast jõudlusest.

Erinevat tüüpi liimid

Liime on mitut tüüpi, sealhulgas:

  • Keemilised liimid: need on liimid, mis moodustavad liimiga keemilise sideme.
  • Füüsilised liimid: need on liimid, mis kleepuvaga sidumisel tuginevad molekulidevahelistele jõududele.
  • Mehaanilised liimid: need on liimid, mis kleepuvad mehaanilistele jõududele.

Peamised liimimisel kasutatavad tehnikad

Peamised liimimisel kasutatavad tehnikad on järgmised:

  • Pinna ettevalmistamine: see hõlmab liimi pinna ettevalmistamist, et tagada hea haardumine.
  • Liimi pealekandmine: see hõlmab liimi kandmist liimi pinnale.
  • Vuugi disain: see hõlmab vuugi kujundamist, et tagada hea haardumine.

Alternatiivsed adhesioonimeetodid

On olemas alternatiivsed adhesioonimeetodid, sealhulgas:

  • Keevitamine: see hõlmab metalli sulatamist, et moodustada side.
  • Jootmine: see hõlmab metallisulami kasutamist kahe metalli ühendamiseks.
  • Mehaaniline kinnitus: see hõlmab kruvide, poltide või muude mehaaniliste kinnitusdetailide kasutamist kahe komponendi ühendamiseks.

Kleepuvad materjalid: kleepuv tõde

  • Liimimaterjale võib jagada kahte põhitüüpi: looduslikud ja sünteetilised.
  • Looduslikud liimid toodetakse orgaanilistest materjalidest, sünteetilised liimid aga keemilistest ühenditest.
  • Looduslike liimide näideteks on loomsetest valkudest valmistatud liim, tärklisepõhine liim ja looduslikust kummist valmistatud liimid.
  • Sünteetiliste liimide hulka kuuluvad polümeeripõhised liimid, kuumsulamliimid ja lahustipõhised liimid.

Liimmaterjalide ladustamine ja säilivusaeg

  • Liimimaterjale tuleb hoida jahedas ja kuivas kohas, et need ei kuivaks ega muutuks liiga kleepuvaks.
  • Liimmaterjali säilivusaeg sõltub selle koostisest ja töötlemise viisist.
  • Mõned liimmaterjalid, näiteks kuumsulamliimid, on lühema säilivusajaga kui teistel ja neid võib olla vaja kasutada teatud aja jooksul pärast nende valmistamist.
  • Üldiselt võivad liimimaterjalid, mida säilitatakse pikemat aega, vajada täiendavat töötlemist või segamist, et tagada nende sobivus.

Kõik kokku: liimide pealekandmine

Konkreetse rakenduse jaoks õige liimi valimisel tuleb arvestada mitmete teguritega. Need sisaldavad:

  • Ühendatavad materjalid
  • Soovitud sidumistugevuse aste
  • Sideme suurus ja pindala
  • Dünaamilised jõud, millele side peab vastu pidama
  • Liimitud komponentide soovitud säilivusaeg

Erinevat tüüpi liimid on loodud töötama hästi erinevates tingimustes, seega on oluline valida töö jaoks õige. Mõned levinumad liimide tüübid on järgmised:

  • Tahked liimid, mis kantakse peale sulas olekus ja seejärel tahkuvad jahtudes
  • Vedelad liimid, mis kantakse peale märjal kujul ja seejärel tarduvad või kõvenevad, et moodustada side
  • Survetundlikud liimid, mis on ette nähtud nakkumiseks kokkupuutel pinnaga
  • Kontaktliimid, mida kantakse mõlemale pinnale ja lastakse seejärel enne kokku liimimist kuivada
  • Kuumsulavad liimid, mis sulatatakse ja seejärel kantakse ühele pinnale enne liimimist teisega

Liimide pealekandmine

Kui olete oma rakenduse jaoks sobiva liimi valinud, on aeg see peale kanda. Liimide pealekandmisel järgitakse tavaliselt järgmisi samme:

1. Valmistage ette pinnad: Liimitavad pinnad peavad olema puhtad, kuivad ja vabad igasugustest saasteainetest, mis võiksid takistada liimi nõuetekohast nakkumist.

2. Kandke liim: Liim tuleks peale kanda vastavalt tootja juhistele. See võib hõlmata selle ühtlast jaotamist ühele pinnale, kindla mustri järgi kandmist või mõlemale pinnale kandmist.

3. Pinnade ühendamine: kaks pinda tuleb omavahel ühendada, kuni liim on veel märg. See võib hõlmata nende hoolikat joondamist või surve avaldamist, et tagada tugev side.

4. Laske liimil tarduda. Liimil tuleb lasta tarduda või kõveneda vastavalt tootja juhistele. See võib hõlmata selle loomulikku kuivamist või kuumuse või energia kasutamist protsessi kiirendamiseks.

Liimi toimimise testimine

Kui liim on peale kantud ja lastud tarduda, on oluline selle toimivust testida. See võib hõlmata sideme tugevuse mõõtmist, selle dünaamiliste jõudude taluvuse testimist või selle võime kontrollimist takistada fileerimist (liimi levimist üle soovitud sidejoone).

Liimi toimimise testimiseks saab kasutada mitmeid meetodeid, sealhulgas:

  • Tõmbekatse, mis mõõdab sideme katkestamiseks vajalikku jõudu
  • Nihkekatse, mis mõõdab ühendatud komponentide lahku libistamiseks vajalikku jõudu
  • Koorimistestimine, mis mõõdab ühendatud komponentide lahtikoorimiseks vajalikku jõudu
  • Dünaamiline testimine, mis mõõdab sideme võimet taluda korduvaid pingeid ja deformatsioone

Kui kaua teie liim vastu peab? Liimide säilivusaeg

Liimide säilivusaega võivad mõjutada mitmed tegurid, sealhulgas:

  • Säilitamistingimused: Liime tuleks hoida jahedas ja kuivas kohas, et vältida nende keemilise koostise muutumist. Niiskuse, kuumuse või otsese päikesevalguse käes kokkupuude võib põhjustada liimide kiiremat lagunemist.
  • Materjali koostis: liimi koostis võib mõjutada selle säilivusaega. Mõned liimid sisaldavad antioksüdante või UV-stabilisaatoreid, et parandada nende stabiilsust aja jooksul.
  • Vananemine: Aja jooksul võivad liimid vananeda ja kaotada oma füüsikalised omadused, nagu paindlikkus või tugevus. Vananemist võib kiirendada kokkupuude kuumuse, niiskuse või kemikaalidega.
  • Temperatuur: liimid võivad olla tundlikud temperatuurimuutuste suhtes. Äärmuslikud temperatuurid võivad põhjustada liimide liiga paksuks või õhukeseks muutumist, mis mõjutab nende nakkuvust.
  • Katsetamine: Tootjad viivad läbi uuringuid, et määrata kindlaks oma liimide säilivusaeg. Need uuringud hõlmavad liimi sideme tugevuse testimist aja jooksul, et teha kindlaks, millal see lagunema hakkab.

Aegumiskuupäev ja soovitatav kasutus

Tootjad määravad tavaliselt oma liimidele aegumiskuupäeva, pärast mida ei tohi liimi kasutada. Oluline on järgida soovitatud kasutus- ja kõrvaldamisjuhiseid, et tagada liimi stabiilsus ja keemiliselt ohutu. Aegunud liimide kasutamine võib põhjustada nõrgema sideme või isegi sideme täieliku ebaõnnestumise.

Järeldus

Niisiis, need on liimid ja nende tööpõhimõte. Need on üsna kasulikud asjad ja peaksite nende kohta nüüd natuke rohkem teadma. 

Liime saab kasutada kõige jaoks alates ehitusest kuni raamatuköitmiseni, seega ärge kartke neid kasutada. Lihtsalt veenduge, et kasutate töö jaoks õiget tüüpi ja kõik läheb hästi.

Olen Joost Nusselder, Tools Doctori asutaja, sisuturundaja ja isa. Mulle meeldib uusi seadmeid proovida ja olen koos oma meeskonnaga loonud põhjalikke ajaveebiartikleid alates 2016. aastast, et aidata lojaalseid lugejaid tööriistade ja meisterdamisnõuannetega.