Методы подготовки поверхности

В предыдущих статьях рассмотрено влияние поверхностей деталей, подлежащих склеиванию, на процессы смачивания и образование физических и физико-химических связей, а также их влияние на когезионную прочность клеевого материала. Если на поверхности подложки имеются соответствующие функциональные группы, то значение адгезионной прочности будет увеличиваться за счет образования ковалентных связей между клеем и поверхностным слоем подложки. Именно поэтому исследователи стараются получить максимально полную информацию о качестве поверхностных слоев.

Известно, что атомы и/или молекулы поверхностного слоя твердого тела имеют больше степеней свободы, чем молекулы, находящиеся вдали от поверхности. Для того чтобы процесс образования связей между клеем и поверхностным слоем стал возможен, необходимо обеспечить их контакт. Каждая подложка обладает своими свойствами, которые характеризуют через величину поверхностной энергии. Однако какими бы значениями поверхностной энергии ни обладала поверхность твердых тел, считают, что на процессы смачивания оказывает влияние только та часть свободной энергии, которая в дальнейшем используется для установления слабых и средних связей.

Другим отличием твердых тел от жидкостей является наличие постоянной поверхности, которая с течением времени не претерпевает существенных изменений. Твердые поверхности загрязняются тем больше, чем они активнее. Это связано с тем, что поверхностный слой стремится к стабильному состоянию, которое не является оптимальным с точки зрения склеивания. Характеристика твердых поверхностей, т.е. абсолютное значение свободной поверхностной энергии, не имеет практического значения. Это связано с тем, что склеивание всегда выполняют в конкретных условиях, и именно эти условия во многом и определяют свойства подложек.

Мы не приводим в данной статье значений свободной поверхностной энергии, т.к. исходим из того факта, что подавляющее большинство материалов подложек могут вступать во взаимодействие с клеем при условии, что они являются «чистыми». Основной задачей подготовки поверхностей подложек к склеиванию является получе­ние «управляемого» состояния поверхности, которое обеспечивает наилучшим образом склеивание. Только в особых случаях (например, при склеивании инертных материалов типа полиолефинов или фторопластов) повышение свободной поверхностной энергии этих материалов может привести к повышению прочности клеевого со­единения.

Какие выводы можно сделать из такого поверхностного анализа специфики твердых поверхностей? Прежде всего, требуется не столько изучать свойства «базовой» поверхности, сколько знать влияние условий, в которых производится склеивание, и умение этими условиями управлять для того, чтобы обеспечить клеевому соединения требуемые значения прочности и долговечности. Кроме этого, требуется знание целого комплекса операций, которые объединяются под общим названием подготовка поверхностей к склеиванию.

Свойства поверхностей подложек. Природа, структура и свойства материалов, подлежащих склеиванию, в принципе, известны. Все множество современных материалов производят в соответствии с заданными стандартами и исследуют с помощью специальных методов, как правило, с использованием дорогостоящего и чувствительного оборудования. Однако большинство известных методов анализа и испытаний не применяются для определения свойств пограничных слоев. Определение шероховатости зачастую является единственным методом исследования свойств геометрии поверхностных слоев. Пористость также оказывает очень сильное влияние на весь технологический процесс склеивания и требует применения специальных методов подготовки поверхности и специальных клеевых материалов. Таким образом, при анализе свойств поверхности твердых тел возникают: научные задачи, поскольку требуется на микроскопическом уровне провести оценку структуры и определить количество функциональных групп в поверхностных слоях; Технические задачи, поскольку требуется оценить свойства поверхности на макроуровне и определить значения шероховатости и пористости.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Copyright © 2017 Современные технологии обработки древесины. All Rights Reserved.
При использовании материалов сайта гиперссылка на www.technologywood.ru обязательна.