Ljepilo
Ljepilosluži zaspajanjeprijanjanjem dijelova iz istih ili različitih materijala (lijepljenje). Lijepljenje se zasniva nafizikalnomprincipuadhezije(sile privlačenja na spoju dva materijala) ikohezije(međumolekularne sile u samom ljepilu).[1]
Prednosti ljepila su:
- za spoj potrebno je malo prostora i nisu potrebne rupe ili visoketemperature;
- naprezanjase ravnomjerno raspoređuju na velikim površinama. Dijelovi mogu biti tanji;
- spojevi su nepropusni, otporni na koroziju i ne mijenjaju svojstva materijala;
- elastičnost ljepila može nadoknaditi toplotno zatezanje, te ublažiti udarce ivibracije;
- jednostavna serijska proizvodnja.
Nedostaci ljepila su:
- malačvrstoća;
- neki korišteni materijali mogu bitiotrovni;
- nisu postojani na višim temperaturama;
- javljaju se pojave starenja i puzanja;
- mogu biti osjetljivi navlagu;
- mogu biti potrebni uređaji za stezanje;
- vrijeme spoja može biti dugo, a potrebna priprema skupa.
Historija[uredi|uredi izvor]
Najstariji dokazi o korištenju ljepila postoje prije otprilike 200 000 godina, gdje je kameni vrhkopljalijepljen za drvenu dršku katranom dobivenim odbrezinekore, koji je pronađen u centralnojItaliji.Korištenje mješavina ljepila za lijepljenje kamenih drški koplja za drvo potiče od prije 70 000 godina, što je pronađeno u pećini Sibudu uJužnoj Africi,a korištena su biljna ljepila i crveni oker.Ledeni čovjekili Oetzi izTirolaje koristio brezinu smolu kao ljepilo za svoje oružje prije oko 5300 godina.
Za vrijeme starogBabilona,prije oko 6000 godina, korištena su ljepila od životinjskih kostiju za lijepljenjekeramikei korišten jeasfaltza lijepljenje kamenih kipova. Prije oko 5000 godina,Sumeranikoriste ljepilo dobiveno iz životinjske kože, što su kasnije preuzelistari Egipćani,a koristili su za lijepljenjenamještaja,slonovačeipapirusa.Osim toga, koristili su ivosakza izradu ljepila.Mongolisu koristili ljepila za izradu svojih kratkihlukova.Indijancis istokaSAD-a su koristili smjesusmrekovesmole imastiza izradu ljepila, što su posebno upotrebljavali kod izrade vodonepropusnihkanua.
USrednjem vijekuuEvropi,koristio se bjelanjak izjajetaza izradu ukrasnihpergamenatasazlatnimlistićima. Prva prava proizvodnja ljepila je započela u 18. vijeku uHolandiji.Oko 1750.Britanciizrađujuribljeljepilo. Nakon toga za izradu ljepila se koristi sve više raznih materijala, kao što sukosti,škrob,riblja koža i riblji mjehuri. Kazein (bjelančevina izmlijeka) se koristio kao ljepilo zadrvo.Od polovine 19. vijeka umedicinise počinju koristiti flasteri (lijepljenje temeljeno na prirodnomkaučuku). 1909. su izrađena prva sintetičkapolimernaljepila. Oko 1940. započinje upotreba prvih ljepila za metale u vazduhoplovstvu.
Vrste ljepila[uredi|uredi izvor]
Prijanjajuća ljepila[uredi|uredi izvor]
Prijanjajuća ljepila imaju visoku adheziju i malu koheziju, a spojeni dijelovi se mogu bez oštećenja opet razdvojiti.[2]
Kontaktna ljepila[uredi|uredi izvor]
Kontaktna ljepila imaju srednje visoku koheziju i visoku adheziju, a spojeni dijelovi se uglavnom ne mogu opet razdvojiti bez oštećenja.
Čvrsta ljepila ili hemijski reaktivna ljepila[uredi|uredi izvor]
Čvrsta ljepila imaju visoku koheziju i vrlo visoku adheziju, koja se nakon vezivanja pretvaraju u čvrstu materiju i činenerastavljiv spoj.Za gradnjumašinai uređaja uglavnom su važna samo čvrsta ljepila.
Čvrsta ljepila su izrađena od umjetnihsmolana bazifenola,uree,melamina, epoksida, poliestera i drugih. Upotrebljavaju se u tekućem stanju, u obliku paste ili u čvrstom stanju (kao folije). Otvrdnjavaju u hladnom stanju, na sobnoj temperaturi (hladna ljepila) ili na 80 do 200 °C (topla ljepila). Mnoga su ljepila ujedno hladna i topla, pa se mogu koristiti po izboru, hladno ili toplo. Ovisno o vrsti ljepila, vezivanje ili otvrdnjavanje se vrši obično pomoću pritiska na mjestu spoja.
Treba razlikovati jednokomponentna i dvokomponentna ljepila. Koddvokomponentnog ljepilamora se prvoj komponenti dodati otvrđivač (druga komponenta), koji dovodi do otvrdnjavanja i određuje vrijeme otvrdnjavanja.Jednokomponentno ljepilootvrdnjava bez dodavanja otvrđivača.
Za otvrdnjavanje toplih ljepila, za razliku od hladnih ljepila, potrebno je mnogo veće novčano ulaganje za sušionike, ploče s grijačima i naprave. Ali bez obzira na troškove, topla ljepila se dosta koriste jer postižu puno većučvrstoćulijepljenog spoja. Jedan manji dio čvrstih ljepila prestavlja u stvari otopine makromolekularnih tvari, dok većina ostalih čvrstih ljepila otvrdnjavaju jednim nepovratnim postupkomomrežavanja.To znači da se u toku reakcije stvaraju mnogočlane makromolekule i određuju njihov prostorni međusobni razmještaj.
Postupak lijepljenja[uredi|uredi izvor]
Od izvanrednog značenja za izdržljivost lijepljenog spoja je stanje površine koja se lijepi. Adhezione sile samo su onda djelotvorne ako je površina prianjanja čista, ohrapavljena i odmašćena.Hrapavljenjepovećava površinu prijanjanja stvaranjem udubljenja i uzvišenja. Površinemetalaohrapavljuju se finim četkama, brušenjem finim brusnim papirom ili pjeskarenjem, a čiste se i odmašćuju trihloretilenom, perhloretilenom ili ugljičnim tetrahloridom (izložene djelovanju pare ili uronjene u paru), teacetonomibazamaili lužinama (uronjeno). Površine obrađivane silikonskim pastama ili sredstvima ne mogu se više lijepiti![3]
Sloj ljepila treba biti što tanji, teoretski trebao bi biti jednak debljinimolekula,jer su adhezione sile u većini slučajeva veće od kohezionih sila.Čvrstoćaspoja opada stoga s porastom debljine sloja ljepila. Kod čvrstih ljepila s omrežavanjem mijenja se struktura ljepila za vrijeme otvrdnjavanja, a nastaje i skupljanje pri tome, koje se kreće od 0,5 do 10%zapremineljepila. U debljim slojevima ljepila javljaju se unutrašnjenapetosti,koje još i dalje snizuju čvrstoću. Čvrsta lijepljenja s omrežavanjem otporna su općenito premavodi,otopinama,bazama,benzinu,benzolu,alkoholuieteru.
Čvrstoća lijepljenog spoja[uredi|uredi izvor]
Budući da suzatezna čvrstoćai čvrstoća na smicanje lijepljenog spoja puno manje od onih kodkovina,potrebna je prilično velika površina lijepljenja. Najpovoljnijom dužinom ljepljenja pokazala se dužina od 20 do 25s(s– debljina lima). Spojevi sastavljeni odaluminijskihdijelova daju najveću čvrstoću. Slijede po redu spojevi odčeličnih,bakarnihibronzanihdijelova. Najviša čvrstoća postizava se slojem ljepila debljine 0,1 do 0,3mm,a pri debljini sloja ljepila od 1 mm čvrstoća pada na oko 60%. Čvrstoća se smanjuje tokom vremena i zbog starenja ljepila, a zaustavlja se negdje na 70 do 80% početne čvrstoće. Lijepljene spojeve treba oblikovati po mogućnosti tako da su izloženi tangencijalnom naprezanju (smicanju).
Lijepljeni spojevi naročito su osjetljivi na ljuštenje, pa se takva naprezanja moraju izbjegavati. Na višim radnimtemperaturamaopada čvrstoća lijepljenih spojeva.
Reference[uredi|uredi izvor]
- ^"Elementi strojeva", Karl-Heinz Decker, Tehnička knjiga Zagreb, 1975.
- ^[1]Arhivirano28. 2. 2017. naWayback Machine"Konstrukcijski elementi I", Tehnički fakultet Rijeka, Božidar Križan i Saša Zelenika, 2011.
- ^[2]Arhivirano31. 1. 2012. naWayback Machine"Elementi strojeva", Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje Split, Prof. dr. sc. Damir Jelaska, 2011.
