ส่วนประกอบ
กาวและสารผนึกเป็นสูตรที่ซับซ้อนที่ใช้ผูกพื้นผิวหรือปิดผนึกรอยต่อหรือช่องว่าง พวกเขามาในรูปแบบที่แตกต่างกัน แต่โดยทั่วไปจะมีการกระจายที่มีวัสดุโพลีเมอหรือตัวแทนการบ่ม, ลดแรงตึงผิวและตัวทำละลาย กาวสามารถทำปฏิกิริยาหรือไม่ทำปฏิกิริยา สำหรับกาวที่มีปฏิกิริยาสามารถยึดติดได้โดยการผสมส่วนประกอบปฏิกิริยาสองชนิดหรือมากกว่าเข้าด้วยกันเช่นอีพอกซีเรซินและสารเพิ่มความแข็งหรืออาจเกิดจากสิ่งกระตุ้นภายนอกเช่นรังสียูวีความร้อนหรือความชื้น สำหรับกาวที่ไม่ทำปฏิกิริยาจะเกิดการยึดเกาะโดยสิ่งเร้าทางกายภาพเช่นความดันหรือการระเหยของตัวทำละลาย ในกรณีของยาแนวรอยต่อหน้าที่หลักคือการปิดผนึกรอยต่อหรือช่องว่างและป้องกันความชื้นตัวทำละลายหรือก๊าซไม่ให้เข้าหรือหนีออกจากระบบหรือส่วนประกอบแม้ว่าสารผนึกหลายชนิดสามารถทำหน้าที่ได้หลายอย่าง
กาวและสารเคลือบหลุมร่องฟันส่วนใหญ่ประกอบด้วยวัสดุพอลิเมอร์หรือมีโมโนเมอร์หรือโอลิโกเมอร์ที่ก่อตัวเป็นเครือข่ายพอลิเมอร์ที่เชื่อมโยงกันตามปฏิกิริยา ด้วยเหตุนี้น้ำหนักโมเลกุลและโครงสร้างโมเลกุลของส่วนประกอบเหล่านี้จึงมีความสำคัญต่อคุณสมบัติของวัสดุทั้งก่อนและหลังการยึดเกาะ สูตรกาวและยาแนวหลายชนิดเป็นระบบสองเฟสซึ่งรวมถึงอิมัลชันที่มีโพลีเมอร์กระจายตัวหรือของแข็งที่กระจายตัวในกรณีของการอุดรูรั่ว ในทั้งสองกรณีขนาดอนุภาคและขนาดหยดอาจมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์
ทุกคนที่ตั้งใจจะใช้กาวและยาแนวต้องเผชิญกับความท้าทายที่น่ากลัวของการเลือกวัสดุที่ถูกต้องเช่นเดียวกับการกำหนดกระบวนการที่เหมาะสม กาวหรือน้ำยาผนึกต้องไหลไปยังพื้นผิวของวัสดุพิมพ์และเปลี่ยนจากของเหลวที่ไหลได้เป็นของแข็งโครงสร้างโดยไม่สร้างแรงกดดันภายในที่เป็นอันตรายในข้อต่อ ปัญหากาวหรือยาแนวหลายปัญหาที่เกิดขึ้นไม่ได้เกิดจากการเลือกใช้วัสดุหรือการออกแบบรอยต่อที่ไม่ดี แต่เกี่ยวข้องโดยตรงกับเทคนิคการผลิตที่ผิดพลาดซึ่งส่วนใหญ่ขาดการควบคุมกระบวนการที่เหมาะสม
ทำไมการวัดความหนืดจึงมีความสำคัญในการเตรียมสูตร?
กาวและยาแนวมีหลายประเภทที่ต้องพิจารณาเมื่อติดตั้งกระบวนการผลิต การพิจารณาความหนืดอย่างระมัดระวังช่วยเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับทั้งการออกแบบผลิตภัณฑ์รวมถึงกระบวนการผลิตที่จำเป็นในการสร้าง
กาวสมัยใหม่มักเป็นสูตรที่ซับซ้อนของส่วนประกอบที่ทำหน้าที่พิเศษ การกำหนดวัตถุดิบในระบบการยึดติดและการปิดผนึกด้วยกาวนั้นเป็นเทคโนโลยีที่กว้างขวาง กาวและยาแนวสามารถผลิตได้ในรูปแบบต่าง ๆ : ของเหลวหนึ่งและสองส่วนสารละลายที่ใช้ตัวทำละลายอิมัลชันที่ใช้น้ำฟิล์มที่ได้รับการสนับสนุนหรือไม่ได้รับการสนับสนุนเม็ดที่ขึ้นรูปหรืออัดขึ้นรูปและอื่น ๆ อีกมากมาย ความหลากหลายของความเป็นไปได้ในการผสมสูตรและรูปแบบการใช้ขั้นสุดท้ายนี้บ่งบอกถึงสถานะขั้นสูงของการพัฒนาของกาวและสารผนึก
ความหนืด (และรีโอโลยี) เป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดในการผลิตและการแปรรูปกาว วัสดุที่เข้ามาเพิ่มเติมจะต้องผ่านการทดสอบความหนืดก่อนการใช้งาน (เช่นในระบบฉีดโลหะ) สามารถใช้ตัวทำละลายหลากหลายชนิดสารที่ละลายได้ผงเรซินหรือสารตัวเติมเฉื่อยเพื่อควบคุมความหนืดของกาว ความหนืดของระบบกาวอาจต้องเพิ่มขึ้นหรือลดลงขึ้นอยู่กับการใช้งานและสภาพแวดล้อมการทำงาน
- การควบคุมความหนืดเป็นวิธีการหนึ่งที่ใช้กันโดยทั่วไปเพื่อรักษาความหนาของผลิตภัณฑ์และสายการผลิตที่สอดคล้องกัน thickeners และตัวแทน thixotropic ใช้ในการรักษาความหนาที่เหมาะสมของเส้นกาวผ่านการปรับความหนืด
- ลักษณะการไหลสามารถควบคุมได้โดยการรวมตัวของ ฟิลเลอร์โดยใช้ scrims หรือเทปทอเป็น '' shims ภายใน '' ภายในกาวตัวเองหรือโดยกฎระเบียบอย่างระมัดระวังของรอบการรักษา ฟิลเลอร์ถูกจัดตั้งขึ้นเพื่อควบคุมความหนืดของกาวรวมถึงคุณสมบัติอื่น ๆ
- การกักเก็บอากาศอาจเป็นสาเหตุของความล้มเหลวโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานขนาดเล็ก การกำจัดอากาศออกจากระบบก่อนการใช้งานอาจเป็นขั้นตอนการประมวลผลที่จำเป็น ช่องว่างอากาศสามารถป้องกันไม่ให้กาวเกาะติดกับพื้นผิวของวัสดุพิมพ์อย่างเต็มที่ซึ่งอาจทำให้ความแข็งแรงลดลง สารช่วย ลดความหนืดและลดเวลาที่ใช้ในการยึดเกาะเพื่อให้พื้นผิวเปียกอย่างมีประสิทธิภาพ ความหนืดที่ลดลงยังช่วยในการกำจัดอากาศที่ติดอยู่และช่วยการไหลเวียนของกาวในการเติมรูขุมขนและโพรงที่อาจอยู่บนพื้นผิวของวัสดุพิมพ์ อย่างไรก็ตามการเพิ่มของตัวทำละลายโดยเฉพาะเรซินเหลวที่ไม่ทำปฏิกิริยามักจะส่งผลให้ความหนาแน่นของ crosslink ลดลงซึ่งจะส่งผลให้ความแข็งแรงของอุณหภูมิลดลงและลดความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม
- อัตราส่วนการผสม สำหรับวัสดุสองส่วนจำนวนมากอาจเป็นปัญหาใหญ่ ระบบบางระบบมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในอัตราส่วนการผสม วัสดุหลายชนิดมีความสมดุลของปริมาณสารสัมพันธ์และการผสมนอกอัตราส่วนอาจทำให้วัสดุนั้นไม่สามารถรักษาได้อย่างผิดปกติและ / หรือไม่สามารถทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ วัสดุบางอย่างที่ไม่ไวต่ออัตราส่วนการผสมอาจมีลักษณะแตกต่างกันเล็กน้อยเมื่ออัตราส่วนแตกต่างกัน วัสดุที่ทำการรักษาด้วยส่วนผสมแบบอัตราส่วนปิดอาจมีความแข็งและความต้านทานแรงดึงที่แตกต่างกันเล็กน้อยจึงมีผลต่อประสิทธิภาพขั้นสุดท้าย โซลูชันทางเลือกเพื่อตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดด้วยความเคารพต่ออัตราส่วนการผสมสามารถตรวจสอบความหนืดอย่างต่อเนื่องตลอดกระบวนการผสมและควบคุมปริมาณส่วนประกอบ / วัสดุที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับลักษณะการไหลที่ต้องการ
- การผสมกาวสองส่วนเป็นฟังก์ชันพื้นฐาน แต่จำเป็นสำหรับกาวเหล่านี้ในการทำงานอย่างถูกต้อง การผสมที่ไม่เพียงพออาจส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาเคมีบางส่วนซึ่งนำไปสู่การบ่มบางส่วน วัสดุที่ได้รับการบ่มไม่เพียงพอจะเป็นผลให้ความแข็งแรงของพันธะต่ำและคุณสมบัติทางกายภาพลดลง นอกจากนี้การผสมภาชนะเดิมก็มีความสำคัญเช่นกัน สารตัวเติมหรือองค์ประกอบอื่น ๆ สามารถชำระ มั่นใจ ผสมเป็นเนื้อเดียวกัน ของแต่ละส่วนประกอบก่อนทำการผสม (สำหรับสองส่วน) มีความสำคัญต่อการบรรลุคุณสมบัติสูงสุด การวัดความหนืดที่จุดหลายจุดในส่วนผสมสามารถช่วยตรวจสอบและควบคุมความสม่ำเสมอของผิวให้อยู่ในระดับที่ต้องการสำหรับการใช้งาน
ความต้องการการประมวลผลที่ช้าและสำคัญของกาวบางชนิดอาจเป็นข้อเสียที่สำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการดำเนินการผลิตในปริมาณมาก หากกาวมีส่วนประกอบหลายส่วนจะต้องชั่งน้ำหนักและผสมอย่างระมัดระวัง การตั้งค่ามักจะต้องใช้ความร้อนและความดัน ระยะเวลาที่กำหนดไว้นานทำให้อุปกรณ์จับยึดและอุปกรณ์ติดตั้งจำเป็นสำหรับการประกอบ การควบคุมกระบวนการที่เข้มงวดก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกันเพราะคุณสมบัติของกาวนั้นขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์การบ่มและการเตรียมพื้นผิว การตรวจสอบข้อต่อสำเร็จรูปเพื่อควบคุมคุณภาพนั้นทำได้ยากมาก นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องมีการควบคุมอย่างเข้มงวดตลอดกระบวนการพันธะทั้งหมดเพื่อให้แน่ใจว่ามีคุณภาพสม่ำเสมอ เทคนิคการทดสอบแบบไม่ทำลายไม่สามารถทำนายความแข็งแรงของข้อต่อเชิงปริมาณได้
การวัดความหนืดในการทดสอบ
การทดสอบเป็นฟังก์ชั่นที่สำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมกาวและยาแนวด้วยเหตุผลหลายประการ เราไม่สามารถทำนายลักษณะของข้อต่อได้อย่างน่าเชื่อถือเพียงอย่างเดียวจากพารามิเตอร์ของกาวพื้นผิวและการออกแบบข้อต่อ ความหนืดของกาวเป็นตัวบ่งชี้ว่าผลิตภัณฑ์สามารถปั๊มหรือแพร่กระจายบนพื้นผิวได้ง่ายเพียงใด มันแสดงข้อมูลพร้อมกับอัตราการตั้งค่าของของเหลวและแรงตึงผิวที่เกี่ยวข้องกับลักษณะการเปียกของกาวและข้อมูลเกี่ยวกับอายุและการประกอบของกาว การวัดความหนืดสำหรับกาวหรือสารผนึกที่ไหลเวียนอิสระมักจะขึ้นอยู่กับหนึ่งในวิธีการต่อไปนี้ที่อธิบายไว้ในมาตรฐาน ASTM D 1084 การทดสอบกาวและสารผนึกนั้นดำเนินการด้วยเหตุผลหลายประการ พวกเขาเคยชินกับ:
- เลือกระหว่างวัสดุหรือกระบวนการเช่นกาวยึดติดหรือออกแบบร่วม
- ตรวจสอบคุณภาพของวัสดุการผลิตเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาจะไม่เปลี่ยนแปลงตั้งแต่ครั้งสุดท้ายที่พวกเขาได้รับการตรวจสอบเพื่อใช้ในกระบวนการพันธะ;
- ยืนยันประสิทธิภาพของกระบวนการเชื่อมเช่นการทำความสะอาดพื้นผิวหรือการบ่ม หรือ
- ตรวจสอบพารามิเตอร์หรือตัวแปรกระบวนการที่อาจนำไปสู่ความแตกต่างที่วัดได้ในประสิทธิภาพของพันธะ
มีการทดสอบทั่วไปสองประเภทสำหรับกาวและน้ำยาซีล: การทดสอบคุณสมบัติพื้นฐานและการทดสอบปลายทาง การทดสอบคุณสมบัติพื้นฐานเช่นการทดสอบความหนืดมักใช้เพื่อประเมินความสอดคล้องของกาวหรือวัสดุพิมพ์ที่เข้ามาเมื่อระบบตรวจสอบข้อต่อมีความเหมาะสมในการใช้งานเฉพาะ บ่อยครั้งที่การทดสอบอสังหาริมทรัพย์ขั้นพื้นฐานเกิดขึ้นหลังจากที่มีความล้มเหลวหรือเกิดขึ้นไม่ได้อธิบายเพื่อตรวจสอบว่าการเปลี่ยนแปลงในวัสดุที่เข้ามาอาจเป็นผู้กระทำผิดที่เป็นไปได้ จำนวนการทดสอบมาตรฐานสำหรับกาวและยาแนวถูกกำหนดโดยสมาคมเพื่อการทดสอบและวัสดุของอเมริกา (ASTM) และองค์กรวิชาชีพอื่น ๆ เช่นกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯและสมาคมวิศวกรยานยนต์
การควบคุมคุณภาพของวัสดุที่เข้ามา: นอกจากนี้อาจจำเป็นต้องทดสอบผลิตภัณฑ์จำนวนมากที่เข้ามาภายในเพื่อหาคุณสมบัติพื้นฐาน การตรวจสอบเหล่านี้มักจะประกอบด้วยการประเมินคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีเช่นสีความหนืดปริมาณของแข็งน้ำหนักต่อแกลลอนอายุการใช้งานเวลาเปิดและการไหล ร้อยละที่สูงมากของข้อบกพร่องสามารถโยงไปถึงฝีมือไม่ดีหรือขาดความเข้าใจเกี่ยวกับการยึดเกาะ ข้อมูลจำเพาะเป็นส่วนที่จำเป็นของโปรแกรมควบคุมคุณภาพ ข้อมูลจำเพาะเป็นเพียงข้อกำหนดของสิ่งที่กาวกาวหรือกระบวนการต้องปฏิบัติตามเพื่อให้สามารถใช้งานได้
กาวสามารถเป็นส่วนประกอบเดียว แต่พวกเขามักจะประกอบด้วยสององค์ประกอบคือเรซิ่นและ hardener ส่วนประกอบทั้งหมดแยกจากกันและผลิตภัณฑ์ผสมจะต้องมีการทดสอบความหนืด การทดสอบมาตรฐานบางอย่างสำหรับการระบุคุณสมบัติของวัสดุพื้นฐานสำหรับกาวและสารผนึกมีดังนี้:
- ASTM D1084 ความหนืดของกาว
- ASTM D2556 ความหนืดเด่นชัดของกาวที่มีคุณสมบัติการไหลขึ้นอยู่กับแรงเฉือน
- ASTM D3236 ความหนืดของกาวร้อนละลายและสารเคลือบผิว
การจัดการความหนืดในระบบนำส่ง
เมื่อใช้สำหรับทั้งยานยนต์และวัตถุประสงค์การผลิตทั่วไปกาวอุตสาหกรรมใหม่เหล่านี้ถูกนำไปใช้โดยใช้ระบบการจัดส่งกาวที่หลากหลาย ช่วงเหล่านี้มีตั้งแต่ระบบแอพพลิเคชั่นหุ่นยนต์เต็มรูปแบบซึ่งใช้กาวที่มีความแม่นยำและสม่ำเสมอที่วัดได้อย่างรวดเร็วกับชิ้นงานเช่นแผงตัวถังหรือกระจกหน้ารถที่ไม่มีการกำหนดราคาไปจนถึงระบบแอพพลิเคชั่นที่ใช้ปืนที่คนงานในโรงงานใช้เพื่อทากาวกับแผงและชิ้นส่วนด้วยตนเอง ระหว่างการประกอบสายการผลิต เพื่อให้เกิดการไหลที่สม่ำเสมอมากขึ้นและลูกปัดของวัสดุในระหว่างการใช้งานสามารถเพิ่มตัวควบคุมความหนืดของของไหลที่ปลายน้ำของปั๊ม
การไหลและความหนืดเป็นลักษณะที่สำคัญที่สุดบางประการที่เกี่ยวข้องกับสารเคลือบหลุมร่องฟันและกาวซึ่งควรแสดงคุณสมบัติคล้ายของเหลว (ควรไหล) เพื่อที่จะนำไปใช้ แต่ต้องมี 'แทค' เพียงพอที่จะยึดติดหรือยึดวัสดุพิมพ์เข้าด้วยกัน - พฤติกรรม ได้รับอิทธิพลจากคุณสมบัติ viscoelastic เมื่อนำไปใช้แล้ววัสดุส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนสถานะของเหลวและของแข็งตามลำดับในรูปแบบซีลที่แข็งแรงหรือพันธะกาว สำหรับกาวที่มีความหนืดต่ำความหนืดมีความสำคัญต่อการเจาะพื้นผิวที่ติดกาวและไหลเข้าไปในช่องว่างของการติดกาว สำหรับกาวที่มีความหนืดสูงจำเป็นต้องใช้ความหนืดที่ถูกต้องเพื่อเชื่อมช่องว่างขนาดใหญ่และป้องกันไม่ให้ไหลเข้าไปในช่องว่างและรูพรุนขนาดเล็กบนพื้นผิว
ความหนืดคือการวัดลักษณะการไหลและการควบคุมเป็นหนึ่งในการดำเนินการที่สำคัญที่สุดของกาวและขั้นตอนการส่งมอบยาแนว ประเด็นสำคัญเกี่ยวกับความสำคัญของความหนืดสารละลาย:
- สามารถวัดความหนืดการเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่นความเสถียรปริมาณตัวทำละลายและน้ำหนักโมเลกุลได้ ความหนืดเป็นตัวบ่งชี้ที่มีประสิทธิภาพของ การกระจายขนาดอนุภาค. การเปลี่ยนแปลงการกระจายขนาดอนุภาคอาจส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติรวมถึงความหนาแน่นรีโอโลยีและความหนาของการเคลือบ คุณสมบัติที่สามารถได้รับผลกระทบคือ ทนต่อสารเคมี, คุณสมบัติความร้อน, ทนต่อแรงกระแทก, การหดตัว, ความยืดหยุ่น, การบริการและความแข็งแรงการตรวจสอบความหนืดอย่างต่อเนื่องและการปรับเปลี่ยนสูตรตามความจำเป็นถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ถูกต้องของกาวและสารปิดผนึกในแต่ละแอปพลิเคชัน
- การตรวจสอบและควบคุมความหนืดอย่างต่อเนื่องมีความจำเป็นเพื่อตรวจจับและหลีกเลี่ยงปัญหาในการจัดส่งอันเนื่องมาจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ระดับความชื้น คาร์บอนไดออกไซด์ ค่า pH และออกซิเจน รวมถึงสารเคมีอื่นๆ ที่อาจส่งผลเสียต่อกาวและสารปิดผนึก
เพื่อให้มีกระบวนการใช้งานที่สม่ำเสมอและเพื่อไม่ให้สิ้นเปลืองวัสดุและปรับการใช้พลังงานให้เหมาะสมจึงเป็นที่ต้องการอย่างมากที่ความหนืดจะถูกควบคุมโดยอัตโนมัติให้มีค่าคงที่มาก การตรวจสอบและควบคุมความหนืดแบบเรียลไทม์แบบอินไลน์ เป็นสิ่งจำเป็น ปรับปรุงประสิทธิภาพและลดต้นทุน ในเกือบทุกสูตรและกระบวนการส่งมอบของกาวและเคลือบหลุมร่องฟัน ผู้ปฏิบัติงานในกระบวนการตระหนักถึงความต้องการของเครื่องวัดความหนืดที่ตรวจสอบความหนืดและอุณหภูมิและสามารถใช้ความหนืดที่ชดเชยอุณหภูมิเป็นตัวแปรกระบวนการหลักเพื่อให้มั่นใจถึงความสอดคล้องและลดความล้มเหลว