Analiza stanu energetycznego warstwy wierzchniej stali 0H18N9T i poliamidu PA6 po wybranych sposobach przygotowania powierzchni do klejenia

• Autorzy: Domińczuk J. , Serwin A.

Warianty tytułu

EN

Analysis of the steel 0H18N9T energy state and polyamide PA6 surface layer after applying various methods of surface preparation for the adhesion process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu wybranych sposobów przygotowania powierzchni, stosowanych w procesie klejenia, na stan energetyczny warstwy wierzchniej. Badaniom poddano dwa materiały: poliamid PA6 oraz stal 0H18N9T. Podstawą do określenia stanu energetycznego warstwy wierzchniej był pomiar kąta zwilżania przez dwie ciecze, tj. wodę i dijodometan. W wyniku pomiarów kąta zwilżania określono stan energetyczny warstwy wierzchniej, a następnie dokonano zestawienia uzyskanych wyników składowych energii powierzchniowej wyznaczonych w oparciu o przyjęte metody obliczeń. Na podstawie prezentowanych w pracy wyników obliczeń składowej polarnej i niepolarnej energii swobodnej dokonano oceny możliwości stosowania metod: Fowkesa, Owensa-Wendta i metody Wu w analizach stanu warstwy wierzchniej materiałów przeznaczonych do sklejenia. Uzyskane wyniki badań stanu energetycznego warstwy wierzchniej porównano z wartością pracy adhezji. Na podstawie uzyskanych wyników przeprowadzono analizę możliwości poprawy jakości połączeń klejowych przez stosowanie metod obróbki powierzchni sprzyjających procesom adhezyjnym ze szczególnym uwzględnieniem adhezji specyficznej, a w szczególności sił dyspersyjnych (Londona). Przeprowadzono również ogólną analizę możliwości stosowania wybranych metod obliczania energii powierzchniowej, w tym metody opartej na równaniu Younga, do oceny jakości warstwy wierzchniej materiałów przeznaczonych do sklejenia.

EN

The article presents an impact analysis of different methods of surface preparation for adhesion process of the surface layer energy state. The study involved two materials: polyamide PA6 and steel 0H18N9T. The measurement of contact angles of two liquids: water and diazomethane was the basis for determining the energy state of the surface layer. A surface free energy layer was calculated basing on the results of contact angle measurements and then results of surface energy components calculations were collated on the basis of the selected method of calculation. The presented results of calculations of the polar and disperse component of the surface free energy were used to assess the applicability of the Fowkes, Owens-Wendt and Wu methods in the analysis of surface layer state of materials prepared for adhesion process. Based on the presented results the analysis of possibilities improving the adhesive bonds quality by applying surface treatment processes conducive to adhesion with particular regard to a specific adhesion, in particular, the dispersive forces (London’s) was conducted. Also an overall possibility of the selected methods usage for calculating the surface free energy, including method based on the Young’s equation, are to evaluate the quality of the surface layer materials for adhesion process was analysed.

Słowa kluczowe

PL

energia swobodna; praca adhezji; połączenia klejowe

EN

surface free energy; work of adhesion; adhesive bonds

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Warszawski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Technologia i Automatyzacja Montażu
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 4
• Strony: 42--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., wykr.

Twórcy

autor

Domińczuk J.

• Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Instytut Technologicznych Systemów Informacyjnych, 20-618 Lublin, ul. Nadbystrzycka 36

autor

Serwin A.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydziału Inżynierii Produkcji, Katedra Eksploatacji Maszyn i Zarządzania Procesami Produkcyjnymi, 20-612 Lublin, ul. Głęboka 28

Bibliografia

• 1. Kuczmaszewski J.: Fundamentals of metal-metal adhesive joint design. Lublin University of Technology: Polish Academy of Sciences. Lublin 2006.
• 2. Godzimirski J.: Wytrzymałość doraźna konstrukcyjnych połączeń klejowych. WNT: Warszawa 2002.
• 3. Żenkiewicz M.: Methods for the calculation of surface free energy of solids. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering; 2007; 24: 137–145.
• 4. Domińczuk J., Szabelski J.: Analysis of energetic properties of the surface layer – overview of methods for measuring the contact angle and the surface free energy. Monografia: Editors: Antoni Świć, Jerzy Lipski: Computer Aided Production Engineering. Lublin University of Technology, Lublin 2013: 42–54.
• 5. Kłonica M.: Ozonowanie jako ekologiczna metoda modyfikacji warstwy wierzchniej stopu aluminium. Postępy Nauki i Techniki. 2011; 7: 86–93.
• 6. Kłonica M., Kuczmaszewski J.: Ozonowanie jako efektywna i ekologiczna metoda kształtowania stanu energetycznego warstwy wierzchniej materiałów polimerowych. Monografia. Knosal R.: Innowacje w zarządzaniu i inżynierii produkcji. Oficyna Wydawnicza Polskiego Towarzystwa Zarządzania Produkcją; 2012: 381–392.
• 7. Kłonica M., Kuczmaszewski J., Ozonek J., Mendyk E.: Modyfikacja warstwy wierzchniej tworzyw polimerowych (Poliamid PA6 oraz Politetrafluoroetylen) w atmosferze ozonu. Forum – Innowacyjne Materiały, Lublin – 2013: 47–48.