The application of advanced surface preparation methods in the adhesive bonding process

• Autorzy: Rams Beata , Bugalski Tadeusz

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2019.5/5

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie nowoczesnych metod przygotowania powierzchni w procesie klejenia

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

An important part in the process of adhesive bonding is played by the appropriate preparation of surfaces to be subjected to adhesive bonding. The objective of the tests discussed in the article was to identify the effect of various surface preparation methods, including cleaning, grinding, atmospheric plasma treatment and the ATOP method on the strength of adhesive-bonded joints. The tests involved the use of specimens made of aluminium alloy EN AW 5754 as well as specimens made of glass fibre-reinforced epoxy-based plastics. The specimens were subjected to overlap adhesive bonding involving the use of Araldite two-component epoxy adhesive (Huntsman). The article presents results of the static shear test (of the overlap joints) in relation to a given surface preparation method applied before the adhesive bonding process. The highest strength of the adhesive-bonded joints made in the aluminium alloy was obtained in relation to the ATOP method-based treatment. In addition, the above-named method makes it possible to properly prepare a cleaned surface by forming a protective layer ensuring proper surface preparation for several months. In turn, the highest strength of the adhesive-bonded joints made of glass fibre-reinforced plastics was obtained in relation to the surface treatment performed using atmospheric plasma.

PL

W procesie klejenia ważną rolę odgrywa odpowiednie przygotowanie powierzchni klejonych. Celem badań, przedstawionych w artykule, było sprawdzenie wpływu różnych metod przygotowania powierzchni, takich jak: oczyszczanie, szlifowanie, obróbka plazmą atmosferyczną, metoda ATOP na wytrzymałość złączy klejowych. Badania wykonano na próbkach ze stopu aluminium EN AW 5754 oraz próbkach z tworzyw sztucznych wykonanych na osnowie epoksydowej wzmacnianych włóknem szklanym. Próbki klejono na zakładkę klejem epoksydowym dwuskładnikowym - Araldite, firmy Huntsman. Przedstawiono wyniki badań statycznej próby ścinania złączy zakładkowych w zależności od zastosowanej metody przygotowania powierzchni przed klejeniem. Najwyższą wytrzymałości złączy klejowych, dla próbek wykonanych ze stopu aluminium, uzyskano przy obróbce metodą ATOP. Metoda ta pozwala także na odpowiednie zabezpieczenie oczyszczonej powierzchni poprzez wytworzenie warstwy ochronnej, zapewniając prawidłowe przygotowanie powierzchni przez okres kilku miesięcy. Natomiast przy łączeniu tworzyw sztucznych wzmacnianych włóknem szklanym najwyższą wytrzymałość uzyskano przy obróbce powierzchni przed procesem klejenia za pomocą plazmy atmosferycznej.

Słowa kluczowe

EN

adhesive bonding; surface preparation methods; surface treatment; adhesive-bonded joints

PL

połączenia klejowe; metody przygotowania powierzchni; obróbka powierzchniowa; połączenia adhezyjne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 63, No. 5
• Strony: 45--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rams Beata

• Łukasiewicz – Instytut Spawalnictwa, Department of Resistance and Friction Welding and Environmental Engineering

autor

Bugalski Tadeusz

• AMAT

Bibliografia

• [1] Mirski Z. et al.: Wpływ przygotowania powierzchni stopów aluminium, magnezu i tytanu na właściwości złączy klejowych. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2017, no. 5, pp. 68–73.
• [2] Rudawska A.: Przygotowanie powierzchni do klejenia wybranych materiałów konstrukcyjnych. Monograph. Politechnika Lubelska, Lublin, 2007.
• [3] Wiącek Z.: Wpływ struktury powierzchni stopów aluminium na wytrzymałość połączeń klejowych. Polimery – Tworzywa Wielkocząsteczkowe, 1987.
• [4] Kuczmaczewski J.: Podstawy konstrukcyjne i technologiczne oceny wytrzymałości adhezyjnych połączeń metali. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Lubelskiej, Lublin, 1995.
• [5] Godzimirski J.: Wytrzymałość doraźna konstrukcyjnych połączeń klejowych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2002.
• [6] Żenkiewicz M.: Adhezja i modyfikowanie warstwy wierzchniej tworzyw wielkocząsteczkowych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2000.
• [7] Loctite handbook: Loctite Worldwide. Design Handbook. Publ. Loctite European Group, Munich, 1998.
• [8] Training materials for a European Adhesive Specialist (EAS) course, Fraunhofer IFAM, 2016.
• [9] Training materials for a European Adhesive Bonder (EAB) course, Fraunhofer IFAM, 2014.
• [10] Rams B. et al.: Ch-8 – Studium i badania technologii klejenia materiałów konstrukcyjnych oraz spawania i zgrzewania tworzyw sztucznych. Instytut Spawalnictwa, Gliwice, 2006.
• [11] Rams B. et al.: BW-6, Przygotowanie kompendium wiedzy o technice klejenia różnych materiałów konstrukcyjnych. Instytut Spawalnictwa, Gliwice, 2017.
• [12] Rams B.: BW-12, Badanie rozpoznawcze własności złączy klejowych przy łączeniu stopów aluminium zabezpieczonych warstwą specjalną. Instytut Spawalnictwa, Gliwice 2018.
• [13] PN-EN 1465:2009: Kleje – Oznaczanie wytrzymałości na ścinanie przy rozciąganiu połączeń na zakładkę.
• [14] PN-EN 13887:2005: Kleje do połączeń konstrukcyjnych. Wytyczne przygotowania powierzchni metali i tworzyw sztucznych przed klejeniem.
• [15] Educational materials by AMB – Technic, 2019.

Uwagi

1. Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 37-43.

2. Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).