Print

Konstrukční lepení versus tradiční metody spojování dílů

-- 16.03.2018

Ve výrobě více než jinde platí, že čas jsou peníze. Proto je cílem mít výrobní procesy rychlé a efektivní a současně zachovat kvalitu výsledného výrobku. 

U řady aplikací je jedním z přínosů tradičních metod, jako jsou nýty, šrouby, svary či oboustranné lepicí pásky, okamžitá fixace dílů. Někteří výrobci se používání kapalných lepidel vyhýbají z důvodu prodlevy nutné pro dosažení manipulační pevnosti spoje. 

I když jsou lepidla dodávána v široké škále technologií s dobou vytvrzení od několika vteřin po hodiny, všechna potřebují toto vytvrzení absolvovat. V tomto článku porovnáme náklady na lepení a celkové náklady technologií s okamžitou fixací dílů. Málokdo si uvědomuje, že metody s okamžitou fixací zahrnují skryté náklady. Jedná se například o odbornou pracovní sílu pro svařování, o práci a čas potřebný při používání šroubů nebo nýtů či o přípravu povrchů při práci s oboustrannými lepicími páskami. 

Čtyři hlavní metody spojování dílů 

  • S využitím tepla – bodové nebo tavné svařování*
  • Mechanické upevňovací prvky – šrouby, vruty nebo nýty*
  • Oboustranné lepicí pásky*
  • Kapalná lepidla 

* Považuje se za metodu s okamžitou fixací dílů nebo za tradiční metodu spojování. 

Studie ukázaly, že nejpevnější metody spojování dílů jsou svařování a lepení. Pevnost se snižuje při použití šroubů, bodového svařování, nýtů a zejména u oboustranné pásky. Konstrukční lepidla nahrazují v různých průmyslových odvětvích tradiční metody spojování součástí, protože nabízejí nižší výrobní náklady, zlepšení vzhledu a zkrácení doby montáže. 

Lepidla mají oproti tradičním metodám spojování dílů řadu výhod. Rovnoměrně rozkládají zatížení po celé ploše spoje, čímž snižují bodové namáhání. Jsou umístěna uvnitř spoje a na sestavě téměř neviditelná. Odolávají namáhání v ohybu i vibracím, navíc těsní lepené spoje, čímž chrání díly před korozí. Mohou vyplnit i široké spáry, hmotnost sestavy zvyšují jen minimálně a lepí rozličné materiály. 

Lepidla mají i svá omezení. Před prováděním dalších úkonů na sestavě musejí dosáhnout manipulační pevnosti, což může trvat od několika vteřin po několik hodin. Během vytvrzování lze ale použít fixační přípravky, které umožní provádět další operace. Díly spojené lepidlem však nelze snadno rozebrat pro provedení údržby nebo oprav. 

Skutečné náklady při spojování dílů s využitím tepla

Po skončení svařování dosahuje spoj okamžitě maximální pevnosti. Svařování však vyžaduje odborné pracovníky a čas úměrný délce svařovaného spoje. Navíc je třeba započítat i náklady na svařovací vybavení, přídavné kovy, plyny, energii a celkový čas svařovacího procesu. Svařované spoje často nemají potřebný estetický vzhled a po svařování musí být většina spojů pro dosažení požadovaného vzhledu broušena a leštěna, což je časově náročné. Pro zkrácení času svařování mohou výrobci použít technologii švového nebo bodového svařování, ale sníží se tím celková pevnost spoje a svary musejí být též začištěny. Svařované díly jsou jen těžko rozebíratelné. 

Lepidla se snadno používají v automatizovaných výrobních procesech. Nanášejí se na konkrétní místa a v dostatečném množství, aby došlo k vyplnění spáry mezi lepenými povrchy, a poskytují téměř stejnou pevnost jako tavné svařování a vyšší pevnost než ostatní metody mechanického spojování dílů. 

Skutečné náklady při mechanickém spojování dílů

Spojování dílů pomocí šroubů, vrutů nebo nýtů rovněž patří mezi metody s okamžitou fixací. Všechny mechanické metody jsou však drahé a vyžadují další práci při vrtání otvorů a montáži upevňovacích prvků. Výrobci musejí držet skladem zásoby upevňovacích prvků různých velikostí. Mechanické upevňovací prvky navíc nerozkládají zatížení po celé ploše spoje, to se naopak soustředí bodově v místě upevňovacího prvku. Bodové namáhání často vede k poškození materiálu v oblasti otvoru nebo k selhání samotného spojovacího prvku. 

Skutečné náklady při použití oboustranných lepicích pásek

I když oboustranné lepicí pásky nevytvářejí pevnostní spoj, patří k metodám s okamžitou fixací dílů. Z porovnání postupů vytvoření spoje pomocí oboustranné pásky a lepidla vyplývá, že aplikace pásky vyžaduje dva kroky navíc a je o 20 % časově náročnější než aplikace lepidla. Aby nebyla snížena pevnost spoje, před použitím pásky musí být z povrchu odstraněny veškeré nečistoty. I když znečištění povrchu snižuje pevnost i u konstrukčních lepidel, stále výrazně překonávají pevnost oboustranných pásek, a to i v případě, kdy jsou nalepeny na čistém povrchu. Pásky naprosto selhávají na mastném povrchu. 

Po spojení lepených ploch pomocí pásky již nelze měnit polohu dílů. Lepidla ale mají různou „otevřenou dobu“, což dává určitý čas na dodatečnou úpravu polohy dílů. Sestavy lepené pomocí konstrukčních lepidel je třeba fixovat po dobu nutnou k dosažení manipulační pevnosti. Pokud není možné provést fixaci, jsou k dispozici lepidla natolik hustá, že jsou jimi díly drženy až do dosažení manipulační pevnosti.

Pro vyplnění spár se používají různé tloušťky oboustranných pásek, které mohou být vhodným řešením tam, kde je šířka spáry konstantní. S narůstající velikostí spáry může pevnost ve smyku u pásky poklesnout až o 50 %, ale odolnost vůči loupání může stoupnout až o 100 %. Pro nejlepší kombinaci pevnosti ve smyku a odolnosti vůči loupání by měla být tloušťka pásky přibližně 0,8 mm. Odolnost konstrukčních lepidel vůči loupání bývá až desetkrát vyšší, proto nemusí být vliv spáry při návrhu konstrukce tolik zohledňován. V případě vyplňování spár oboustrannou páskou je však opatrnost namístě. Pro potřebnou adhezi vyžadují oboustranné pásky důkladnou přípravu lepených ploch, ale i na čistém povrchu mají nejnižší pevnost ze všech metod spojování dílů. 

Spojování dílů pomocí konstrukčních lepidel

Konstrukční lepidla jsou skvělou alternativou pro spojování kovů, plastů a kompozitních materiálů. Pokrok v technologiích konstrukčních lepidel rozšířil oblast použití i na obtížně lepitelné materiály, jako je galvanizovaná ocel nebo plasty typu polyetylen a polypropylen. 

Jak vybrat správné lepidlo pro vaši aplikaci?

U konkrétní aplikace se vždy jedná o řadu parametrů, které je nutné zvážit. Proto naše společnost přichází s novým on-line nástrojem, který vám pomůže s rychlým výběrem správného lepidla. Stále budete pravděpodobně na konci výběru potřebovat radu našich technických odborníků a budete si chtít produkt i vyzkoušet. Ale namísto studování webových stránek, katalogů a technických dat stačí jen „říct“, co potřebujete, digitálnímu průvodci pro výběr (www.vyber-lepidla.cz), a to tak, že zodpovíte několik jednoduchých, ale specifických otázek: jaké materiály chcete spojit, jaká je požadovaná pevnost sestavených dílů, jakým teplotám má spoj odolat, zda je zatížení statické nebo dynamické, jak rychle potřebujete spoj vytvrdit nebo jakou spáru je třeba vyplnit. Celý proces vám zabere pouze několik minut.


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Functional Safety Engineer Training v Bratislave
2018-06-26 - 2018-06-29
Místo: Bratislava
Moderní technologie pro potravinářský průmysl
2018-09-25 - 2018-09-25
Místo: Olomouc
Moderní technologie pro farmaceutický průmysl
2018-09-26 - 2018-09-26
Místo: Olomouc
PROMOTIC SCADA + eWON flexy workshop
2018-09-26 - 2018-09-26
Místo: Hotel Absolutum Boutique Hotel, Praha
MSV Tour 2018
2018-10-01 - 2018-10-04
Místo: Výstaviště Brno

Katalog

Panasonic Electric Works Europe AG
Panasonic Electric Works Europe AG
Veveří 3163/111
616 00 Brno
tel. +420 541 217 001

Brady s.r.o
Brady s.r.o
Na Pantoch 18
831 06 Bratislava
tel. +421 2 3300 4862

ABB s.r.o.
ABB s.r.o.
Štětkova 1638/18
14000 Praha 4
tel. +420739552216

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

všechny firmy
Reklama



Tematické newslettery






Anketa


Na horách/u moře
Na chalupě/chatě v tuzemsku
Co je to dovolená?

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   Partneři   |   Blogy   |   
Copyright © 2007-2018 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI