Lijmen en kitten in de Carrosseriebouw 7565TSQ8065

Lijmen en kitten in de Carrosseriebouw

7565TSQ8065

COLOFON ©2012 Kenteq, Hilversum Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand dan wel openbaar gemaakt in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opname, of enige andere wijze, zonder voorafgaande toestemming van de uitgever. Ondanks alle zorg die aan dit lesmateriaal is besteed kunnen auteurs, redacteuren en uitgever geen aansprakelijkheid aanvaarden voor eventuele schade, die zou kunnen voortvloeien uit enige fout, die in dit leermiddel zou kunnen voorkomen. Overal waar u in dit leermiddel de mannelijke vorm hij aantreft, wordt ook de vrouwelijke vorm zij bedoeld. Kenteq Olympia 6-8 1213 NP Hilversum Postbus 81 1200 AB Hilversum T (035) 750 45 04 www.kenteq.nl [email protected]

LIJMEN EN AFDICHTEN IN DE CARROSSERIEBOUW

LIJMEN EN AFDICHTEN IN DE CARROSSERIEBOUW

INHOUDSOPGAVE

Inhoud HOOFDSTUK 1 INLEIDING ..................................................................................... 3 HOOFDSTUK 2 LIJM - en KITSOORTEN ................................................................ 9 HOOFDSTUK 3 VOORBEHANDELING ................................................................. 17 HOOFDSTUK 4 APPLICATIE BIJ SCHADEHERSTEL.......................................... 21 HOOFDSTUK 5 VEILIGHEID EN HYGIËNE .......................................................... 28 Opgaven Kitten ......................................................................................................... 33 Opgaven Lijmen ....................................................................................................... 34

2

HOOFDSTUK 1 INLEIDING Verbindingstechnieken Lijmen is naast lassen, solderen en het mechanische verbinden één van de vele technieken om materialen met elkaar te verbinden.

Wat is lijmen? Er wordt over het lijmen gesproken als er twee materialen aan elkaar worden bevestigd met behulp van een tussen stof ( geen vloeibaar metaal is) die hecht aan de beide oppervlakken (adhesie) en tijdens belasting voldoende eigen sterkte bezit (cohesie).

Adhesie en cohesie Adhesie en cohesie zijn twee verschillende grootheden die in de Bij adhesie gaat het over de hechting van de lijm met het oppervlak. Hoe de hechting van een lijmlaag ontstaat is niet met een paar woorden te omschrijven, doch in grote lijnen zijn er de volgende mogelijkheden; te weten:

1. door een fysisch- en/of chemisch proces tussen de lijm en de te lijmen vlakken. Hieronder verstaan we het onderling aantrekken van moleculen. 2. door een "verankering" van de uitgeharde lijmlaag in de poriën van het lijmvlak (zie afbeelding 1.1).

Afbeelding 1.1 "Verankering".

3

Adhesiebreuk Men spreekt van een adhesiebreuk indien de verbinding tussen het werkstuk en de lijmlaag is verstoord. De lijm breekt los van het gelijmde oppervlak. Een adhesiebreuk kan worden veroorzaakt door: - gebrekkige voorbehandeling van de te lijmen oppervlakken (vet, stof, siliconenresten). - corrosie. - een verkeerde combinatie van lijm (of primer) met de ondergrond. - fysische/chemische inwerking op de interface van lijm en materiaaloppervlak.

Cohesie De aantrekkingskracht tussen de lijmmoleculen onderling wordt de cohesie genoemd.

Cohesiebreuk Men spreekt van een cohesie-breuk indien er een breuk optreedt in de lijmlaag zelf. Een cohesiebreuk kan worden veroorzaakt door: - mechanische overbelasting. - klimatologische omstandigheden. - fysische/chemische inwerking op de lijm. De sterkte van een lijmverbinding is van twee factoren afhankelijk; te weten: 1. de sterkte van de hechting van de lijm aan de lijmvlakken (adhesie). 2. de innerlijke sterkte van de lijmlaag zelf (cohesie).

4

Een lijmverbinding kan dan ook met een ketting worden vergeleken die uit drie schakels bestaat (zie afbeelding 1.2). Schakel 1 = de adhesie tussen lijmvlak 1 en de lijmlaag. Schakel 2 = de cohesie van de lijmlaag. Schakel 3 = de adhesie tussen lijmvlak 2 en de lijmlaag. Als er van primers of coatings sprake is behoren deze ook tot de schakels.

Afbeelding 1.2 Kettingschakels.

Zoals bij iedere ketting bepaalt de zwakste schakel de sterkte van de ketting. Indien een hoogwaardige lijm wordt toegepast maar de adhesie tussen bijvoorbeeld lijmvlak 2 en de lijmlaag onvoldoende is, dan gaat de lijmverbinding bij een lagere belasting kapot dan waarop was gerekend. De hechting van de lijmlaag valt of staat dan ook met een goede voorbehandeling van de te lijmen oppervlakken.

5

Wat is kitten? Kit is een tussenstof, wat geen vloeibaar metaal is, die als voornaamste functie heeft het vloeistof- en gasdicht maken van twee met elkaar verbonden materialen. Daartoe moet een kit evenzeer voldoende adhesie vertonen en mag het iets minder cohesie bezitten dan een lijm in het algemeen. In afbeelding 1.3 wordt aangegeven wat het meest elementaire verschil is tussen kitten en lijmen, met behulp van de rek bij breuk en de sterkte bij breuk.

Afbeelding 1.3 Stijf tot elastisch en sterk tot zwak.

Door sommigen wordt kitten en lijmen als wezenlijke andere handelingen beschouwd. Toch zijn er voor beide handelingen een aantal belangrijke aspecten die hetzelfde zijn.

Produkten welke met de grafiek kunnen worden gerangschikt zijn: hard - epoxy, pu, secondenlijm hard/elastisch - pu lijm, ms polymeer elastisch - pu kit, ms polymeer zacht/elastisch - siliconen, ms polymeer plastisch - butyl. Aan een lijm of een kit kunnen een aantal specifieke eisen worden gesteld voor gebruik in de caravanherstelsector.

©

6

De lijm: * moet de gewenste treksterkte hebben. * mag niet corrosief zijn. * moet schimmelwerend zijn. * mag geen schadelijke gassen afgeven. * moet overschilder- dan wel overspuitbaar zijn. * moet schuurbaar zijn. * moet al dan niet elastisch zijn. * moet al dan niet trillingdempend zijn. * moet tegen water en/of bepaalde chemicaliën bestendig zijn. * moet een hoge weers- en veroudering bestendigheid bezitten. Aan een lijmverbinding kunnen ook specifieke eisen worden gesteld. De lijmverbinding moet: * stijf of flexibel zijn. * gas - en vloeistofdicht zijn. * de gewenste sterkte hebben en moet tegen grote temperatuurwisselingen bestendig zijn. De elasticiteit van de lijm; hoe stijver de lijm des te meer piekspanningen er worden opgebouwd. Daardoor neemt de kans op scheuring toe. Een elastischer lijm vervormt en daardoor worden er relatief minder hoge spanningen opgebouwd bij belasting. Temperatuur, vocht en chemicaliën hebben een sterke invloed op het bovenstaande. Bij verhoging van de temperatuur (zeker bij overschrijding van de glasovergangstemperatuur) zullen lijmen meer kunnen vervormen. Daarentegen neemt ook de cohesie af. De invloed van dit laatste is in de meeste gevallen het sterkst. Een enkele lapnaadverbinding breekt bij lagere spanningen als de temperatuur verhoogd wordt. De inwerking van vocht en chemicaliën doet dit beeld in het algemeen verslechteren.

©

7

Aandachtspunten bij het lijmen De lijmtechniek is voor velen een onbekende en mystieke verbindingstechniek. Daarom is het goed om hier in het kort de meest essentiële onderwerpen aan te geven die het lijmen als techniek tot een succes kunnen maken. 1. Omdat de hechting van lijm varieert van materiaal tot materiaal is kennis en ervaring daarvan belangrijk. 2. Met de materialen verschilt de manier waarop deze moeten worden voorbehandeld. 3. Hoe wordt de lijm aangebracht (applicatie) en wat zijn de procescondities die van invloed zijn. 4. Veiligheid, hygiëne en milieu.

©

8

HOOFDSTUK 2 LIJM - en KITSOORTEN

Keuze van de lijm of kit De keuze van de lijm, dus niet van het merk, wordt bepaald door de constructeur in samenspraak met een lijmleverancier. Meestal voldoet een standaard lijm uit het productpakket prima. Soms wordt een speciale lijm ontwikkeld. De lijm waarmee caravan overzetplaatwerk is gekozen op basis van en aantal eigenschappen. . Voor elk lijmproduct is een bepaald stappenplan te maken, globaal ziet het er dan zo uit.

©

9

©

10

©

11

©

12

©

13

Indeling lijmen Lijmen komen met hun eigenschappen veelal sterk overeen met gelijksoortige kitten, doch ze hebben van de fabrikant in de eerste plaats de eigen schap meegekregen om een krachtige verbinding tussen twee te verbinden oppervlakken tot stand te brengen. Een handige indeling is een combinatie van chemicaliën type en van aanbrengmethode zie tabel 2. Lijmhoofdgroepen Epoxy

1K, 2K

Polyurethaan

1K, 2K

Acrylaten

anaërobe (borglijm) cyanoacrylaten (secondenlijm)

Smeltlijmen

Eva, PP, PA, e.d.

Contactlijmen

neopreen, chloropreen

Polyvinylacetaten

(dispersie)witte houtlijm

Siliconen

1K, 2K

MS polymeren

1K, 2K

Butyl

band en kit

Tabel 2 Indeling van lijmen

De lijmen zijn in vier groepen in te delen; te weten: 1. de groep van de starre of sterke lijmen. tot deze groep behoren de 2K-epoxylijmen en acrylaatlijmen. 2. de groep van de "elastische" lijmen. tot deze groep behoren de 1K- en 2K-polyurethaanlijmen en de tapes de rubberlijmen en pva lijmen. 3. de groep van de elastische kitten. 4. de groep van de plastische kitten. De dikte van de lijmlagen is afhankelijk van het type lijm. Als vuistregel kan gesteld worden dat de stijvere lijmen in dunner lagen aangebracht worden en de meer elastische in dikker lagen.

©

14

Hoe werkt een lijm? In de inleiding zijn al een aantal basisbegrippen uiteengezet met betrekking tot de techniek van het lijmen en kitten. Hieronder wordt een uiteenzetting gegeven over het werkingsprincipe van gebruike lijmsoorten. 2K-Polyurethanen Polyurethanen die worden gebruikt bij het verlijmen van caravanoverzet plaatwerk worden toegepast vanwege de bijzondere eigenschappen die aan deze lijm zijn meegegeven. De lijm hard uit doordat er een reactie plaatsvindt met de bijgemengde harder. Zodra de vermenging een feit is zal de massa zich gaan omzetten in een hoogwaardige elastomeer. De snelheid van uitharding is in hoge mate afhankelijk van de temperatuur. Voor deze lijmsoort is een temperatuur tussen de 18°C en 20°C noodzakelijk.

Afbeelding 2.1 De viscositeit bij een bepaalde temperatuur.

Naarmate de tijd verstrijkt zal de aangemaakte lijm dikker worden.

Afbeelding 2.2 De verwerkingstijd ten opzichte van de temperatuur.

Zodra de lijm gemengd wordt begint de reactie. De plastische massa begint zich zelf om te zetten naar een hoog waardige elastomeer. De tijd die beschikbaar is om de aangemaakte lijm te verwerken hangt nauw samen met de temperatuur van de substantie en de omgeving. De snelheid van doorharding hangt af van de temperatuur luchtvochtigheid die beschikbaar is. ©

15

Eigenschappen van kitten Wat onder een elastische-, een plastische- dan wel een plastisch/elastische kit wordt verstaan wordt duidelijk aan de hand van afbeelding 2.3 en de hierna volgende definities: 1 Elastische kit (2.3.a) Onder belasting vertoont de kitlaag een vervorming. Na wegvallen van die belasting veert de kitlaag geheel in zijn oude vorm terug. 2 Plastische kit (2.3.b) Onder belasting vertoont de kitlaag een vervorming. Na wegvallen van die belasting veert de kitlaag slechts gedeeltelijk weer in zijn oude vorm terug. Er blijft dus een gedeelte vervorming over. 3 Plastisch/elastische kit Onder belasting vertoont de kitlaag een vervorming. Na wegvallen van die belasting veert de kitlaag afhankelijk van de grootte van die belasting of geheel of gedeeltelijk weer in zijn oude vorm terug. Veelal is het elastische gebied klein en overheerst het plastische gebied. Vandaar ook zijn benaming.

Afbeelding 2.3 Verschil tussen elastische- en plastische kit.

©

16

HOOFDSTUK 3 VOORBEHANDELING Op oppervlakken zijn vaak andere stoffen aanwezig die de hechting beïnvloeden zie afbeelding 3.1. Opruwen Ontvetten Siliconen (resten) vet & zouten oxide Substraat

Afbeelding 3.1 Oppervlak schematisch voorgesteld.

Voorbehandeling van de lijmvlakken Zoals we gezien hebben is het mechanisme van de hechting afhankelijk van de adhesie en de cohesie. De sterkte van de lijmverbinding kan daarom niet groter zijn dan de zwakste schakel van deze beide invloeden. De lijmverbinding moet dus voor wat betreft haar adhesie- en cohesie-eigenschappen in evenwicht zijn. Het heeft geen zin aan de optimale verharding, de cohesie, overdreven aandacht te schenken als de oppervlakte-voorbehandeling van het vlak, dat wil zeggen de adhesie, wordt verwaarloosd, zie afbeelding 3.2. De adhesie kan door speciale voorbehandelingen van de te lijmen oppervlakken aanzienlijk worden verbeterd.

Afbeelding 3.2 Weinig of geen hechting.

©

17

Ontvetten, mechanische voorbehandeling De sterkte van een lijmverbinding kan, ten aanzien van de verbindingskrachten tussen de lijmlaag en het werkstuk, zowel door ontvetten als door een mechanische en een chemische oppervlaktevoorbehandeling aanzienlijk toenemen. Ontvetten. Om een goede lijmverbinding te maken, moeten olie, vet, stof en overige vuilresten volledig worden verwijderd. In principe moet een lijmvlak altijd ontvet worden: - als er geen mechanische of chemische oppervlaktevoorbehandeling plaatsvindt, respectievelijk: - voor en na iedere oppervlaktevoorbewerking. - en vanzelfsprekend voor iedere chemische behandeling. Voor het aanbrengen van de lijm moet het opnieuw verontreinigen van de al ontvette lijmvlakken worden vermeden.

Controle op ontvetting door waterdruppelproef op metalen Bij deze proef worden enige druppels schoon water op het gereinigde oppervlak gebracht. Op een onvoldoende gereinigd vlak behouden de druppels hun kegelvorm zodat er nog verder moet worden gereinigd. Vloeit de waterdruppel uit, dan heeft deze het vlak goed bevochtigd. Dat zal dan zeker ook bij de lijm het geval zijn, aangezien de oppervlaktespanning van water in het algemeen groter is dan die van de lijm (afbeelding 3.3). De waterdruppelproef biedt zo een eenvoudige controlemogelijkheid, waarmee men de te verwachten bevochtiging tussen de lijm en het werk stukoppervlak kan testen.

Afbeelding 3.3 Waterdruppeltest.

©

18

Mechanische voorbehandeling Vaak zijn metaaloppervlakken niet alleen verontreinigd, maar ook bedekt met een oxidelaag, dat niet alleen door ontvetten kan worden verwijderd. In dit geval is een mechanische reiniging door middel van zandstralen, schuren of borstelen noodzakelijk.

Voorbehandelen van kunststoffen Thermohardende kunststoffen (polyesters en epoxy’s) kunnen over het algemeen goed met elkaar worden verlijmd. Om voldoende sterkte te krijgen, is het belangrijk om de lijmvlakken voor het opbrengen van de lijm te behandelen met een geschikt oplosmiddel of mechanisch te bewerken zodat elke ongerechtigheid verdwijnt. Moeilijker is het lijmen van thermoplastische kunststoffen( PE, PP). Verschillende soorten kunnen slechts met matig succes worden gelijmd en het komt dikwijls voor dat resultaten geheel verschillend zijn hoewel dezelfde kunststof is gebruikt. Na het ontvetten zijn er de volgende mogelijkheden: 1. Direct verlijmen; het oppervlak is in veel gevallen voldoende van kwaliteit om de lijm aan te brengen. 2. Mechanische voorbehandeling, bijvoorbeeld schuren. 3. Aanbrengen van een hecht-/duurzaamheidsverbeteraar, bijvoorbeeld anti-corrosie primers of hechtprimers (silaan oplossingen). Welke mogelijkheid gekozen wordt is afhankelijk van wat voorgeschreven is. Hierbij moeten de voorgeschreven wachttijden worden aangehouden. Uitstel tot een later tijdstip mag niet, omdat tussentijds de onder grond (substraat) weer verontreinigd kan worden. Mechanische voorbehandelingen zijn o.a.: - grit- en/of waterstralen. - schuren. - matteren (Scotch-Brite). - matteren (metaalspons). - reinigen met staalborstel. Voorbehandelingen zijn afhankelijk van de soort ondergrond. Voor de meest voorkomende materialen wordt hier in het kort op ingegaan. Hout, het vochtgehalte van hout is zeer bepalend voor de uithardingssnelheid van 1 component polyurethanen. Zelfs bij gebruik van 2 component polyurethanen kan een groot vochtgehalte in het hout ongewenste schuimvorming veroorzaken. In het algemeen worden epoxy's en polyurethanen aanbevolen nadat het hout geschuurd is. Let op dat sterkte afhankelijk is van de richting van de vezels, in langsrichting sterker dan dwars op de vezels.

©

19

Aluminium, als voorbehandeling geldt dat altijd ontvet moet worden en zeker in geval van brute aluminium is schuren gewenst. Voor duurzame verbindingen die veel aan vocht worden blootgesteld zoals bij de caravan het geval is kan, afhankelijk van belasting en type lijm, een primer noodzakelijk zijn. Nieuw overzetplaatwerk is aan de achterzijde vanuit de fabriek al voorzien van een primerlaag, deze laag niet schuren. Stof- en vetvrij maken is voldoende. De ondergrond waarop het overzetplaatwerk moet worden gelijmd, moet goed worden gereinigd omdat er vaak was- en siliconenresten aanwezig zijn. Na het reinigen de ondergrond licht schuren. Staal, vooral de gewone stalen moeten na ontvetten en schuren van een primer worden voorzien (of de gehele verbinding afcoaten) om corrosie en daardoor onthechting te voorkomen. Veel gebruikte lijmen zijn epoxy's, polyurethanen en acrylaten. De hechting op RVS soorten is in het algemeen iets minder dan op gewoon staal, na schuren vindt vaak een beitsbehandeling plaats. Polyesters, binnen deze groep zijn zeer veel verschillen aanwezig. Vooral het wel of niet aanwezig zijn van een gelcoat bepaalt het lijmresultaat. Meerdere gelcoaten zijn ietwat vettig van aard, vandaar dat ontvetten (meerdere malen) hier van groot belang. Na het ontvetten kan eventueel geschuurd worden. Een ander probleem is de aanwezigheid van styrol dat nog aanwezig is in het polyester. Styrol geeft de bekende “polyesterlucht”. Styrol kan worden verwijderd door goed te schuren (met korrel 80). Vervolgens niet ontvetten, maar direkt de lijm aanbrengen. Polyesterplaten kunnen ook op bestelling geschuurd worden geleverd. De beste methode van voorbehandelen welke niet in de werkplaats maar wel in de polyesterfabriek verricht kan worden is de zgn. coronabehandeling. Veel gebruikte lijmen zijn polyurethanen, polyesters polyester en epoxy's.

©

20

HOOFDSTUK 4 APPLICATIE BIJ SCHADEHERSTEL

Onder applicatie verstaan we alle handelingen die nodig zijn voor het aanbrengen van de lijm en het samenstellen van de verbinding. In het hoofdstuk "Lijmsoorten" is al aangegeven dat er verschillende manieren zijn om lijmen aan te brengen op het materiaal. Onder potlife wordt de verwerkingstijd verstaan waarin een aangemaakte lijm vanaf het moment van de vermenging van de componenten kan worden verwerkt. Factoren die de potlife beïnvloeden zijn: - de temperatuur; hoe hoger de temperatuur van de omgeving en aangemaakte lijm, des te korter wordt de potlife. - de hoeveelheid aangemaakte lijm. Bij de reactie van de twee componenten komt er meestal warmte vrij. Hoe meer lijm er wordt aangemaakt, des te meer warmte komt er vrij, des te korter wordt de potlife. Het aanmaken in een emmer geeft een opeenhoping van warmte.

Aanmaken en aanbrengen van lijm Onder aanmaken van een lijm wordt verstaan het op de juiste wijze en in de juiste mengverhouding toevoegen van de verharder of activator aan het basismateriaal (de lijm). De mengverhouding van een basismateriaal met zijn verharder of activator is zeer belangrijk. Wordt hiervan afgeweken, dan varieert de sterkte/elasticiteit van de lijmverbinding.. Het is zonder meer noodzakelijk bij het bepalen van de juiste hoeveelheden van de componenten hulpmiddelen zoals weegschaal te gebruiken. Werken uit de losse pols is uit den boze! Bij 2-componenten lijm pakt u een schoon bekertje en minstens 2 schone spatels (roerhoutjes). Kom nooit met een spatel met A component in de B component en vice versa! U weegt eerst de grootste hoeveelheid af en voegt daaraan toe de tweede component. Daarna roert u met een schone spatel (roerhoutje) tot de massa homogeen is gemengd. Schraap langs de wanden van de mengbeker en schuur de spatel schoon aan de rand en breng dit opnieuw in de roermassa. Houdt er rekening mee dat een mengverhouding in gewichtsdelen niet gelijk is aan die in volumedelen.

©

21

Indien grote hoeveelheden lijm moet worden aangemaakt is het veelal mogelijk de inhoud van de volle verpakking verharder of activator aan de inhoud van de volle verpakking van het stammateriaal toe te voegen. Aangezien de diverse inhouden op elkaar zijn afgestemd, is de mengverhouding juist. Neem bij het aanmaken van een lijm ook de volgende wenken in acht: a. gebruik, indien nodig, voor het uitscheppen van het stammateriaal, verharder of activator uit hun verpakkingen en voor het mengen respectievelijk aanbrengen steeds verschillende gereedschappen zoals wegwerpspatels, plamuurmessen en dergelijke en houd deze strikt van elkaar gescheiden. Op deze wijze wordt voorkomen dat er verharder of activator in de verpakking van het stammateriaal en omgekeerd komt. Vooral bij het corrigeren en aanmaken van een nieuwe hoeveelheid bij een tekort is dit gevaar bijzonder groot! b. meng kleine hoeveelheden bij voorkeur in kartonnen, niet geparaffineerde wegwerpbekers of met behulp van een mengbuis. Grote hoeveelheden kunnen in kunststof (polyetheen) emmers worden aangemaakt. Aangemaakte lijm hecht niet aan de wand van deze emmers en kan na uitharding gemakkelijk worden verwijderd. c. gebruik voor het mengen van kleine hoeveelheden plamuurmessen of wegwerpspatels. Grotere hoeveelheden worden mechanisch gemengd met bijvoorbeeld een vermenger welke in een boormachine is ingespannen. Zorg er tijdens het mengen voor dat er zo weinig mogelijk lucht wordt ingevoerd en dat de wanden en bodem van het mengvat goed worden afgeschraapt. d. meng beide componenten totdat er een egale kleur is ontstaan. Er kunnen tijdens het aanmaken en aanbrengen van 2 componenten lijmen omstandigheden voordoen die in het algemeen en negatieve invloed hebben op de kwaliteit van de lijm en/of lijmverbinding. Mengen - bij kamertemperatuur - laag toerental - niet langer mengen dan strikt noodzakelijk is - niet langer mengen dan dat er een egale kleur is ontstaan. (Makroplast uk 8303)

©

22

Deze omstandigheden zijn: a. Er wordt te veel verharder of activator toegevoegd (zie afbeelding 4.3b). De lijm wordt hard (sterk) en breekbaar (bros). b. Er wordt te weinig verharder of activator toegevoegd (zie afbeelding 4.3c). De lijm wordt zacht (zwak) en is flexibel. c. Er wordt niet goed gemengd.

volume basismateriaal volume verharder ┌─┬─┬─┬─┬─┬─┐ ┌─┬─┬─┐ └─┴─┴─┴─┴─┴─┘ └─┴─┴─┘ a. juiste hoeveelheid ┌─┬─┬─┬─┬─┬─┐ └─┴─┴─┴─┴─┴─┘ b.

┌─┬─┬─┬─┬─┬─┐ └─┴─┴─┴─┴─┴─┘ te veel verharder

┌─┬─┬─┬─┬─┬─┐ └─┴─┴─┴─┴─┴─┘ c.

┌─┬─┬ └─┴─┴ te weinig verharder

volume uitgeharde lijm ┌─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┐ └─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘ ┌─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┐ └─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘ te hard ┌─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬┐ └─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴┘ te zacht

Afbeelding 4.3 Mengverhoudingen.

d. Er wordt een te dunne lijmlaag aangebracht. Indien de lijmlaag te dun is, dan is er bij vervorming van de lijmlaag te weinig "body" aanwezig waardoor deze gemakkelijk kan scheuren. Dit verschijnsel treedt voornamelijk op bij elastische verlijmingen. e. Er wordt een te dikke lijmlaag aangebracht. Een te dikke lijmlaag geeft een verlies van sterkte van de lijmlaag in uitgeharde toestand (luchtbelkans groter). f. Er is tijdens het aanbrengen een te lage omgevingstemperatuur. Een te lage omgevingstemperatuur veroorzaakt een trage- of, in het ergste geval, geen uitharding van de lijmlaag. Bovendien kan op de te lijmen vlakken condensvorming optreden, hetgeen hechtingsverlies en/of onderroest oplevert. g. Er is tijdens het aanbrengen een te hoge omgevingstemperatuur. Door een te hoge omgevingstemperatuur gaat het uithardingsproces te snel.

©

23

De lijm moet worden aangebracht met een lijmkam waarvan de afmetingen zijn weergegeven in afbeelding 4.4.

GOED

BETER

Afbeelding 4.4 De ideale lijmspanen.

Het voordeel van deze lijmkammen is dat altijd de juiste hoeveelheid lijm per m² wordt aangebracht. Van belang is dat de lijmkam in de juiste stand wordt gehouden tijdens het aanbrengen van de lijm zie afbeelding 4.5.

Afbeelding 4.5 De stand van de lijmspaan tijdens het verwerken.

Om te voorkomen dat er onthechtingsproblemen kunnen ontstaan door ingesloten lucht moet de lijm worden aangebracht in rechte banen zie afbeelding 4.6

Afbeelding 4.6 Het aanbrengen van de lijm.

Door de kanaalvormige opbouw van de lijmrupsen en het van uit het midden van de reparatie aanbrengen van het plaatwerk wordt er geen lucht ingesloten.

©

24

Samenvoegen van de lijmvlakken Na het aanbrengen van de lijmlaag op één van de te lijmen vlakken, worden beide vlakken binnen de open tijd van de lijm met een gelijkmatige druk samengevoegd. Gebruik eventueel hulpmiddelen (bijvoorbeeld een plaat) om een gelijkmatig aandrukken mogelijk te maken. Onder de open tijd van een lijm wordt de tijd verstaan waarbinnen na het mengen (bij 2K) van de lijm, de lijmvlakken moeten worden samengevoegd. De duur van de open tijd is onder andere afhankelijk van: - de soort lijm. - de omgevings- en objecttemperatuur. - de lijmtemperatuur. Na het samenvoegen van de lijmvlakken is het zaak de constructiedelen tijdens het uitharden van de lijm op hun plaats te houden (fixeren). Wordt dit niet gedaan, dan is de kans groot dat de delen ten opzichte van elkaar verschuiven. Voor het op hun plaats houden van de te lijmen delen kan gebruik worden gemaakt van onder andere: - plakband. - nieten. - span- en aandruksystemen. - druk. Naast het op hun plaats houden van de te lijmen delen tijdens de uitharding, wordt druk ook toegepast om spanningen in de plaat te compenseren. Druk kan worden uitgeoefend met behulp van onder andere: - gewichten. - spanbanden. - lucht (bed) druk. - spanwand. - lijmtangen, klemmen. Zorg voor een gelijkmatige drukverdeling door zo nodig gebruik te maken van druk verdelingsbalken of -platen. Door de druk die op de te lijmen delen wordt uitgeoefend, wordt er lijm uit de lijmnaad geperst waardoor de persdruk zakt. Een mechanische kleminrichting kan geen drukverlies compenseren en dient derhalve na enige tijd te worden nagespannen. Een "verend" uitgevoerde klemrichting zoals bijvoorbeeld een pers, een luchtkussen of een kussen van schuimrubber kan wel drukverlies compenseren. Het uitoefenen van een grote druk op de reparatieplek is niet noodzakelijk maar moet zelf worden ontraden omdat de sandwich contructie deze krachten niet kan verwerken.

©

25

Een te hoge persdruk kan leiden tot: - te hoge spanningen in de gelijmde materialen met als gevolg vervormingen van het paneel. - een te dunne lijmlaag. In beide gevallen kan een voortijdige breuk van de lijmverbinding het geval zijn. De hoeveelheid lijm die in het "zicht" uit de lijmnaad en/of gaten is gekomen, kan het beste na het aanbrengen van de fixatie worden weggeveegd. Een lijm is voldoende uitgehard als de lijm zijn functionele sterkte heeft bereikt. Onder de functionele sterkte van een lijm wordt tijdens de uitharding het tijdstip verstaan waarop de werkzaamheden kunnen worden voortgezet. De hulpmiddelen die nodig waren om de samengevoegde delen op hun plaats te houden kunnen, voor zover noodzakelijk, op dat tijdstip worden weggenomen. Na het bereiken van de functionele sterkte duurt het nog een tijd voordat de lijm zijn definitieve sterkte, de eindsterkte, heeft bereikt. Hoe snel een lijm zijn functionele- en eindsterkte bereikt is onder andere afhankelijk van de omgevings- en objecttemperatuur. Functionele sterkte is na bereikt, de eindsterkte wordt bereikt na enkele dagen. In de technische informatiebladen van de produkten staan gegevens vermeld over potlife, open tijd, en wanneer de aanvangsterkte en eindsterkte zijn bereikt. De opentijd welke van groot belang is voor de verwerkbaarheid van de lijmproducten. Het is duidelijk dat het uithardingsproces door verhoging van de temperatuur is te versnellen. Een temperatuurverhoging kan worden verkregen door de lijmverbinding met een infraroodstraler (is niet bij alle lijmen mogelijk, zie technische documentatie fabrikant!) te verwarmen of door het object in een gecombineerde spuit-/droogcabine te plaatsen. De objecttemperatuur mag de 70° C niet overschrijden.

©

26

Opslag en houdbaarheid In het algemeen geldt de regel dat lijmen en hun eventuele verharders en/of activators op een droge koele (wel vorstvrije!) plaats in een goed afgesloten verpakking moeten worden bewaard. Veelal is op de verpakking van lijmen en hun eventuele verharders en/of activators middels een codering het moment aangegeven waarop zij bij hun fabrikant van de band zijn genomen. Zo niet, merk ze dan zelf met bijvoorbeeld de datum of weeknummer waarop zij bij het bedrijf zijn binnengekomen. Gebruik altijd eerst de "oudste nummers"! Er kunnen tijdens de opslag van lijmen en hun eventuele verharders en/of activators omstandigheden voordoen die in het algemeen een negatieve invloed hebben op de kwaliteit van de lijm en/of lijmverbinding. Deze omstandigheden zijn: - een lage opslagtemperatuur (‹ 18°C). Een lage opslagtemperatuur heeft geen invloed op de eigenschappen van een lijm, doch het is wel zaak om 1K-lijmen voor het aanbrengen en 2K-lijmen voor het mengen met hun verharders of activators op een verwerkingstemperatuur van ongeveer 18°C te brengen. Wordt dit niet gedaan dan komt het uithardingsproces te traag op gang. Bovendien kan zich na opening van de verpakking(en) op de inhoud condensvorming voordoen. - een hoge opslagtemperatuur (› 25°C). Tengevolge van een te hoge opslagtemperatuur gaat de houdbaarheid van een lijm in zijn verpakking achteruit (doordat het uithardingsproces van de lijm, zij het zeer traag, al een aanvang heeft genomen) vooral door verdamping en sedimentatie van bestanddelen in de lijm.

©

27

HOOFDSTUK 5 VEILIGHEID EN HYGIËNE

Direct na het aanbrengen van een kitlaag kunnen verse kitvlekken snel worden verwijderd en kunnen het gereedschap en de huid eenvoudig worden schoongemaakt. In tabel 7 wordt per kitsoort het benodigde "middeltje" aangegeven. Uitgeharde kitresten en vlekken zijn alleen mechanisch (bijvoorbeeld met een mes) te verwijderen.

kitsoort

"middeltje"

polyurethaankit siliconenkit butyleenkit acrylaatkit

aceton terpentine terpentine water

Tabel 7 Reinigingsmiddeltjes.

Was op de huid gemorste kit zo snel mogelijk met warm water en een alkali vrije zeep (zonder oplosmiddel) of een speciale reiningscrème af. Indien voor het reinigen van de huid aceton wordt gebruikt, de huid direct erna met een siliconenvrije huidcrème insmeren. Er worden door de lijmfabrikanten milieuvriendelijke reinigers ontwikkeld. Deze zijn op dit moment alleen nog in grootverpakkingen leverbaar. Houdt er rekening mee dat alles wat direct of indirect met het aanbrengen van kitten te maken heeft en weggegooid wordt chemisch afval is! Dus afval niet gedachteloos wegwerpen, maar met overleg in de daarvoor bestemde vaten deponeren. Lijmen zijn gebaseerd op chemische stoffen, waarvoor sommige mensen bepaalde vormen van overgevoeligheid kunnen ontwikkelen zoals huidirritatie. Het is daarom gewenst bij het aanmaken en aanbrengen van lijmen een direct huidcontact en inademing van eventuele dampen zoveel mogelijk te vermijden. Dit is niet moeilijk indien enige voorzieningen ten aanzien van werkplaatsinrichting en netheid van werken worden getroffen.

©

28

Richtlijnen hiervoor zijn onder andere: - was voor het begin van het werk de handen grondig en voorzie ze van een siliconenvrije beschermcrème. - was de handen vóór elke werkpauze. - vermijd huidcontact zoveel mogelijk; draag daarom wegwerphandschoenen. - was op de huid gemorste lijm zo snel mogelijk met warm water en een alkalivrije zeep (zonder oplosmiddel) of een speciale reinigingscrème af. - gebruik papieren wegwerphanddoeken. - gebruik voor het met de hand mengen, waar mogelijk, niet geparaffineerde kartonnen mengbekers en mengspatels die na gebruik kunnen worden weggegooid. - bedek werktafels en dergelijke met schoon papier en vernieuw dit regelmatig. - zorg voor een goede, zo nodig geforceerde afzuiging in de werkruimte. - verschoon de werkkleding regelmatig. - rook niet tijdens het aanmaken en verwerken van de lijm. - houd gereedschappen steeds goed schoon.

©

29

Verwerkingsfouten bij gebruik van 2K-polyurethaanlijm

Probleem

Oorzaak

Geen of onvoldoende doorharding

- foute mengverhouding

Vertraagde doorharding

- te lage temperatuur tijdens de verwerking

Hechtproblemen

-

Blaasvorming

- condens of te vochtig substraat - luchtinsluitingen door foutieve applicatie - foute persdruk

Te snelle uitharding

- te hoge temperatuur van lijm en/of werkstuk

natte ondergrond ondergrond onvoldoende gereinigd te weinig lijm ondergrond (verf) zit niet goed vast oplossen van de ondergrond door primer of lijm - metaaloppervlakken met olie, vet of was vervuild/siliconen

Tabel 8 Verwerkingsfouten bij gebruik van 2K- polyurethaanlijm.

©

30

Checklist voor het maken van lijmverbindingen. Kwaliteit is o.a. voorkomen van fouten en achteraf opsporen c.q. verklaren van fouten, voor beide is deze checklist bedoelt. -

-

©

Welk substraat materiaal? Hoe zag het oppervlak eruit, modder, roest, verf, lijm e.d.? Waarmee is deze grove verontreiniging verwijderd? Welk (an)organisch oplosmiddel is gebruikt voor het ontvetten? Hoe is er ontvet, met tissue of doek? Welke chemische voorbehandelingsmethode is gebruikt, beitsen, loog, anodiseren e.d.? Hoe lang is de tijd tussen de voorbehandeling en het aanbrengen van de lijm? Welke primer is gebruikt? Wie heeft, of hoe is de primer aangebracht? Hoe lang is de tijd tussen de voorbehandeling en de primer? Hoe is de primer uitgehard, tijd, temperatuur? Hoe lang is de tijd tussen het aanbrengen van de primer en de lijm? Welke lijm en de fabrikant (vraag om een data- en gebruiksaanwijzing)? Het batchnummer en chargenummer. Als er grote afwijkingen zijn kan de fabrikant hiermee nagaan of er iets misgegaan is in de fabricage, weet u dit nummer niet dan kan u ook niet iemand anders aansprakelijk stellen. Was de opslag van de lijm volgens de specificatie? IS DE LIJM VERDACHT, doe navraag, bij onzekerheid gebruik het NIET! Datum van applicatie. Tijd van acclimatisering. Omgevingscondities T, RV, stof? Temperatuur van de lijm voor/tijdens aanbrengen, dit is een zeer goede check op de acclimatisering en voor snelle exotherme systemen op de potlife. Hoe werd de lijm aangebracht;s patelpatroon/-dikte. Bij twee componenten lijm, hoeveel gram heeft u aangemaakt? Hoe heeft u als laatste ontvet? Wat is de codering? Hoe is er uitgehard, tijd en temperatuur? Hoe werd de verbinding tijdens uitharden gefixeerd?

31

bestanddeel lijm/verf voornamelijk uitharden m.b.v. activator.

©

adhesie

de hechting tussen stof A en stof B

applicatie

alle handelingen om lijm op het substraat aan te brengen

basismateriaal

materiaal waaraan de verharder of activator wordt toegevoegd

breuk

onthechting of scheuring van de totale lijmverbinding

chemisch

niet terugkeerbare processen op moleculaire schaal

coating

een laag ter bescherming en/of decoratie van het product

cohesie

ook wel eigensterkte van een materiaal genoemd

constructie

de wijze waarop onderdelen een geheel vormen

corrosie

proces waarbij productverandering optreedt bijv. roest bij ijzer

datasheet

informatieblad van een product met de meest belangrijke gegevens

doorharding

de voortgang van een chemische reactie

fixeren

het zonder beweging op zijn plaats houden van onderdelen

fysisch

terugkeerbare processen op moleculaire niveau

gelcoat

de toplaag op polyesterproducten

hechting

adhesie, met de nadruk op sterkte

houdbaarheid

bewaartijd van een product

interface

daar waar twee stoffen elkaar raken

koolwaterstoffen

groep van chemicaliën die opgebouwd zijn uit o.m. "C" en "H"

lijmen

verbinden van materialen m.b.v. een hulpstof

moleculen

groep van atomen met specifieke fysische en chemische eigenschap

mengverhouding

verhouding (gew. of vol.) waarin stof A met stof B ge mengd worden

polyurethaan

bestanddeel lijm uithardend door verharder

potlife

de tijd na mengen stof A en B waarbinnen het mengsel te verwerken is

primer

dunne coating met anticorossieve en hechtverbeterende eigenschap

ruwheid

hoogteverschillen op microscopisch niveau

safetysheet

informatieblad met de gegevens voor veiligheid en hygiëne

substraat

het materiaal dat verbonden wordt

verharder

substantie noodzakelijk voor de doorharding van een chemische reactie

verouderen

veranderen van eigenschappen t.g.v. reële invloeden

voorbehandeling

geheel van handelingen om de hechting te optimaliseren

32

Opgaven Kitten 1. 2. 3. 4.

Geef aan wat onder kitten wordt verstaan. Beschrijf in het kort het kenmerkende verschil tussen een kit en een lijm. Geef de drie groepen waarin kitten zijn in de te delen. Omschrijf in het kort wat wordt verstaan onder een: a. elastische kit b. plastische kit c. plastisch/elastische kit 5. Geef de omstandigheden waaronder een kit moet worden opgeslagen. 6. Waarom moet een polyurethaankit waarvan de verpakking geopend is geweest, zo snel mogelijk worden verwerkt? 7. Hoe moet een tube, respectievelijk een koker na gebruik worden gesloten? 8. Geef het specifieke toepassingsgebied van a. elastische kit b. plastische kit c. plastisch/elastische kit 9. Welke kitsoorten zijn overschilderbaar en op welk moment? 10. Wat wordt onder een strijkkit verstaan en welke twee soorten worden onderscheiden? 11. Waarom moeten tijdens het verrichten van alle handelingen nodig voor het aanbrengen van een kit beschermende maatregelen worden getroffen? 12. Met welke middelen en daarbij benodigde hulpmiddelen moeten de af te dichten naden worden gereinigd? 13. Waarom moeten ook de laatste restjes ontvetter zijn verdwenen voordat een kitlaag wordt aangebracht? 14. Over bepaalde ondergronden moet voor het aanbrengen van een kit een voorstrijkmiddel (primer) worden aangebracht. Waarom moet dit? 15. Waarom moet de aan te brengen kit en het object de juiste verwerkingstemperatuur hebben? 16. Geef aan welke wijzen een kitlaag kan worden afgewerkt. 17. Geef het moment aan waarop het plakband na het aanbrengen van de kitlaag moet worden verwijderd. 18. Op welk moment en waarmee: a. kunnen verse lijmvlekken worden verwijderd? b. kan gereedschap worden schoongemaakt? c. kan de huid worden gereinigd? 19. Waarmee kan op de huid gemorste kit worden afgewassen? 20. Waarom is alles wat direct of indirect met het aanbrengen van kitten chemisch afval?

©

33

Opgaven Lijmen 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Geef aan wat onder lijmen wordt verstaan Van welke twee factoren is de sterkte van een lijmverbinding afhankelijk? Geef de drie schakels van een lijmverbinding Geef de drie mogelijkheden waardoor de hechting van een lijmlaag kan ontstaan Geef drie voordelen van een lijm- ten opzichte van een boutverbinding. Geef de vier soorten belastingen waarmee een lijmverbinding mee te maken kan krijgen. 7. Met welke twee belastingen mag een lijmverbinding zeer zeker niet in aanraking komen? 8. In afbeelding 12.4 zijn twee gelaste verbindingen weergegeven. Schets beide verbinden als een gelijmde verbinding. 9. Schets twee correcte overlapnaden. 10. Geef de twee groepen waarin lijmen zijn onder te verdelen. 11. Waarom is de kans op scheurvorming bij een ‘starre’ lijm groter dan bij een ‘elastische’ lijm? 12. Geef drie voordelen van een 1K-lijm ten opzichte van een 2K-lijm. 13. Omschrijf wat onder potlife wordt verstaan en geef de twee factoren die de potlife beïnvloeden. 14. Geef een vijftal aandachtspunten waarop de keuze van een lijm wordt gemaakt. 15. Geef de omstandigheden waaronder een lijm moet worden opgeslagen. 16. Waarom moet een 1K-polyurethaanlijm waarvan de verpakking geopend is geweest, zo snel mogelijk worden verwerkt? 17. Geef de gevaren van een te lage opslagtemperatuur, respectievelijk van een te hoge opslagtemperatuur. 18. Beschrijf in het kort hoe een lijmvlak juist moet worden voorbewerkt. 19. Waarom mag voor het ontvetten geen thinner of wasbenzine worden gebruikt? 20. Over bepaalde ondergronden moet voor het aanbrengen van een lijm een voorstrijkmiddel (primer) worden aangebracht. Waarom moet dit? 21. Geef drie omstandigheden die zich tijdens het voorbewerken van een lijmvlak kunnen voordoen welke een negatieve invloed op de hechting van de lijm hebben. 22. Waarom moet de mengverhouding van een stammateriaal met zijn verharder of activator nauwkeurig worden aangehouden? 23. Is een mengverhouding in gewichtsdelen gelijk aan die in volumedelen? Motiveer uw antwoord! 24. Beschrijf in het kort hoe grote hoeveelheden lijm op een eenvoudige wijze kunnen worden aangemaakt. 25. Kan met gebruikmaking van slecht één spatel een 2K-lijm worden aangemaakt en aangebracht? Motiveer uw antwoord! 26. Beschrijf in het kort het mengen met behulp van een mengbuis. 27. Waarom moet tijdens het aanmaken van een lijm inroeren van lucht zoveel mogelijk worden voorkomen? 28. Welke twee lijmen behoeven voro het aanbrengen niet te worden aangemaakt? 29. Beschrijf in het kort: a. de wijze waarop een 1K-polyurethaanlijm uithardt. b. de menging van stammateriaal en activator volgens de zogenaamde ‘no-mix’ methode. 30. Geef de gevaren, die na uitharding kunnen ontstaan, als een 2K-lijm wordt aangebracht, waarin: a. teveel verharder of activator is toegevoegd b. te weinig verharder of activator is toegevoegd c. de beide componenten onvoldoende zijn gemengd 31. Beschrijf in het kort de negatieve invloed die onderstaande omstandigheden hebben op de kwaliteit van de lijm en/of lijmverbinding. a. na aanbrengen ene te dunne lijmlaag. b. na aanbrengen een te dikke lijmlaag. ©

34

c. tijdens aanbrengen een te lage omgevingstemperatuur. d. tijdens aanbrengen een te hoge omgevingstemperatuur. 32. Omschrijf wat onder open tijd wordt verstaan en geef de twee factoren waarvan de open tijd afhankelijk is. 33. Beschrijf in het kort waarom na het samenvoegen van de lijmvlakken de constructiedelen tijdens het uitharden gedurende een bepaalde periode op hun plaats moeten worden gehouden en geef hiervoor zesmogelijkheden. 34. Geef twee redenen waarom naast het op hun plaats houden van de te lijmen delen druk ook wordt toegepast en geef vijf mogelijkheden om druk op het lijmvlak te kunnen oefenen. 35. Waarom moet een druk zo gelijkmatig mogelijk over het lijmvlak worden verdeeld? 36. Beschrijf het gevaar wat zich bij een mechanische kleminrichting kan voordoen en geef de wijze waarop dit eenvoudig kan worden opgelost. 37. Geef de twee gevaren van een te hoge persdruk 38. Waar is het begin en einde van een lijmverbinding gevoelig voor en hoe kan dit worden voorkomen? 39. Omschrijf wat onder functionele- en eindsterkte wordt verstaan. 40. Op welke wijze moet een lijmnaad worden geplamuurd en waarom?

©

35