Kleje uv to zaawansowana grupa produktów, które wiążą się pod wpływem działania światła uv i nie zawierają żadnych rozpuszczalników. Kleje konstrukcyjne to produkty jednoskładniowe, które utwardzane są promieniami uv jak też światłem widzialnym. Duże znaczenie ma właściwa polimeryzacja klejów, aby ją prawidłowo wykonać, należy dobrać odpowiednie natężenia światła uv. Czas utwardzania klejów jest zależny od parametrów naświetlenia takich jak: rodzaj i moc promieniowania oraz od długości fali światła uv.
Szybkie działanie klejów uv ma istotne działanie w wielu sektorach produkcyjnych. Pod wpływem działania światła białego lub uv następuje szeroki rozwój gamy klejów. Jest to bardzo przydatna funkcja w każdej pracy, przy produkcji przemysłowej, produkcji reklam oraz szyldów. Kleje uv stosuje się do klejenia tworzyw sztucznych, jednak ich główne przeznaczenie to naprawa szkła oraz produkcja elementów z przeźroczystego tworzywa sztucznego.
Co to są kleje uv i jakie mają działanie?
Kleje uv tak jak już wspomniano wcześniej, to produkty jednoskładnikowe, które różnią się od siebie lepkością. W trakcie poddawania kleju działaniom promieni uv to płynny klej akrylowy twardnieje i przykleja się do sąsiadującej powierzchni. Ta technologia umożliwia manipulację tworzyw w dowolny sposób, oraz daje możliwość szybkiego wiązania, wtedy kiedy tego potrzebujemy. Dużą zaletą kleju uv jest jego przeźroczysta konsystencja, która idealnie nadaje się do klejenia szkła, zachowując przy tym estetyczny wygląd. W sytuacji, gdy potrzebujemy skleić grubsze szkło lub szkło posiadające zdobione skosy, sprawdzi się klej bardziej elastyczny o mniejszej mocy, a większej lepkości. Jest to bezpieczniejsze rozwiązanie, gdyż pozwala wyeliminować naprężenia i uniknąć pęknięć podczas zmian temperatury otoczenia.
Kleje uv pod wpływem działania promieni uv składają się z polimerów i monomerów, zawierające podobne grupy winilowe, które są właściwościami akrylanów. Do tego dodaje się foto inicjator, jest on stabilny do momentu poddania go działaniu promieni uv o określonej częstotliwości. W kolejny etapie działania foto inicjator rozkłada się i reaguje z akrylanami, tworząc termoplastyczne tworzywo.
Rodzaje klejów uv
Klej metakrylowy to kleje strukturalne opracowane do połączeń o najwyższej wytrzymałości. Ma wielofunkcyjne działanie, jednak należy go stosować wyłącznie w spoinie pomiędzy dwoma materiałami, z których chociaż jeden musi przepuszczać promienie uv. Zastępuje wiele mechanicznych metod łączenia różnych materiałów. W kleju na bazie żywić metakrylowych promieniowanie uv powoduje rozszczepienie foto inicjatorów. Powstałe w ten sposób wolne rodniki rozpoczynają polimeryzację kleju.
Klej epoksydowy tutaj polimeryzacja jest uruchamiana przez foto inicjatory pod wpływem promieni uv. Produkują one kationy, które biorą udział w tworzeniu łańcuchów polimerowych epoksydu. Klej nawet w otwartej spoinie ( w kontakcie z tlenem) utwardza się i tworzy suchą powierzchnię. Dzięki tym funkcją może być stosowany do zalewania spoin obwodów elektrycznych czy optyki.
Jak należy prawidłowo skleić szkło?
Należy pamiętać, że przed użyciem kleju powierzchnię szkła trzeba dobrze oczyścić, odtłuścić i osuszyć, aby uzyskać oczekiwany efekt. Powinno się stosować środki czyszczące niezawierające środków powierzchniowo – czynnych. Zaleca się stosowanie preparatów czyszczących odpowiednio dobranych do szkła. Podczas wyboru kleju do szkła należy zwrócić uwagę na rodzaj klejonego materiału. Inny rodzaj kleju wybierzemy podczas klejenia samych elementów ze szkła, a inny rodzaj kleju powinien być stosowany podczas klejenia szkła z elementami metalowymi. W celu zagwarantowania wysokiej trwałości niezbędną czynnością jest podgrzanie elementów przed ich sklejeniem. Pozwala to na całkowite odparowanie resztek wilgoci i dzięki temu ułatwia klejenie. W czasie klejenia wszystkie części szkła powinny być ogrzewane suszarką lub za pomocą opalarki do temperatury wyższej niż 30 stopni. Trzeba koniecznie mieć na uwadze, że podczas klejenia elementów konstrukcyjnych, należy je odpowiednio zabezpieczyć przed przesuwaniem.
Należy pamiętać, że końcowa wytrzymałość spoiny zależy od tego, jaki klej wybierzemy, o niskiej lepkości czy wysokiej, a także od rodzaju użytego szkła. Wszystkie czynniki muszą być odpowiedniego dobrane do klejonego materiału. Podczas wyboru odpowiedniego kleju trzeba pamiętać, że łącząc szkło z metalem do wykonania połączeń narażonych na obciążenia dynamiczne, należy używać kleju o średniej lepkości. W przypadku, gdy łączymy szkło ze szkłem, trzeba zwrócić uwagę na strukturę łączonych elementów. Wyróżniamy dwa typy struktur zamkniętą i otwartą:
Struktura zamknięta to struktura, która ma za zadanie łączyć elementy na wolnej powierzchni. Jest wolna od nieregularności oraz przestrzeni powietrznych. W jej przypadku stosuje się klej elastyczny. Jest to gęsty klej, który posiada dużą lepkość. Po zakończonym utwardzaniu pozostaje on trwale elastyczny.
Struktura otwarta to spoina o nieregularnych kształtach. Skurcz takiej spoiny jest na tyle duży, że może uszkadzać powierzchnię łączonych elementów. Do łączenia struktur otwartych należy stosować te kleje, gdzie występuje niska lepkość.
Wyróżnia się trzy sposoby utwardzania uv:
- Utwardzanie wskrośne – aby osiągnąć maksymalny efekt utwardzania, wskazane są systemy UV, które emitują światło o wysokim natężeniu i długości fal, które wynoszą od 300 do 400 nm, czyli długofalowe światło UVA.
- Utwardzanie powierzchniowe – jest to najważniejszy proces pracy podczas utwardzania przy klejeniu lub zalewaniu materiałami uv. W przypadku gdyby użyto jednak nieodpowiednich rodzajów lamp uv, to powierzchnia pozostaje lepka. Żeby temu zapobiec, źródło promieniowania uv powinno emitować fale posiadające wysokie natężenie, w zakresie długości fal powinno wynosić mniej niż 280 nm (światło uvc). Ten rodzaj utwardzania jest bardzo skuteczny, jeżeli chce się uniknąć niepożądanej reakcji. Może się ona pojawić podczas kontaktu podczas klejonej powierzchni z powietrzem atmosferycznym, co blokuje utwardzanie się produktu.
- Utwardzanie przy pomocy mechanizmów wtórnych – skuteczność tego sposobu utwardzania dużo zależy od długości fali i natężenia światła, które znajduje się na klejonej powierzchni. Podczas wyboru najodpowiedniejszego kleju duży wpływ na to ma stopień przenikalności różnych materiałów dla światła uv.
Jakie są zalety utwardzania szkła klejem uv?
- są to kleje jednoskładniowe, dzięki czemu łatwo je dozować w automatycznych systemach nanoszania
- po prawidłowym utwardzeniu posiadają dużą wytrzymałość
- bardzo krótki czas wiązania, klej szybko schnie, a jego działanie jest natychmiastowe
- wytrzymałe na oddziałujące środowisko
- posiadają wysoką zdolność wypełniania szczelin
- posiadają dużą wytrzymałość na wodę i inną chemię
- są przeźroczyste, dzięki czemu utrzymują estetyczny wygląd
