VM87 Lijmen Van Metalen

of 64 /64

Embed Size (px)

description

VM87 Lijmen Van Metalen

Transcript of VM87 Lijmen Van Metalen

Page 1: VM87 Lijmen Van Metalen
Page 2: VM87 Lijmen Van Metalen
Page 3: VM87 Lijmen Van Metalen

lijmen van metalen

vm 87

een uitgave van de

Vereniging FME-CWMvereniging van ondernemers in detechnologisch-industriële sector

Boerhaavelaan 40

Postbus 190, 2700 AD ZoetermeerTelefoon: (079) 353 11 00Telefax: (079) 353 13 65E-mail: [email protected]: http://www.fme.nl

Page 4: VM87 Lijmen Van Metalen

© Vereniging FME-CWM/januari 2008

Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaaktdoor middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke ander wijze ookzonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.

Hoewel grote zorg is besteed aan de waarborging van een correcte en, waarnodig, volledige uiteenzetting van relevante informatie, wijzen de bij detotstandkoming van de onderhavige publicatie betrokkenen alleaansprakelijkheid voor schade als gevolg van onjuistheden en/ofonvolkomenheden in deze publicatie van de hand.

Vereniging FME-CWMAfdeling Technologie en InnovatiePostbus 190, 2700 AD Zoetermeertelefoon 079 - 353 11 00telefax 079 - 353 13 65e-mail: [email protected]: http://www.fme.nl

Page 5: VM87 Lijmen Van Metalen

3

lijmen van metalenToelichting:

In het kader van actualisering van voorlichtingspublicaties (een samenwerkingsverband tussen FDP, FME,NIL, NIMR, Syntens en TNO Industrie & Techniek), is deze voorlichtingspublicatie aangepast aan dehuidige stand der techniek. De originele publicatie is in 1991 tot stand gekomen door samenwerking vande Vereniging FME/CWM en het Nederlands Instituut voor Lastechniek in het kader van het FME/NILproject "Het lijmen als verbindingstechniek".

Deze publicatie vormt een deel van een serie voorlichtingspublicaties over lijmtechnieken. De anderepublicaties in deze reeks zijn:VM 86 lijmen algemeen - algemene inleiding in de kenmerken van de lijmtechniek en in de kenmerken van lijmsystemen;VM 88 lijmen van kunststoffen;VM 89 keuren van lijmen en lijmverbindingen.

Het lijmen als verbindingstechniek is sterk in opkomst. Het lijmen heeft zich internationaal al een goedepositie weten te veroveren naast andere verbindingstechnieken, zoals lassen, solderen en mechanischeverbindingstechnieken. Dit komt onder meer door het toenemend gebruik van nieuwe, moeilijk lasbarematerialen (bijvoorbeeld beklede staalplaat, technische kunststoffen) en door de toenemende vraag naarhet verbinden van ongelijksoortige materialen. Ook zijn er vele ontwikkelingen op het gebied vangeavanceerde applicatie-apparatuur en op het gebied van nieuwe lijmformuleringen.

In vele takken van industrie wordt al gebruik gemaakt van de voordelen van het toepassen van delijmtechnologie. Ontwerpvrijheid bij het construeren, een betere corrosiebestendigheid van de verbindingen een grotere demping van mechanische en geluidstrillingen zijn er enkele voorbeelden van.

De Nederlandse industrie maakt in sommige sectoren onvoldoende gebruik van de mogelijkheden van delijmtechnologie. Dit is onder meer veroorzaakt door het ontbreken van goede nederlandstaligevoorlichtingspublicaties. De FME en het NIL hebben indertijd het initiatief genomen om de bestaandekennis op overzichtelijke wijze in een aantal voorlichtingspublicaties te bundelen.

De voorlichtingspublicaties zijn zeer geschikt als handleiding bij de introductie van de lijmtechnologie inbedrijven, onderwijsinstellingen en andere organisaties.

Samengesteld in 1991 door:C.C.J. Kaasschieter en H.H. van der Sluis (IPL-TNO)

Herzien in 2007 door:A. Kwakernaak, J.A. Poulis, P.A. de Regt (Hechtingsinstituut TU Delft)

Technische informatie:Nederlands Instituut voor Lastechniek- bezoek en correspondentie-adres: Boerhavelaan 40, Zoetermeer (wijk 15)- correspondentie-adres: Postbus 190, 2700 AD Zoetermeer- telefoon: 088-4008560- telefax: 079-3531178- e-mail: [email protected] internet: www.nil.nl

Hechtingsinstituut TU Delft- bezoek- en correspondentie-adres: Kluyverweg1, 2629 HS Delft- telefoon: 015-2785353- telefax: 015-2787151- e-mail: [email protected] internet: www.hechtingsinstituut.nl

Informatie over en bestelling van VM-publicaties, Praktijkaanbevelingen en Tech-Info-bladen:Vereniging FME-CWM, afdeling Technologie en Innovatie/Industrieel Technologie Centrum (ITC)- bezoekadres Boerhavelaan 40, Zoetermeer (wijk 15)- correspondentie-adres: Postbus 190, 2700 AD Zoetermeer- telefoon: 079-3531341/3531100- telefax: 079-3531365- e-mail: [email protected] internet: www.fme.nl

Page 6: VM87 Lijmen Van Metalen

4

Inhoudsopgave

1 Algemene inleiding1.1 Wat is lijmen?1.2 Waarom lijmen?

1.2.1 Technische voor- en nadelenvan het lijmen

1.2.2 Economische voor- en nadelenvan het lijmen

1.3 Lijmhechting en lijmsamenhang1.3.1 Lijmsamenhang (cohesie)1.3.2 Hechting (adhesie)

1.4 Stappen die de lijmtechniek bepalen1.5 Kwaliteitszorg en kwaliteitsborging1.6 Nieuwe ontwikkelingen op lijmgebied1.7 Verdere inhoud voorlichtingspublicatie

2 Constructieve vormgeving2.1 Inleiding

2.1.1 Het belasten van lijmverbindingenin een constructie

2.1.2 De produceerbaarheid van eenlijmconstructie

2.2 Belastingsvormen bij lijmverbindingen2.2.1 Trek- of drukbelasting2.2.2 Scheur- of afpelbelasting2.2.3 Schuifbelasting

2.3 Sterkte en uitvoeringsvormen vangelijmde lapnaden2.3.1 Spanningsverdeling in de lapnaad2.3.2 Factoren die de toelaatbare

gemiddelde schuifspanning vanlapnaden beïnvloeden

2.3.3 Sterkte van gelijmde lapnaden2.4 Berekenen van lijmverbindingen2.5 Gelijmde hoekverbindingen

2.5.1 Trekbelasting/afpelbelasting2.6 Gelijmde paneelconstructies

2.6.1 Verhoging van de stabiliteit2.6.2 Aanpassing doorsnede aan

plaatselijke belasting2.6.3 Geconcentreerde belastingen2.6.4 Sandwichconstructies

2.7 Gelijmde plaatverstijvingen2.8 Gelijmde buis/ronde verbindingen

2.8.1 Axiale belasting (trek, druk)2.8.2 Torsiebelasting

2.9 Toepassingen2.10 Praktijkvoorbeelden

3 De keuze van het lijmtype

4 Keuren van de lijmverbinding4.1 Inleiding4.2 Doel van de voorbehandeling4.3 Methodes van voorbehandelen

4.3.1 Ontvetten4.3.2 Mechanische voorbehandeling4.3.3 Chemische behandeling4.3.4 Plasma behandelen (fysische

behandeling)4.3.5 Voorbehandelen met primers

4.4 Toepassingen chemische behandelingenvoor metalen

5 5 5

5

5 5 5 6 6 6 6 7

8 8

8

8 8 8 9 9

1010

11131519192020

212121222323232426

29

32323232323333

3334

35

5 Aanbreng- en verhardingstechnieken5.1 Het aanbrengen van de lijm

5.1.1 Het aanbrengen van vloeibare lijm5.1.2 Het aanbrengen van lijm in vaste

vorm5.2 Het totstandkomen van de lijmverbinding

5.2.1 Verhardingsdruk5.2.2 Verhardingstemperatuur5.2.3 Verhardingstijd

5.3 Bijzondere toepassingen5.3.1 Aanbrengen van de lijm5.3.2 Voorwaarden5.3.3 Doseerinstallatie5.3.4 Onderhoud van lijm/kit-installaties

6 Kwaliteitsbeheersing6.1 Wat is kwaliteit?6.2 Algemene aspecten lijmverbindingen6.3 Kwaliteitsbeheersing van het lijmmateriaal6.4 Kwaliteitsbeheersing van de adhesie6.5 Kwaliteitsbeheersing van de cohesie6.6 Eindcontrole

7 Beproeven van de lijmverbinding7.1 Algemeen7.2 Standaard beproevingsmethoden voor

lijmverbindingen7.2.1 Niet-destructieve beproevings-

methoden2.7.2 Destructieve beproevingsmethoden

8 Veiligheid en hygiëne8.1 Algemeen8.2 Maatregelen bij voorbehandelingen8.3 Maatregelen bij het werken met lijmen8.4 Werkplek8.5 EHBO8.6 Maatregelen per type lijm8.7 Milieu

9 Normen

Literatuur

Trefwoordenregister

404040

42434344444444454545

46464647474848

5050

51

5152

5353535354545454

55

59

60

Page 7: VM87 Lijmen Van Metalen

5

Hoofdstuk 1Algemene inleiding

1.1 Wat is lijmen?Lijmen is een verbindingstechniek naast andere verbin-dingen als lassen, solderen, klinken, drukvoegen, bou-ten, enz.. Er wordt van lijmen gesproken wanneertwee lichamen aan elkaar worden bevestigd met be-hulp van een niet-metalen tussenstof, die zich hechtaan beide lichamen en die ook zelf voldoende sterktebezit. Deze stof noemen we lijm. Het lijmen kan ookin combinatie met bijvoorbeeld puntlassen, klinken endrukvoegen worden gebruikt.

1.2 Waarom lijmen?De keuze voor lijmen als verbindingstechniek dient mente nemen op grond van een aantal overwegingen.

1.2.1 Technische voor- en nadelen van hetlijmen

Voordelen: lijmverbindingen zijn "ononderbroken" verbindingen;

er treden geen vervormingen of verzwakkingen opzoals bij klinken en bouten;

lijmverbindingen zorgen voor een gelijkmatige verde-ling van de spanningen in de verbinding, waardoorgoede dynamische sterkte-eigenschappen wordenverkregen;

er treedt, in vergelijking tot lassen, geen of slechtsgeringe temperatuurverhoging op (beïnvloeding vanhet materiaal);

ongelijksoortige materialen kunnen met elkaar wor-den verbonden;

de verbindingen zijn vaak onzichtbaar, alleen de zij-kant geeft een dunne lijmnaad te zien, hetgeen hetuiterlijk van het product ten goede komt;

de verbindingen zijn vloeistof- en dikwijls ook gas-dicht, waardoor elektrolytische spleetcorrosie wordtvoorkomen;

zeer dunne materialen en kleine onderdelen kunnenworden verbonden, waardoor miniaturisatie moge-lijk is;

het gebruik van lijmen biedt de constructeur geheelnieuwe mogelijkheden;

zowel elektrisch als thermisch isolerende of gelei-dende verbindingen kunnen worden gemaakt;

lijmverbindingen dempen trillingen, zoals vibratiesof geluid;

nabewerken van de lijmverbinding is in het algemeenniet nodig; er ontstaat een glad en strak oppervlak;

lijmen in combinatie met puntlassen of mechanischverbinden, verhoogt de dynamische weerstand, stijf-heid en corrosieweerstand ten opzichte van alleenpuntlassen of mechanisch verbinden.

Nadelen: het maken van een lijmverbinding vergt vaak extra

zorg en toezicht; voor een optimale verbinding moeten de te verbinden

materialen meestal zorgvuldig worden voorbehandeld; de lijmverbinding heeft een beperkte temperatuur-

vastheid; de sterkte van de lijmverbinding als constructie-

element is moeilijk vooraf te berekenen; de verkregen hechting van de lijm op het materiaal

is achteraf moeilijk niet-destructief te controleren; er moet een verhardingstijd (ook uithardingstijd ge-

noemd) in acht worden genomen, voordat de ver-binding de vereiste sterkte bezit;

de verbindingen kunnen in het algemeen moeilijkworden gedemonteerd.

1.2.2 Economische voor- en nadelen van hetlijmen

Voordelen: besparing in ontwerp- en constructietijd en verlaging

van de kostprijs; ruimere maat- en oppervlakteruwheidstoleranties zijn

toelaatbaar, ten opzichte van andere verbindings-technieken;

verhoging van duurzaamheid en betrouwbaarheid,waardoor verlaging van onderhoudskosten, mits denodige voorzorgsmaatregelen zijn genomen, zoalseen goede voorbehandeling.

Nadelen: de voorbehandeling kan extra kosten in tijd en appa-

ratuur vergen; de toepassing van lijmen, etsmiddelen en oplosmid-

delen vereisen een goede bescherming van de mensin de vorm van een goede afzuiging en bescher-mingsmiddelen om inademing en contact met dehuid en de ogen tegen te gaan;

nauwkeurige procescontrole is noodzakelijk; de afvallijmstoffen moeten als chemisch afval wor-

den afgevoerd.

1.3 Lijmhechting en lijmsamenhangEen lijmverbinding bestaat uit een lijmlaag en twee telijmen onderdelen (figuur 1.1). De sterkte van de lijm-verbinding wordt beïnvloed door twee factoren: de sterkte van de lijmlaag, ook wel de cohesie-

sterkte genoemd; de sterkte van de hechting van de lijmlaag aan de

lijmvlakken, ook wel adhesiesterkte genoemd.

Het is dus belangrijk om naast een goede keuze vande lijm er eveneens voor te zorgen dat de lijm goedaan de te lijmen oppervlakken zal hechten.

figuur 1.1 De drie schakels in een lijmverbinding- de adhesie tussen lijmlaag en lijmvlak 1- de cohesie van de lijmlaag- de adhesie tussen lijmlaag en lijmvlak 2

1.3.1 Lijmsamenhang (cohesie)De samenhang van de lijm berust op de moleculaire enatomaire krachten in de lijm zelf. Een goede samen-hang mag bij een lijm echter pas ontstaan, nadat eengoede bevochtiging is verkregen. Met andere woorden,de lijm moet eerst aan de te lijmen oppervlakken hech-ten en mag pas daarna uitharden.Een belangrijke eis is, dat in de lijm tijdens de verhar-ding zo weinig mogelijk inwendige spanningen ontstaantengevolge van krimpverschijnselen. Deze verlagen deuiteindelijke verbindingssterkte. Krimpverschijnselenzijn meestal een gevolg van de doorharding van de lijm(chemische contractie), de verdamping van eventuelevluchtige lijmbestanddelen en een verschil in thermischeuitzettingscoëfficiënt van de lijm (warmuithardend) enhet te lijmen materiaal.

Page 8: VM87 Lijmen Van Metalen

6

1.3.2 Hechting (adhesie)De hechting van een lijm op een te lijmen oppervlakkan berusten op een drietal verschillende principes ofcombinaties ervan: mechanische verankering; adsorptie; vermenging van de stoffen (diffusie).

mechanische verankeringHierbij heeft de lijm zich in vloeibare toestand zodanigin de poriën van het te lijmen oppervlak gedrongen,dat na de overgang van vloeibare in vaste toestandhet lijmmateriaal door de niet-lossende vorm van deporiën in het lijmvlak verankerd blijft (figuur 1.2).

figuur 1.2 Mechanische verankering van de lijm

adsorptieDit is een hechtingsverschijnsel van de lijm op het lijm-vlak als gevolg van intermoleculaire krachten, die wer-ken ter plaatse van het grensvlak. Het is deze vormvan adhesie, die geacht mag worden bij het lijmenvan metalen de belangrijkste rol te spelen.Evenals bij magnetisme worden daarbij aantrekkendeen afstotende krachten onderscheiden. Voorwaardenvoor adsorptie is, dat de aantrekkende krachten over-heersen en dat het lijmmateriaal zo goed mogelijk inde oppervlakte-onregelmatigheden kan dringen.Aangezien de bedoelde krachten slechts over zeerkleine afstanden werkzaam zijn, is het noodzakelijkdat de lijm het te lijmen oppervlak zo dicht mogelijkkan benaderen.Dit kan worden bevorderd door het oppervlak van hette lijmen materiaal voor te behandelen, bijvoorbeeldontvetten. Hierdoor wordt de bevochtiging door delijm bevorderd (figuur 1.3).

figuur 1.3 Bevochtiging

De viscositeit van de lijm is een belangrijke factor voorde bevochtiging. Hoe lager de viscositeit hoe beter debevochtiging. Verhoging van de temperatuur van delijm bevordert meestal de bevochtiging, onder anderedoor verlaging van de viscositeit van de lijm.

vermenging van de stoffen (diffusie)De hechting kan in sommige gevallen eveneens vooreen deel berusten op de vermenging van de lijm enhet te lijmen materiaal, waarbij een verankering opmoleculaire en atomaire schaal ontstaat.

1.4 Stappen die de lijmtechniek bepalenIn het voorgaande is al een opsomming gegeven vanfactoren, die de keuze voor het al dan niet gebruikenvan de lijmtechniek bepalen. Er is een aantal stappente onderscheiden in het proces van lijmen. Elk van dezestappen moet goed worden overwogen en op schriftgesteld, alvorens een definitieve keuze voor de tech-niek en de wijze van uitvoering kan worden gemaakt.De stappen zijn in tabel 1.1 weergegeven in volgordevan het lijmproces zelf; de stappen hebben echter eennauwe relatie met elkaar.Voor het maken van een goede keuze moet bij iederestap duidelijk zijn wat de eisen zijn en wat de wensenzijn. Dit hele samenspel is noodzakelijk om voor eenbepaalde toepassing van het lijmen een betrouwbarelijmverbinding te kunnen garanderen.

tabel 1.1 De verschillende stappen te onderscheiden inhet proces van lijmen

specificatie vanhet product pakket van eisen

productontwerp type verbindingmateriaalkeuze verbindingstechniek

lijmtechniek? eisen en wensen ten aanzien van delijmverbinding formuleren en vastleggen

materialen vormgeving van de verbinding

lijmkeuzelijmtypeapplicatie: benodigde apparatuur en kennisuithardingkeuren: bepalen testmethoden

keuzevoorbehandeling veiligheids- en milieuvoorschriften

procesonderzoekvaststellen procesgrenzen voorbehandelen en lijmenopstellen processpecificaties

proefproductie proefverbinding of gehele productkwaliteitszorgkwaliteitsborginglogistiek regelen

1.5 Kwaliteitszorg en kwaliteitsborgingZoals bij ieder productie-onderdeel vereist de lijmtech-niek een goede kwaliteitszorg en kwaliteitsborging.Dit betekent dat van iedere stap moet worden nage-gaan wat er precies wel (en soms ook wat er niet) ge-daan moet worden en dat één en ander volledig moetworden vastgelegd.Het proces moet aan de hand van deze voorschriftenworden afgewerkt. De controle op de naleving van dewerkvoorschriften moet zijn gewaarborgd via een kwa-liteitsborgingssysteem. Een voorbeeld voor een kwali-teitsborgingssysteem is te vinden in bijvoorbeeld denormbladen NEN-ISO 9001 en 9002.

1.6 Nieuwe ontwikkelingen op lijmgebiedlijmen van vette plaatBij toepassing van staalplaat, bijvoorbeeld in de auto-industrie, is deze plaat vaak voorzien van een conser-

Page 9: VM87 Lijmen Van Metalen

7

veringsolie. Voor deze toepassing zijn lijmsoorten ont-wikkeld, die er voor zorgen dat de olie door de lijmwordt opgenomen, waardoor zonder ontvettingsbehan-deling toch een goede lijmverbinding wordt verkregen.Het sterkteniveau kan wel lager uitvallen, afhankelijkvan de hoeveelheid olie per oppervlakte-eenheid, zodatdeze manier van lijmen vaak in combinatie met felsenof puntlassen wordt toegepast. Meestal zijn dezelijmen geoptimaliseerd voor een bepaald type olie enwerken minder of helemaal niet bij andere oliesoorten

lijmen van beklede plaatBij toepassing van organisch beklede plaat, bijvoor-beeld gelakte plaat, is het lijmen een goede verbin-dingstechniek, mits de keuze van de lijm goed op demateriaalcombinatie is afgestemd.

lijmen met behulp van lijmtapesEen handzame verschijningsvorm van lijmen zijn lijm-tapes; in feite is dit lijm op een rol in plaats van in eenblik. De lijmtapes zijn homogeen van opbouw en bezit-ten goede vloei-eigenschappen, waardoor ze doordrin-gen tot in de poriën van het oppervlak (figuur 1.4).Deze vloei-eigenschappen zorgen ervoor dat eventueleongelijkheden in het oppervlak worden overbrugd.Lijmtapes kunnen eveneens goed in combinatie metmechanische verbindingstechnieken worden gebruikt.

figuur 1.4 Lijmtape

lijmen met MS polymeerLijmen die zijn ontwikkeld op basis van MS-polymeer.Deze zijn verkrijgbaar als eencomponent- en tweecom-ponentenlijmsysteem. De eencomponentlijmsystemenharden uit onder invloed van vocht bij kamertempera-tuur. Dit geeft direct een beperking aan van het lijm-systeem: de trage doorharding (bij kamertemperatuurongeveer 24 uur) als gevolg van de noodzakelijkevochtindringing. Bij de tweecomponentensystemenwordt het vocht toegediend via een parallelle cilinder.Vaak wordt de opsplitsing van de tweecomponenten-systemen gebruikt, om in beide containers een andertweecomponentenlijmsysteem bij te mengen, zoals eenepoxyhars en harder. Hierdoor ontstaan combinatiesvan lijmsystemen, die buiten een hoge flexibiliteit ookeen verbeterde sterkte kunnen behalen.

De toepasbaarheid van de MS-polymeer lijmsystemenomvat een breed gebied, vanwege de lage gevoelig-heid van het lijmsysteem voor de oppervlaktevoorbe-handeling. Goed reinigen en in een aantal gevallenreinigen in combinatie met het aanbrengen van eenprimer blijkt vaak voldoende. De kit-achtige MS poly-meren zijn geschikt om zowel metalen, als hout, glas,alsook de meeste kunststoffen te verbinden. Ze zijnover het algemeen erg goed vocht- en UV-lichtbesten-dig, overschilderbaar en hebben een hoge breukrek.Daardoor nemen zij in de groep “elastische” lijmen eenplaats in tussen siliconen en polyurethaan kitachtigelijmen met als gezamenlijke eigenschappen: uithardingd.m.v. vocht, relatief hoge rek en lage sterkte.

Lijmen op natte oppervlakkenBepaalde epoxy systemen en MS polymeren blijkengeschikt te zijn om onder vochtige of natte omstandig-

heden lijmverbindingen tot stand te brengen. Dit ge-beurd, doordat het lijmsysteem in staat is vocht vanhet oppervlak te verdringen, en de uitharding niet ofin geringe mate wordt beïnvloed door het aanwezigewater. Dit biedt mogelijkheden voor het lijmen onderzeer natte omstandigheden of zelfs onder water, zoalsbij kelder-, sluisdeur- en scheepsreparaties, of bij lijm-toepassingen op vers gestort beton. Het sterkteniveaukan soms wat lager uitvallen.

1.7 Verdere inhoud voorlichtingspublicatieIn de volgende hoofdstukken komen de meest belang-rijke aspecten voor het toepassen van de lijmtechniekals verbindingstechniek aan de orde, zoals:

Constructieve vormgeving - in hoofdstuk 2 wordende constructieve aspecten behandeld waaraan eenlijmverbinding moet voldoen, afhankelijk van de inde praktijk optredende belastingsvormen;

De keuze van het lijmtype - in hoofdstuk 3 wordtde keuze van het lijmsysteem en de lijmmethode inafhankelijkheid van het toe te passen materiaalbehandeld;

Voorbehandeling - in hoofdstuk 4 worden allerleimethoden beschreven waarmee het te lijmen opper-vlak een goede hechting van de lijm kan verkrijgen;

Aanbreng- en verhardingstechnieken - in hoofd-stuk 5 wordt een overzicht gegeven van een aantalmogelijkheden voor het aanbrengen van de lijm en eenaantal mogelijkheden om de verharding te beïnvloeden.

Kwaliteitsbeheersing - in hoofdstuk 6 wordt inge-gaan op zaken die de kwaliteit van de lijmverbindingmoeten garanderen;

Beproeven van lijmverbindingen - in hoofdstuk 7wordt een beschrijving gegeven van een aantal des-tructieve en niet-destructieve methoden om de sterkteen de kwaliteit van de lijmverbinding te bepalen,eventueel vastgelegd in normen;

Veiligheid en hygiëne - in hoofdstuk 8 wordenallerlei aspecten behandeld over het omgaan metlijm voor wat betreft de veiligheid en de hygiënevan de gebruikers.

Page 10: VM87 Lijmen Van Metalen

8

Hoofdstuk 2Constructieve vormgeving

2.1 Inleiding

2.1.1 Het belasten van lijmverbindingen ineen constructie

Bij het toepassen van lijm als verbindingstechniek voorconstructiedelen, moet men reeds bij het ontwerp vande verbinding rekening houden met de specifiekeeigenschappen van lijm (lijmsystemen).De lijmverbinding moet zo worden geconstrueerd, datde sterkte van de lijm optimaal wordt benut. Dit vereisteen specifieke vormgeving om optredende belastingenzo gunstig mogelijk "in te leiden" en over te dragen.Om dit te bereiken dient op schuif-, druk- of centrischetrekbelasting te worden geconstrueerd.Excentrische trek- en scheurbelasting moeten wordenvermeden.

2.1.2 De produceerbaarheid van een lijmcon-structie

Bij de vormgeving van een constructie met lijmverbin-dingen moet erop worden gelet, dat de verbindingengoed met lijm kunnen worden samengebouwd. Dit houdtin, dat er goede mogelijkheden moeten zijn voor hetuitvoeren van de voorbehandeling, lijmapplicatie, hetnaar elkaar toe kunnen bewegen van de lijmvlakkenen het aanbrengen van een gelijkmatige lijmdruk. Devormgeving van eventueel benodigde lijmgereedschap-pen, zoals aandrukhulpstukken, moet ook in de ontwerp-fase van de constructie gestalte krijgen. Kwaliteits-problemen zijn vaak een gevolg van ontwerpgebreken!

2.2 Belastingsvormen bij lijmverbindingenDe sterkte van lijmmaterialen is (in het algemeen) aan-zienlijk minder dan die van de gangbare constructie-materialen. De lijmverbinding moet dus zodanig wordengeconstrueerd, dat met de relatief zwakke lijm tocheen aanzienlijke sterkte wordt verkregen ten opzichtevan de sterkte van de te lijmen materialen.Men onderscheidt de volgende belastingsvormen, waar-op de lijmverbindingen kunnen worden belast: trek- of drukbelasting; scheur- of afpelbelasting; schuifbelasting.

Deze belastingen treden in de praktijk meestal in com-binatie met elkaar op.

2.2.1 Trek- of drukbelastingWordt een lijmverbinding op trek belast, dan moet ernaar worden gestreefd, dat de trekbelasting symme-trisch is verdeeld (figuur 2.1). De treksterkte van deverbinding is bij een goede hechting en een voldoendestijfheid van de verbinding maximaal gelijk aan desterkte van het lijmmateriaal zelf.

Aangezien de optredende trekkrachten in de praktijkvaak asymmetrisch zijn verdeeld, zal de toelaatbaretreksterkte aanzienlijk lager uitvallen dan men op grondvan de treksterkte van de lijm zou mogen verwachten(figuur 2.2).Bij een asymmetrisch of niet haakse trekbelasting zaléén van de uiteinden van de lijmverbinding plaatselijkhoger worden belast, eventueel met buiging, waar-door de lijmverbinding ter plaatse van de lijmeindenkan inscheuren en uiteindelijk in zijn geheel zal splijten(figuur 2.3).

figuur 2.1 Centrische trekbelasting

figuur 2.2 Excentrische trekbelasting

figuur 2.3 Afwijkende belastingsvormen ten opzichtevan zuivere trek (a)

Het is derhalve raadzaam zo te construeren, dat delijmverbindingen zo min mogelijk op trek worden belast.Is een op trek belaste lijmverbinding onvermijdelijk, dangeeft het vergroten van het lijmoppervlak een beteregarantie voor een aanvaardbare sterkte (figuur 2.4).

figuur 2.4 Trekspanningsverdeling in de lijmnaad metflenzen

In het geval van een vergroting van het lijmoppervlakdoor het aanbrengen van een flens, zal de verdeling

Page 11: VM87 Lijmen Van Metalen

9

van de trekspanning bij een geringe dikte van de flensniet lineair verlopen als gevolg van de niet eindigebuigstijfheid van de flens. De verbinding zal bezwijkenals de spanning gelijk wordt aan de treksterkte van delijm. Bij het laten toenemen van de dikte van de flenszal dit een vlakker spanningsverloop opleveren en desterkte van de verbinding wordt daardoor verhoogd.

Het optreden van een drukbelasting in de lijmverbin-ding zal meestal geen grote problemen opleveren bijeen stijve constructie. Bij een slappe constructie zullenin de lijmverbinding door optredende vervormingeneveneens buig- en afpelbelasting optreden, die desterkte aanzienlijk zullen beïnvloeden.

2.2.2 Scheur- of afpelbelastingWanneer een lijmverbinding excentrisch (uit het mid-den) op trek wordt belast (zie figuur 2.5 en 2.6), dantreedt in de lijmnaad een complexe spanningstoestandop. Bij een dergelijke belastingsvorm wordt de lijmver-binding op scheuren of afpellen belast. Hierbij zullenhoge piektrekspanningen aan de rand van de lijmnaadoptreden. Doordat de trekkracht buiten de lijmnaadaangrijpt, zal er tevens een buigend moment M in delijmovergang optreden (zie figuur 2.6). Aangezien hetplaatmateriaal niet oneindig stijf is, zal er doorbuigingoptreden. Bij het toenemen van de doorbuiging, zal despanningsverdeling ongunstiger worden.Lijmverbindingen waarbij de lijmnaad op scheuring ofafpelling wordt belast, moeten in de praktijk indienmogelijk worden vermeden.

figuur 2.5 Spanningspiek bij afpelbelasting: a. Gebogenplaat; b. Vlakke plaat

figuur 2.6 Optreden van buigend moment tengevolgevan excentrische belastingsvorm

Door het aanpassen van de vormgeving van de verbin-ding en door de lijmkeuze kan de scheursterkte wordenverbeterd. Gebruikt men een lijmsoort met een grote

taaiheid, waarbij wel geldt dat bij het toenemen vande taaiheid de treksterkte afneemt, dan kan wel detoelaatbare belasting worden vergroot door een grotereoverlaplengte te kiezen. Er moet dus worden gezochtnaar een optimum. Ook de dikte van de lijmlaag heefteen invloed op de spanningsverdeling. De spannings-piek langs de rand van de lijmnaad is lager bij groteredikte; de scheurbelasting kan dan groter zijn.De scheursterkte van verbindingen zoals in figuur 2.5wordt verbeterd door gebruik te maken van profielen(zie figuur 2.7), waarin de optredende vervormingenonder een trekbelasting aanzienlijk lager zijn. Door destijvere hoek doet een grotere breedte van de lijmnaad-rand mee in het opnemen van trekspanningen.Een aanzienlijke verbetering van de lijmnaadsterktewordt verkregen door toepassing van T-profielen (ziefiguur 2.8).De stijfheid van de te lijmen delen is dus eveneens vanbelang en heeft een gunstiger uitwerking naarmate zegroter is.

figuur 2.7 Voorbeeld van een constructie met lagerespanningspiek

figuur 2.8 Toepassing T-profiel

2.2.3 SchuifbelastingDe meest gunstige belastingsvorm voor lijmverbindin-gen is de belasting van de lijmnaad in axiale richting,dus op afschuiving. Ondanks de ten opzichte van me-taal geringe schuifsterkte van de lijmmaterialen, kun-nen er in de afschuifrichting aanzienlijke belastingenworden overgedragen door de lijmverbinding, daar debelasting door het gehele lijmoppervlak wordt opge-nomen.De in de praktijk meest voorkomende lijmverbindingdie op afschuiving wordt belast is de enkelvoudigelapnaad (figuur 2.9). De schuifspanningsverdeling bijzuivere axiale belasting is weergegeven in figuur 2.10.

figuur 2.9 Gelijmde lapnaad onder schuifbelasting

Page 12: VM87 Lijmen Van Metalen

10

figuur 2.10 Schuifspanningsverdeling in de lapnaad

Daar de stijfheid van de gelijmde delen in de praktijknooit oneindig groot is, zal er buiging in de constructiekunnen optreden, waardoor naast een afschuifbelas-ting eveneens een trekbelasting in de lijmnaad zalontstaan (figuur 2.11a).Bij het toenemen van de belasting zullen de spannings-pieken aan de randen van de overlap steeds hogerworden (figuur 2.11b), tot tenslotte de breukspanningvan het lijmmateriaal wordt bereikt en de lapnaadvanaf de randen inscheurt en breekt (figuur 2.11c).

figuur 2.11 Vervormingsverloop enkelvoudigelapnaadverbinding tot lijmbreuk

In paragraaf 2.4 wordt nader ingegaan op de eigen-schappen en uitvoeringsvormen van op afschuivingbelaste lijmverbindingen. Bij het construeren van lijm-verbindingen dient men ernaar te streven, dat de ver-bindingen hoofdzakelijk op afschuiving worden belasten dat de stijfheid zo groot mogelijk is. Stijfheidsver-schillen en plotselinge overgangen moeten zo veelmogelijk worden vermeden.

2.3 Sterkte en uitvoeringsvormen vangelijmde lapnaden

Bij het aangeven van de sterkte van een lijmverbindingwordt ervan uitgegaan, dat de hechting van de lijmaan het metaal dermate goed is, dat er bij het opvoerenvan de belasting breuk optreedt in de lijmlaag zelf(cohesiebreuk) en niet voortijdig in de grenslaag vanlijm en metaal (adhesiebreuk).

2.3.1 Spanningsverdeling in de lapnaadVan de lapnaadverbindingen vertoont de enkelvoudigelapnaadverbinding de meest ongunstige spannings-verdeling in de lijmnaad (figuur 2.10 en figuur 2.12).Als gevolg van de schuifkracht F rekken de strippen 1en 2. In het gebied van de lijmnaad neemt in beide

strippen de rek naar de rand van de lijmnaad geleidelijkaf tot nul. Aangezien de lijmnaad dit rekverschil moetoverbruggen, treedt als gevolg daarvan een schuif-spanning op, die het hoogst is aan de randen van deoverlapping en het laagst in het midden. De lijmnaadbreekt, wanneer de schuifspanningspieken aan de ran-den de breukschuifspanning bereiken. Op het momentvan breuk is de gemiddelde schuifspanning over hetgehele lijmvlak dus lager, dan de maximale schuifspan-ning die de lijmnaad kan opnemen.

figuur 2.12 Spanningsverdeling in een enkelvoudigelapnaadverbinding

De meest gunstige spanningsverdeling in de lapnaadwordt verkregen bij de afgeschuinde lapnaadverbin-ding (figuur 2.13). Door het gelijkmatige verloop vande plaatdoorsneden is de schuifspanning constant overde volle lengte van de overlapping. De optredendevervorming van deze verbinding is onder belastingminimaal in vergelijking met de enkelvoudige lapnaad.De afgeschuinde lapnaadverbinding is echter in hoofd-zaak alleen goed te realiseren bij dikke platen.

figuur 2.13 Afgeschuinde lapnaadverbinding

Naast de afgeschuinde lapnaadverbinding zijn er nogandere constructievormen mogelijk om een gunstigespanningsverdeling te krijgen (zie figuur 2.14). Met deuitvoering van een dubbele lapnaad wordt tevens deexcentriciteitsinvloed voor een groot deel uitgeschakeld.

Page 13: VM87 Lijmen Van Metalen

11

figuur 2.14 Verbeteren van de spanningsverdeling

Voor een indicatie van de invloed van de lapnaadver-binding op de toelaatbare schuifspanning bij toepassingvan een bepaald lijmsysteem op een aluminiumlegering,waarbij de verhouding plaatdikte/lijmnaadlengte=0,1,wordt in figuur 2.15 een voorbeeld gegeven.

figuur 2.15 Voorbeeld van afschuifsterkten op eenaluminiumlegering

Voor speciale gevallen dient men echter de invloedexperimenteel te bepalen als berekening niet goedmogelijk is en de praktijk dit vereist.Opvallend is de methode, waarbij aan de randen vande overlapping een lijm wordt gebruikt met een lagereglijdingsmodulus dan die van de lijm in het midden-gedeelte van de overlap. De vervormingsverschillentussen de gelijmde platen veroorzaken daardoor gerin-gere spanningsconcentraties, zodat een hogere gemid-delde breukschuifspanning kan worden bereikt (ziefiguur 2.16).

figuur 2.16 Speciaal gelijmd (2 lijmtypen)

Naast een constructieve aanpassing van de lapnaad-vorm heeft ook de vorm van de lijmlaag zelf invloedop de belastbaarheid van de lapnaadverbinding.Tabel 2.1 geeft hiervan een voorbeeld voor een dub-bele lapnaadverbinding.

2.3.2 Factoren die de toelaatbare gemiddeldeschuifspanning van lapnaden beïnvloeden

OverlaplengteWanneer de overlaplengte van bijvoorbeeld een enkel-voudige lapnaadverbinding wordt vergroot, zal deschuifspanning aan de rand, bij een gegeven belasting,afnemen (zie figuur 2.17).De toelaatbare gemiddelde schuifspanning zal even-eens lager uitvallen. Daar τgem minder afneemt dan ltoeneemt, wordt de lapnaadsterkte toch hoger:τgemc.l(c).breedte>τgemb.l(b).breedte>τgema.l(a).breedte.

De toelaatbare belasting zal dus ook toe kunnen nemen.Dit bereikt wel een maximum, afhankelijk van het telijmen materiaal en de dikte ervan (zie figuur 2.18).

tabel 2.1 (Relatieve) afschuifsterkte van metaal-composiet lijmverbinding, uitgedrukt in belastbaarheid per breedte-eenheid van de verbinding

Ontwerp van een dubbele overlapverbindingBreukbelasting(proefondervindelijk)in MN/m

Normaal 0,93

Afgeschuindemateriaalkant 0,89

Naar binnenafgeschuindemateriaalkant

1,0

Afgeschuindemateriaal- enlijmkant

3,0

Afgeschuindemateriaalkantnaar binnen enlijmkant naarbuiten

3,4

Page 14: VM87 Lijmen Van Metalen

12

figuur 2.17 Spanningsverloop bij verschillendeoverlaplengten

figuur 2.18 Bepaling toelaatbare belasting/overlaplengte

PlaatdikteEen grotere plaatdikte resulteert in een grotere stijfheidvan de platen, waardoor het middengedeelte meerbijdraagt in de krachtoverdracht. τgem kan dus groterzijn naarmate de plaat dikker is (dikte t in figuur 2.19).Bij grotere plaatdikte is echter ook de excentriciteitvan de lijmverbinding groter. Daarmee zijn ook de se-cundaire trekspanningen in de lijmnaad aan de randengroter. De verbinding is daardoor minder sterk dan uitde invloed van de toeneming van de plaatdikte magworden verwacht.

figuur 2.19 Invloed van de plaatdikte op deschuifspanningsverdeling

Elasticiteitsmodulus van het plaatmateriaalEen hogere elasticiteitsmodulus van het te lijmenplaatmateriaal heeft eenzelfde effect als een grotereplaatdikte, echter zonder een grotere excentriciteitvan de lapnaad. Hierdoor ontstaat een hogere τgem endus een grotere breukkracht FB.

Elasticiteitsmodulus van het lijmmateriaalEen hogere elasticiteitsmodulus van het lijmmateriaal- dit betekent een minder flexibel lijmmateriaal met

lage scheurweerstand - heeft hetzelfde effect als eenkleinere plaatdikte. Een hogere elasticiteitsmodulusvan het lijmmateriaal geeft een lagere τgem en dus eenlagere breukkracht FB.Bij gebruik van zeer flexibele kit-achtige lijmmaterialenzullen de spanningspieken aan het einde van de overlapveel lager zijn en de gemiddelde schuifspanning vrijwelgelijk aan de breukspanning. Echter door de lagere sterk-te van dit soort lijmen is de breukkracht FB toch lager.

Plasticiteit van het lijmmateriaalIn de schuifspanningverdeling van figuur 2.19 is uitge-gaan van lineair elastisch gedrag van lijmmateriaal.Hierbij zal de lijmverbinding bezwijken als de piek inde spanningsverdeling de breukspanning van de lijmbereikt. Veel moderne taaie lijmsystemen vertonenplastisch gedrag. Dit betekent dat als de spannings-pieken aan de uiteinden van de overlapverbinding de"elasticiteitsgrens" van de lijm bereiken, deze piekenworden afgevlakt. Pas bij bereiken van de breukrekvan de lijm zal dan de breuk in lijmverbinding optreden.

Rekgrens van het plaatmateriaalWanneer de trekspanning in het plaatmateriaal de elas-ticiteitsgrens overschrijdt, neemt de plaatrek snellertoe dan uit de wet van Hooke volgt. Het rekverschiltussen de beide platen aan het begin en einde van delapnaad (zie figuur 2.11) neemt dan ook sneller toe.Hierdoor ontstaat een toenemende concentratie vanschuifspanningen aan de randen van de overlapping.Een lagere rekgrens van het plaatmateriaal geeft eenlagere τgem en dus een lagere breukkracht FB.

Overlapverbindingen met ongelijke plaatmaterialenIndien twee verschillende materialen (met verschillendeelasticiteitsmodulus) met elkaar worden verlijmd, zalde symmetrie in de spanningsverdeling (figuur 2.19)verstoord worden. In het materiaal met de lagere stijf-heid zal meer vervorming optreden. Hierdoor zal aandeze kant van de verbinding de piek in de schuifspan-ningverdeling toenemen. De verbinding zal bezwijkenbij een lagere gemiddelde schuifspanning.

Uitvoeringsvorm van de lapnaadIn het voorgaande is reeds aangetoond dat de span-ningsverdeling in de lijmnaad sterk wordt beïnvloeddoor de uitvoeringsvorm ervan.Hieronder volgt naast de reeds eerder genoemde af-geschuinde lapnaad- en de dubbele lapnaadverbindingnog een aantal andere mogelijke variaties van lapnaad-vormen die de schuifspanningsverdeling gunstig beïn-vloeden. Dit houdt in hoofdzaak in dat de schuifspan-ningspieken aan de randen van de lijmnaad wordenverminderd, waardoor een hogere toelaatbare gemid-delde schuifspanning mogelijk wordt.

Door afschuining van de plaatranden van de enkel-voudige lapnaad (figuur 2.20) wordt de schuifspan-ningspiek aan de rand enigszins verminderd. Deze af-schuining is gemakkelijker te realiseren dan de afge-schuinde lapnaad, maar vereist een extra bewerking.

figuur 2.20 Plaatranden afgeschuind

Vermindering van spanningspieken langs de randenvan de overlapping kan ook worden verkregen doorhet meelijmen van een dunne strip (figuur 2.21).

Page 15: VM87 Lijmen Van Metalen

13

figuur 2.21 Dunne strip in plaats van afgeschuindeplaatranden

Eenzijdige vlakke verbinding met behulp van eenkoppelstrip. Deze is eenvoudig uit te voeren en watsterkte betreft ongeveer gelijk aan de enkelvoudigelapnaad, waarbij minder vervorming in de verbin-ding optreedt (figuur 2.22).

figuur 2.22 Eenzijdige vlakke lapnaad

Een variant op de eenzijdige vlakke verbinding wordtgegeven in figuur 2.23. Door één van de plaatran-den om te zetten, wordt toch een vlakke verbindingverkregen en treedt er minder vervorming op.

figuur 2.23 Variant eenzijdige vlakke lapnaad

Bij toepassing van een enkelvoudige getrapte lap-naad (figuur 2.24) wordt de sterkte van de plaat(met dikte t1) gereduceerd met 50%. Wat schuif-spanningsverdeling betreft is de verbinding verge-lijkbaar met de enkelvoudige lapnaad met een ver-gelijkbare dikte van 0,5t1.

figuur 2.24 Enkelvoudige getrapte lapnaad (beide zijdenvlak)

In de reeds eerder genoemde dubbele lapnaad (fi-guur 2.25) is de excentriciteit van de verbindingaanzienlijk minder. Deze lapnaadvorm is vooral ge-schikt voor het verbinden van dikke platen (dikte t1).Bovendien kunnen door de parallelschakeling vande twee lijmnaden, kortere overlappingen wordentoegepast.

figuur 2.25 Dubbele lapnaad

Bij verbindingen van zeer dikke platen kan een ver-dere verbetering in de spanningsverdeling wordenverkregen als de koppelstrippen (dikte t2) uit tweeof meer samengelijmde strippen worden opge-bouwd, zoals aangegeven in figuur 2.26.

figuur 2.26 Getrapte dubbele lapnaad

Bij toepassing van een platenpakket kan worden ge-kozen voor een getrapte verbinding, zie figuur 2.27.De schuifspanningsverdeling is bij deze constructievrij constant.

figuur 2.27 Getrapte verbinding in platenpakket

In figuur 2.28 is nog een voorbeeld gegeven vaneen dubbele lapnaad, die aan twee zijden vlak is.

figuur 2.28 Tweezijdige getrapte vlakke verbinding

2.3.3 Sterkte van gelijmde lapnadenHet bepalen van de sterkte van een lijmverbindinglangs theoretische weg is niet zo eenvoudig en issterk afhankelijk van een aantal factoren (zie §2.4).Onder andere moeten de materiaaleigenschappen goedbekend zijn en zijn verschijnselen als excentriciteit envooral plastische rek in het plaatmateriaal moeilijkheids-factoren bij het berekenen.Een praktische methode is het langs experimenteleweg bepalen van de sterkte van lijmverbindingen aanlijmproefstukken (zie hoofdstuk 7).Voor sterkteberekeningen is de maximaal toelaatbareschuifspanning in de lijm geen geschikte rekengroot-heid, daar de schuifspanning in de lijmnaad niet gelijk-matig is verdeeld. Het is eenvoudiger te werken met detoelaatbare gemiddelde schuifspanning, waarin tevensis inbegrepen de trekspanning tengevolge van deexcentriciteit van de belasting.De (toelaatbare) gemiddelde schuifspanning (τgem) is nietalleen afhankelijk van de sterkte van de lijm, maar ookvan factoren die verband houden met de vormgevingvan de lapnaad en de eigenschappen van de te lijmenmaterialen.

Statische sterkte (korte-duursterkte)

De sterkte van een enkelvoudige lapnaad (figuur 2.29)wordt uitgedrukt in: FB = τgem×b×l.Hierin is FB de breukbelasting en τgem de toelaatbaregemiddelde schuifspanning.

De breukbelasting wordt eveneens begrensd door deplaatdikte.

figuur 2.29 Breuksterkte van lapnaad

Figuren 2.30 en 2.31 geven een voorbeeld van het ver-loop weer van de toelaatbare gemiddelde schuifspan-ning (τgem) als functie van de plaatdikte "t" en de over-laplengte "l" voor een enkelvoudige en dubbele lapnaad.Deze waarden gelden voor een bepaalde materiaal/lijm-combinatie. Voor andere materiaal/lijmcombinatiesdienen deze verbanden proefondervindelijk te wordenbepaald.

Page 16: VM87 Lijmen Van Metalen

14

Bij ongelijke dikte van de te lijmen platen wordtuitgegaan van de dunste plaat.

figuur 2.30 Toelaatbare gemiddelde schuifspanning alsfunctie van overlaplengte en plaatdikte inenkelvoudige lapnaad

figuur 2.31 Toelaatbare gemiddelde schuifspanning alsfunctie van overlaplengte en plaatdikte indubbele lapnaad

Wordt τgem uitgezet als functie van het quotiënt t/l(gelijkvormigheidsfactor), dan kunnen de lijnenbundelsin de figuren 2.30 en 2.31 worden weergegeven doorenkele lijnen (zie figuur 2.32).Dit geeft de mogelijkheid om met een beperkt aantalproefstukken de sterkte van elk type lapnaad te bepalen.

figuur 2.32 Toelaatbare gemiddelde schuifspanning alsfunctie van het quotiënt van plaatdikte enoverlaplengte

Uit figuur 2.32 is af te leiden dat voor kleine t/l-waar-den (dat wil zeggen voor dunne platen en/of langeoverlappingen), de krommen voor de enkelvoudige endubbele lapnaden nagenoeg samenvallen.Voor de constructeur is het gemakkelijker om aan dehand van de voor het plaatmateriaal berekende span-ning te bepalen wat de vereiste overlaplengte moet zijn.Worden de voor een gewenste materiaal/lijmcombinatiebepaalde sterktegegevens gerelateerd aan de plaatspan-ning, dan kan de constructeur uit de hiermee opgestel-de grafieken (figuren 2.33 en 2.34) direct de vereisteoverlapping l aflezen.De omrekening van deze gegevens is als volgt:FB = τgem.b.lFB = σplaat.b.t τgem.lHieruit volgt: σplaat = t

figuur 2.33 Plaatspanning als functie van overlaplengteen plaatdikte in enkelvoudige lapnaad

figuur 2.34 Plaatspanning als functie van overlaplengteen plaatdikte in dubbele lapnaad

Kruipgedrag (statische lange-duursterkte)

Door de visco-elastische eigenschappen van de lijmvertoont deze neiging tot kruipen onder langdurigebelasting. Hierdoor kan breuk optreden bij een lagerebelasting dan de statische korte-duursterkte.De kruipweerstand hangt af van de kruipeigenschappenvan de toegepaste lijm.Figuur 2.35 geeft als voorbeeld de kruipgrafieken voortwee lapnaden van een aluminiumlegering gelijmd meteen epoxylijm.Het kruipgedrag is sterk te verbeteren door een langeoverlaplengte te kiezen. Het middengedeelte van deverbinding met een zeer lage schuifspanning zal geenkruip vertonen en daarmee het bezwijken ten gevolgevan kruip verhinderen.

Page 17: VM87 Lijmen Van Metalen

15

Vermoeiingsgedrag

Ook hier geldt dat bij lijmverbindingen die wisselendworden belast (vermoeiing), breuk optreedt bij belas-tingen die lager zijn dan onder een statische belasting.

figuur 2.35 Kruipgedrag van enkelvoudige lapnaad

Figuren 2.36 en 2.37 geven voorbeelden van vermoei-ingskrommen van enkele lapnaden van een aluminium-legering gelijmd met een epoxylijm. De toelaatbarewisselschuifspanning in de lijmnaad is als functie vande levensduur gegeven (τgem, figuur 2.36) en daaruitafgeleid de toelaatbare wisseltrekspanning in de plaat(σgem, figuur 2.37).

figuur 2.36 Toelaatbare schuifspanning als functie vanhet aantal belastingswisselingen

figuur 2.37 Toelaatbare trekspanning in de plaat vaneen lapnaad als functie van het aantalbelastingswisselingen

De proefstukken van de lapnaden met t = 1,0 mm,l = 11 mm en t = 1,6 mm, l = 12,6 mm vertoondenlijmnaadbreuk na 105 - 106 wisselingen, daarbovenplaatbreuk. Alle andere proefstukken vertoonden uit-sluitend plaatbreuk, onmiddellijk langs de lijmnaad.Het optreden van breuk in de lijmnaad, dan wel in hetplaatmateriaal, is afhankelijk van factoren zoals: vermoeiingseigenschappen van het lijmmateriaal; vermoeiingseigenschappen van het plaatmateriaal; afmetingen van de lapnaad (t,l); spanningsconcentratie in de lijm en de plaat langs

het begin van de lijmnaad tengevolge van buiging inde plaatstrippen.

Temperatuurvastheid

Verhoging van de temperatuur resulteert meestal ineen vermindering van de statische sterkte. De tempe-ratuurvastheid van een bepaalde lijm kan soms wordenverbeterd door langdurig blootstellen aan verhoogdetemperatuur, alvorens bij die temperatuur de verbin-ding te beproeven (figuur 2.38). Dit is echter een on-praktische methode. Men kan beter gebruik makenvan speciaal ontwikkelde lijmsoorten met een hogetemperatuurvastheid.Ook het gedrag van lage temperaturen verandert enresulteert vaak in lagere sterkte. De meeste lijmenvertonen een hogere stijfheid en vermindering vanplasticiteit bij lage temperatuur. Voor toepassing bijlage temperaturen, zelfs voor cryogene toepassingenzijn speciale lijmsystemen geschikt.

figuur 2.38 Invloed van de temperatuur op deschuifspanning

Verouderingsbestandheid

Langdurig blootstellen van gelijmde verbindingen aaneen vochtige omgeving (tropenklimaat) of anderevloeistof- of vloeistofdampmilieus bij verschillendetemperaturen beïnvloedt de sterkte van de lijmverbind-ing. Dit verschijnsel wordt ook wel chemische aantas-ting en thermo-oxidatieve veroudering genoemd. Eencomplicerende factor hierbij is, dat de bestandheidtegen chemicaliën in belangrijke mate kan afhangenvan de kwaliteit van het gehele verwerkingsproces.Naast de chemische veroudering bestaat er ook eenmechanische veroudering in de vorm van blootstellingaan vervormingskrachten, afschuivingskrachten, al ofniet dynamisch, of verwerkingskrachten. Al deze fac-toren kunnen leiden tot een degradatie van de verbin-ding en in het ergste geval breuk veroorzaken.

Bij de keuze van de lijm dient dus te worden gelet opde bestandheid van de lijm tegen het milieu waarin deverbinding wordt toegepast en een goede verwerkingvan de lijm inclusief een verantwoorde voorbehande-ling van het lijmoppervlak (zie tevens hoofdstuk 3).

2.4 Berekenen van lijmverbindingenDe lijmtechnologie kan slechts optimaal ten nutteworden gebracht voor constructief lijmen, als men bijmachte is de sterkte van de gelijmde verbindingen tevoorspellen als functie van de materiaaleigenschappen,de geometrie van de verbinding en de belastingsituatie.De ontwerper zal enerzijds kennis moeten vergarendoor het uitvoeren van experimenten aan lijmverbin-dingen en anderzijds inzicht moeten hebben in demechanica van gelijmde verbindingen. Dit is noodza-kelijk om beter het effect van invloeden in te schattendie niet rechtstreeks te berekenen zijn, zoals de invloedvan de oppervlaktetoestand, temperatuur- en krimp-vervormingen, niet uniforme lijmeigenschappen oflijmlaagdikten, enzovoort.

Page 18: VM87 Lijmen Van Metalen

16

Hieronder wordt een overzicht gegeven van de theo-retische modellen die worden toegepast voor de bere-kening van gelijmde verbindingen. Als rekenmethodenkomen in aanmerking de analytische rekenmethode ende numerieke rekenmethode, in het bijzonder de ein-dige elementenmethode.In de analytische benadering wordt gepoogd het pro-bleem te beschrijven met een stelsel van differentiaal-vergelijkingen, die met inachtneming van de randvoor-waarden moeten worden opgelost. Om tot het stelselvan differentiaalvergelijkingen te komen, moet eenreeks vereenvoudigende aannamen worden gemaaktten opzichte van bijvoorbeeld de niet-lineariteit, deniet-uniforme materiaaleigenschappen van zowel hette lijmen materiaal als het lijmmateriaal zelf.Tevens kan de analytische rekenmethode worden ge-bruikt bij de interpretatie van de resultaten, gevondenmet de numerieke methoden.

Analytische methode

Hieronder worden twee methoden beschreven voorhet berekenen van de schuifspanningen in een enkel-voudige lapnaad.

1. Theorie van Volkersen [lit.12]

De analyse van Volkersen is de eenvoudige methode,waarbij ervan wordt uitgegaan dat de lijm zich elas-tisch gedraagt en slechts vervormt in de afschuifrich-ting. Als voorbeeld wordt de enkelvoudige lapnaadver-binding genomen, die is weergegeven in figuur 2.39a.In figuur 2.39b wordt getoond welke vervorming ertengevolge van een belasting in afschuifrichting op-treedt in de lijmlaag, als ervan wordt uitgegaan dat deplaatmateriaaldelen niet vervormen. Treedt er wel ver-vorming op in de plaatmateriaaldelen, dan ziet het ver-vormingspatroon er uit zoals getoond in figuur 2.39c.In de beide laatste gevallen draagt het ene materiaal-deel de gehele belasting F juist voor het overlapeindeover op het andere materiaaldeel via de lijm. De span-ning in materiaalkant 1 zal bij de overgang (punt A)het grootst zijn en geleidelijk afnemen tot de andereovergang (punt B), waar de spanning gereduceerd istot nul. De spanning in materiaalkant 2 verloopt inomgekeerde richting.In het geval dat de gelijmde plaatmateriaaldelen nietvervormen, zie figuur 2.39b, zal het materiaal zich alsvaste delen verplaatsen en zal de lijmlaag een gelijk-matige verdeling van de schuifrek τ12 in lengterichtingvertonen en hieruit volgt een gelijkmatig verdeeldespanning in de lijm. In de praktijk zullen de plaatmate-riaaldelen wel vervormen, waarbij de optredende trek-spanning voor einde 1 in punt A groter is dan in punt Ben omgekeerd voor einde 2. De hierbij behorende ver-vorming verloopt proportioneel over de overlaplengte la,hetgeen een rekverloop in de lijm oplevert zoals ge-toond in figuur 2.39c en een verdeling van de schuif-spanning in de lijm zoals schematisch is weergegevenin figuur 2.39d. De grootste schuifspanning in de lijmtreedt dus op in de einden van de overlap bij de pun-ten C en D. Dit kan in de praktijk niet optreden, daardit een tegenovergestelde schuifspanning aan het vrijeoppervlak van het materiaal zou inhouden, hetgeenniet het geval kan zijn. De gelijkmatige schuifparallello-grammen (zie figuur 2.39b) worden verstoord en krij-gen de vorm zoals getoond in figuur 2.39c. Dit ver-schijnsel wordt differentiële schuif genoemd.

De maximale schuifspanning τ12(max) in de lijm wordtafgeleid van de gemiddelde schuifspanning τ0 in devorm van:

(1)n (max)(max)

c12

0

τwaarin nc de spanningsconcentratie is en de waardevan τ0 wordt gegeven door:

(2)τ 0a

Fgelijmdoppervlak

Fb l

= =⋅

Hierin is: F = de optredende trekkrachtb = breedte van de lijmverbindingla = lengte van de lijmverbinding

figuur 2.39 Schematische presentatie van enkelvoudigeoverlapverbinding; (a) onbelast; (b) belast intrek, onvervormbaar materiaal; (c) belast intrek, elastische materialen; (d) verdeling vande elastische schuifspanning in de lijmlaag

Er van uitgaande dat de materialen de wet van Hookevolgen, omdat het elastische materialen zijn en de span-ningen lineair zijn met de rekken, volgt hieruit dat:

(3)n (max)W

W 1 cosh( W)

sinh( W)c

12

12

12

=

− +

∆ ∆

waarin ∆ een dimensieloze coëfficiënt is:

(4)∆ =⋅

⋅ ⋅G l

E d ha a

2

s2 2 a

en W is bepaald door:

(5)W(E d E d )

E ds1 1 s2 2

s1 1

=⋅ + ⋅

waarbij geldt dat:Es1.d1 > Es2.d2Es1 = Elasticiteitsmodulus van eind 1Es2 = Elasticiteitsmodulus van eind 2d1 = dikte van eind 1d2 = dikte van eind 2Ga = Glijdingsmodulus van de lijmha = dikte van de lijmlaag

Voor materialen waarvoor geldt dat Es1.d1 en Es2.d2gelijk zijn, dus bij delen van hetzelfde materiaal endezelfde dikte, kan W worden gereduceerd tot 2 en

Page 19: VM87 Lijmen Van Metalen

17

wordt de vergelijking (3) veranderd in:nc = (∆/2)½ coth(∆/2)½ (6)

Hierdoor wordt de spanningsconcentratiefactor nc ver-eenvoudigd uitgedrukt als een ééndimensionale coëffi-ciënt ∆. Met de theorie van Volkersen kan worden voor-speld, dat bij het verminderen van de overlaplengte laof de glijdingsmodulus van de lijm Ga of het toenemenvan de stijfheid van het te lijmen materiaal of de diktevan de lijmlaag, de afschuifspanningsconcentratieszullen verminderen in de lijmlaag.Of deze verminderingen echter resulteren in verbindin-gen met een grotere sterkte, zal vaak afhangen vanandere factoren. Bijvoorbeeld een verlaging van Gavan de lijm gaat gewoonlijk samen met het verlagenvan de schuifbreuksterkte τaf van de lijm. Eerst alshet criterium van breuk van de verbinding ligt bijτ12(max) = τaf, zal dit resulteren in een kleine verbete-ring van de lijmverbinding, echter de vermindering inGa zal de spanningsconcentratie nc in de lijm verminde-ren. Dus het is niet waarschijnlijk dat een vergrotingvan de stijfheid van het materiaal de schuifspannings-concentratie zal verminderen.

2. Goland en Reissner analyse

De situatie die door Volkersen is onderzocht, waarbijhet belang is aangetoond van verschillende parametersop de potentiële sterkte van een enkelvoudige lapnaad-verbinding, geeft geen compleet beeld, omdat het geenrekening houdt met de trekspanningen in de lijm alsgevolg van de excentriciteit van de belasting op deverbinding. Dit wordt schematisch weergegeven infiguur 2.40a en dit aanvullende aspect werd voor heteerst beschouwd door Goland en Reissner [lit.12], dieuit laboratoriumexperimenten op lapnaadverbindingenafleidden, dat de buiging van de plaatmateriaaldelenbuiten het gebied van de verbinding een belangrijkeinvloed had op de spanningsverdeling in de verbindingzelf. Zij stelden vast dat de lijm en het materiaal zichlineair-elastisch gedragen en dus de wet van Hookevolgen.Vervolgens drukten zij de invloed van de buiging ophet materiaal uit in een buigend momentfactor κ eneen overeenkomstige rotatiefactor κ'. Deze parame-ters κ en κ' zijn niet van elkaar afhankelijk, maar κ isin het algemeen de belangrijkste factor; κ is dimensie-loos en is de verhouding van het optredende buigendmoment net voor de gelijmde overlap ten opzichtevan de waarde van het moment voor niet-flexibelematerialen:

(7)( )11 2(2) tanh

32

1l2d

FE b d

12

s2

12 a

s

12

κν= + −

⋅ ⋅

waarin νs de Poisson-verhouding is van het te lijmenmateriaal.

Met andere woorden, κ is afhankelijk van de geometrievan de verbinding, de elasticiteitseigenschappen vanhet materiaal en de spanningen in het materiaal. Dewaarde van κ is opgezet voor niet vervormbare mate-rialen, maar bij het toenemen van de belasting, in hetbijzonder bij vervormbare materialen, zal de waardevan κ afnemen tot de limietwaarde nul. De oorzaakvan het verminderen van de waarde κ wordt getoondin figuur 2.40b, waarin te zien is dat wanneer de be-lasting zal toenemen het materiaal zal buigen, voor-opgesteld dat breuk van de verbinding niet voortijdigzal optreden, om de overlap de gelegenheid te gevente roteren. Dit verplaatst duidelijk de lijn van actie vande aangelegde belasting dichter naar de hartlijn vande materiaaleinden, waardoor het buigend momentwordt verkleind. Als gevolg hiervan daalt de waardevan κ en de voorspelde spanningsconcentraties in deverbinding nemen af. Aan de hand van het voorgaandeis het daarom voorspelbaar, dat het voorbuigen van de

materiaaleinden om een vergelijkbare situatie te krijgenzoals hierboven beschreven, zal leiden tot een verbin-ding met een grotere sterkte. Dit is echter moeilijk toete passen in de praktijk. Een meer geschiktere methodeom de bijbehorende invloeden van de excentriciteit vande belasting te verminderen, is het vergroten van deoverlaplengte la en/of een dubbele overlap te gebruiken.

figuur 2.40 Schematische weergave hoe de excentriciteitvan de belastingslijn in een enkelvoudigeoverlapverbinding verandert als gevolg vanhet buigend moment en de optredende ver-vorming in de materiaaldelen; a. ongedefor-meerde verbinding; b. gedeformeerde ver-binding

Goland en Reissner beschouwden twee gevallen:a) Waar de lijmlaag extreem dun is en eenzelfde elas-

tische stijfheid als het te lijmen materiaal bezit, zo-dat de vervormingen minder belangrijk zijn, bijvoor-beeld, gelijmde houten verbindingen. Dit geldt onderde volgende voorwaarden dat ha/d << Ea/Es.

b) Waar de lijmlaag dun is en waar de vervorming inde lijmlaag een belangrijke invloed heeft op de span-ningsverdeling in de verbinding, zoals in gelijmdemetaal/metaalverbindingen. Dit geldt onder devoorwaarde dat ha/d >> Ea/Es.

Dit stelt de kwantitatieve grenzen vast voor deze aan-namen bij rekenergiebeschouwingen. Ook andere onder-zoekers hebben onder andere met behulp van foto-elastische technieken aangetoond, dat de analytischeoplossing van Goland en Reissner een goede overeen-komst vertoont met de experimentele resultaten vanzowel afschuif- als trekspanningsverdeling in de lijmlaag.Voor Goland en Reissner's eerste geval is de spannings-verdeling langs het afschuifvlak weergegeven in fi-guur 2.41 en het verloop van de maximum spanningmet de buigend momentfactor κ in figuur 2.42. Zoalsmen kan zien, zijn de trekspanningen σ11 in de dwars-doorsnede (buiten het vlakke gedeelte) loodrecht op dedoorsnede van de verbinding het hoogst aan de eindenvan de overlapverbinding; de van hieruit ingeleidespanningen worden vaak toegeschreven aan splijt- ofafpelspanningen, of soms 'trek'spanningen vanaf hetogenblik dat de verbinding van elkaar wordt getrok-ken. Opgemerkt zij, zoals hierboven behandeld en fi-guur 2.42 aantoont, dat verschillende spanningen af-nemen als de buigend momentfactor κ afneemt in hetgeval dat de materialen buigen.

Voor hun tweede geval geldt:

(8)τ

τκ

∆ ∆ κ12

0

12

12

(max) 1 34

(2 ) coth(2 )34

(1 )=+

+ −

en de trekspanning σ11 en σ12 zijn ook aanwezig in delijmlaag. Dus voor relatief lange overlappen en κ=1,tonen de vergelijkingen (3) en (8) aan dat de schuif-spanningsconcentratiefactor voorspeld door Goland enReissner twee keer zo groot zal zijn als die voorspelddoor Volkersen. Dit is zoals eerder vermeld het gevolgvan het feit dat de Volkersen analyse geen rekeninghoudt met spanningsconcentraties veroorzaakt doorde excentriciteit van de belasting.

Page 20: VM87 Lijmen Van Metalen

18

figuur 2.41 Spanningsverdeling langs het schuifvlak alsfunctie van de afstand tot de rand van deoverlap. De buigend momentfactor κ isgelijk aan 1

figuur 2.42 Reductie van de maximum spanningen inhet schuifvlak van een enkelvoudigeoverlapverbinding

Beide hier genoemde analytische methoden gaan uitvan lineair elastisch gedrag van het lijmmateriaal. Demeeste lijmmaterialen die tegenwoordig worden toe-gepast vertonen elastisch-plastisch gedrag. Hierdoorworden de pieken in de spanningsverdeling afgevlakt.Het resultaat met deze lijmen zal in de praktijk dus be-tere resultaten opleveren dan met deze simpele ana-lytische methoden wordt berekend.

De trekspanningen in de dwarsdoorsnede (buiten hetvlakke gedeelte), of de splijtspanningen σ11, die wordenveroorzaakt door de excentriciteit van de belasting,zijn een erg belangrijke factor in het breukgedrag vanenkelvoudige overlapverbindingen. De invloed van deze

spanningen kunnen op verschillende manieren wordenaangetoond. Zij leiden bijvoorbeeld ten eerste regel-matig tot breuk van de verbinding door het optredenvan scheurinitiatie en scheurgroei vanuit de eindenvan de overlap. Ten tweede zijn de trekspanningen bijmetaal/metaalverbindingen in de dwarsdoorsnede vaakvoldoende hoog om de rekgrens van het materiaal tebereiken, waarbij eerst na breuk in de verbinding blijktdat het materiaal plastisch is vervormd. Ten derde is, inhet geval van vezelversterkte materialen, de aanwezig-heid van trekspanningen in dwarsrichting gekoppeldaan een lage interlaminaire treksterkte van de compo-sietlaminaten vaak de oorzaak van vroegtijdige ver-bindingsbreuken door delaminatie van het materiaal,zoals schematisch is weergegeven in figuur 2.43. Hetis dus te overwegen om geen enkelvoudige belastingdragende overlapverbindingen toe te passen bij com-posietmaterialen, mits de overlaplengte dermate grootwordt gekozen dat excentrische effecten wordengeëlimineerd.

figuur 2.43 Schematische weergave van een interlami-naire breuk van een composietmateriaal

Numerieke methode

Een aantal nadelen van de analytische methoden en demoeilijkheid van doorrekenen van complexe geometriënof van de niet constante of plaatsafhankelijke materi-aaleigenschappen, worden opgevangen door de nume-rieke methoden, waaronder de eindige elementen-methode de meeste mogelijkheden biedt.

Principe van de eindige elementenmethodeIn een willekeurig lichaam (= gelijmde verbinding) kande veldveranderlijke (= verplaatsing, rek, spanning) inelk punt een andere waarde bezitten. Bijgevolg heefteen continuümprobleem oneindig veel onbekenden. Inde eindige elementenmethode wordt het vraagstuk her-leid tot een probleem met een eindig aantal onbeken-den, doordat het oplossingsgebied wordt onderver-deeld in een aantal deelgebieden of 'elementen', waarinde onbekende veldveranderlijke wordt uitgedrukt alsfunctie van haar waarde in discrete punten, 'knoop-punten' genoemd.

Enkelvoudige lapnaad (figuur 2.44)

Hier wordt een voorbeeld gegeven hoe de procedurevan een eindige elementenberekening kan verlopen.Via een trekproef en een wringproef kan men het σ - εen het τ - γ -diagram van de lijm bepalen en aan dehand van analytische formules een grootte-orde vande spanningen vastleggen. Eerst wordt veronderstelddat er alleen lage (schuif)spanningen in de lijm aanwe-zig zijn, waardoor kan worden volstaan met een line-aire berekening. Bovendien biedt een lineaire bereke-ning het voordeel dat men met een minder geavan-ceerd eindige elementenprogramma kan werken.

Voorbeeld: verdeling van de elementen voor eenenkelvoudige lapnaad, zie figuur 2.45.

figuur 2.44 Enkelvoudige lapnaad

Page 21: VM87 Lijmen Van Metalen

19

Een resultaat met een dergelijke elementenverdelingwordt gegeven in de figuren 2.46 en 2.47, uitgaandevan de volgende gegevens:- Materiaalkarakteristieken:

staal: E = 210000 N/mm2 en ν=0,3;lijm : E = 7000 N/mm2 en ν=0,3 (zeer stijve

lijm, normaal E < 5000 N/mm2).- Geometrie

Lengte van de staalplaten 20 mm en breedte 1 mm,terwijl de dikte (t) als parameter wordt beschouwd,namelijk 1 en 2 mm. De overlaplengte bedraagt10 mm; de dikte van de lijmlaag (d) wordt als para-meter beschouwd (0,05; 0,1 en 0,2 mm);

- De totale belasting aan de uiteinden van de platenbedraagt 10 N. In de verbinding heerst een vlakkespanningstoestand.

figuur 2.45 Elementenverdeling voor een enkelvoudigelapnaad

figuur 2.46 Schuifspanningen in de lijmlaag (d=0,1 mm)

figuur 2.47 Schuifspanningen in de lijmlaag (t=2 mm)

figuur 2.48 geeft een elementenverdeling van een lijm-naad, waarbij de uitgeperste lijm niet totaal wordt ver-wijderd, maar een schuin verloop vertoont. Het resul-taat van de berekening wordt getoond in figuur 2.49,waarin de spanningsverdeling wordt weergegeven. Inde getoonde gevallen 1,2 en 3 worden de spanningenvan een gewone lapnaad vergeleken met die waarbij de

discontinuïteit is opgevuld met lijm (curve 2) en met eenafgeschuinde staalplaat (curve 3). Uit de berekeningenblijkt, dat een afgeschuinde staalplaat weinig effectiefis, zeker niet als de afschuining bruusk verloopt.Ook bij het gebruik van eindige elementen methode ishet invoeren van de elastisch-plastische eigenschappenvan het lijmmateriaal van belang om tot betere voor-spelling van het gedrag van de lijmverbinding te komen.Dit leidt echter tot aanzienlijk langere rekentijden.Het berekenen van lijmconstructies is met de hierbovengenoemde methoden mogelijk. Een groot probleem ishet beschikken over correcte materiaaleigenschappen.Hiertoe is en blijft een grote hoeveelheid experimen-teel werk vereist. Tevens zal met enkele experimentenhet gebruikte eindige elementen model moeten wordengevalideerd.

figuur 2.48 Elementenindeling voor "spew fillet" envoor afgeschuinde staalplaten

figuur 2.49 Spanningsverdeling voor drie verschillendegevallen

2.5 Gelijmde hoekverbindingen2.5.1 Trekbelasting/afpelbelastingGelijmde hoekverbindingen waarbij de lijmnaad op treken afhankelijk van de constructie ook op afpel wordtbelast, moeten bij voorkeur worden vermeden. Wanneer

Page 22: VM87 Lijmen Van Metalen

20

dit niet mogelijk is, dan moet men een verbindingconstrueren met grote stijve flenzen, waarbij de lijm-naad zo minimaal mogelijk wordt belast op afpellen.Een hoekverbinding zoals aangegeven in figuur 2.50wordt ten sterkste afgeraden in verband met afpel-belasting van de lijmnaadrand.

figuur 2.50 Ongunstige hoekverbinding

Dit soort verbindingen is wel goed mogelijk met een dub-bele flensverbinding, zoals aangegeven in figuur 2.51.Stijve lijmflenzen worden aanbevolen om de trekspan-ningen over een grote breedte van de lijmnaad te kun-nen verdelen (zie figuur 2.52).

figuur 2.51 Dubbele flensverbinding

figuur 2.52 T-profielverbinding

In figuren 2.53 t/m 2.55 zijn hoekverbindingen ge-schetst die zowel de trekbelasting als de afschuif-belasting van de lijmnaad opnemen. De verbinding infiguur 2.53 wordt in de praktijk weinig toegepast,omdat de groef (diepte ongeveer 5 mm) de dikkeplaat aanzienlijk verzwakt. Deze lijmverbinding moetworden uitgevoerd met een "spleetvullende" lijm, diezonder druk verhardt.

figuur 2.53 Steekverbinding

figuur 2.54 Hoekverbinding tussen vlakke platen enplaat met omgezette rand

figuur 2.55 Hoekverbinding tussen platen metomgezette randen

De verbinding in figuur 2.54 wordt in hoofdzaak langsde randen van constructiedelen toegepast, waarbij deverbinding in figuur 2.55 een gunstiger belastingsver-deling geeft.

Hoekverbindingen tussen twee platen waarbij geen ge-vaar aanwezig is voor het inscheuren van de lijmnaad,worden gegeven in de figuren 2.56 en 2.57.Lijmverbindingen zoals geschetst in de figuren 2.50t/m 2.52 en 2.54 t/m 2.56 kunnen indien gewenstzonder lijmgereedschappen tot stand worden gebracht,wanneer spleetvullende lijm wordt gebruikt. Nadat decontactvlakken van lijm zijn voorzien, kunnen de delenop elkaar worden gefixeerd door middel van bijvoor-beeld klinknagels, bouten of andere mechanische ver-bindingen, die de nodige lijmdruk leveren. De steek vanbijvoorbeeld de klinknagels of bouten is afhankelijkvan de stijfheid van de te lijmen delen, nodig om eenstrak en glad oppervlak te verwezenlijken.

figuur 2.56 Hoekverbinding tussen platen metkoppelprofielen

figuur 2.57 Hoekverbinding tussen platen metinsteekprofielen

2.6 Gelijmde paneelconstructies2.6.1 Verhoging van de stabiliteitEén van de belangrijkste voordelen van lijmen van pa-neelconstructies is de verhoging van de stabiliteit vande constructie. Bij belastingen op buiging, dan wel opdruk of afschuiving (plooibelastingen), speelt hettraagheidsmoment (l=1/12 bt3) van de doorsnede eenbelangrijke rol.Het traagheidsmoment van twee platen die niet metelkaar zijn verbonden, is gelijk aan de som van detraagheidsmomenten van de afzonderlijke platen (ziefiguur 2.58).Worden deze twee platen op elkaar gelijmd, dan ge-dragen de platen zich als één geheel. Hiervan is destabiliteit aanzienlijk groter dan van de niet gelijmdeplaten (zie figuur 2.59). Twee op elkaar gelijmde platenvan 1 mm dik zijn ongeveer 5 x zo stijf als twee niet

Page 23: VM87 Lijmen Van Metalen

21

gelijmde platen samen; vergelijk de waarden van detraagheidsmomenten in de figuren 2.58 en 2.59.

2 losse platen 1I = . b (t1

3 + t23)

12 1 2 = . b (13 mm3 + 13 mm3) = . b mm3

12 12

figuur 2.58 Buigstijfheid van twee losse platen

2 gelijmde platenδ = lijmnaaddikte (stel δ=0,2 mm) 1I = . b (t1 + t2 + δ)3

12 1 10,6 = .b (1 mm+1 mm+0,2 mm)3 = .b mm3

12 12

figuur 2.59 Buigstijfheid van twee gelijmde platen

2.6.2 Aanpassing doorsnede aan plaatselijkebelasting

In vrijwel alle constructies varieert de belasting over delengte van de constructie. Door het op elkaar lijmenvan elementen kan de doorsnede van de constructieworden aangepast aan de plaatselijke belasting.Verspanende bewerkingen of het maken van construc-tiedelingen (die weer aan elkaar moeten worden ge-koppeld) om het gewenste doorsnedeverloop te be-werkstelligen, kunnen dan achterwege blijven.In figuur 2.60 is een voorbeeld gegeven van een plaatmet verlopende doorsnede.

figuur 2.60 Platenpakket met verlopende dikte

2.6.3 Geconcentreerde belastingenHet inleiden van geconcentreerde belasting ter plaatsevan bouten of klinknagels of andere bevestigingsmid-delen kan dermate hoge spanningsconcentraties ver-oorzaken, dat vermoeiingsscheuren onder wisselendebelasting kunnen ontstaan. Ook bestaat de mogelijk-heid van te hoge vlaktedruk in het gat van het plaat-materiaal.Deze moeilijkheden kunnen worden voorkomen doorhet lijmen van extra platen of plaatstukken ter plaatsevan de krachtinleiding. Enkele voorbeelden zijn gege-ven in de figuren 2.61 en 2.62.

figuur 2.61 Plaatrand met opgelijmde strippen

figuur 2.62 Lokale versterking van plaatveld

2.6.4 SandwichconstructiesConstructiemogelijkhedenEen sandwichconstructie, waarvan figuur 2.63 eenvoorbeeld geeft, bestaat uit twee huidplaten (bijvoor-beeld van aluminium of staal) die op een lichte kernworden gelijmd. Als kern kan ondermeer worden ge-bruikt: aluminium-, papier- of kunststof honingraat; hout; (hard) schuimplastic.

De keuze van het kernmateriaal wordt bepaald doordiverse factoren zoals: sterkte, gewicht, isolatie-eigenschappen en prijs.

figuur 2.63 Sandwichpaneel met honingraatkern

De perfecte ondersteuning door de kern voorkomt hetontstaan van lokale plooivorming in de dunne huidpla-ten. Door het grote traagheidsmoment van de door-snede zijn sandwichpanelen zeer stijf. Ze kunnen hogedruk-, afschuif- en buigbelastingen opnemen. De be-lastingen in het vlak van het paneel worden gedragendoor de huidplaten, terwijl de kern de dwarskrachtenopneemt (zie figuur 2.64).

figuur 2.64 Belastingsverdeling in een sandwichpaneel

Behalve koudhardende (vloeibare) lijmsoorten zijn ervoor het lijmen van sandwichconstructies met honing-raatkern ook speciale warmhardende lijmsoorten in devorm van een film. Door de goede vloei- en capillaireeigenschappen bij hardingstemperatuur kruipt de lijmtegen de honingraatwanden op en vormt zogenaamde"fillets". Zo wordt een sterke verbinding tussen honing-raat en de huidplaten verkregen, met een minimumhoeveelheid aan lijm (zie figuur 2.65).

figuur 2.65 Verbinding tussen honingraat en huidplaatmet lijmfillets

Page 24: VM87 Lijmen Van Metalen

22

SandwichpaneelrandenDeze worden voorzien van meegelijmde randverster-kingen (lijsten of profielen) om koppeling van panelenonderling of bevestiging ervan aan de omringende con-structie mogelijk te maken. De randversterking be-schermt tevens de zijkanten van de kern tegen be-schadigingen.Moeten de dwarskrachten, gedragen door de kern, viahet randprofiel (of randlijst) naar de omgevende con-structie worden overgedragen, dan moet de kern aanhet randprofiel worden gelijmd. Eventuele delingen inde kern moeten ook aan elkaar worden gelijmd.Enkele constructievoorbeelden van paneelrandopleg-gingen worden gegeven in de figuren 2.66 t/m 2.68.

figuur 2.66 Paneelrandversterking met houten lijst

figuur 2.67 Paneelrandversterking met kokerprofiel

figuur 2.68 Paneelrandversterking met U-profiel

Bevestiging van constructie-elementen aan hetsandwichpaneel

Voor bevestiging van constructie-elementen aan hetsandwichpaneel buiten het randgebied wordt de kern,ter plaatse van de bevestiging, vervangen door lijstenof profielen, zoals ook toegepast voor randversterkingen.Door deze lijsten of profielen kunnen bouten wordenaangebracht voor (plaatselijke) bevestigingen (zie alsvoorbeeld figuur 2.69).

figuur 2.69 Versterkingskoker in sandwichpaneel voorlokale bevestiging

In plaats van versterkingslijsten of profielen kan er ookgebruik worden gemaakt van diverse soorten bussen,die na het lijmen van het paneel daarin worden aange-bracht. Daartoe wordt in het paneel het gewenste gatgeboord, waarin de bus met een koudhardende lijmaan de kern wordt vastgelijmd. Diverse soorten bussenzijn voor dit doel in de handel verkrijgbaar. Figuren 2.70en 2.71 geven voorbeelden van deze bevestiging.

figuur 2.70 Inlijmbus voor lokale bevestiging

figuur 2.70 Verzonken inlijmbus

Voor het overdragen van krachten in het vlak van hetpaneel zal het in veel gevallen nodig zijn de huidplaatvan een in- of uitwendige versterkingsstrip te voorzien,waardoor de vlaktedruk van het gat in de huidplaatwordt verminderd.

2.7 Gelijmde plaatverstijvingenDe kniksterkte van platen die worden belast op druk ofafschuiving wordt verhoogd door het toepassen vanverstijvers, zoals een aantal wordt getoond in figuur2.72. Door het grotere traagheidsmoment van de door-snede van het paneel neemt de "kniksterkte volgensEuler" (slanke of primaire knik) toe.

figuur 2.72 Plaat- en extrusieprofielen gelijmd op plaat

Een paneel kan behalve door primaire knik ook bezwij-ken door onvoldoende lokale stijfheid van de plaatele-menten in het paneel (secundaire knik), zie figuur 2.73.

figuur 2.73 Lokale knik tussen klinknagels

In een paneel waarbij de verstijverflenzen aan de plaatzijn geklonken, kunnen lokale plooien ontstaan in deflenzen en in de plaat tussen de klinknagels (zie figuur2.74). De spanning waarbij deze plooien optreden,wordt bepaald door de dikte van plaat en flens en ookvan de nagelsteek. Deze vorm van lokale knik treedtniet op, wanneer de verstijvers op de plaat wordengelijmd, dank zij de grote stabiliteit van de verbinding(zie figuur 2.75).

figuur 2.74 Lokale knik van de plaat tussen verstijversin een geklonken paneel

Page 25: VM87 Lijmen Van Metalen

23

figuur 2.75 Lokale knik van de plaat tussen verstijversin een gelijmd paneel

Bij lokale knikverschijnselen kunnen ook plooien ont-staan in de plaatelementen tussen de verstijvers.

De kniksterkte hangt af van ,tb

2

waarin t = de plaatdikte en b = de breedte van hetplaatelement. In een geklonken verbinding is b de af-stand tussen de rijen nagels van de verstijver-plaat-verbinding (figuur 2.74).Worden de verstijvers op de plaat gelijmd, dan wordende randen van de plaatelementen over een groterebreedte ondersteund. De waarde van b van het plaat-element tussen de verstijvers wordt nu kleiner, waar-door de lokale knikspanning σknik toeneemt (figuur 2.75).

2.8 Gelijmde buis/ronde verbindingen2.8.1 Axiale belasting (trek, druk)Evenals bij de lapnaden kunnen bij gelijmde buisverbin-dingen axiale krachten het beste worden overgedragendoor schuifbelasting van de lijmnaad.Een afgeschuinde verbinding is goed uitvoerbaar bijronde, dikwandige buizen, zie figuur 2.76. Bij het ge-bruik van lijmsoorten die onder druk moeten wordenuitgehard, is het gewenst dat de passing goed is.

figuur 2.76 Afgeschuinde buisverbinding

De berekening van de sterkte komt overeen met dievan een afgeschuinde lapnaadverbinding.Bij vierkante buizen zijn afgeschuinde verbindingenmoeilijk uitvoerbaar. Deze verbindingen worden meestalgerealiseerd door gebruik te maken van moffen (in- ofuitwendig) of door twee buizen in elkaar te schuiven(zie voorbeelden in de figuren 2.77 t/m 2.79). Deze op-lossingen gelden ook voor ronde buizen. Daar de lijm-naden bij dit soort verbindingen niet kunnen wordenaangedrukt, moet er een lijmsoort worden gekozendie spleetvullende eigenschappen bezit en zonder drukuithardt. Voor het verkrijgen van een goede vulling vande lijm in de lijmspleet dienen de kanten te wordenafgeschuind.

In plaats van de buizen in elkaar te schuiven kan demof voorzien worden van enkele gaatjes (Ø 3 mm),waar de lijm doorheen geïnjecteerd wordt. Een thixo-trope lijmsoort is hier goed te gebruiken. De injectie-methode kan ook gebruikt worden bij het positionerenen spanningsvrij fixeren van ingewikkelde vakwerken.

figuur 2.77 Buisverbinding met buitenmof

figuur 2.78 Buisverbinding met inwendige mof

figuur 2.79 Buisverbinding met in elkaar geschoven buizen

In de figuren 2.80 en 2.81 worden nog enkele andereuitvoeringsvormen getoond van gelijmde ronde buis-verbindingen, waarbij de doorvoer constant blijft.

figuur 2.80 Getrapte buisverbinding

figuur 2.81 Opgetrompte buisverbinding

Gelijmde buisverbindingen hebben als voordeel, dat bijruime passingstoleranties eveneens sterke verbindingenworden verkregen, die lucht- en vloeistofdicht zijn enniet onderhevig zijn aan elektrolytische spleetcorrosie.Voor het bepalen van de afmetingen van de lijmverbin-dingen voor buiskoppelingen kan gebruik worden ge-maakt van de rekenwijze zoals bij lapnaadverbindingen.

2.8.2 TorsiebelastingDe geschetste buisverbindingen in de figuren 2.76t/m 2.81 kunnen behalve axiale belastingen tevenstorsiebelastingen overbrengen. Evenals bij de lapnadenis de schuifspanningsverdeling niet gelijkmatig, maarvertoont een concentratie langs het begin en eindevan de verbinding. Bij een afgeschuinde verbinding,zoals gegeven in figuur 2.76, is de verdeling van deschuifspanning wel gelijkmatig door het geleidelijkeverloop in wanddikte van de buizen.Een bijzondere toepassing van lijm in buisverbindingenis gegeven in figuur 2.82. Bij montage wordt de draadvan de buiseinden voorzien van lijm.

figuur 2.82 Buisverbinding met schroefdraad

Page 26: VM87 Lijmen Van Metalen

24

Afhankelijk van de toepassing heeft de lijm in dit gevalde volgende functies: borging van de schroefdraad; afdichting van de schroefdraad; vorming van een lijmverbinding voor het overdragen

van torsiebelastingen.

Voor cilindrische verbindingen geldt eveneens datdeze naast axiale belastingen ook draaimomentenkunnen overbrengen.Voor het bepalen van de maattoleranties en hetberekenen van de sterkte van dergelijke verbindingenzijn door de lijmleveranciers richtlijnen gegeven.

2.9 ToepassingenDe toepassing van de lijmtechniek als verbindings-techniek heeft, zoals in het voorgaande reeds is be-handeld, een aanzienlijk aantal mogelijkheden.In de vliegtuigindustrie wordt het lijmen als verbindings-techniek reeds gedurende lange tijd met succes toe-gepast, zoals bijvoorbeeld bij vleugelconstructies, sand-wichpanelen voor allerhande toepassingen, enzovoort.Ook in de auto-industrie wordt de laatste jaren hetlijmen als verbindingstechniek steeds meer toegepast.Figuur 2.83 geeft hiervan een voorbeeld in de vormvan het lijmen van een kofferdeksel.

figuur 2.83 Lijmtoepassing bij een automobielkofferdeksel

Naast de vliegtuig- en auto-industrie wordt de lijm-techniek in een groot aantal andere industrietakkentoegepast als verbindingstechniek, onder andere ookvoor het verbinden van metalen onderdelen, eventueelin combinatie met andere materialen zoals kunststof.

Aanvullend op de reeds beschreven toepassingen vande lijmtechniek volgen hier nog enkele andere voor-beelden van toepassingen.

LijmstellenOnder lijmstellen verstaat men twee of meer onder-delen, die ten opzichte van elkaar met behulp van lijmnauwkeurig worden gefixeerd. Voor deze toepassingengebruikt men in het algemeen koudhardende lijmenmet zeer geringe hardingskrimp en met spleetvullendeeigenschappen. Daardoor kunnen nauwkeurige verspa-nende bewerkingen op vaak kostbare machines achter-wege blijven. Een voorbeeld hiervan wordt gegeven infiguur 2.84, waarin is aangegeven hoe een tafel vooreen gereedschapsmachine kan worden vervaardigd.Hierbij wordt een aantal eenzijdig nauwkeurig gesle-pen elementen op een vlaktafel geplaatst, nadat deachterzijden ervan zijn gereinigd. Na het aanbrengenvan de koudhardende lijm op de achterzijden van deelementen wordt een onnauwkeurige steunconstructieop de dikke lijmlagen geplaatst. Na het uitharden vor-men de geslepen vlakken samen een nauwkeurige tafel,die een afspiegeling is van de vlaktafel.

Figuur 2.85 toont het inlijmen van lagerbussen voor degeleiding van perstafels. Hierbij worden lagerbussen inovermaatse gaten in de tafels gelijmd, nadat hetgeheel eerst nauwkeurig is gesteld ten opzichte vanelkaar. De lagerbussen kunnen zich op deze manierprecies op de juiste positie ten opzichte van de kolom-men instellen. Tijdens het uitharden van de lijm dienter wel op gelet te worden dat de lijmonderdelen nietworden bewogen.

figuur 2.85 Inlijmen van lagerbussen

Andere toepassingen zijn het horizontaal afstellen vaneen balk of as in ruimtelijke vakwerkconstructies, zoalshet horizontaal opstellen op fundaties (van vlaktafels,schaaf- of freesbed van machines) en van machineszelf.

figuur 2.84 Vervaardiging tafel van een gereedschapsmachine

Page 27: VM87 Lijmen Van Metalen

25

Figuur 2.86 toont een bed van een schaafbank, dienauwkeurig in de gewenste horizontale positie is ge-fixeerd door lijmlagen tussen de ondersteuningsfun-datie en de machine.

figuur 2.86 Gelijmd blok van een schaafbank

Figuur 2.87 toont een constructiemogelijkheid van hetzuiver plaatsen van een gelagerde as in een vakwerk-constructie. Door de lagers in bussen te lijmen blijftdemontage van de lagers (inclusief de bussen) na hetinlijmen nog mogelijk.

figuur 2.87 Lijmstellen van gelagerde as in vakwerk-constructie. Procedure: gaten in frame ruimgeboord, vervolgens as in gewenste positiefixeren, daarna ruimte tussen bussen en gat-wand in frame vullen met lijm (injecteren)

SchroefdraadborgingenConstructie-elementen waar schroefdraad aan te paskomt, worden doorgaans gekozen voor gevallen waarde verbinding meestal weer gedemonteerd moet kunnenworden. Voortijdig losraken van deze verbindingen doorbijvoorbeeld trilling, wrijving, wisselende belasting enwisselende temperaturen dient te worden voorkomen.

Om dit type verbindingen te borgen kan gebruik wor-den gemaakt van speciale lijmsoorten, in dit geval deanaërobe ééncomponentlijmen. Dit zijn lijmsoorten dieafgesloten van de lucht uitharden. Ze zijn verkrijgbaarin soorten die verschillen in viscositeit en schuifsterkte.Deze eigenschappen zijn bepalend voor de keuze vande lijm; ze houden namelijk verband met het losdraai-moment dat nodig is. De viscositeit is bepalend voorde spleetvulling; de schuifsterkte voor het losdraai-moment.Deze vorm van borgen waarborgt een materiaalcon-tact tot 100% en zorgt naast het verdelen van debelasting over het gehele oppervlak, tevens voor eenafdichting.

Voor stelschroeven (figuur 2.88) gebruikt men desoorten met een lage schuifsterkte. Voor verbindingendie met handgereedschap worden gedemonteerd (fi-guur 2.89) wordt een soort gekozen met een middel-matige schuifsterkte. Voor verbindingen die gewoonlijkniet worden gedemonteerd, zoals tapeinden (figuur2.90), verdient de sterkste soort aanbeveling.

figuur 2.88 Stelmoerborging (licht)

figuur 2.89 Boutborging (middel normaal)

figuur 2.90 Tapeindborging (zwaar)

SteekverbindingenVoor het bevestigen van tandwielen, lagers, snaar-schijven, ventilatoren, rotoren, nokken, bussen en der-gelijke kan eveneens anaërobe lijm worden gebruikt.Het lijmen van steekverbindingen heeft als voordeeldat dure perspassingen kunnen worden vervangendoor een minder nauwkeurige glijdende passing. Ookhier is vaak de al of niet demonteerbaarheid van deverbinding beslissend of lijm als verbindingsmiddelwordt gekozen.Voor het bevestigen van glij- en kogellagers (figuur2.91a) kiest men, met het oog op demontage, een lijm-soort met middelmatige schuifsterkte of in het gevalvan lagerbussen een lijmsoort met hoge sterkte (fi-guur 2.91b). Voor het bevestigen van tandwielen opassen (figuur 2.91c) gebruikt men een lijmsoort meteen zo hoog mogelijke schuifsterkte.

Page 28: VM87 Lijmen Van Metalen

26

a)

b)

c)

figuur 2.91 Bevestiging lagers/tandwielen

Bij verbindingen waarbij geen vervorming in de onder-delen mag optreden tijdens monteren, bijvoorbeeld bijmontage van glijlagers of de bevestiging van assen inrotoren van kortsluitmotoren (figuur 2.92), biedt hetlijmen een goede uitkomst.Voor het inlijmen van cilindrische delen in elkaar, dientmen er voor te zorgen dat de te lijmen onderdelenafgeschuinde kanten hebben en dat de lijm aan beideoppervlakken wordt aangebracht (figuur 2.93).

figuur 2.92 Borging zonder vervorming van de as

figuur 2.93 Aanbrengen van lijmen op cilindrische delen

Samenvattend zijn de voordelen van lijmen als beves-tigingstechniek voor cilindrische delen: ruimere toleranties mogelijk; goedkopere aanmaakkosten; lagere montagekosten; spanningsloze verbinding; verdeelt belasting over het totale oppervlak; nabewerkingskosten vervallen; voorkomt passings- c.q. elektrische corrosie; naast bevestiging ook afdichting; gecontroleerde sterkte.

AfdichtingenBij het verbinden van onderdelen kan de afdichtingwel eens noodzakelijk zijn. Bijvoorbeeld bij vloeistof-of gasdichte draadpijpverbindingen, hydraulischefittingen, flenzen en dergelijke (figuur 2.94 en 2.95).De keuze van de lijmsoort wordt hier bepaald door devereiste chemische resistentie en het spleetvullendvermogen. Voor deze afdichtingen worden meestalanaërobe lijmen toegepast, echter kan ook gebruikworden gemaakt van elke spleetvullende lijm.

figuur 2.94 Afdichting tegen hoge druk

figuur 2.95 Afdichting van gas- en waterleidingen

2.10 PraktijkvoorbeeldenIn een aantal bedrijfstakken wordt het lijmen als ver-bindingstechniek al veelvuldig toegepast bij zeer uit-eenlopende constructies.Enkele voorbeelden worden hieronder gegeven:

Filters

Filterelementen worden in hun behuizing ingelijmdmet een ééncomponent epoxylijm, zie figuur 2.96.De eindkappen worden op een draaitafel machinaalvan de warmhardende lijm voorzien.

Page 29: VM87 Lijmen Van Metalen

27

figuur 2.96 Vervaardiging van filterelementen (foto CIBA)

SchaatsenDoor het toepassen van een andere constructie in com-binatie met andere materialen en andere verbindings-technieken, is een geheel nieuw type schaats ont-wikkeld (zie figuur 2.97). Het lemmet van een specialemetaalsoort wordt met een ééncomponent epoxylijmaan de drager bevestigd. De lijmverbinding wordt bijeen temperatuur van circa 160°C gedurende 20 minu-ten uitgehard, waardoor een slagvaste en chemischbestendige verbinding wordt verkregen.

figuur 2.97 Gelijmde schaatsconstructie (foto CIBA)

Ramen en kozijnenHoekverbindingen van aluminium ramen en kozijnenworden door middel van het inlijmen van stijve hoek-stukken tot stand gebracht (zie figuur 2.98).Voor dit type verbinding is een tweecomponentenepoxylijm gebruikt.

figuur 2.98 Het lijmen van raamkozijnen (foto CIBA)

SandwichpanelenDoor toepassing van materialen met een honingraat-structuur, zoals bijvoorbeeld in dit geval aluminium,kunnen sandwichpanelen in diverse vormen met be-hulp van de lijmtechniek worden samengesteld. In fi-guur 2.99 wordt hiervan een voorbeeld gegeven vaneen vloerconstructie, waarbij een ééncomponentepoxylijm is toegepast.

figuur 2.99 Gelijmde sandwich-vloerconstructie (fotoCIBA)

AanrechtbladenBij deze lijmtoepassing wordt in een met kunststofbekleed aanrechtblad een roestvaststalen wasbakingelijmd (zie figuur 2.100). De lijm moet voor dezetoepassing een bepaalde chemische bestendigheidbezitten en tevens verschillen in uitzetting bij tempe-ratuurwisselingen kunnen opnemen. Hier is gekozenvoor een tweecomponent epoxylijm.

Page 30: VM87 Lijmen Van Metalen

28

figuur 2.100 Inlijmen van een roestvaststalen wasbak ineen met kunststof bekleed aanrechtblok(foto CIBA)

AutomobielbouwIn de automobielbouw wordt de lijmtechniek steedsmeer toegepast (zie twee voorbeelden in de figuren2.101 en 2.102). Voor deze toepassingen wordt eenééncomponent epoxylijm gebruikt, die gelijktijdig methet lakproces wordt uitgehard. In figuur 2.101 wordtgetoond hoe de lijm met de hand door middel van eenlijmpistool wordt aangebracht voor het oplijmen vande dakconstructie aan de onderbouw.Figuur 2.102 laat zien hoe de lijm door middel vaneen lijmrobot wordt aangebracht.

figuur 2.101 Het aanbrengen van de lijm door middelvan een lijmpistool voor eendakconstructie (foto CIBA)

figuur 2.102 Het aanbrengen van de lijm door middelvan een lijmrobot voor een motorkapcon-structie (foto CIBA)

Vleugelpanelen (vliegtuigindustrie)Voor het verstijven van platen kunnen profielen indiverse vormen worden opgelijmd, zoals bijvoorbeeldbij vleugelpanelen, zie figuur 2.103. Voor deze toe-passing is een ééncomponent epoxylijm toegepast,die onder vacuümcondities bij verhoogde temperatuurwordt uitgehard.

figuur 2.103 Opgelijmde verstijver voor een vleugel-onderdeel (foto Fokker)

Page 31: VM87 Lijmen Van Metalen

29

Hoofdstuk 3De keuze van het lijmtype

De keuze van een geschikt lijmtype voor een verbin-ding is geen eenvoudige zaak. De keuze moet immersniet alleen worden gemaakt op basis van de te ver-binden materialen, maar ook zijn afgestemd op deeisen die worden gesteld aan sterkte, duurzaamheid,aanbrengsnelheid, uithardtijd enzovoort.Aan de hand van de karakteristieken van de verschil-lende lijmsystemen, zoals beschreven in de voorlich-tingspublicatie VM 86 "Lijmen algemeen - algemeneinleiding in de kenmerken van de lijmtechniek en dekenmerken van lijmsystemen", kan de gebruiker zichal een beeld vormen over welke mogelijkheden er zijnvoor de gewenste toepassing.

In tabel 3.1 zijn overzichten gegeven van de diverseeigenschappen zoals die aan verschillende lijmtypenkunnen worden toegeschreven. Duidelijk dient te zijndat de tabellen een globaal overzicht verschaffen;binnen elk van de genoemde lijmen zijn er specialetypen die "sterker" of "duurzamer" zijn dan door detabel bij het betreffende lijmtype wordt gesuggereerd.

In tabel 3.2 is een overzicht gegeven van de lijmen diegeschikt zijn om verschillende combinaties van mate-rialen met elkaar te verbinden. Ook hier geldt weer datde keuze en het resultaat zeer sterk worden bepaalddoor zaken zoals voorbehandeling, constructie en der-gelijke. Zo wordt de contactlijm zeer veelvuldig ge-noemd, waarbij moet worden bedacht, dat dit lijm-type vooral geschikt is voor vlakverlijming en/of laag-belaste verbindingen.

Cyanoacrylaatlijmen ("secondenlijmen", "superlijmen")worden vaak niet genoemd, ervan uitgaande dat bij debetreffende materiaalcombinaties een puntverlijmingmeestal niet aan de orde is. Echter, voor de meestepuntverlijmingen van de genoemde materialen zijncyanoacrylaatlijmen zeker inzetbaar.Kleefbanden (tapes) zijn in dit overzicht niet opgeno-men, juist omdat ervan wordt uitgegaan, dat vooriedere materiaalcombinatie wel een geschikte kleef-band is te vinden.

De lijmselectietabel kan dan ook vooral dienen als eenruwe indicatie voor welke materialen onderling metwelke typen lijmen zijn te verbinden.

Bij metalen is geen onderscheid gemaakt tussen ver-schillende metaalsoorten en -legeringen. De hechtingvan de lijm aan metalen en de duurzaamheid van diehechting is in sterke mate afhankelijk van het typevoorbehandeling. Dit geldt ook voor beklede metaal-platen (bijvoorbeeld verzinkt of van een organischedeklaag voorzien).Voorbehandelingen voor verschillende metalen enmetaallegeringen staan beschreven in hoofdstuk 4van deze publicatie. Informatie over het lijmen vanbeklede dunne (staal)plaat is te vinden in de betref-fende inventarisatiestudie (verkrijgbaar bij het NIL).

Ook bij de kunststoffen geldt dat de kwaliteit van delijmverbinding sterk afhangt van de voorbehandeling.Dit geldt zowel voor de genoemde lijmen, als voor demogelijkheden die niet in de tabel staan vermeld,omdat hier een meer intensieve voorbehandelingnodig zou zijn dan bij de in de tabel vermeldelijmtypen.

Page 32: VM87 Lijmen Van Metalen

tabel 3.1 De belangrijkste lijmtypen en hun toepassings- en verwerkingstechnische eigenschappen

30 type uitharding

lijmsoort

componenten

organisch oplosmiddel (o)of waterbasis (w)

bijzonderekenmerken

open tijd 2)

letten op

vloe

i-ka

rakt

erop

slag

-st

abili

teit

o.i.v

.

potli

fe,

voor

2C

na

men

gen

mili

eu,

ARBO

appa

ratu

ur v

oor

het

uith

arde

nom

stan

digh

eden

bij

het

uith

arde

nlij

mvo

egei

gens

chap

pen

laag viskeusmiddelviskeuspasteusvasttijdvochtwarmtekoude<60 seconden1 - 60 minuten1 - 5 uurlanger dan 5 uur

oorzaak

explosie/brandARBOdampenkoud/vacuümpersenwarmpersenstapelenfixerenklemmen + ovendrukwalsenverw. gereedschap

tem

pera

tuur

bere

ik T

tijdb

erei

k t

min

imal

e dr

uk P

belasting vande lijmvoegna samenvoegen

sterkte

hardheid

bestendigheidtegen water

bestendigheidtegentemperstuur

laagmiddelhooglaagmiddelhooglaagmiddelhooglaagmiddelhoog

fysisch

disp

ersi

e1,2

wéé

n va

n de

mat

eria

len

moe

tvo

cht

opne

men

lijm

moe

t no

gvo

chtig

zijn

##

##

##

hard

er 4

)#

##

(#)

T t P

kam

erte

mpe

ratu

ur30 m

in.

cont

act

na d

roge

n va

n de

lijm

##

##

##

##

#

cont

act

1o,

wal

s bo

ven,

bij

oplo

s-m

idde

llijm

en m

oete

nm

ater

iale

n te

gen

op-

losm

idde

len

kunn

en

lijm

moe

tdr

oog

aanv

oele

n

##

##

##

oplo

smid

dele

nha

rder

4)

## #

##

#T t P

kam

erte

mpe

ratu

ur<

0,1

min

.co

ntac

t

dire

ct n

a he

tpe

rsen

##

##

##

##

smel

t1

mat

eria

len

moe

ten

tege

n de

war

mte

van

de li

jm k

unne

n

lijm

moe

t no

gvl

oeib

aar

zijn

##

#te

mpe

ratu

ur#

##

T t P

90 -

220ºC

< 0

,1 m

in.

cont

act

na a

fkoe

ling

van

de v

erbi

ndin

g#

##

##

#

chemischcyan

oacr

ylaa

t1

–ze

er s

nel

verb

inde

n#

##

##

mon

omer

en#

##

T t P

kam

erte

mpe

ratu

ur0,1

- 1

min

.co

ntac

t

dire

ct n

a he

tsa

men

voeg

en#

##

#

poly

uret

haan

1(z

ie h

iern

aast

)vo

ldoe

nde

voch

t op

mat

e-ria

al o

f in

de

luch

t aa

nwez

ig

##

##

##

isoc

yaan

aatg

roep

en#

##

#T t P

kam

erte

mpe

ratu

ur2 u

ur -

2 d

agen

0,5

bar

afha

nkel

ijk v

anvo

chtig

heid

en

ver-

snel

ler,

doo

rgaa

nsen

ige

uren

##

##

##

MS p

olym

eer

1vo

ldoe

nde

voch

t op

mat

e-ria

al o

f in

de

luch

t aa

nwez

ig

##

##

##

–#

##

T t P

kam

erte

mpe

ratu

ur2 u

ur -

2 d

agen

0,5

bar

afha

nkel

ijk v

anvo

chtig

heid

en

ver-

snel

ler,

doo

rgaa

nsen

ige

uren

##

##

##

feno

lhar

s1/1

1)o,

w–

na d

roge

n va

nop

losm

idde

len

lang

hou

dbaa

r

##

##

#m

onom

eren

##

##

T t P

130 -

170ºC

6 -

30 m

in.

7 b

ar

dire

ct n

a he

tpe

rsen

en

afko

elen

##

##

##

acry

laat

1/1

1) ,

22 c

ompo

nent

enge

sche

iden

aan

-br

enge

n, o

f no

-mix

,of

men

gen

2C

)

no-m

ix:

lang

houd

baar

2C

: bi

nnen

de

potli

fe 3

)

##

##

##

#m

onom

eren

pero

xide

nop

losm

idde

len

inin

itiat

orvl

oeis

tof

# #

# # #

##

##

##

T t P

kam

erte

mpe

ratu

ur15 m

in.

cont

act

dire

ct t

ot e

nige

uren

##

##

##

epox

y1,2

1C

uith

arde

n bi

jve

rhoo

gde

tem

pe-

ratu

ren

binn

en d

epo

tlife

3)

##

##

##

##

hars

hard

er# #

##

##

##

T t P

10 -

180ºC

10 m

in.

- 4 d

agen

cont

act

enig

e m

inut

en t

oten

ige

uren

, af

han-

kelij

k va

n ha

rder

en t

empe

ratu

ur

##

##

##

##

poly

uret

haan

2te

hog

e vo

chtig

heid

verm

ijden

binn

en d

epo

tlife

3)

##

##

##

##

#ha

rder

##

##

##

##

T t P

10 -

140ºC

1 m

in.

- 4 d

agen

cont

act

enig

e m

inut

en t

oten

ige

uren

, af

han-

kelij

k va

n ha

rder

en t

empe

ratu

ur

##

##

##

##

1)

1/1

= li

jm b

evat

tw

ee c

ompo

nent

en, di

e ni

et w

orde

n ge

men

gd2)

open

tijd

= t

ijd n

a he

t aa

nbre

ngen

van

de

lijm

, w

aarb

inne

n de

mat

eria

len

met

elk

aar

in c

onta

ct g

ebra

cht

moe

ten

wor

den

3)

potli

fe =

tijd

waa

rin d

e lij

m n

a he

t m

enge

n no

g ve

rwer

kbaa

r is

4)

kom

t in

cide

ntee

l voo

r

Page 33: VM87 Lijmen Van Metalen

31

1=

disp

ersi

elijm

2=

smel

tlijm

3=

cont

actli

jm 4=

oplo

smid

delll

ijm 5=

anaë

robe

lijm

6=

(no-

mix

) ac

ryla

atlij

m 7=

poly

este

rs 8=

cyan

oacr

ylaa

t 9=

epox

ylijm

10=

poly

uret

haan

lijm

of

M

S p

olym

eerli

jm11=

phen

olfo

rmal

dehy

delij

m12=

ureu

mfo

rmal

dehy

delij

m13=

anor

gani

sche

lijm

14=

silic

onen

lijm

Metalen

Hout

Glaskeramiek

Textiel

Thermohardendekunststoffen

Cellulosekunststoffen

ABS

PVC, hard

PVC, week

Polyamide

Polycarbonaat

Verzadigdpolyester

Polyetheen

Polyform-aldehyde

Polymethyl-methacrylaat

POM

Polypropeen

Polystyreen

Polytetra-fluoretheen

PU

Natuurrubber

Neopreen

Acrylonnitril-rubber

Siliconrubber

Schuim, PVC

Schuim,polystyreen

Schuim,polyurethaan

Met

alen

2,3

,5,6

,8-1

1,1

31-3

,5,7

,9,1

0,1

13,5

,7,8

,9,1

0,1

31,2

,3,

5,9

,10

3,5

,6,9

,10,1

1,1

33,9

,10

3,4

,9,

10

3,6

,8,

9,1

03,1

03,4

,7,

9,1

03,4

,6,

8,9

,10

3,6

,7,

8,9

3,9

,10

6,9

,11

4,6

,93,6

,9,

10,1

13,9

,10

1,2

,3,6

,7,9

,10

3,6

,9,1

0,

11,1

43,9

,10,

11

1,2

,3,8

,10, 11

3,8

,9,

10,1

13,8

,9,

10,1

114

3,9

,10

3,9

,10

3,7

,10

Hou

t1,2

,3,7

,9-1

23,7

,9,1

0,

14

1,2

,3,

10

1,9

,10,

11,1

21,2

,3,9

,10,1

1,1

21,2

,3,

4,9

,10

1,3

,9,

10

32,3

,9,

10

3,7

,9,

10

3,6

,7,

91,2

,3,

10

7,9

,11,

12

3,9

,10

3,7

,9,1

0,

11,1

31,2

,3,

10

1,2

,3,4

,7,9

,10

6,9

1,2

,3,9

,10, 11

1,2

,3,

10,1

12,3

,10,

11

2,3

,9,

10,1

114

1,2

,3,

10

1,2

,3,

9,1

02,3

,7,

10

Gla

s, k

eram

iek

3,7

,9,1

0,

13, 14

1,9

,10,

14

7,9

,14

3,7

,10,

14

3,9

,10,

14

3,9

,14

33,9

,14

3,6

,93,7

,14

3,1

46,9

,14

3,6

,9,

14

3,6

,9,1

03,1

43,7

,9,

10,1

46,9

,14

9,1

08,1

08,9

,11

3,8

,9,

14

14

3,9

,14

3,9

3,7

,10,

14

Tex

tiel

1,2

,3,

10

1,9

,10,

11,1

21,2

,31,2

,3,

4,1

03,9

32,3

,9,

10

3,9

,10

3,7

,9,

10

1,3

,10,

14

3,9

,10,

11,1

23,4

,6,

10,1

12,3

,10

10,1

3,

14

1,2

,3,7

,9,1

01,3

,10

2,3

,10

1,2

,3,

10

3,1

03,1

014

1,2

,3,

10

1,2

,3,

10

2,3

The

rmoh

arde

nde

6,7

,8,9

,10,1

13,6

,7,9

,10,1

13,4

,9,

10

3,9

33,9

,10

6,9

,10

3,6

,7,

93,1

07,9

,11

3,6

,7,

9,

3,6

,9,1

03,1

03,4

,7,9

,10,1

43,6

,9,1

0,

14

3,9

,10,

11

2,3

,8,9

,10,1

13,9

,10,

11

3,9

,10,

11

14

1,2

,3,

9,1

01,2

,3,

9,1

03,7

Cel

lulo

se k

unst

stof

fen

1,2

,3,4

,7,9

,10

2,3

,4,

9,1

03,9

,11

33,9

,10

3,6

,9,

10

3,6

,7,

91,3

,10

3,9

,11

3,9

3,7

,9,1

01,3

,10

3,7

,9,

10

3,9

,11

3,9

,10,

11

2,3

,11

2,3

,10,

11

2,3

,10,

11

14

3,9

,10

1,3

,10

3,7

ABS

4,9

,10

2,3

,8,

9,1

03

2,3

,9,

10

3,9

,10

3,7

,9,

10,1

13

9,1

0,

11

3,4

,6,

9,1

03,9

,10,

11

3,1

03,9

,10

3,9

2,3

,9,

10

2,3

,8,

10,1

12,3

,8,

10,1

12,3

,10,

11

14

2,3

,9,

10

1,3

,9,

10

1,2

,3,

9,1

0

PVC

, ha

rd3,4

,6,

8,9

,10

3,4

3,6

,9,

10

3,6

,9,

10

3,6

,7,

93

3,6

,91,3

,4,

6,9

,10

2,3

,9,1

0,

11

33,6

,7,9

,10

3,6

,99,1

03,8

,10,

11

3,6

,9,

10

3,6

,9,

10

14

2,3

,9,

10

1,3

,10

3,9

,10

PVC

, w

eek

3,4

33

1,3

33

33

33

33

33

3–

33

3

Poly

amid

e2,3

,4,

6,9

,10

3,6

,9,

10

3,6

,93,1

03

3,9

2,3

,9,1

03,1

03,9

,10

3,9

,14

2,3

,9,

10

2,3

,11

2,3

,9,

10

2,3

,9,

10

–2,3

1,2

,3,

10

3,9

,10

Poly

carb

onaa

t3,4

,6,7

,8,9

,10

3,6

,7,9

3,9

,10

3,6

,93,6

,93,6

,9,1

03,9

,10

3,4

,8,9

,10,1

43,9

,10

3,9

,10

3,9

,10

3,9

3,9

14

3,9

,10

1,2

,3,

9,1

03,9

,10

Ver

zadi

gd p

olye

ster

3,6

,7,9

33,9

6,9

3,7

,9,1

0,

11

33,7

,93,6

,9,1

19,1

0,

11

3,9

,11

3,1

0,

11

3,1

114

3,9

,10

1,2

,3,

9,1

03,7

,9,

10

Poly

ethe

en3,1

03,1

03,1

03,1

03,1

03,1

03,9

,10

10

33

3–

33

3

Poly

form

alde

hyde

6,7

,96,9

3,9

,11,

12

3,1

03,7

3,4

,6,1

110,1

13,9

,11

3,9

,11

3,9

,11

14

33

3

Poly

met

hylm

etha

cryl

aat

4,6

,7,

96,7

,9,1

03,1

03,6

,9,

10

3,4

,9,1

03,6

,10,1

13,6

,83,6

,83,6

,814

3,6

,93,6

,93,6

,9

POM

3,7

,9,1

0,

11

3,1

03,7

,9,

10

3,9

,10

3,9

,10

2,3

,8,

10,1

12,3

,8,

10,1

12,3

,8,

10,1

1–

3,9

3,9

,10

3,9

,10

Poly

prop

een

3,1

03,1

03,9

,10

10

33

3–

33

3

Poly

styr

een

3,4

,7,9

,10

3,6

,9,1

03,9

,10

3,6

,8, 9

3,9

3,9

14

2,3

,9,

10

2,3

,4,

92,3

,4,

7,9

Poly

tetr

aflu

oret

heen

3,8

,9,1

09,1

0,

11

3,9

33

–3

33

PU9,1

0,

11

3,8

,10,1

13,8

,10,1

13,8

,10,

11

–3,9

,10

3,9

,10

3,9

,10

Nat

uurr

ubbe

r3,6

,8,

9,1

03,8

3,8

–3

2,3

,9,

14

2,3

,9,

10

Neo

pree

n3,8

3,8

–3

2,3

,9,

14

2,3

,9,

10

Acr

ylon

itrilr

ubbe

r3,8

, 15

–3

2,3

,9,

14

2,3

,9,

10

Sili

conr

ubbe

r8,1

43,1

43,1

43,1

4

Sch

uim

, PV

C3,9

,10

1,2

,3,

9,1

01,2

,3,

10

Sch

uim

, po

lyst

yree

n1,2

,3,

10

1,2

,3,

10

Sch

uim

, po

lyur

etha

an3,1

0

tabel 3.2 Overzicht van de lijmen voor de diverse materiaalcombinaties

Page 34: VM87 Lijmen Van Metalen

32

Hoofdstuk 4Voorbehandeling

4.1 InleidingSchone materialen met een goed hechtend oppervlak,of zeer licht belaste componenten, kunnen vaak zonderenige vorm van voorbehandeling worden gelijmd.Tevens wordt getracht lijmsoorten te ontwikkelen,waarbij voorbehandeling van de te lijmen oppervlakkenniet meer nodig is (bijvoorbeeld de anaërobe lijmen).

Bij het lijmen van metalen is het correct uitvoeren vaneen geschikte oppervlakte-voorbehandeling essentieelvoor de kwaliteit van de lijmverbinding. Verder kunnensteeds meer materialen, die voorheen niet lijmbaarwaren door een slechte hechting met de lijmlaag, tochgelijmd worden door het toepassen van een geschiktevoorbehandeling van het te lijmen oppervlak.

Inzicht in de achtergronden van de verschillende voor-behandelingstechnieken is dan ook onmisbaar bij hetmaken van hoogwaardige lijmverbindingen.

4.2 Doel van de voorbehandelingHet voorbehandelen van oppervlakken voor het lijmenheeft vele redenen. De belangrijkste zijn:a. Verwijderen, of voorkomen van de vorming van

oppervlaktelagen welke een zwakke hechting methet onderliggende substraat hebben. Gebeurt ditniet, dan is de plaats waar de verbinding zal bezwijkenbekend, namelijk op het grensvlak tussen deoppervlaktelaag en het substraat. Bovendien zal indit geval de verbindingssterkte gering zijn. Voor-beelden van zulke oppervlaktelagen zijn een loslig-gende oxidehuid bij metallische substraten, lagenvan beschermende oliën of vetten en stof vanuit deomgeving (zie figuur 4.1).Het is ook mogelijk dat zwakke oppervlaktelagenontstaan, nadat de lijmverbinding al is gemaakt.Dit doet zich bijvoorbeeld voor bij het lijmen vanaluminium. De aluminium oxidehuid neemt in ditgeval water vanuit de lijmlaag op en vormt hiermeeeen zwakke oppervlaktelaag. Om de vorming vaneen dergelijke oppervlaktelaag te voorkomen, is eenvoorbehandelingsmethode nodig die het oxidestabiliseert en zo verzwakking door omgevingsin-vloeden voorkomt.

figuur 4.1 Oppervlaktelagen op een substraat

b. Maximaliseren van de mate waarin intermoleculairecontacten plaatsvinden tussen de lijm en het sub-straat tijdens het lijmproces. Door bijvoorbeeld op-ruwing van het substraatoppervlak kan het onder-linge contact tussen de lijm en een substraat wordenverbeterd.

c. Garanderen dat de adhesiekrachten (zie figuur 4.2)tussen de verschillende overgangen voldoende grootzijn voor het verkrijgen van de geëiste verbindings-sterkte en levensduur. Voor substraatmaterialen meteen hoge oppervlakte-energie is het verkrijgen vanhoge adhesiekrachten relatief eenvoudig. Handhavenvan deze adhesiekrachten is vaak moeilijk door deinwerking van de omgeving (vocht, stof, en der-gelijke) op het oppervlak (zie punt e). Voor sub-

straatmaterialen met een lagere oppervlakte-energiekan door toepassing van hechtverbeteraars dehechting aanzienlijk worden verbeterd, niet alleendoor verhoging van de adhesiekrachten, maar ookdoor verbetering van de fysische hechting doorverhoging van de oppervlakteruwheid (punt d).

figuur 4.2 Cohesie- en adhesiekrachten

d. Creëren van een bepaalde oppervlaktestructuur ophet substraat. Bijvoorbeeld: een vezelachtige struc-tuur verhoogt de verbindingssterkte.

e. Beschermen van het substraatoppervlak, totdat methet lijmproces wordt begonnen. Dit wordt veelvuldigtoegepast bij metalen, welke een hoge opper-vlakte-energie bezitten. Wanneer een substraat eenvoorbehandeling heeft ondergaan, dan wordt eenchemisch sterk reactief oppervlak verkregen, nietalleen voor lijm, maar ook voor stof vanuit de om-geving. In vele bedrijven geldt daarom dat na hetvoorbehandelen van het oppervlak lijmen binnenenkele uren moet plaatsvinden. Om toch nog enigeflexibiliteit in het productieproces te behouden,wordt ter bescherming van het oppervlak vaak eenprimer opgebracht, nadat de voorbehandeling heeftplaatsgevonden. Een met primer behandeld opper-vlak kan in sommige gevallen tot enkele maandenworden bewaard, alvorens het wordt gelijmd.

4.3 Methodes van voorbehandelenMen kan een oppervlak mechanisch of chemisch rei-nigen, fysisch of chemisch behandelen, beschermenmet primers of bewerken met hechtverbeteraars. Hettype voorbehandeling is afhankelijk van het materiaal,de toepassing van de gelijmde component en de ge-bruiksomstandigheden.De verschillende voorbehandelingsmethoden wordenhieronder toegelicht.

4.3.1 OntvettenWelke oppervlaktebehandeling men ook kiest, in hetalgemeen dient men te beginnen met het ontvetten vanhet substraatoppervlak. Als er geen hoge eisen aan delijmverbinding worden gesteld, is ontvetten alleen alvaak voldoende, daarom wordt ontvetten als een apartonderdeel besproken.Vanwege strengere milieu-wetgeving zijn gechloreerdekoolwaterstoffen, en dus ook dampontvettingsbaden,niet meer toepasbaar. Biologisch afbreekbare, niet-brandbare reinigingsmiddelen op waterbasis worden nuin toenemende mate toegepast; deze vergen eenlangere verdampingstijd.Ontvetten kan plaatsvinden door:a. Borstelen en/of sproeien en/of afwrijven met een

bevochtigde doek. Hierbij wordt gebruikgemaakt vaneen biologisch afbreekbaar reinigingsmiddel of eenzeepoplossing;

b. Ontvetten in een alkalisch afkook ontvettingsbad(door te sproeien of te dompelen), eventueel gevolgddoor een elektrolytische ontvetting in een alkalischbad (± 75 ºC). Na de ontvetting worden decomponenten achtereenvolgens gespoeld in lei-dingwater en demi-water en vervolgens gedroogd.

c. Een combinatie van deze beide methoden, waarbijontvettingsmethode a. het eerst wordt uitgevoerd.

d. Voor kleinere oppervlakken: Bevochtigde doek metIsopropyl alcohol (IPA), nawrijven met een schonedroge doek.

Page 35: VM87 Lijmen Van Metalen

33

4.3.2 Mechanische voorbehandelingVoorafgaand aan de mechanische voorbehandelingdient men te ontvetten. Op deze wijze voorkomt mendat oppervlakteverontreinigingen door de mechanischebewerking diep in de oppervlaktestructuur komen.Er zijn vier algemeen gebruikte systemen voor eenmechanische oppervlaktebehandeling, namelijk grit-stralen, slijpen, schuren en borstelen. De keuze vanhet te gebruiken systeem is afhankelijk van het metaal(zie hiervoor de betreffende keuzetabel, tabel 4.1).Na het opruwen dient men het oppervlak te ontdoenvan schuurstof of straalmiddel. Dit kan gebeuren doorafvegen met het oorspronkelijk gebruikte ontvettings-middel, of door schoonspuiten met olievrije perslucht.

Het resultaat van mechanische oppervlaktebehandelingis drieledig: het verwijderen van zwakke grenslagen (bijvoorbeeld

een oxidehuid); opruwing van het oppervlak en daardoor een sterkere

mechanische verankering; verhoging van de moleculaire activiteit van het te

verlijmen oppervlak door oppervlaktevergroting.

Het door het opruwen verkregen oppervlak kan naar-gelang de gebruikte korrelgrootte en methode, variërenvan een ruwe structuur met bramen en relatief weiniginkervingen per oppervlakte-eenheid, tot een zeer fijnpatroon met veel inkervingen.Het eerste voorbeeld komt voor bij grove schuurbandenen slijpstenen en is goed voor een optimale mecha-nische verankering.Het tweede voorbeeld vindt men bij borstelen met dezogenaamde 3-dimensionale schuurmaterialen of"non-wovens", een bekende merknaam is Scotch-Brite,dit geeft de beste moleculaire hechting. De korrel-grootte 120 wordt het meest toegepast bij dit soortvan bewerkingen. Men dient hierbij rekening te houdenmet het dragermateriaal.Bij toepassing van schuur- en slijpmiddelen dient menrekening te houden met het afstompingseffect, redenwaarom deze middelen van een "zachte" soort moetenzijn. Dit speelt geen rol bij gritstralen en borstelen.Het opgeruwde oppervlak dient direct te wordenverlijmd of, indien dit niet mogelijk is, te wordenbeschermd door bijvoorbeeld een primerlaag. Dit tervoorkoming van vorming van nieuwe oxidelagen ophet zeer actieve oppervlak. Men dient er tevens voorte waken uitsluitend schone schuur-, slijp- en grit-materialen in te zetten, daar anders het middel ergeris dan de kwaal.

tabel 4.1 Keuzetabel mechanische voorbehandeling

vorm werkstuk

stra

len*

slijp

en

scur

en*

bors

tele

n

kleine serie’s(handdoorvoer)

vlak X Xgeprofileerd X Xrondingen X Xbuizen X

grote serie’s(machinale doorvoer)

vlak X Xgeprofileerd X Xrondingen X Xbuizen X X

* straal- en schuurmiddel:

Aluminium Oxide Silicium Carbide

staal gietijzerroestvast staal loodbrons koperaluminium messing

magnesiumhardmetaaltitaan

4.3.3 Chemische behandelingIn veel gevallen is ontvetten en daarna mechanischreinigen gevolgd door weer ontvetten al voldoendevoor het verkrijgen van de geëiste verbindingssterkte.Sommige substraatmaterialen eisen echter meer com-plexe behandelingsmethoden om een verbinding metvoldoende sterkte of chemische resistentie tot standte brengen. Voor bijna alle substraten met een hogeoppervlakte-energie geldt, dat de grootste duurzaam-heid (tegen water) wordt bereikt, als er een chemischebehandeling heeft plaatsgevonden. Een aantal chemischebehandelingen is etsen, beitsen en anodiseren. In fi-guur 4.3 is de invloed van een anodiseerbehandelinggegeven op de oppervlaktestructuur van aluminium.

figuur 4.3 SEM opname van een geanodiseerd aluminiumoppervlak

EtsenMet een etsbehandeling kan de oppervlaktestructuurvan het materiaal worden aangepast, zodat een beteremechanische adhesie wordt verkregen. Met het etsenwordt hoofdzakelijk het basismateriaal aangetast.

BeitsenEen beitsbehandeling wordt toegepast om de walshuidof de aanwezige oxiden te verwijderen. Het beitsenvindt plaats in tamelijk sterke zuren of basen, welkeechter vaak ook het materiaal zelf aantasten. De voor-geschreven tijdsduur van de beitsbehandeling moet danook goed worden nageleefd (overbeitsen).

AnodiserenAnodiseren wordt vooral bij aluminiumlegeringen toe-gepast als een vervolgbehandeling na het beitsen enter verbetering van de duurzaamheid van de lijmver-binding. De bedoeling is om een oxidehuid te vormendie microporeus is. Het poreuze oppervlak zorgt vooreen goede fysische hechting van de lijm. Twee voor-beelden van een oppervlaktestructuur, verkregen doorhet anodiseren, zijn in figuur 4.3 gegeven.

In § 4.4 zijn voor een aantal veelgebruikte metalenoverzichten gegeven van geschikte chemischebehandelingen. Figuur 4.4 laat de invloed zien van hetvoorbehandelen van metaal (aluminium) op de duur-zaamheid van de gelijmde verbinding.

4.3.4 Plasma behandelen (fysische behandeling)Een plasma bestaat uit atomen, moleculen, vrije elek-tronen en metastabiele deeltjes. Het genereren van eenplasma kan in lucht plaatsvinden (het zogenaamdecorona-ontladen) of bij gereduceerde druk (het zoge-naamde gloeiontladen). In beide gevallen worden deplasmadeeltjes in een hogere atomaire energietoestandgebracht, zelfs zo hoog dat moleculen dissociëren(splitsen in afzonderlijke atomen) en dat atomen worden

Page 36: VM87 Lijmen Van Metalen

34

figuur 4.4 Invloed van het voorbehandelen van metaal(aluminium) op de duurzaamheid van eengelijmde verbinding

geïoniseerd. De temperaturen waarbij deze effectenoptreden zijn in het algemeen hoog en afhankelijk vande toegepaste drukken.

Afhankelijk van het te behandelen substraatmateriaalen de uiteindelijk te gebruiken lijmsoort, zijn er meer-dere mogelijkheden om een plasma te gebruiken.Deze mogelijkheden zijn schoonmaken en etsen (metals alternatieve methode het schoonmaken op basis vanUV/ozon), het polymeriseren van een primer aan eensubstraatoppervlak, ionenimplantatie en het plasmasprayen. Elk van deze mogelijkheden zal nu kort wor-den toegelicht.

Schoonmaken en etsenDe plasmadeeltjes hebben genoeg energie om een ver-ontreiniging met een laag moleculair gewicht (bijvoor-beeld organische verontreinigingen) te verwijderen.Het plasma kan bovendien het substraatoppervlak et-sen, dit komt het schoonmaakproces ten goede en ver-betert de oppervlaktestructuur. In de literatuur wordtvermeld dat een plasmabehandeling heel goed te ge-bruiken is om zwavel- en koolstofverontreinigingen teverwijderen en dat ze zelfs effectiever is dan het reini-gen met bijvoorbeeld 1,1,1-trichloorethaan. De verbin-dingssterkte na een plasmabehandeling is in vele ge-vallen hoger dan de verbindingssterkte verkregen namechanische reiniging.Belangrijk is dat een verbinding toegepast in een voch-tige omgeving na een plasmavoorbehandeling minderduurzaam is dan een chemisch voorbehandelde ver-binding.

Naast de eerder genoemde corona behandeling be-staat er ook de "open air" plasmamethode. Deze heeftals voordeel dat geen vacuümkamer (wat de toepas-sing limiteert tot kleinere producten) nodig is. Bij de"open air" plasmamethode wordt een plasma opgewektin een plasmajet waarmee het oppervlak wordt bestraald.

UV/ozon reinigingEen alternatieve methode om schoon te maken is opbasis van UV/ozon. Hierbij wordt het oppervlak belichtmet kortgolvig UV-licht, waarbij de koolstof-koolstofbindingen waaruit organische vervuiling voornamelijkis opgebouwd, worden verbroken als gevolg van eenbombardement met de hoge energie lichtquanta. Desimultane blootstelling aan het instabiele ozon leverteen geleidelijke oxidatie van de organische vervuiling.De reiniging kan, afhankelijk van de lichtintensiteit en

ozonconcentratie, tot enige minuten in beslag nemen.Ook lasersystemen, met weliswaar een ander licht-spectrum maar wel dezelfde reinigende werking, zijnin de handel verkrijgbaar.

Het polymeriseren van een primer aan een sub-straatoppervlakHet plasmapolymeriseren van een primer kan ten op-zichte van thermisch polymeriseren enkele voordelenopleveren. Het substraatoppervlak wordt gereinigddoor de plasmadeeltjes. Verder kan de dikte van deneergeslagen primerlaag beter worden gecontroleerd.Een feit blijft wel dat het een dure methode is, dieniet snel tijdens het productieproces zal worden toe-gepast, tenzij de voordelen ten opzichte van andereprocessen enorm zijn.

Ionen-implantatieDe structuur van een substraatoppervlak kan wordenaangepast door met een plasmabehandeling vreemdeatomen in het oppervlak te implanteren. Het atoom(of soms, ion) kan direct of indirect in het oppervlakworden geïmplanteerd. In het laatste geval wordteerst een dunne film van een primer op het substraatgebracht. Vervolgens wordt deze laag met inerte argon-atomen of stikstofmoleculen beschoten, waardoor deatomen van de filmlaag in het substraatoppervlak wor-den gedrongen. De hechting tussen de door plasmagepolymeriseerde primer en het substraatoppervlakkan zo worden verbeterd.

Plasma sprayenHet plasma sprayen is een proces dat wordt gebruiktom metaalsubstraten van een metallische of kera-mische deklaag te voorzien. Hiertoe wordt een poedergeïnjecteerd in de plasmajet.Het poeder wordt zeer snel verwarmd en versneld omeen stroom van vloeibare deeltjes te produceren, welkeop het substraat is gericht. De snelheid waarmee dedeeltjes op het substraat botsen is zeer hoog(100-400 m/s). De thermische condities zijn zodanig,dat zelfs hittebestendige materialen zoals ZrO2, Al2O3,molybdeen of wolfraam met succes worden neerge-slagen.De hechting van de coating aan het substraat moetgoed zijn. Voor laag gelegeerd staal of aluminium-legeringen heeft onderzoek aangetoond dat dit wel hetgeval is, voor andere materialen is dit nog niet aan-getoond. Plasma sprayen als voorbehandeling bij hetlijmen zal verder moeten worden onderzocht, voordatdeze methode op grote schaal kan worden toegepast.

In het algemeen geldt dat het plasmabehandelen nietvaak wordt gebruikt, omdat de technieken bewerke-lijker zijn en meer ervaring vereisen dan mechanischof chemisch behandelen. Vaak is ook de kostprijs vaneen plasmabehandeling hoger dan van een mechani-sche of chemische behandeling.

4.3.5 Voorbehandelen met primersDoel van primersHet gebruik van primers bij het voorbehandelen vansubstraten is van toenemend belang bij industriëlelijmtoepassingen. De belangrijkste redenen voor hettoepassen van primers als enige vorm van voorbehan-deling of als laatste stap van een voorbehandelings-schema zijn:1. Het verbeteren van de lijmverbinding als geheel

Primers met verschillende functies zijn in dezecategorie onder te verdelen in:a. Primers die de bevochtiging van de lijm op het

substraat verbeterenNeem bijvoorbeeld hoge temperatuur lijmen. Dezelijmen bevochtigen slecht, omdat de viscositeit

Page 37: VM87 Lijmen Van Metalen

35

van de lijm tijdens het lijmproces hoog blijft. Omde bevochtiging te verbeteren, zijn er primersontwikkeld die bestaan uit een lijm, opgelost ineen vluchtig oplosmiddel. Met deze primers kanmen de te lijmen oppervlakken goed bevochtigen.Tijdens een pre-"cure" stap, waarbij de lijm ge-deeltelijk uithardt, verdampt het oplosmiddel.Hierna wordt een lijmlaag aangebracht die de telijmen delen verbindt.

b. Primers die worden gebruikt om moeilijk lijmbarematerialen toch te kunnen lijmenHet doel van deze primers is om een laag aan tebrengen die zowel aan substraatmateriaal alsaan de lijm goed hecht. Een voorbeeld van zo'nprimer is een nylon- of benzotriazole primer diewordt gebruikt bij het lijmen van koper.

c. Primers die de duurzaamheid van een lijmverbin-ding verhogenDit soort primers vormen sterke en vochtwerendeverbindingen die het substraatoppervlak tegenvocht en oxidatie beschermen. Voor dit doel wor-den vaak primers gebruikt met een samenstellingop basis van fenolen, silanen, chromaten enfosfaten.

2. Het verhogen van de flexibiliteit tijdens het pro-ductieprocesZoals al eerder is besproken, zullen substraten meteen hoge oppervlakte-energie gemakkelijk door at-mosferische verontreinigingen worden vervuild. Naeen bepaalde blootstellingstijd kan dit zelfs leiden toteen geweldige afname van vooral de duurzaamheidvan een lijmverbinding.Een blootstellingstijd van enkele uren in het gevalvan chemisch voorbehandelde oppervlakken, kan alvoldoende zijn om het oppervlak te verontreinigen.Om ervoor te zorgen dat voorbehandelde opper-vlakken niet meteen behoeven te worden gelijmd,kan er een primer worden aangebracht, die hetsubstraat tegen vervuiling beschermt.

De primers moeten direct na het reinigen wordenaangebracht. Na het drogen zijn deze primers heelgemakkelijk te behandelen en kunnen de behandel-de substraten soms maandenlang worden bewaardalvorens te worden gelijmd. De primers hebbenmeestal een samenstelling op basis van epoxy's,polyurethanen of fenolen en bevatten bovendien decomponenten die de weerstand van een lijm tegenomgevingsinvloeden verhogen.

Soorten primersa. Silaanprimers

Er zijn verschillende soorten primers ontwikkeld,waarvan de silaanprimers de oudste en de meestwijdverbreide zijn. In tabel 4.2 is een overzicht ge-geven van commercieel verkrijgbare silaanprimers.

tabel 4.2 Overzicht commercieel verkrijgbare silaanprimers

Functionele groep Chemische structuur

VinylChloropropylGlycidoxyl

MethacrylaatAmineDiamineMercaptoStyryl

CH2-CHSi(OCH3)3CICH2CH2CH2Si(OCH3)3CH2CHCH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3 \ / OCH2=C(CH3)COOCH2CH2CH2Si(OCH3)3H2NCH2CH2CH2Si(OC2H5)3H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3HSCH2CH2CH2Si(OCH3)3CH2=CHC6H4CH2NHCH2CH2NH(CH2)3Si-(OCH3)3.HCI

De silaanprimers worden gebruikt om de weerstandtegen omgevingsinvloeden te verbeteren. De primersworden meestal in de vorm van een waterige oplos-sing aangebracht. De dikte van de silaanprimers be-draagt dan 2-100 µm. Dikkere lagen geven een af-name van de weerstand. De primers zijn geschiktvoor vele substraatmaterialen, waaronder glas, sili-cium, koper-, staal-, aluminium- en titaniumlegeringen.Er zijn drie mechanismen mogelijk die het gedragvan silaanprimers op lijm en substraatmateriaalbeschrijven.1. De silaanprimer behoudt na aanbrengen een aan-

tal reactieve groepen die een verbinding met delijmlaag tot stand brengen.

2. De silaanprimer heeft een open structuur, waarinde nog vloeibare lijm kan penetreren.

3. Tengevolge van diffusie ontstaat een verbindingtussen silaanprimer en lijm.

Voor het kiezen van de juiste silaanprimer is dekennis volop aanwezig.

b. Overige primersNaast de silaanprimers zijn er ook nog primers ge-baseerd op organische titanaten, organische zirko-naten, organische zirkoniumaluminaten en chroom-complexen. De eerste drie worden vooral bij kunst-stoffen toegepast. De chroomcomplexen wordentoegepast bij het lijmen van aluminiumfolie, om desterkte en de duurzaamheid van aluminium/poly-ethyleen overgangen te verhogen.

Andere primers zijn gebaseerd op mercapto-estersen benzotriazolen. De eerste soort wordt vooral bijstaal toegepast en de tweede vooral bij moeilijklijmbare materialen zoals koper, zilver en cadmium.In het laatste geval worden sterkte en duurzaam-heid verhoogd.

Primers die vooral in de vliegtuigindustrie wordentoegepast zijn op basis van fenolen en epoxy's, dieal dan niet gechromateerd zijn. Ze hebben vooralten doel de voorbehandelde aluminiumlegeringenvóór het lijmen te conserveren.Deze primers worden geheel of gedeeltelijk uitge-hard, om er onder andere voor te zorgen dat dematerialen niet meer kleven bij vervoer en opslag.

Keuze van primersDe keuze van een primer is afhankelijk van het te lijmenmateriaal en de beoogde toepassing van de gelijmdecomponent. Wordt de component bijvoorbeeld in eenvochtige omgeving gebruikt, dan moet een primerworden gekozen die de verbinding minder gevoelig ofongevoelig maakt voor vocht. Moet een materiaalworden gelijmd dat moeilijk hecht aan de lijmlaag, danis er een primer nodig die zowel aan de lijm als aanhet substraat goed hecht. Aangezien er vele soortenprimers zijn, met vele verschillende toepassingen, ishet raadzaam de bijgevoegde literatuurlijst door tenemen voor het maken van een verantwoorde keuze.

4.4 Toepassingen chemische behandelin-gen voor metalen

Op de navolgende pagina’s zijn voor diverse metalenoverzichten gegeven van de chemische behandelingen.

Page 38: VM87 Lijmen Van Metalen

36

Opmerkingen vooraf: Vele van de nu beschreven baden voor het chemisch behandelen zijn commercieel verkrijgbaar in allerlei soorten

verpakkingen van verschillende afmetingen. Het is daarom verstandig de kosten en moeite van het zelf aanmakenvan een bad af te wegen tegen de kosten en het gemak van een commercieel verkrijgbaar bad.

Raadpleeg voor het zelf aanmaken van een bad altijd een chemicus in uw bedrijf, om u op de hoogte te stellenvan de te volgen werkwijze en de te verwachten problemen. Begin nooit zonder enige voorkennis aan het zelfaanmaken van een bad. Er wordt gewerkt met sterke zuren of basen, die bij verkeerd gebruik gevaarlijk voor degezondheid kunnen zijn.

Altijd een zuur bij het water voegen, nooit andersom! Zuur al roerende langzaam bij het water gieten. Lees eerst de bereidingswijze voor de baden die onderaan de tabel zijn vermeld. De in de tabellen gegeven temperaturen en tijden zijn richtlijnen. Per geval moet worden bekeken welke

temperatuur en tijd het beste resultaat geven. Vele van de nu beschreven baden staan ook in de ASTM-norm D2651 vermeld.

Aluminium en aluminiumlegeringen

Schoonmaken Behandeling Methode

ontvetten in:alkalischezeepoplossing

1) chroomzuur-etsendemi-water 1 literzwavelzuur (H2SO4) (geconc.) 300 gr.natriumdichromaat (Na2Cr2O7.2H2O) 60 gr.AA2024 1,5 gr.

opmerking:AA2024 is een aluminiumlegering met als voor-naamste legeringselement Cu (totaal 3,8-4,9 gew.%)

ets het metaal gedurende 12 à 15 minuten ineen bad met temperatuur van 60 - 65 ºC.

onmiddellijk 5 minuten lang afspoelen met leiding-water, gevolgd door afspoelen met demi-water

grondig drogen bij een temperatuur van 50-60 ºC. lijm of primer binnen 4 uur aanbrengen.

ontvetten in:alkalischezeepoplossing

2) fosforzuur anodiserenfosforzuur (H3PO4 (75%)) 125 gr.demi-water 1 liter

Etsen van het metaal volgens behandeling 1. Anodiseren bij een temperatuur van 25 ± 2 ºC. Geleidelijk opvoeren van het voltage naar 15 V in

25 min. Metalen delen uit bad halen met spanning erop. Afsluiten van stroom en onmiddellijk gedurende

15 min. spoelen met demi-water. Grondig drogen bij een temperatuur tot 70 ºC. Lijm of primer binnen 4 uur aanbrengen.

ontvetten in:alkalischezeepoplossing

3) chroomzuur anodiserenCrO3 5% oplossing in water.

Etsen van het metaal volgens behandeling 1. Anodiseren bij een temperatuur van 40 ± 2 ºC

met RVS kathoden. Geleidelijk opvoeren van het voltage van 0-40 V

in 10 minuten, daarna 20 minuten op 40 V, ver-volgens in 5 minuten van 40 naar 50 V, daarna5 minuten op 50 V en zo snel mogelijk de meta-len delen uit het bad halen en de spanning terugnaar 0 V.

Onmiddellijk 5 min. lang afspoelen met leiding-water gevolgd door afspoelen met demi-water.

Bereidingswijze bad 1Los het natriumdichromaat in een groot deel van het water op, voeg daarna het zwavelzuur toe - nooit andere volgorde! -roer voorzichtig en voeg de nog resterende hoeveelheid water toe. Als laatste het aluminium toevoegen.

Bereidingswijze bad 2Het fosforzuur al roerende langzaam bij het demi-water gieten.

Bereidingswijze bad 3Een zodanige hoeveelheid chroomzuur in demi-water oplossen, dat een 5% oplossing wordt verkregen.

Zie ook de veiligheidsadviezen in hoofdstuk 8

Staal

Schoonmaken Behandeling Methode

ontvetten in:alkalischezeepoplossing

etsen in zoutzuur(HCl) (35%) 1 gew. deeldemi-water 1 gew. deel

Onderdompelen in HCl-bad van 25 ºC gedurende3 à 10 minuten.

Grondig afspoelen met demi-water. Drogen bij een temperatuur van 65 ºC gedurende

10 minuten. Onmiddellijk lijmen om roestvorming te voor-

komen.

BereidingswijzeHet zoutzuur al roerende langzaam bij het demi-water gieten.

Zie ook de veiligheidsadviezen in hoofdstuk 8

Page 39: VM87 Lijmen Van Metalen

37

Roestvast staal

Schoonmaken Behandeling Methode

ontvetten 1) natriummetasilicaat (Na2SiO3.9H2O) 2,5 gew.deelnatriumpyrofosfaat (Na4P2O7) 1,1 gew.deelnatronloog (NaOH) 1,1 gew.deelbevochtiger (bijv.ethersulfaat) 0,3 gew.deeldemi-water 95 gew.deel

Onderdompelen in bad van 70-80 ºC gedurende10 minuten.

Grondig afspoelen met leidingwater, gevolgddoor afspoelen met demi-water, drogen bij eentemperatuur van 95 ºC gedurende 10 minuten.

Onmiddellijk lijmen.

2) Voor gebruik bij hoge temperaturen behandeling 2)op behandeling 1) laten volgen.

oxaalzuur (C2H2O4) 1 gew.deelzwavelzuur (H2SO4) (geconc) s.m. 1,86 1 gew.deeldemi-water 8 gew.deel

Na uitvoeren van behandeling 1) onderdompelenin bad van 85-95 ºC gedurende 10 minuten.

Afspoelen met leidingwater, zwarte aanslag metschone borstel wegvegen.

Afspoelen met demi-water. Grondig drogen bij een temperatuur van 95 ºC

gedurende 10 à 15 minuten.

3) Verhoging van de weerstand tegen afpellen,behandeling 3) op behandeling 1) laten volgen.

natriumdichromaat (Na2Cr2O7.2H2O) 3,5 gew.deeldemi-water 3,5 gew.deelzwavelzuur (H2SO4) (geconc) s.m.1,86 200 gew.deel

Na uitvoeren van behandeling 1) onderdompelenin bad van 60-70 ºC gedurende 15 minuten.

Afspoelen met leidingwater, aanslag met eenschone borstel afvegen.

Afspoelen met demi-water. Grondig drogen bij een temperatuur van 95 ºC

gedurende 10 à 15 minuten.

Bereidingswijze bad 1Neem 95 gewichtsdelen demi-water. Los achtereenvolgens op natronloog, natriumpyrofosfaat en natriummetasilicaat. Voegals laatste de bevochtiger toe.

Bereidingswijze bad 2Het oxaalzuur al roerende oplossen in het demi-water en pas daarna al roerende het zwavelzuur bij de oplossing gieten.

Bereidingswijze bad 3Los het natriumdichromaat in een groot deel van het demi-water op, voeg daarna het zwavelzuur toe - nooit anderevolgorde! - roer voorzichtig en voeg de nog resterende hoeveelheid demi-water toe.

Zie ook de veiligheidsadviezen in hoofdstuk 8

Titaan en titaanlegeringen

Schoonmaken Behandeling Methode

ontvetten in:alkalischezeepoplossing

1) natriummetasilicaat (Na2SiO3.9H2O) 2,5 gew.deelnatriumpyrofosfaat (Na4P2O7) 1,1 gew.deelnatronloog (NaOH) 1,1 gew.deelbevochtiger (bijv.ethersulfaat) 0,3 gew.deeldemi-water 95 gew.deel

Onderdompelen in bad van 70-80 ºC gedurende10 minuten.

Afspoelen met demi-water. Drogen bij een temperatuur van 65-95 ºC

gedurende 10 à 15 minuten.

2) Voor sterkere lijmverbindingennatriumfluoride (NaF) 10 gew.deelchroomoxide (Cr2O3) 5 gew.deeldemi-water 250 gew.deelzwavelzuur (H2SO4) (geconc.) 50 gew.deel

Onderdompelen in bad gedurende 5 à 10minuten.

Afspoelen met demi-water. Drogen bij een temperatuur van 70-80 ºC

gedurende 10 à 15 minuten.

Bereidingswijze bad 1Neem 95 gewichtsdelen demi-water. Los achtereenvolgens op het natronloog, het natriumpyrofosfaat en hetnatriummetasilicaat. Voeg als laatste de bevochtiger toe.

Bereidingswijze bad 2Los het chroomoxide op in het demi-water. Voeg daarna het natriumfluoride toe. Als laatste het zwavelzuur al roerendelangzaam bij de oplossing gieten.

Opmerking: Maak gebruik van een polyethyleen werkvat. Glas wordt door de oplossing aangetast.

Zie ook de veiligheidsadviezen in hoofdstuk 8

Page 40: VM87 Lijmen Van Metalen

38

Koper en koperlegeringen

Schoonmaken Behandeling Methode

ontvetten in:alkalischezeepoplossing

1) ijzerchloride (FeCl2) (42%) 15 gew.deelsalpeterzuur (HNO3) (s.m. 1,41) 30 gew.deeldemi-water 197 gew.deel

Onderdompelen in bad van 25°C gedurende 1 à2 minuten.

Onmiddellijk geforceerd drogen met lucht bijkamertemperatuur.

2) ammonium persulfaat (NH4)2SO4 1 gew.deeldemi-water 4 gew.deel

Onderdompelen in bad van 20°C gedurende 30seconden.

Grondig afspoelen met demi-water. Onmiddellijk drogen bij kamertemperatuur.

3a) ijzer (III) sulfaat (Fe2(SO4)3) 1 gew.deelzwavelzuur (H2SO4) (95%) 0,75 gew.deeldemi-water 10 gew.deel

Onderdompelen in bad 3a) van 65°C gedurende10 minuten.

Afspoelen met leidingwater.

3b) natriumdichromaat (Na2Cr2O7.2H2O) 5 gew.deelzwavelzuur (H2SO4) (95%) 10 gew.deeldemi-water 85 gew.deel

Onderdompelen in bad 3b) gedurende 10minuten.

Afspoelen met leidingwater.

3c) natronloog (NaOH) (s.m. 0,88) Onderdompelen in bad 3c) gedurende 5seconden.

Afspoelen met demi-water. Drogen met warme lucht (föhn).

Bereidingswijze bad 1Het salpeterzuur al roerende langzaam bij het water gieten en pas daarna het ijzerchloride hieraan toevoegen.

Bereidingswijze bad 2Het ammonium persulfaat al roerende langzaam oplossen in het demi-water.

Bereidingswijze bad 3aHet ijzer(III) sulfaat al roerende langzaam oplossen in het demi-water. Daarna het zwavelzuur al roerende langzaam bij deoplossing gieten.

Bereidingswijze bad 3bLos het natriumdichromaat in een groot deel van het demi-water op, voeg daarna het zwavelzuur toe - nooit anderevolgorde! - Roer voorzichtig en voeg de nog resterende hoeveelheid water toe.

Zie ook de veiligheidsadviezen in hoofdstuk 8

Zinklegeringen en verzinkte materialen

Schoonmaken Behandeling Methode

ontvetten in:alkalischezeepoplossing

1) zoutzuur (HCl) (geconc.) 20 gew.deeldemi-water 80 gew.deel

Onderdompelen in bad van 25 ºC gedurende 2 à4 minuten

Grondig afspoelen met demi-water. Drogen bij een temperatuur van 65-70 ºC

gedurende 20 à 30 minuten. Lijm zo snel mogelijk aanbrengen.

2) zwavelzuur (H2SO4) (93%, s.m. 1,84) 2 gew.deelnatriumdichromaat (Na2Cr2O7.2H2O) 1 gew.deeldemi-water 8 gew.deel

Onderdompelen in bad van 40 ºC gedurende 3 à6 minuten.

Afspoelen met leidingwater en daarna metdemi-water.

Drogen bij temperatuur van 40 ºC.

3) natronloog (NaOH) 5% Onderdompelen in bad gedurende 1 à 5minuten.

Afspoelen met leidingwater gevolgd doorafspoelen met demi-water.

Drogen.

Bereidingswijze bad 1Het zoutzuur al roerende langzaam bij het demi-water gieten.

Bereidingswijze bad 2Los het natriumdichromaat in een groot deel van het demi-water op, voeg daarna het zwavelzuur toe - nooit anderevolgorde! - Roer voorzichtig en voeg de resterende hoeveelheid demi-water toe.

Zie ook de veiligheidsadviezen in hoofdstuk 8

Page 41: VM87 Lijmen Van Metalen

39

Gecadmeerde plaatmaterialen

Schoonmaken Behandeling Methode

ontvetten Elektrolytisch bekleden met zilver (cyanidisch zilverbad)of nikkel (Watt's nikkelbad) (voor maximale sterkte).

Nogmaals ontvetten.

Zie ook de veiligheidsadviezen in hoofdstuk 8

Gechromateerde plaatmaterialen

Schoonmaken Behandeling Methode

ontvetten in:alkalischezeepoplossing

etsen in:zoutzuur (HCl) (37%) 17 gew.deeldemi-water 20 gew.deel

Onderdompelen in bad van 90-95 ºC gedurende1 à 5 minuten.

Afspoelen met leidingwater en daarna metdemi-water.

Drogen in hete lucht.

BereidingswijzeHet zoutzuur al roerende langzaam bij het demi-water gieten.

Zie ook de veiligheidsadviezen in hoofdstuk 8

Vernikkelde materialen

Schoonmaken Behandeling Methode

ontvetten in:alkalischezeepoplossing

etsen in:salpeterzuur (HNO3) (67%) s.m. 1,41

Afspoelen met heet leidingwater, gevolgd doorafspoelen met koud leidingwater.

Afspoelen met demi-water. Drogen in lucht van 40 ºC.

BereidingswijzeHet salpeterzuur al roerende langzaam bij het demi-water gieten.

Zie ook de veiligheidsadviezen in hoofdstuk 8

Page 42: VM87 Lijmen Van Metalen

40

Hoofdstuk 5Aanbreng- en verhardingstechnieken

5.1 Het aanbrengen van de lijmDe wijze van aanbrengen van de lijm hangt af van: Het product dat moet worden gelijmd:

- formaat;- aantallen;- kwaliteitseisen;- vervolgproces.

De leveringsvorm van de lijm: - vloeibaar;

- als pasta; - vast (staaf, pil, poeder, film); - ééncomponent, meercomponenten. Eisen/normen qua milieu.

5.1.1 Het aanbrengen van vloeibare lijmVloeibare lijmen kunnen worden aangebracht door: kwasten; strijken (rakelen); gieten; dompelen; drukken; met behulp van hand- of luchtdrukbekrachtigde

cartouchepistolen; automatische hoge-drukpistolen; lijmrollen en lijmwalsen; spuiten; gebruik van meng- en/of doseerapparaten.

KwastenHet werken met kwasten is eenvoudig. De lijm kanprecies daar worden opgebracht waar dat nodig is.Het gelijkmatig aanbrengen van de lijm met de ge-wenste laagdikte is een kwestie van ervaring en afhan-kelijk van de eigenschappen van de lijm. De viscositeitvan de lijm is bepalend voor de stijfheid van de te ge-bruiken kwast. Een dunne lijm kan met een "slappe",langharige kwast worden aangebracht. Een dikke lijmvereist daarentegen een "stugge", kortharige kwast.

Correctie van de strijkeigenschappen van lijmen is mo-gelijk met speciale verdunners. Overleg daaromtrentmet de leverancier. Met name bij het gebruik van ver-dunners voor de lijm dient rekening te worden gehou-den met de persoonlijke bescherming.

Behalve door dompelen van de kwast, kan men de lijmook toevoeren door een doorboorde kwast (figuur 5.1).Toevoer kan ook plaatsvinden via een slang vanuit eendrukvat (figuur 5.2). Dit principe wordt ook toegepastbij het aanbrengen van lijmprimers. Op het drukvatdient een beveiliging tegen overdruk aanwezig te zijn.

Voor massawerk komt het met de hand kwastennauwelijks in aanmerking.

figuur 5.1 Lijmkwast met reservoir waarin oplosmiddel

figuur 5.2 Drukvat met drukspuit (spuittechniek)

Strijken (rakelen)Strijkmessen zijn bijzonder geschikt voor platte opper-vlakken. Men onderscheidt messen met een rechte enmet een geprofileerde strijkkant (lijmkam, figuren 5.3en 5.4).

figuur 5.3 Rakel

figuur 5.4 Rakelen van lijm op folie

Heeft het strijkmes een rechte strijkkant, dan moet hetmes of het te belijmen oppervlak zorgvuldig wordengeleid voor het verkrijgen van een gelijkmatige lijm-laag. In geval van een geprofileerde strijkkant mag hetstrijkmes op het oppervlak rusten, waarbij de lijm tus-sen de profielopeningen doorstroomt. De geleiding isdan geen probleem, maar wel is een zeer goed vloeiendelijm nodig. Strijkmessen zijn vooral geschikt voor lijm-soorten die matig tot dikvloeibaar of thixotroop zijn.

Opmerking:Een thixotrope lijm is een dikvloeibare lijm, die doorroeren of uitstrijken dunvloeibaar wordt. Deze eigen-schap is in regel omkeerbaar. In rust zal de lijm weerdikvloeibaar worden. Met name bij automatischedoseersystemen kan deze eigenschap voor een on-gecontroleerd proces zorgen. Het verpompen vanhet materiaal door een leidingstelsel kan dezelfdeinvloed hebben als roeren of uitstrijken.

Voor kleine of niet platte oppervlakken worden voordergelijke lijmen ook spatels (plamuurmessen) toege-past. In principe komt deze opbrengmethode overeenmet die van strijkmessen. De methode is echter alleengeschikt voor handwerk.

Strijkmessen hebben het voordeel dat men grote opper-vlakken snel van een gelijkmatige lijmlaag kan voorzien.

Page 43: VM87 Lijmen Van Metalen

41

GietenBij het gieten vloeit de lijm uit een reservoir op het telijmen oppervlak. De uitstroomopening kan op verschil-lende manieren worden aangepast aan het werkstuk.Niet platte oppervlakken (met een profielvorm of gebo-gen) kunnen van lijm worden voorzien met behulp vaneen vrijvallend "gordijn" van lijm (gordijngietmachine).Hierbij stroomt de lijm uit een smalle spleet en het werk-stuk wordt horizontaal door het "lijmgordijn" bewogen(figuur 5.5). De lijm moet voldoende dunvloeibaar zijnom te kunnen worden rondgepompt en als een dunnefilm te kunnen stromen. Ook smeltlijmen kunnen doormiddel van een gordijngietmachine met speciale voor-zieningen worden opgebracht. Deze machines zijnvooral geschikt voor het lijmen van grote aantallen:snelheid tot 120 m/min.

figuur 5.5 Lijmgordijn

DompelenEen lijmlaag kan op eenvoudige wijze worden verkre-gen als het werkstuk geheel of gedeeltelijk in de lijmwordt gedompeld. De snelheid waarmee het werkstukuit de lijm wordt gehaald is belangrijk voor een gelijk-matige dikte. De vorm van de werkstukken dient ge-schikt te zijn voor dompelen.

DrukkenOntleend aan de grafische industrie zijn ook druktech-nieken voor het opbrengen van lijm ontwikkeld. Hetmeest bekend zijn de zeefdrukmethode en de offset-drukmethode. Het voordeel van deze methoden is, datvolgens een bepaald patroon kan worden gelijmd.

Lijmrollen en lijmwalsenLijmrollen en lijmwalsen zijn vooral geschikt voorplaatmateriaal en platte vlakken (figuren 5.6 t/m 5.9).Zeer gelijkmatige lijmlaagdikten kunnen worden verkre-gen, wanneer de lijmrol wordt gecombineerd met af-strijkmessen en doseerrollen. De opbrengrollen kunnenglad of gekarteld zijn, of van een raster zijn voorzien,afhankelijk van de aan te brengen lijmlaagdikten.

figuur 5.6 Handlijmrol met dubbele rol

figuur 5.7 Lijmopbrengwals

figuur 5.8 Lijmopbrengwals met rakel

figuur 5.9 Lijmwalsen

SpuitenMen onderscheidt nevelspuiten (door middel van pers-lucht, onder hoge druk of elektrostatisch) en druk-spuiten (zonder verneveling).

Nevelspuiten zijn zeer geschikt om grote of ingewikkel-de oppervlakken van een dunne laag lijm te voorzien.Het aanbrengen van een dunne laag lijm komt onderandere voor bij zogenaamde primers in combinatie metlijmen in filmvorm. Men gebruikt hiervoor handspuitenen automatische spuiten, die vast worden opgesteldof beweegbaar zijn. De methode waarbij persluchtwordt gebruikt om een vloeistofnevel te verkrijgen,komt het meest voor (hoge- en lagedrukverfspuit).

Verneveling is behalve door middel van lucht ook moge-lijk onder hoge druk ("airless sprayguns"). Ook is hetmogelijk de spuitnevel elektrostatisch op het voorwerpaan te brengen (betere kantdekking).

Bij het spuiten van lijmen komen dikwijls moeilijkhedenvoor door:- "spinneweb"-vorming tijdens het spuiten;- het vormen van een onregelmatige lijmlaag (druppel-

vorming resulterend in "sinaasappelhuid"-effect).

Deze verschijnselen zijn bij lijmen die oplosmiddelenbevatten sterker dan bij lijmen zonder oplosmiddelen.Door temperatuurverhoging van de lijm neemt deviscositeit af en wordt de spuitbaarheid beter (warmen heet spuiten).

Ten behoeve van een homogene lijmlaag verdient hetaanbeveling het oppervlak voor elke laag 90º te ver-draaien ten opzichte van de spuitbeweging (kruislagenspuiten). Bij het spuiten ontstaat een nevel die bij in-ademing meestal gevaarlijk is. Hiertegen moeten steedsdoeltreffende maatregelen worden genomen (afzui-

Page 44: VM87 Lijmen Van Metalen

42

ging, spuitkamers, maskers, enz.). Wat dit betreftgelden in overleg met de Arbeidsinspectie dezelfdeveiligheidsvoorschriften als voor lakspuitcabines.

Een drukspuit bestaat uit een lijmreservoir waaraan,bijvoorbeeld met behulp van een slang, een verwissel-baar spuitstuk is bevestigd (figuur 5.10). Onder druk,verkregen door handkracht of perslucht, wordt de lijmop het oppervlak aangebracht. De lijm treedt hierbij alsvloeistof naar buiten, dus zonder verneveling. Druk-spuiten, ook wel uitdrukspuiten of vloeistofspuiten ge-noemd, zijn tevens geschikt voor dikvloeibare lijmen,pasta's en smeltlijmen.

figuur 5.10 Verschillende spuitmonden

Hand- en luchtdrukbekrachtigde pistolen metcartouchehoudersMet behulp van deze "pistolen" worden lijmen enafdichtingsmiddelen, die verpakt zijn in standaardcartouches, aangebracht. De inhoud kan 70, 170 of340 cm3 bedragen. De hoeveelheid laat zich redelijknauwkeurig doseren door het formaat van het mond-stuk, de opgelegde druk en de snelheid van bewegen.Ook tweecomponenten materialen en hoogvisceuzelijmen laten zich op deze manier verwerken. De eerstedoor cartouches te gebruiken waarin de lijm en de ver-harder gescheiden zijn aangebracht en in een speciaalmondstuk worden gemengd (statische mengbuis), detweede door cartouchehouders te gebruiken die zijnvoorzien van verwarmingselementen.

Het gebruik van meng- en doseerapparatuurOm lijmsystemen in de massafabricage te kunnen toe-passen is zowel meng- als doseerapparatuur ontwik-keld. Deze apparatuur maakt het mogelijk een vantevoren vastgestelde hoeveelheid lijm - ingeval vantweecomponentenlijm tevens in de goede verhoudinggemengd - op de juiste plaats aan te brengen.

Dergelijke apparatuur heeft de volgende voordelen: doelmatig en efficiënt gebruik van de lijm; grotere betrouwbaarheid van de lijmverbinding

(minder handelingen); tijdbesparing (het mengen geschiedt veel sneller

dan met de hand).

Voor het doseren bestaan twee principieel verschillen-de systemen: het mechanische pompsysteem (figuur 5.11); het pneumatische druk-tijdsysteem.

figuur 5.11 Meng- en doseerapparaat

De keuze van het systeem hangt af van de te doserenmaterialen. Bij toepassen van tweecomponentenlijmmoet het doseren van de componenten in de juisteverhouding geschieden. Daarbij kan een mogelijk ver-schil in viscositeit problemen geven. Om dit probleemte voorkomen, verhoogt men de temperatuur vanbeide (of één van beide) componenten in de vaten.Daardoor worden de componenten dunner vloeibaaren zijn ze beter te verpompen. Dit opwarmen van decomponenten kan het best gebeuren in een verwarmdvloeistofbad (au bain marie), daar bij andere verwar-ming (bijvoorbeeld elektrische weerstandelementen)het gevaar van plaatselijke verhitting kan voorkomen.Het doseren van de lijm geschiedt door middel vaneen pistool in de vorm van druppels, banden of nevel.

Vaak vindt het mengen automatisch plaats, vlak voorhet moment dat de lijm het doseerpistool verlaat, omverharding van de lijm in het systeem te voorkomen.De componenten worden dan ongemengd rond ge-pompt door het systeem en alleen in het doseerpistoolwordt de gewenste hoeveelheid van elke componentafgenomen en door turbulentie in het pistoolmondstukgemengd. Dergelijke apparatuur kan worden aangeslo-ten op een vat oplosmiddel, zodat onmiddellijk na hetmengen het doseerpistool (en eventueel het gehelesysteem) kan worden gereinigd met oplosmiddel.Alternatief kan bij minder continu gebruik een pistoolgekozen worden, voorzien van een losneembare sta-tische mengbuis. Deze mengbuis kan na stilstand enuitharding van gemengde lijm in de buis vervangenworden door een nieuwe mengbuis.

Ook voor ééncomponent materialen zijn verschillendesystemen voor het verpompen van materiaal voor-handen. Onder andere plunjerpompen opgehangen ineen portaalframe voor vaten van 200 kg of kleinereexemplaren die op een vat van 25 kg kunnen wordengeplaatst. Ook tandwielpompen worden toegepast.Feit is wel dat met name bij massafabricage kennisaanwezig dient te zijn over de vloeistofstromings-eigenschappen van het te verwerken materiaal.

5.1.2 Het aanbrengen van lijm in vaste vormDeze lijmen worden geleverd als: lijmfilms (zie ook figuur 5.12); poeders, staaf of pil.

figuur 5.12 Principe van het lijmen met lijmfolie

FilmsLijmfilms hebben meestal aan weerszijden een bescher-mende folie. Na het in vorm snijden of knippen wordtaan één zijde de beschermende folie verwijderd, waar-na de film op het werkstuk wordt gelegd. Daarna wordtde tweede beschermende folie verwijderd en het an-dere deel van het werkstuk opgebracht. Om tijdensdeze behandeling de lijmfilm en de voorbehandeldewerkstukken schoon te houden, moet men hand-schoenen (liefst wit katoenen) dragen.

Lijmfilms hebben de volgende voordelen: er is geen mengapparatuur bij nodig; het mengen

gebeurt tijdens de fabricage van de film; de lijm heeft een gelijkmatige en nauwkeurige laag-

Page 45: VM87 Lijmen Van Metalen

43

dikte; controle van de lijmlaag vindt plaats tijdensde fabricage van de film;

de lijmfilms zijn eenvoudig aan te brengen, zijn daar-door tijdbesparend, vooral bij grote oppervlakken,zoals bij sandwichconstructies;

het werken met lijmfilms is hygiënischer dan hetaanbrengen van vloeibare lijm; er is minder kans opeczemen bij degene die lijmt.

Vaak is het gewenst, of zelfs nodig, de lijmfilms ge-koeld te bewaren met het oog op de beperkte houd-baarheid. De aanbevelingen van de lijmfabrikant die-nen daarbij nauwkeurig te worden opgevolgd. Diepgekoelde lijmfilms moet men voor het gebruik latenacclimatiseren in de polytheenverpakking om conden-saatvorming te voorkomen.

Eéncomponent epoxyfilms moeten in een vriezer wordenbewaard en dan nog is de houdbaarheid beperkt tothoogstens een jaar. Eéncomponent smeltlijmen zijnonbeperkt houdbaar en in tegenstelling tot de epoxy-films relatief goedkoop.

Poeders, staaf of pilLijmen in staaf- en pilvorm en ook in poedervorm voorverwarmde oppervlakken, zijn vooral geschikt voorserielijmwerk bij kleinere lijmoppervlakken. Hierbij kanmen druppelvormig doseren door bijvoorbeeld de lijmin pilvorm uit een verhittingskoker te laten vallen, ofde staaf over het verwarmde oppervlak strijken.

5.2 Het totstandkomen van de lijmverbindingHieronder wordt verstaan het bereiken van de cohesie-sterkte van de aangebrachte lijmnaad, tijdens de ver-harding.Van belang zijn daarbij: de verhardingsdruk; de verhardingstemperatuur; de verhardingstijd.

5.2.1 VerhardingsdrukDe verhardingsdruk moet steeds minstens zo hoog zijndat tijdens het verharden goed contact blijft bestaantussen de te lijmen oppervlakken en de lijm. De groottevan deze druk is van verscheidene factoren afhankelijk.Bevat de lijm veel vluchtige bestanddelen, dan moetmen een hogere druk aanbrengen om de damp- ofgasdruk te compenseren. Is de lijm dunvloeibaar (laagvisceus), dan is meestal slechts een geringe druknodig; is de lijm dikvloeibaar (hoog visceus), dan iseen hogere druk nodig.

Bij lijmen waarbij een condensatiereactie optreedt(formaldehydelijmen), komt water vrij in de vorm vanstoom. De verhardingsdruk moet hoger zijn dan destoomdruk bij de betreffende uithardingstemperatuur.

Motieven voor het toepassen van lijmdruk zijn: het positioneren van de te lijmen delen ten opzichte

van elkaar; het verkrijgen van een massieve lijmnaad.

Wordt vloeibare lijm toegepast bij lijmnaden die nietgeheel vlak zijn, dan kan het voorkomen dat slechtsplaatselijk contact wordt gemaakt met de lijm en dater "losse plekken" in de lijmnaad optreden. Verhoogtmen in dat geval de druk, dan bestaat, vooral bij laaggevulde lijmsoorten, het gevaar van "dooddrukken"van de naad, dat wil zeggen dat een zo dunne lijm-naad overblijft, dat de cohesiesterkte sterk terugloopt.Een hogere druk is soms ook nodig in verband met destijfheid van de te lijmen delen.

De lijmdruk kan als volgt worden aangebracht: door het plaatsen van een gewicht

Tenzij het eigen gewicht van het bovenliggende

stuk voor de lijmdruk zorgt. met klemmen

Wanneer lijmklemmen worden toegepast, kan hetwenselijk zijn dat deze verend worden uitgevoerd(figuur 5.13), omdat anders door uitvloeien van delijm de druk tijdens de verharding zal verminderenen zelfs geheel kan wegvallen. Vering van de klemkan worden bereikt door het tussenplaatsen vanschotelveren of gewone veren. Klemmen moetenverend zijn uitgevoerd als ze worden gebruikt voorverbindingen waarvan de lijm tijdens de uithardinggasvormige bijproducten oplevert, zoals bijvoor-beeld bij boven 100 ºC hardende fenolen. Het is, bijhet toepassen van klemmen die plaatselijke drukuitoefenen, belangrijk te zorgen voor voldoendestijfheid van de mal tussen de klemmen, opdat dedruk zo gelijkmatig mogelijk over het te lijmenoppervlak wordt verdeeld. Al dan niet verendeklemmen worden vooral gebruikt bij paneelranden;bij het lijmen over rechte lijnen over het paneelwordt een verende balk toegepast.

figuur 5.13 Lijmtang met schotelveren

door persdruk (zie ook figuur 5.12)Als de platen onder een normale hydraulische ofspindelpers worden gelegd, kan lijmdruk over grotevlakken worden verkregen. Ook bij hydraulischepersen moet men ervoor zorgen dat de druk constantblijft door met de hand of automatisch bij te regelen.Bij gekromde oppervlakken en oppervlakken van on-gelijkmatige dikte, kan tijdens het persen ongelijk-matige druk voorkomen. Dit wordt voorkomen doorhet toepassen van de zogenaamde broekenpers,waarvan de bovenste perstafel is uitgevoerd meteen membraan, waarop hydraulisch druk wordtuitgeoefend (figuur 5.14).

figuur 5.14 Door olie verwarmde "broekenpers"

door luchtdrukDit kan geschieden door het werkstuk in een zoge-naamde enveloppe te steken en zo in een drukvatte leggen. Hierbij moet de enveloppe worden geven-tileerd en door een leiding met de buitenlucht wor-den verbonden. Op deze wijze kan over grotere

Page 46: VM87 Lijmen Van Metalen

44

oppervlakken gelijkmatige druk worden aangebracht.Men kan de enveloppe ook vacuüm zuigen zondertoepassing van uitwendige overdruk. Hierbij kan geengrotere druk dan ongeveer 0,075 N/mm2 wordenbereikt. Bij deze methode moet men tussen werk-stuk en enveloppe poreus materiaal leggen om tevoorkomen dat door de aanwezigheid van lucht-bellen, plaatselijk geen lijmdruk op het werkstukwordt uitgeoefend.

5.2.2 VerhardingstemperatuurWanneer voor het verharden of voor het drogen vande lijm temperatuurverhoging nodig is, kan dat op devolgende manier gebeuren: door stralingswarmte van infraroodlampen of elek-

trische elementen; door een oven. Ter voorkoming van explosiegevaar

door eventuele oplosmiddelen dient de oven goed teworden geventileerd, met een afvoer naar buiten.Eventueel kan de oven worden voorzien van eenexplosiewand. Wanneer de oven als een drukketelwordt uitgevoerd, heeft men in feite de veel toege-paste autoclaaf verkregen (figuur 5.15). Het opwar-men respectievelijk afkoelen in ovens en autoclavenvergt meestal veel tijd, doordat lucht een slechtewarmtegeleider is. Een sterke luchtcirculatie en hogedruk brengen hierin verbetering;

door het met de lijm mee inklemmen van een weer-standselement;

door het in de lijmnaad inleggen van weerstands-draad;

door inductieve, respectievelijk hoogfrequentverwar-ming;

door persplaten of mallen die met stoom, heet water,hete olie of elektrisch worden verwarmd.

figuur 5.15 Principeschets van het lijmen in een autoclaaf

Het is bij de verhardingscyclus belangrijk de tempera-turen zoveel mogelijk ter plaatse van de lijmnaden temeten. Het beste kan dit gebeuren met thermokoppels.De lijmgereedschappen voor lijmen die bij een hogetemperatuur worden gehard, dienen zoveel mogelijk teworden of te zijn gemaakt van materiaal met gelijkeuitzettingscoëffiënt als het werkstuk, of van hetzelfdemateriaal als het werkstuk.

5.2.3 VerhardingstijdBij hogere temperatuur wordt de verhardingstijd kor-ter. De verhardingstijd gaat in op het moment dat delijm overal de gestelde verhardingstemperatuur heeftbereikt.Op elke plaats in het werkstuk moet de lijm minimaalgedurende deze verhardingstijd op de gestelde verhar-dingstemperatuur zijn geweest. Vaak wordt voor dezekerheid een verhardingstijd aangehouden die ietslanger is dan noodzakelijk.

De lijmcyclus bestaat uit opwarmen, verharden en af-koelen. De verhardingstijd maakt slechts een deel van

die totale tijd uit. In figuur 5.16 is de typische cyclusin een autoclaaf gegeven. Daaruit blijkt dat de tempe-ratuur van de lijmnaad steeds naijlt bij de luchttempe-ratuur in de autoclaaf. Dit ter illustratie van het belangde temperatuur ter plaatse van de lijmnaden te meten.Om de opwarmperiode te verkorten, is het gewenstdat zo weinig mogelijk warmte verloren gaat. Daaromzal men het gereedschap zo licht mogelijk uitvoerenen uit een materiaal vervaardigen met een zo laagmogelijke soortelijke warmte. Dit kan vooral belangrijkzijn bij lijmen die, in het traject waar vloei optreedt,aan bepaalde eisen gebonden zijn voor wat betreft deopwarmsnelheid.

figuur 5.16 Tijd-temperatuurverloop product ten opzichtevan autoclaaflucht1 = lijn kleine massa (Ta1=temperatuurver-

loop bijbehorende autoclaaflucht)2 = lijn grote massa (Ta2=temperatuurver-

loop bijbehorende autoclaaflucht

Het afkoelen dient onder druk te geschieden, totdatde temperatuur van het werkstuk is gedaald tot diewaarop de sterkte van de lijm voldoende is om ondermeer vervorming te voorkomen.

5.3 Bijzondere toepassingenIn de automobielbouw wordt bij portieren, motorkap,achterklep of kofferdeksel een combinatie van lijmenen mechanische verbinding toegepast: het zogenaam-de felsnaadverlijmen (figuur 5.17).

figuur 5.17 Het verlijmen van felsnaden

Met het invoeren van lijm als verbindingsmiddel tussende binnen- en de buitenplaat, heeft het omzetten vande rand van de buitenplaat om de binnenplaat (felsen)geen directe invloed op de sterkte meer. De sterktewordt gehaald door de lijmverbinding. Het omzettenvan de felsrand heeft een meer cosmetische functie.Bij bepaalde automerken wordt bijvoorbeeld de achter-zijde van de motorkap (het gedeelte dat aansluit op devoorruit) niet meer omgezet.

5.3.1 Aanbrengen van de lijmRoestpreventie vereist een felsrand die geheel met lijmgevuld is. De aangebrachte hoeveelheid mag echterniet zoveel zijn, dat deze tijdens de felsbewerking uit-treedt. Om dit te kunnen realiseren wordt gebruik ge-maakt van industriële robots en proportioneel werken-de doseerinstallaties.

Page 47: VM87 Lijmen Van Metalen

45

5.3.2 VoorwaardenHet aanbrengen van de lijm middels robots vereist deonderstaande voorwaarden: de robot moet in staat zijn een nauwkeurige baan

te beschrijven, zodanig dat de lijmlijn (plaats waarde lijm op het werkstuk wordt aangebracht) wordtgevolgd. Ook bij hogere snelheden (>15 m/min)dient deze nauwkeurigheid te zijn gewaarborgd;

de robot moet tijdens het aflopen van de baan hetlijmpistool in een goede oriëntering ten opzichtevan het werkstuk houden;

de robot moet de bewegingen zo gelijkmatig moge-lijk uitvoeren;

de lijmtoevoer moet zodanig worden geregeld doorde robot dat er, afhankelijk van de robotsnelheid,steeds een gelijke lijmrups wordt gelegd.

5.3.3 DoseerinstallatieOnderscheid is te maken in naaldgeregelde (-gestuurde)en drukgeregelde doseersystemen, waarbij naaldgere-gelde systemen nog kunnen worden onderscheiden inzuiver mechanisch werkend en regelsystemen voor-zien van PID-regeling (proportionele, differentiërendeen integrerende regeling). Drukgeregelde systemenzijn altijd voorzien van een PID-regeling.Mechanisch werkende, naaldgestuurde regelsystemenvertonen in relatie tot de lichthoogte van de naaldgeen lineair oplopende openingskarakteristiek en daar-mee geen proportioneel doseergedrag (zie figuur 5.18).Dit effect wordt vaak nog versterkt door de eigen-schappen van het te doseren materiaal. Thixotrope(dikvloeibare) eigenschappen zijn hier debet aan.

figuur 5.18 Relatie tussen de lichthoogte van denaald ten opzichte van de naaldopening

Bij naaldgeregelde systemen met een PID-regelingwordt het volumedebiet van het te doseren materiaalgemeten via de drukvariaties in het uitstroomkanaalen vergeleken met ingestelde waarden, waarbij eencorrectie kan plaatsvinden onafhankelijk van hetrobotuitgangssignaal.

Bij naaldgestuurde en drukgeregelde systemen bestaatook nog een onderscheid in uitvoeringen met eenseparate doseerkamer, welke vanuit een vat wordtgevuld en tijdens het doseren van de lijm wordt gele-digd, en systemen welke rechtstreeks vanuit een vatde lijm op het werkstuk aanbrengen.

Systemen met een separate doseerkamer lijken eenbetere garantie te geven voor een constante lijmrupsdan systemen die rechtstreeks vanuit een vat werken.De doseerkamer kan qua inhoud worden afgestemdop de, per bewerking, aan te brengen hoeveelheidmateriaal. Bij systemen welke rechtstreeks op eenvatpomp worden aangesloten, zal een pompomslagtijdens het doseerproces door een regelaar moetenworden opgevangen.

5.3.4 Onderhoud van lijm/kit-installatiesBij het gebruik van thermohardende materialen kunnenbij lange stilstandtijden en bij hoge omgevingstempe-raturen uithardingsverschijnselen optreden.

Bij bepaalde gedeelten in het leidingsysteem (bochten,overgangen, afsluiters en dergelijke) kan dit leiden totvernauwingen van de doorsneden. Ook kunnen bijwarmverwerkbare materialen exotherme reacties op-treden die, als de ontstane reactiewarmte niet wordtafgevoerd, kunnen leiden tot volledige uitharding vanhet materiaal.

Bepaalde vulstoffen in een lijm kunnen op langeretermijn slijtage aan de lijminstallatie veroorzaken.

Page 48: VM87 Lijmen Van Metalen

46

*) kwalificatie = het toekennen van gewenste eigenschappen;certificeren = het schriftelijk vastleggen van de bekwaamheid en vakkennis of vaststellen van de eigenschappen (veiligheid) van een product

Hoofdstuk 6Kwaliteitsbeheersing bij het lijmen

6.1 Wat is kwaliteit?Onder de kwaliteit van een product verstaat men degeschiktheid van het product voor de toepassingwaarin het wordt gebruikt. Of een product voldoet aande specifieke eisen, blijkt meestal pas bij de afnemer.Voldoet het product, dan is de kwaliteit goed.

De kwaliteit van een gelijmd product wordt bepaalddoor: de kwaliteit van het ontwerp; de geschiktheid van de toegepaste materialen; de geschiktheid van de productiemiddelen; de juistheid van de toegepaste processen; de procesbeheersing en procesbewaking; de vakbekwaamheid van het personeel.

Om een goed gelijmd product te krijgen, moet de kwa-liteit worden beheerst. Onder het proces van kwaliteits-beheersing worden de volgende activiteiten verstaan: het opstellen van de norm (product/proceskwalifi-

caties*); het uitvoeren van een goede procescontrole tijdens

de vervaardiging van het product; het beoordelen van het product tegen de norm (pro-

ductkwalificaties); het nemen van correctieve en preventieve maat-

regelen; het werken volgens goed omschreven procedures; het opleiden en certificeren* van het personeel.

Kwaliteitszorg zoals beschreven in NEN-ISO 9000,vraagt om een voortdurend en systematisch bezig zijnmet en realiseren van alle voorwaarden tot het goedfunctioneren van de organisatie, alsmede met het zoe-ken en uitvoeren van doorlopende verbeteringsmoge-lijkheden. Integrale kwaliteitszorg dient zich uit testrekken tot alle activiteiten en tot alle medewerkersin een onderneming.

Er is daarbij een aantal aandachtsvelden te onderken-nen, zoals: geformuleerd kwaliteitsbeleid inclusief bijbehorende

kwaliteitsdoelstellingen; afnemersgerichtheid in de gehele organisatie en niet

alleen in de afdelingen die traditioneel met klantenomgaan;

interne afnemer/leverancier-relaties, want elke acti-viteit heeft een opdrachtgever en een afnemer enhet is voor iedereen van groot belang om de wensenvan zijn interne afnemer te kennen en daarop in tespelen;

besturing van de voortbrengprocessen met behulpvan regelkringmodellen met voorwaarts- en terug-koppeling;

gestructureerde opleidingsprogramma's om kennisen kunde van iedereen op peil te kunnen houden;

duidelijke relaties met toeleveranciers, zowel watbetreft aanschaffingen als uitbestedingen;

doorlopend werken aan verbeteringen, want stilstandis achteruitgang, ook op het gebied van de kwali-teitszorg.

Om producten te kunnen leveren en/of diensten tekunnen verlenen die aan de behoeften en eisen vanafnemers voldoen en die daarbij op beheerste enverifieerbare wijze worden voortgebracht, zal eenondernemer zich intensief moeten bezighouden meteen groot aantal aspecten van kwaliteitszorg.

6.2 Algemene aspecten lijmverbindingenDe lijmverbinding kan worden voorgesteld als eenketen, waarvan de sterkte wordt bepaald door dezwakste schakel.Er zijn drie schakels te onderscheiden, te weten: de adhesiesterkte tussen de verharde lijmlaag en

het eerste lijmvlak; de cohesiesterkte van de verharde lijmlaag zelf; de adhesiesterkte tussen de verharde lijmlaag en

het tweede lijmvlak.

Bij een nadere beoordeling van de kwaliteit van eenlijmverbinding dient de kwaliteit van deze drie schakelsbekend te zijn.

Om tot een kwalitatief goede lijmverbinding te komen,dient er sprake te zijn van kwaliteitsbeheersing. Ditwordt verkregen door het uitvoeren van passendewerkwijzen en maatregelen, waarbij wordt gestreefdnaar een kwaliteit die slechts binnen aanvaardbaregrenzen varieert. Deze grenzen zijn afhankelijk van deeconomische en veiligheidsconsequenties ingeval vanhet falen van de verbinding.Passende werkwijzen en maatregelen moeten zijn vast-gelegd in gekwalificeerde procedures.Voor het garanderen van de continuïteit van de kwali-teit dient er een controle op de naleving van de proce-dures te worden uitgevoerd.Voor het bepalen van de variaties (tussen aanvaardbaregrenzen) in eigenschappen, dient er een keuring vande lijmverbindingen en het gerede product te wordenuitgevoerd.

De gelijmde verbinding onderscheidt zich van een me-chanische verbinding door het feit dat de elementendie de sterkte bepalen pas tot stand komen tijdens hetproductieproces.Mechanische bevestigingsonderdelen kunnen van te-voren steekproefsgewijs op hun sterkte worden be-proefd of de sterkte van de onderdelen kunnen doorde fabrikant worden gekwalificeerd.

Bij pas gemaakte lijmverbindingen van twee materialenmet als tussenlaag een lijm is de sterkte afhankelijkvan de reeds eerder genoemde drie factoren.

De adhesiesterkte van de lijm op de beide lijmvlakkenis het resultaat van: de eigenschappen van het lijmmateriaal in de ge-

bruikstoestand, bijvoorbeeld de viscositeit; de toestand van de oppervlakken, bijvoorbeeld al of

niet verontreinigd of geoxideerd op het moment vanaanbrengen van de lijm.

De cohesiesterkte van de verharde lijmlaag is afhanke-lijk van: de lijm in de gebruikstoestand, bijvoorbeeld voor

wat betreft de mengverhouding; de verhardingscondities, zoals temperatuur, druk en

verhardingstijd.

De sterkte van de lijmverbinding is in zijn totaliteitafhankelijk van: de kwaliteit van het ontwerp; de kwaliteit van de werkstukmaterialen; de toestand van de werkstukmaterialen qua voor-

behandeling, zoals ontvetten, schuren, stralen,etsen, enz.;

de wijze van uitvoering van het lijmproces, zoalsbijvoorbeeld de druk, de uithardingstijd en -tempe-ratuur.

de gebruikte lijm; de toestand van de lijm, zoals de mengverhouding,

de tijd waarbinnen de lijm is aan te brengen, enz.; de nabehandeling;

Page 49: VM87 Lijmen Van Metalen

47

de naadvorm, onder andere de spleetbreedte en deoverlap;

de belastingswijze.

Al deze variabelen dienen in een gekwalificeerde lijm-procedure te worden beschreven.Bij een lijmprocedure gaat men ervan uit dat men be-trouwbaar werk wil leveren, afhankelijk van de gesteldeeisen en de klasse van het werk. Om de kwaliteit vande lijmverbindingen te blijven garanderen, moet er wor-den gecontroleerd op de naleving van de lijmprocedure.Grote en dure werkstukken of producten die in groteseries worden vervaardigd, rechtvaardigen een anderniveau van controle dan lijmverbindingen van produc-ten waarbij blijk moet zijn gegeven van een goed vak-manschap. In het laatst genoemde geval controleertde vakman zichzelf en daardoor kan extra controle be-perkt blijven.

Het goed vastleggen van procedures bij het lijmen isin het bijzonder van belang bij: industriële producties, los van het aantal; de aanwezigheid van grote risico's; onevenredig verdeelde aansprakelijkheid bij een

eventuele schade.

6.3 Kwaliteitsbeheersing van het lijmmateriaalTypekeuringWat de keuze van een lijm voor een constructie be-treft, moet de constructeur zich terdege op de hoogtestellen van de eigenschappen onder de gebruiksom-standigheden en tijdens de levensduur van de con-structie, die de lijm, na juiste verwerking, aan de lijm-verbinding geeft.Om de eigenschappen van de lijmverbinding te kennen,moeten door de lijmfabrikant en/of door de gebruikerproeven worden gedaan. De ontwerpgegevens wor-den op grond van een typekeuring bepaald.

Ingangscontrole (controle vooraf aan gebruik)De lijm is een samengesteld product, dat door middelvan chemische processen wordt gefabriceerd. Doorkleine variaties in het fabricageproces en in de grond-stoffen, kunnen de eigenschappen afwijken van de bijde typekeuring gevonden waarden.Ook al wordt de lijm geleverd onder certificaat, tochdient bij het vaststellen van de ontwerpgegevens reke-ning te worden gehouden met een mogelijke variatievan de eigenschappen. Geregelde controle op de ei-genschappen van het lijmmateriaal vóór het gebruik isnoodzakelijk.Deze controle dient zo kort mogelijk voor het gebruikplaats te vinden, vooral met betrekking tot materialendie tijdens de opslag door omgevingscondities, zoalstemperatuur en vochtigheid, sterk kunnen wordenbeïnvloed.Doordat de lijmkwaliteit afhangt van het fabricagepro-ces en de opslagcondities, is het van belang dat mende lijm en de bijbehorende componenten altijd voor-ziet van een duidelijke aanduiding van de fabricage-datum en het nummer van de fabricagecharge.

Fysische grootheden van de lijm die moeten wordenbepaald, zijn minimaal de soortelijke massa, de visco-siteit en bij lijmfilms het gewicht per m2 (zie tevenshoofdstuk 3 van VM 89 "keuren van lijmen en lijm-verbindingen").Verder kunnen de schuif-, trek- of scheursterkte vande lijm worden bepaald, al naar gelang de aard van detoepassing van de lijm (zie tevens hoofdstuk 7).Wanneer het vloeibare of pastavormige lijmen betreft,waarvan de verharding geschiedt na bijmenging vanharders of katalysatoren, is het gewenst zeer nauw-keurig de voorgeschreven mengverhouding aan tehouden en zo volledig mogelijk te mengen.

Afwijkingen daarvan kunnen niet alleen leiden tot tesnelle of te langzame verharding van de lijm, maarbovendien tot andere sterkte-eigenschappen.Het is bij meercomponentenlijm nodig, dat men dekwaliteit van het mengsel met behulp van gelijmdeproefstukken controleert.

Kwaliteitsbeheersing tijdens het lijmenDe kwalificatie van de lijmprocedure geldt als basis voorde productiecontrole. Controles kunnen op velerlei ma-nieren worden verricht met zeer uiteenlopende maatsta-ven voor de beoordeling. In vele gevallen levert werkenvolgens een gekwalificeerde lijmprocedure reeds voldoen-de waarborg voor de kwaliteit van de lijmverbinding.

De procesbeheersing is naast een gekwalificeerde lijm-procedure een belangrijke factor voor het garanderenvan de kwaliteit van een lijmverbinding.Procesbeheersing bij het lijmen zal gericht moeten zijnop de beheersing van procesfactoren, zoals: gereedschappen. Deze moeten blijvend voldoen aan

de gereedschapsnormen en periodiek opnieuw wor-den gecertificeerd;

uitrusting. Onder andere autoclaven, persen en ovens,moeten geregeld worden gecontroleerd en gecerti-ficeerd;

ruimtecondities; personeel, qua opleidingsniveau, ervaring en vakbe-

kwaamheid; hulpmaterialen en -middelen. Deze moeten voldoen

aan gewenste normen en/of kwaliteiten.

Lijmmaterialen die zeer gevoelig zijn voor opslagcon-dities, moeten ook in de productie-afdeling onder con-trole blijven.Belangrijk is dat de opslagtijd bij kamertemperatuur vande in gebruik zijnde lijmen wordt genoteerd en hetoverblijvende lijmmateriaal steeds weer onder de voor-geschreven condities in de gewenste koel- of vries-ruimte wordt opgeslagen.Veroudering van het lijmmateriaal als gevolg van op-slag bij te hoge temperatuur of gedurende een te langetijd, kan de oorzaak zijn van de achteruitgang van decohesiesterkte van de verharde lijm en verminderingvan de vloei- en de bevochtigingseigenschappen. Devermindering van de twee laatste eigenschappen kun-nen leiden tot hechtingsproblemen. Van meercompo-nentenlijm, die bij kamertemperatuur verhardt, dienenhet tijdstip van mengen en de mengverhouding nauw-keurig te worden aangegeven en genoteerd met de bij-behorende werkplaatstemperatuur en de bij de aange-maakte hoeveelheid lijm behorende verwerkingstijd.De hechtingseigenschappen kunnen belangrijk vermin-deren, wanneer de voorgeschreven gebruiksduur wordtoverschreden.

6.4 Kwaliteitsbeheersing van de adhesieDe beheersing van de adhesiekwaliteit is het moei-lijkste deel van het lijmen. Bovendien bestaan er noggeen middelen om de adhesiekwaliteit van de com-plete lijmverbinding langs niet-destructieve weg tecontroleren.

Voor een goede adhesiekwaliteit is nodig dat: de lijm de juiste fysische en chemische eigenschap-

pen bezit; de verbindingsvlakken zó zijn voorbehandeld, dat

adhesie mogelijk is.

VoorbehandelingDe voorbehandeling van de desbetreffende combinatievan lijm en materiaal moet steeds met de grootstezorg en nauwkeurigheid optimaal worden uitgevoerd.Omdat bij de chemische onderdompelingsprocessende samenstelling en temperatuur van de vloeistof en

Page 50: VM87 Lijmen Van Metalen

48

de onderdompelingstijd redelijk nauwkeurig kunnenworden gecontroleerd, zijn uit het oogpunt van kwali-teitsbeheersing chemische onderdompelingsprocessen,waarbij onderdelen gelijktijdig of in een continue pro-ductiestroom kunnen worden behandeld, te prefererenboven mechanische- en afzonderlijke behandelings-processen.Methoden waarbij met de hand de lijmvlakken doorschuren, stralen en ontvetten worden voorbehandeld,zijn zeer moeilijk te controleren. Daar de behandeldeoppervlakken zeer gevoelig zijn voor verontreiniging,ongewenste oxidatie en wateradsorptie, is het ge-wenst het lijmmateriaal of de primer vrijwel onmid-dellijk na de voorbehandeling aan te brengen (zietevens hoofdstuk 4 van deze voorlichtingspublicatie).

Proefstukken voor kwaliteitscontroleZolang er nog geen afdoende niet-destructieve me-thoden ter bepaling van de adhesiekwaliteit bestaan,is het gewenst proefstukken voor kwaliteitscontroleop dezelfde wijze als de productie-onderdelen mee telaten lopen met de voorbehandeling.Teneinde duidelijk de invloed van de adhesiekwaliteitte kunnen bepalen, moet men maatregelen treffen omde cohesiekwaliteit van deze proefstukken zo constantmogelijk te maken door de lijm onder standaardcondi-ties, bijvoorbeeld in een speciale pers, te laten verharden.

6.5 Kwaliteitsbeheersing van de cohesieWanneer gebruik wordt gemaakt van goedgekeurd lijm-materiaal en gelijmd wordt op vlakken waarvan doornauwkeurige procescontrole de adhesie-eigenschap-pen kunnen worden gegarandeerd, kunnen er alleennog door de verhardingscondities variaties in cohesie-kwaliteit voorkomen.

UithardingskwaliteitDe variabelen in de uitharding van de lijm zijn, behalvede reeds genoemde opslagcondities en de mengver-houding van de meercomponentenlijmen, nog de op-warmgradiënt, de uithardingstemperatuur, de uithar-dingstijd, de druk tijdens het uitharden en de afkoel-gradiënt. Door een juist aanhouden van deze variabelenen het nauwgezet uitvoeren, kan de kwaliteit van deuitgeharde lijm worden beheerst.

Uithardingstemperatuur en uithardingstijdDe factoren tijd en temperatuur, die het uithardings-proces beheersen, kunnen met geschikte apparatuurconstant worden gehouden.Ten aanzien van de temperatuur is het van belang dattijdens het uitharden van de lijm een warmte-ontwik-keling kan plaatsvinden.

In de praktijk blijft de temperatuurmeting beperkt tothet meten van de temperatuur van de perstafel of delucht in de oven of autoclaaf.In dat geval dient men eerst een proef uit te voeren,waarbij het verband tussen het temperatuurverloopvan de perstafel of de lucht wordt vergeleken met detemperatuur op verschillende plaatsen in de lijmver-binding. Aan de hand daarvan kan dan de gewensteregeling van de insteltemperatuur worden bepaald.Daarbij dient men zich er van bewust te zijn, dat bijhet lijmen van ongelijksoortige materialen of mate-rialen van ongelijke dikte, de temperatuur van plaatstot plaats sterk kan verschillen in de constructie.

LijmdrukDe mate waarmee de ruimte tussen de lijmvlakken metlijm is gevuld, hangt af van de gebruikte hoeveelheidlijm en van de druk die via de lijmvlakken op de lijm-massa wordt uitgeoefend. Bij de beoordeling van devereiste lijmdruk moet men rekening houden met de

vraag of de lijm tijdens de uithardingsreactie damp-vormige bijproducten vormt. Treedt dampvorming op,dan moet men, om poreuze lijmnaden te voorkomen,altijd een druk op de lijm uitoefenen die hoger is dande dampdruk bij de uithardingstemperatuur. Wordengeen dampvormige bijproducten gevormd, dan dientde lijmdruk uitsluitend om de lijmnaad de gewenstedikte te geven en te zorgen dat de beschikbare lijm-hoeveelheid de ruimte tussen de lijmvlakken volledigvult. Welke lijmdruk moet worden uitgeoefend, hangtzowel af van de nauwkeurigheid en de stijfheid vande te lijmen onderdelen, als van de viscositeit en degelijkmatigheid van de verdeling van de lijmmassa.Door een niet optimale lijmdruk kunnen variaties in dikteen eventueel de dichtheid van de lijmlaag optreden,die een belangrijke invloed kunnen hebben op decohesiekwaliteit van de lijmverbinding.

Verificatie van de juistheid van de gekozen uitwendigelijmdruk en de resulterende druk op de lijmmassa ismogelijk door het uitvoeren van een uithardingscyclusmet behulp van een vervangingsmateriaal (bijvoor-beeld een daartoe in de handel zijnde lijmfilm) of heteigen lijmmateriaal tussen twee scheidingsfolies.Het vervangingsmateriaal gedraagt zich in vele op-zichten gelijk als het lijmmateriaal, maar hecht nietaan de lijmvlakken. Door inspectie van het diktever-loop van de tussenlaag na afloop van de cyclus, kanmen bepalen of de lijmdruk juist is voor het verkrijgenvan een voldoende cohesiekwaliteit.

Een duurdere maar nauwkeuriger verificatiemethodevoor het bepalen van de juistheid van de gekozen uit-wendige lijmdruk en de resulterende druk op de lijm-massa, is mogelijk door het uitvoeren van zogenaamde"dissectieproeven" op een standaard gelijmd product.Hierbij wordt het gelijmde (eerste) product opgedeeldin een groot aantal proefstukken, waarvan de werke-lijke lijmlaagdikte door middel van microscoopmetin-gen kan worden bepaald. Tevens kunnen met behulpvan de proefstukken reële sterktegetallen voor afschui-ving en scheuring worden bepaald.

6.6 EindcontroleDestructieve controleDe kwaliteit van de lijmverbinding kan afdoende wor-den gecontroleerd door een sterkteproef. Wordt eengroot aantal gelijksoortige constructies met gelijmdeverbindingen geproduceerd, dan heeft het zin om deeindkwaliteit met behulp van steekproeven te contro-leren.Dit is niet altijd noodzakelijk, omdat bij een doelmatigecontrole van het lijmmateriaal, het aanbrengen vanhet lijmmateriaal, het samenstellen en inbouwen vanhet te lijmen product, het proces van voorbehandelingen uitharding alleen nog cohesiekwaliteitsverschillenkunnen overblijven als gevolg van lokale lijmdrukver-schillen en temperatuurverschillen. De lijmdrukverschil-len ontstaan door het minder goed kunnen beheersenvan de lokale lijmdruk.Deze cohesiekwaliteitsverschillen hebben minder in-vloed op de uiteindelijke sterkte. Wel dienen mogelijkevariaties van de cohesiekwaliteit in het ontwerp teworden meegenomen.

Niet-destructieve controleAlleen verschillen in cohesiekwaliteit kunnen op niet-destructieve wijze aan het eindproduct worden ge-controleerd. Deze controlemethoden berusten alle opde overweging dat de cohesiekwaliteit samenhangtmet de dikte van de lijmlaag. De variaties in de lijm-laag over de dikte bekeken of het plaatselijk gedeelte-lijk of geheel ontbreken van lijm geven een indicatievan de cohesiekwaliteit van de lijm.

Page 51: VM87 Lijmen Van Metalen

49

Het begin van een niet-destructieve inspectie moetbestaan uit een visuele controle. De visuele controleis zeer effectief voor het aantonen van (grote) losseplekken en verdachte gebieden (bijvoorbeeld geenuitpersing), die later eventueel instrumenteel moetenworden onderzocht.Kloppen is na de visuele controle de meest elemen-taire vorm van niet-destructief onderzoek.

Naast de eenvoudige testmethoden is er een aantalinstrumentele controlemethoden, die berusten op hetbasisprincipe van onder andere thermische inspectie,ultrasone inspectie en het meten van resonantie.Tevens is inspectie mogelijk met behulp van radio-grafie, akoestische emissie en meting van elektrischecapaciteit.Voor een meer gedetailleerde beschrijving van debovengenoemde onderzoekmethoden wordt verwezennaar hoofdstuk 7 van deze publicatie en hoofdstuk 4van de voorlichtingspublicatie VM 89 "keuren vanlijmen en lijmverbindingen".

Page 52: VM87 Lijmen Van Metalen

50

Hoofdstuk 7Beproeven van lijmverbindingen

7.1 AlgemeenBij het beproeven van lijmverbindingen wordt er onder-scheid gemaakt in: niet-destructieve beproevingsmethoden; destructieve beproevingsmethoden.

Bij niet-destructieve beproevingsmethoden kan wordengedacht aan methoden zoals visuele inspectie, het be-kloppen van de gelijmde verbinding, ultrasoononder-zoek, enzovoort.Voor destructieve beproevingsmethoden kan dit zijneen trekproef, een afschuifproef, een proef op waregrootte, enzovoort.

Voor een uitvoerige beschrijving van beproevingsme-thoden voor het keuren van zowel het lijmmateriaalals de gelijmde verbinding wordt verwezen naar devoorlichtingspublicatie VM 89 "keuren van lijmen enlijmverbindingen".

Welke van de testmethoden voor het keuren van lijm-verbindingen moeten worden toegepast, wordt onderandere bepaald door de volgende factoren: De aard van de belasting

De wijze waarop een lijmconstructie wordt belast,bijvoorbeeld op afpellen, afschuiving of trek (of eencombinatie hiervan), bepaalt de keuze van destruc-tieve testmethoden. Wordt een constructie op af-schuiving belast, dan zal men een testverbindingvervaardigen die ook op afschuiving wordt belast.Hetzelfde geldt voor andere belastingsituaties.

De toepassingsomstandigheden van een gelijmdeconstructieWaar een lijmverbinding wordt toegepast is eenzeer belangrijke vraag. Deze vraag stelt men bij dekeuze van het te lijmen materiaal, bij de lijmkeuzeen natuurlijk bij het kiezen van een geschikte test-methode, waarbij de lijmverbinding bij voorkeur on-der gebruiksomstandigheden wordt belast. Wordt delijmverbinding bijvoorbeeld onder warme en vochtigeomstandigheden (een tropisch klimaat) gebruikt, danmoet de lijmverbinding ook onder die omstandig-heden worden getest.Wordt een lijmverbinding in een zuur of basisch mi-lieu gebruikt, dan zal ook nu weer de lijmverbindingonder die omstandigheden moeten worden getest.Het is gebruikelijk dat er met gestandaardiseerdeproefstukken wordt gewerkt, die in gelijmde vormaan de diverse milieus kunnen worden blootgesteld.

Normen voor het keuren van een lijmverbindingSommige toepassingen van gelijmde verbindingeneisen dat de verbinding volgens een bepaalde normwordt getest. Een goed voorbeeld hiervan is devliegtuigindustrie, waar voor elke lijmverbinding eentestnorm wordt aangegeven. Ook in andere indus-trietakken bestaan normen die beschrijven welke lijm-verbindingen op welke manier moeten worden getest.

Bij de keuze moet worden uitgegaan van de meestrealistische of representatieve testmethode.In de volgende paragrafen wordt een korte beschrijvinggegeven van zowel het niet-destructieve onderzoekals het destructieve onderzoek aan lijmverbindingen,waarin tevens de ASTM-, ISO-, EN- of DIN-normenzijn vermeld indien aanwezig. De ISO- en EN-normenzijn via de Nederlandse normalisatie organisatie NENte verkrijgen (http://normen.nen.nl).

Page 53: VM87 Lijmen Van Metalen

51

7.2 Standaard beproevingsmethoden voor lijmverbindingen

7.2.1 Niet-destructieve beproevingsmethoden

Methode Omschrijving

Visuele inspectie Hier wordt onder andere gelet op de lijmnaaduitpersing (hoeveelheid en regelmatige verde-ling), kleur van de uitgeperste lijm, kleur van de primer (bij toepassing) op het oppervlak,vlakheid van het oppervlak (vooral bij dunne plaatmaterialen), alsmede de aanwezigheid vanalle onderdelen. Tevens kunnen (grote) losse plekken en verdachte gebieden (bijvoorbeeldgeen uitpersing) worden waargenomen, die later eventueel instrumenteel worden onderzocht.

Bekloppen Eenvoudige en snelle methode voor het opsporen van grote adhesiefouten en grote cohesie-fouten (plaatsen zonder lijm). Het te onderzoeken oppervlak wordt met een metalen pen ofhamer beklopt, waarbij moet worden gelet op het geluid dat wordt voortgebracht. Op plaat-sen waar geen verbinding tot stand is gekomen (losse plek) zal het geluid veranderen, waar-door een fout is op te sporen.

Thermische inspectie Deze methode is gebaseerd op het aantonen van variaties in de thermische eigenschappenvan de lijmverbinding (geleiding en thermische diffusiteit). Deze variaties zijn te detecteren,doordat ze resulteren in verschillen in temperatuurdistributie aan het oppervlak tijdens hetopwarmen of afkoelen van de gelijmde component. Veel ervaring is vereist voor goede inter-pretatie van verkregen resultaten. Snelle opwarming verdient de voorkeur in verband met dedetectiegevoeligheid.

Ultrasone inspectie Twee basisprincipes worden veel toegepast: de transmissie- en de pulsechomethode. Beidemethoden werken met ultrasone trillingen in het gebied van 1 tot 25 MHz. De trillingen wor-den veelal opgewekt met behulp van piëzo-elektrische kristallen, die elektrische energie om-zetten in mechanische trillingen en omgekeerd. De taster(s) kunnen op de gelijmde compo-nent worden geplaatst (direct-contactmethode) of op enige afstand hiervan (de onderdompe-lingsmethode). Beide methoden vereisen veel ervaring voor de beoordeling van de resultaten.

a) transmissie Bij de transmissiemethode wordt meestal een gescheiden zender en ontvanger toegepast.De transmissiemethode verdient in het geval van holten of luchtinsluitsels in verbindingenmet geringe dikte de voorkeur boven de pulsechomethode.

b) pulsecho Bij de pulsechomethode is de zender tegelijkertijd ook ontvanger. Dit heeft als voordeel datde lijmverbinding vanaf één zijde kan worden geïnspecteerd. De techniek is gevoelig voorholten en luchtinsluitsels in de ordegrootte van de golflengte.

Akoestische resonantie Deze methode is het meest informatief. Hiermee worden verschillen in resonantiefrequentieen demping als gevolg van de cohesiekwaliteitsvariaties gemeten. Meting van veranderingenin resonantiefrequenties wordt voornamelijk bij metaal/metaalverbindingen gebruikt, terwijlveranderingen in demping vooral wordt gebruikt bij honingraatconstructies. De kwaliteit vande lijmverbinding kan in een getalwaarde worden uitgedrukt. Met vooraf vastgestelde accep-tatiegrenzen kunnen verbindingen van onvoldoende kwaliteit worden geselecteerd. De "Fok-ker Bond tester" werkt volgens deze methode. Vooral voor gelijmde aluminiumverbindingenis veel informatie beschikbaar over hoe goedkeur-afkeurcriteria moeten worden vastgelegd.Ook voor een aantal andere verbindingen is deze informatie beschikbaar, maar in veelgevallen zal de gebruiker deze zelf via een eigen onderzoek moeten vaststellen.

Optische holografie Met holografische interferometrie kunnen verplaatsingen van de oppervlakte van lichamenworden gemeten in de grootte van een halve golflengte van zichtbare elektromagnetischestraling (ongeveer 0,25 µm). Om deze verplaatsing te realiseren, moeten er spanningen op degelijmde constructie worden aangebracht, bijvoorbeeld thermisch of door druk. Ook het vibre-ren van de constructie is mogelijk. Moeilijke techniek, vooral geschikt voor honingraatstruc-turen en dunne composietmaterialen. Niet zo geschikt voor stijve constructies, omdat ditgrotere belastingen vergt om deze lokale deformatieverschillen te krijgen.

Radiografie Het principe berust op het detecteren van dichtheids- en diktevariaties. Dit kunnen zijn holten,poreusheid, een verandering in de dikte van de lijmlaag, enzovoort. Dichtheids- en dikte-variaties zijn bij metaal/metaallijmverbindingen moeilijk waarneembaar. Vooral toegepast bijhoningraatconstructies, of metaalgevulde lijmen.

Akoestische emissie Het principe van akoestische emissie berust op het uitzenden van ultrasone golven door eendefect binnen een lijmverbinding onder toenemende belasting, welke worden gedetecteerdmet een sensor op het oppervlak van een component. Op basis van de relatie tussen hoeveel-heid akoestische emissie en bijbehorende belasting kan er een voorspelling worden gedaanomtrent de breuksterkte van een gelijmd component. Testen van complexe lijmverbindingenis niet mogelijk. Voor een juiste interpretatie van de resultaten is veel ervaring vereist. Dewijze van belasten dient representatief te zijn.

Capaciteitsmeting Een elektrisch isolerende lijmlaag vormt samen met de gelijmde kunststofdelen een conden-sator. De capaciteit van deze condensator is een functie van een diëlektrische constante, dedichtheid van het elektrisch isolerende materiaal, het plaatoppervlak en de afstand tussentwee gelijmde platen. De methode is zeer gevoelig voor lijmlaagdiktevariaties; niet geschiktvoor geleidende lijmen, niet geschikt voor grote oppervlakken.

Page 54: VM87 Lijmen Van Metalen

52

7.2.2 Destructieve beproevingsmethoden

Proef Norm Omschrijving

Trek (axiaal) Er mag bij deze proeven geen buiging optreden. Dit wordt bereikt door hetdraaibaar monteren van de inspanbekken.

NEN-EN 2243-4 Voor honingraatconstructies.

ASTM D897 Voor staven in ronde vorm.

Afschuiving Deze proef is eenvoudig uit te voeren, waarbij er wel op moet worden geletdat geen buigend moment kan optreden.

NEN-EN 2243-1NEN-EN 1465ASTM D1002

Bij toepassing van enkelvoudige lapnaadverbinding voor dunneplaatmaterialen.

ASTM D2557 Voor het beproeven van lijmverbindingen bij lage temperaturen.

ASTM D3163 Bij toepassing van stijve (dikke) materialen.

ASTM D3164 Bij toepassing van sandwich kernmaterialen tussen twee vlakke enplanparallelle metalen delen.

ASTM D3528 Bij toepassing van dubbele lapnaadverbindingen.

NEN-EN 2243-6ASTM D5656

Bij toepassing van dikke materialen in een enkelvoudige lapnaadverbindingvoor bepaling van de schuifspanning - rek kromme van lijmmaterialen.

ISO 10123 Drukproef op een pen-ring proefstuk voor het bepalen van de afschuif-sterkte van in hoofdzaak met anaërobe lijmen gelijmde verbindingen, zoalsbijvoorbeeld as-lager-verbindingen.

Torsieschuif DIN 54455 Voor het bepaling van het maximum torsiemoment van asverbindingen.

Schokschuif NEN-EN-ISO 9653ASTM D950

Voor het bepalen van de schokvastheid van gelijmde dikkeplaatproefstukken.

Splijten NEN-ISO 15107ASTM D1062

Voor de bepaling van de splijtweerstand van gelijmde dikke materialen.

ASTM D3762ISO 10354

Wig splijtweerstand ter beoordeling van voorbehandeling en duurzaamheid.

Afpellen ASTM D1876ISO 10354

Bepaling afpelsterkte met T-vormig scheurproefstuk van dunneplaatmaterialen.

ASTM D1781NEN-EN 2243-3

Klimmende trommelscheurproef voor zowel dunne plaat alshoningraatconstructie-materialen.

ISO 4578ASTM D3167NEN-EN 2243-2

Scheurproef voor dunne plaat.In hoofdzaak bedoeld als vergelijkingsproef voor het beoordelen vanverschillende lijmen en voorbehandelingsmethoden van het plaatoppervlak.

ASTM D903 Afpelproef op dunne plaatlijmverbindingen, waarbij de vrije einden over eenhoek van 180° uit elkaar worden getrokken.

Kruip ASTM D1780DIN 53284

Gedurende lange duur wordt de lijmverbinding met een constant gewichtbelast tot een bepaalde rek (0,1 of 0,2% kruiprekgrens) bereikt is of dat deverbinding bezwijkt. Deze proef wordt meestal uitgevoerd op lijmverbin-dingen met taaie lijmen

Vermoeiing ASTM D3166NEN-EN-ISO 9664

De proefstukken worden wisselend op trek belast tot bezwijken optreedttussen de 5.000 en 100.000 wisselingen. Het maximum aantal wisse-lingen per minuut bedraagt 3.600.

Page 55: VM87 Lijmen Van Metalen

53

Hoofdstuk 8Veiligheid en hygiëne

8.1 AlgemeenNet als bij andere verbindingstechnieken moet bij hetlijmen een aantal maatregelen worden genomen omverantwoord, veilig en hygiënisch te kunnen werken.Lijmen kunnen oplosmiddelen bevatten die bij inade-men schadelijk voor de gezondheid kunnen zijn.Lijmen kunnen componenten bevatten, die bij contactmet de huid irritaties kunnen geven. Sommige lijmenbevatten sterk brandbare componenten. Ook bij som-mige voorbehandelingen, zoals bijvoorbeeld het etsenmet zuren, moet contact met het voorbehandelings-middel worden vermeden.

Omdat er behalve zeer veel verschillende typen lijmenook binnen de typen onderling grote verschillen inchemische samenstelling kunnen zijn, is het niet moge-lijk om voor iedere lijm in deze voorlichtingspublicatieeen volledige beschrijving van alle veiligheids- enhygiëne-aspecten te geven. Een overzicht wordt gege-ven van die punten die men in ieder geval moet con-troleren en de algemene maatregelen die men kan ne-men. Per toe te passen product moet dan, aan de handvan door de lijmleverancier te verschaffen informatie,worden nagegaan wat precies de gedetailleerde eisenzijn.Zie voor aanvullende informatie over chemische stof-fen tevens het chemiekaartenboek.

Terwijl de bescherming tegen bijvoorbeeld brand- enexplosiegevaar een duidelijk en direct zichtbare kortetermijn handeling is, is het beschermen van de gezond-heid niet alleen voor een korte termijn, maar ook voorde lange termijn van groot belang. Dit omdat langdu-rend contact (tot zelfs over tientallen jaren) met kleinehoeveelheden van bijvoorbeeld oplosmiddelen, zeerschadelijk voor de gezondheid kan zijn. Ook kan op kor-tere of langere termijn overgevoeligheid voor contactmet lijmen optreden. Deze overgevoeligheid is zowelzeer afhankelijk van het type lijm, als sterk persoons-gebonden. Deze gevaren worden vaak, vooral doordiegenen die dagelijks met lijmen omgaan, onderschat.

Van groot belang is het om degenen die met lijmenwerken, duidelijk te instrueren over het hoe en waaromvan de beschermingsmaatregelen.

8.2 Maatregelen bij voorbehandelingenBij het ontvetten van materialen kunnen oplosmiddelenzowel door inademen, als via de huid worden opge-nomen. Zorg er dus voor dat de ruimte waarin menwerkt goed wordt geventileerd. Veel lijmen bevatteneveneens oplosmiddelen en andere vluchtige bestand-delen, die tijdens de verwerking en zelfs nog enige tijddaarna kunnen vrijkomen. Als de betreffende lijm dittype stoffen bevat, hetgeen door de leverancier moetzijn aangegeven, is het wettelijk verplicht om in iedergeval ervoor zorg te dragen dat de Maximaal Aan-vaarde Concentratie (MAC-waarde, zie P145) in delucht bij de werkplek niet wordt overschreden.

Voor explosiegevaarlijke dampen gelden soortgelijkegrenswaarden. De dampen moeten worden afgezogen,waarbij bij grootschalige toepassing ervoor moet wor-den gezorgd, dat de uitstoot binnen de eisen van deHinderwet blijft. In enkele gevallen is daarvoor eenreinigingsstap noodzakelijk. Er moet op worden gelet,dat sommige dampen zwaarder zijn dan lucht en der-halve niet door afzuiging boven het werkstuk zullen

worden verwijdert. Hierbij is dus tafel- en/of bodem-afzuiging noodzakelijk.

Bij het aanbrengen van afzuigapparatuur moet wordengelet op voldoende luchttoevoer. Bij aanvoer van bui-tenlucht moet daarbij tevens worden gelet op de in-vloed die deze heeft op de temperatuur en op de rela-tieve vochtigheid van de binnenruimte. Soms is deplaats waar verse lucht wordt toegevoerd zo koud en/ofzo vochtig, dat het aanbrengen van lijm daar niet kanen mag plaatsvinden.

Ook dampen van ets- en beitsbaden kunnen gevaarlijkzijn. Bij het aanleggen van afzuiginstallaties moet wor-den gelet op de corrosiebestandheid van het afzuig-systeem.

Ieder persoonlijk contact met de baden en de inhoudervan moet worden vermeden. Bij contact met kledingdirect van kleding wisselen. Bij het maken van de beits-baden mag nooit water aan het zuur worden toege-voegd. Bij de menging komt veel warmte vrij, waardoorkleine hoeveelheden water aan de kook kunnen rakenen het zuur kan gaan spatten. Daarom moet het zuuraan het water worden toegevoegd onder voortdurendroeren.

Bij het mechanisch voorbehandelen ontstaat schuur-stof. Ook hierbij is afzuiging, vaak gecombineerd metstofmaskers, noodzakelijk.

Bij voorbehandelingen waarbij hoge spanningen voor-komen, zoals anodiseerbehandelingen en plasma- encoronabehandelingen, moet goed op de elektrischeveiligheid worden gelet. Dat geldt niet alleen voor diedelen die onder hoogspanning staan, maar ook voorde afzuiging en filters die bij de apparatuur horen.

8.3 Maatregelen bij het werken met lijmenBij het werken met lijmen, waaronder vullen, verwis-selen van charges, mengen en aanbrengen, moetenverschillende veiligheidsmaatregelen worden genomen.

Bij het uitharden kunnen dampen zeer snel vrijkomen,vooral bij uitharding op hogere temperaturen. De in-stallaties moeten dan ook van een adequate afzuigingworden voorzien. Er moet voor worden gewaakt, datbij het openen van ovens niet een golf van oplosmid-deldampen in de werkruimte komt.

Zeer belangrijk bij het lijmen is de persoonlijke bescher-ming. Afhankelijk van het type lijm (zie onder anderede voorschriften van de lijmleverancier) moeten veilig-heidsbrillen, handschoenen en beschermende kledingworden gedragen. Vooral bij het werken met hand-schoenen moet goed worden nagegaan of de te ge-bruiken handschoenen geschikt zijn voor het betref-fende type lijm. Bij een verkeerde combinatie van lijmen handschoenen kan het voorkomen dat lijmcompo-nenten door de handschoenen dringen, waarbij het con-tact met de huid zelfs nog veel intensiever kan zijn danzonder gebruik van handschoenen. Dit betekent nietdat er dus maar van handschoenen moet worden afge-zien, maar dat een verantwoorde keuze uit de typenhandschoenen moet worden gemaakt. Vele typenhandschoen worden als irriterend ervaren, omdat hettranspiratievocht niet wordt afgevoerd. Dan kunnenspeciale stoffen binnenhandschoenen uitkomst bieden.

Tegenwoordig zijn er voor de bescherming van de han-den ook zogenaamde "barrier creams" op de markt.Dit zijn crèmes, die men als beschermende laag op dehuid aanbrengt. De beschermende werking is mindergoed dan bij het gebruik van handschoenen, maar geefthet behoud van de bewegingsvrijheid. Van deze crèmekan echter wat achterblijven op de te lijmen oppervlak-ken en zo de sterkte van de lijmverbinding beïnvloeden.

Page 56: VM87 Lijmen Van Metalen

54

Ook bij opslag, vervoer en verwerking van lijm, als-mede opslag en afvoer van lijmafval, moeten de be-treffende voorschriften in acht worden genomen.Deze voorschriften worden als veiligheidsbladen doorde lijmleveranciers geleverd. Raadpleeg hiervoortevens de voorschriften van de Arbeidsinspectie.

Enkele wenken voor de opslag van lijmen en oplos-middelen zijn: houd alle materialen uit direct zonlicht en andere

warmtebronnen; zorg voor voldoende ventilatie; opslag liefst in afsluitbare ruimte; merk alle opgeslagen artikelen duidelijk.

Om de gebruikers te waarschuwen voor de schadelijkeeigenschappen van producten, zijn de leveranciersverplicht hun producten te voorzien van bepaaldeetiketten, die de mate van schadelijkheid voor demens aangeven (zie overzichtstabel 8.1).

tabel 8.1 Overzicht van etiketten om de schadelijkheidvan producten aan te geven

Licht ontvlambaarStoffen met een vlam-punt beneden 21 ºC invloeibare toestand

Zeer licht ontvlambaarStoffen met een vlam-punt beneden 0 ºCen een kookpunt van35 ºC en hoger

OxiderendStoffen met deze aanduiding kunnen bijcontact met andere stoffen (ontvlambarestoffen), een sterke warmte-ontwikkelingveroorzaken.

Giftig

Schadelijk/prikkelend

Bijtend

Explosief

8.4 WerkplekOp de werkplek zijn eten, drinken en roken uit denboze. Na het uitvoeren van iedere lijmhandeling moetworden nagegaan of er geen contact met lijmcompo-nenten heeft plaatsgevonden, opdat geen besmettingvan later te nuttigen eten en drinken kan plaatsvinden.Gewaakt moet worden voor het wrijven in ogen; bijgebruik van handschoenen merkt men soms niet dater lijm aan de handschoenen zit en kan de lijm hier-door in de ogen worden gewreven!

De werkplek moet zeer schoon worden gehouden. Ingeval van morsen direct de werkplek reinigen. Hoewelsommige werkplaatsen goed bestand zijn tegen inwer-king van lijmen en oplosmiddelen, verdient het aanbe-veling de werkplaats telkens met schoon papier af tedekken.

Na het afpoetsen van gemorste lijm moeten de doekenadequaat worden afgevoerd, soms zelfs als chemischafval. Indien met bij kamertemperatuur uithardendelijmen is gewerkt, dan moeten de doeken in water ofin vlamdovende containers worden opgeslagen en af-

gevoerd, omdat bij het uitharden zoveel warmte kanvrijkomen, dat de doeken of eventueel aanwezigepapierresten vlam kunnen vatten.

Lijm en/of harder welke op kleding is gemorst niet lateninwerken en/of uitharden. Kleding direct wisselen enzo mogelijk direct (laten) reinigen.

Gebruik ook bij het reinigen van de apparatuur en dewerkruimte de voorgeschreven reinigingsmiddelen enbeschermende kleding.

8.5 EHBOBij alle EHBO-zaken geldt: neem zelf eventueel noodmaatregelen; roep de hulp in van een gediplomeerd EHBO'er; zoek in geval van twijfel altijd direct contact met

een arts.

Voor iedere lijm moet worden nagegaan welke EHBO-materialen noodzakelijk zijn. In zijn algemeenheid zijndit bijvoorbeeld oogspoelflessen en reinigingsmiddelen.Raadpleeg uw leverancier voor een juiste keuze vanhet reinigingsmiddel.

In geval van contact van lijm met de huid (handen),direct en overvloedig spoelen.Veelal geldt dat wassen met water en zeep de voor-keur verdient. Oplosmiddelen kunnen in de huid dringen;de lijmcomponenten kunnen dan juist versterkt in dehuid worden gebracht. Bij het afdrogen van de handengebruik maken van wegwerptissues, opdat anderenniet met lijmresten in contact kunnen worden gebracht.

Bij contact van lijm met de ogen direct minimaal 10 mi-nuten spoelen. liefst met een speciaal daarvoor be-stemde oogdouche.

Bij inhaleren van dampen zo snel mogelijk de frisse luchtingaan. Bij aanhoudende klachten een arts raadplegen.

8.6 Maatregelen per type lijmNogmaals zij gesteld dat voor elk type/merk lijm moetworden nagegaan, via de door de fabrikant/leverancier(verplicht) meegeleverde productinformatie, welkevoorschriften en eisen van toepassing zijn. In dezepublicatie wordt met opzet geen globale beschrijvingper type gegeven, omdat de gebruiker voor iedere lijmzelf de betreffende eisen moet opzoeken of bij de lijm-leverancier ernaar moet informeren en deze gegevensmoet doorgeven aan de mensen die met de betreffendelijm moeten werken.

8.7 MilieuGebruik van ontvettingsmiddelen, beitsmiddelen enallerhande andere stoffen bij het lijmen, waaronderook de lijm zelf, zijn een belasting voor het milieu. Dewijze waarop met deze middelen wordt omgegaan isbelangrijk voor de aard van de vervuiling van het milieu.Het brengen van dampen en gassen in de atmosfeerdient zo veel mogelijk te worden vermeden, waarbijreeds bij de keuze van de producten moet wordengekeken naar de eventuele milieubelastende aspecten.De meeste middelen vallen bij afvoer onder chemischafval en dienen derhalve op de wettelijk voorgeschre-ven wijze te worden afgevoerd.Voor lijmafval gelden de volgende regels: niet uitgeharde lijmmaterialen zijn schadelijk voor

het milieu en moeten als chemisch afval gescheidenworden ingezameld en afgevoerd;

de overige lijmmaterialen, dus in uitgeharde vorm,kunnen als normaal bedrijfsafval worden afgevoerd.

Page 57: VM87 Lijmen Van Metalen

55

Normen

ISO-, NEN-EN Normen

ISO 10123:1990 en Adhesives - Determination of shear strength of anaerobic adhesives using pin-and-collarspecimensISO 10354:1992 en Adhesives - Characterization of durability of structural-adhesive-bonded assemblies - Wedge

rupture testISO 10364:1993 en Adhesives - Determination of working life (pot life) of multi-component adhesivesISO 14676:1997 en Adhesives - Evaluation of the effectiveness of surface treatment techniques for aluminium -

Wet-peel test by floating-roller methodISO 14679:1997 en Adhesives - Measurement of adhesion characteristics by a three-point bending methodISO 15166-2:2000 en Adhesives - Methods of preparing bulk specimens - Part 2: Elevated-temperature-curing

one-part systemsISO 4578:1997 en Lijmen - Bepaling van de weerstand tegen pellen van lijmverbindingen met hoge sterkte -

Drijvende-rollermethodeISO 4587:2003 en Lijmen - Bepaling van de trekschuifsterkte van lijmverbindingen met hoge sterkteNEN-EN 1067:2006 en Lijmen - Onderzoek en bereiding van proefmonstersNEN-EN 12023:1996 en Zelfklevende band - Meting van de waterdampdoorlatendheid in een warme en vochtige atmosfeerNEN-EN 12092:2001 en Lijmen - Bepaling van de viscositeitNEN-EN 1238:1999 en Lijmen - Bepaling van het verwekingspunt van thermoplastische lijmen (ring en kogel)NEN-EN 1239:1998 en Lijmen - Vries-dooi-stabiliteitNEN-EN 1240:1998 en Lijmen - Bepaling van het hydroxylgetal en/of het hydroxylgehalteNEN-EN 1241:1998 en Lijmen - Bepaling van het zuurgetalNEN-EN 1242:2005 en Lijmen - Bepaling van het isocyanaatgehalteNEN-EN 1243:1998 en Lijmen - Bepaling van het gehalte aan vrij formaldehyde in amino- en amidoformaldehydecondensatenNEN-EN 1244:1998 en Lijmen - Bepaling van de kleur en/of kleurverandering van lijmen door lichtinwerkingNEN-EN 1245:1998 en Lijmen - Bepaling van pH - BeproevingsmethodeNEN-EN 1246:1998 en Lijmen - Bepaling van de as en de sulfaat-asNEN-EN 12701:2001 en Lijmen voor constructiedoeleinden - Opslag - Bepaling van de bewoording en van de levensduur

van lijmen voor constructiedoeleindenen aanverwante materialenNEN-EN 12962:2001 en Lijmen - Bepaling van het elastisch gedrag van vloeibare lijmen ("elasticiteitsindex")NEN-EN 12963:2001 en Lijmen - Bepaling van het gehalte aan vrije monomeren in lijmen gebaseerd op synthetische

polymerenNEN-EN 13887:2003 en Lijmen voor constructiedoeleinden - Leidraad voor de oppervlaktebehandeling van metalen en

kunststoffen voorafgaande aan lijmverbindingenNEN-EN 14022:2003 en Structurele lijmen - Bepaling van de levensduur (bruikbaarheidsduur) van lijmen bestaande uit

meerdere componentenNEN-EN 14258:2004 en Lijmen voor constructiedoeleinden - Mechanisch gedrag van gelijmde verbindingen onder

kortdurende of langdurige blootstelling aan gespecificeerde temperatuursomstandighedenNEN-EN 14444:2005 Lijmen voor constructiedoeleinden - Kwalitatieve beoordeling van de duurzaamheid van

gelijmde verbindingen - Splijt-breukbeproevingNEN-EN 1464:1995 en Lijmen - Bepaling van de weerstand tegen pellen van lijmverbindingen met hoge sterkte -

Drijvende-rollenmethodeNEN-EN 1465:1995 en Lijmen - Bepaling van de trekschuifsterkte van lijmverbindingen met hoge sterkteNEN-EN 14869-1:2004 en Structurele lijmverbindingen - Bepaling van het gedrag bij afschuivingvan structurele bindingen

- Deel 1: Torsiebeproevingsmethode met gebruik van aan het uiteinde verlijmde holle cilindersNEN-EN 14869-2:2004 en Structurele lijmverbindingen - Bepaling van het gedrag bij afschuiving van structurele bindingen

- Deel 2: Trekproef met dikke trekstavenNEN-EN 15190:2005 Ontw. en Structurele lijmverbindingen - Beproevingsmethoden voor de beoordeling van de duurzaamheid

van gelijmde metalen constructiesNEN-EN 15274:2005 Ontw. en Constructielijmen voor algemeen gebruik - Eisen en beproevingsmethodenNEN-EN 15275:2005 Ontw. en Lijmen voor constructiedoeleinden - Karakterisering van anaërobe lijmen voor coaxiale

metallische assemblage in gebouwen en civiele techniekNEN-EN 15336:2005 Ontw. en Lijmen - Bepaling van de tijd tot breuk van gelijmde verbindingen onder statische belastingNEN-EN 15337:2005 Ontw. en Lijmen - Bepaling van schuifsterkte van anaërobe lijmen met gebruik van "pen en kraag"

proefstukkenNEN-EN 15416-1:2005 Ontw. en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 1: Beproeving onder

statische belasting van enkelvoudige lijmvoeg proefstukken voor afschuifsterkte evenwijdigaan de vezelrichting

NEN-EN 15416-2:2005 Ontw. en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 1: Beproeving onderstatische belasting van meervoudige lijmvoeg proefstukken voor afschuifsterkte evenwijdig aande verzelriching

NEN-EN 15416-4:2005 Ontw. en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 4: Bepaling van deopen-samenstellingsperiode voor ééncomponent polyurethaanlijmen

NEN-EN 15416-5:2005 Ontw. en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 5: Bepaling van deconventionele persduur

NEN-EN 1840:1995 Ontw. en Constructielijmen - Leidraad voor de oppervlaktebehandeling van kunststoffenNEN-EN 1965-1:2001 en Lijmen voor constructiedoeleinden - Corrosie - Deel 1: Bepaling en indeling van de corrosie op

een ondergrond van koperNEN-EN 1965-2:2001 en Lijmen voor constructiedoeleinden - Corrosie - Deel 2: Bepaling en indeling van de corrosie op

een ondergrond van messingNEN-EN 1966:2002 en Lijmen voor constructiedoeleinden - Karakterisering van een oppervlak door meting van de

adhesie met de driepunts-buigmethodeNEN-EN 1967:2002 en Lijmen voor constructiedoeleinden - Beoordeling van de doeltreffendheid van oppervlakte-

behandelingstechnieken voor aluminium door gebruik van de natte-afpelproef in samenwerkingmet de drijvende-rollenmethode

NEN-EN 2243-1:2005 en Aerospace series - Non-metallic materials - Structural adhesives - Test method - Part 1: Singlelap shear

NEN-EN 2243-2:2005 en Aerospace series - Non-metallic materials - Structural adhesives - Test method - Part 2: Peelmetal-metal

NEN-EN 2243-3:2005 en Aerospace series - Non-metallic materials - Structural adhesives - Test method - Part 3: Peelingtest metal-honeycomb core

NEN-EN 2243-4:2005 en Aerospace series - Non-metallic materials - Structural adhesives - Test method - Part 4: Metal-honeycomb core flatwise tensile test

Page 58: VM87 Lijmen Van Metalen

56

NEN-EN 2243-5:2005 en Aerospace series - Non-metallic materials - Structural adhesives - Test method - Part 5: Ageingtests

NEN-EN 2243-6:2005 en Aerospace series - Non-metallic materials - Structural adhesives - Test method - Part 6:Determination of shear stress and shear strain

NEN-EN 2667-6:2002 en Aerospace series - Non-metallic materials - Foaming structural adhesives - Test methods - Part6: Determination of water absorption

NEN-EN 2781:1999 en Lucht- en ruimtevaart - Niet-metallieke materialen - Structurele lijmen - Beproevingsmethoden -Bepaling van de dikte van de grondlaag

NEN-EN 302-1:2004 en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 1: Bepaling sterkte vande lijmvoeg door middel van trekproeven evenwijdig aan de vezelrichting

NEN-EN 302-2:2004 en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 2: Bepaling van deweerstand tegen delamineren

NEN-EN 302-3:2004 en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 3: Bepaling van deinvloed van zuuraantasting van houtvezels ten gevolge van temperatuur- envochtigheidswisselingen op de treksterkte loodrecht op de vezel

NEN-EN 302-3:2004/A1:2005 en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 3: Bepaling van deinvloed van zuuraantasting van houtvezels ten gevolge van temperatuur- envochtigheidswisselingen op de treksterkte loodrecht op de vezel

NEN-EN 302-4:2004 en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 4: Bepaling van deinvloed van krimp van het hout op de schuifsterkte

NEN-EN 302-6:2004 en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 6: Bepaling van deconventionele perstijd

NEN-EN 302-7:2004 en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 7: Bepaling van deconventionele levensduur

NEN-EN 542:2003 en Lijmen - Bepaling van de dichtheidNEN-EN 543:2003 en Lijmen - Bepaling van de schijnbare dichtheid van lijmen in poeder- en korrelvormNEN-EN 827:2006 en Lijmen - Bepaling van het gebruikelijke vaste-stofgehalte en het vaste-stofgehalte bij constante

massaNEN-EN 828:1997 en Lijmen - Bevochtiging - Bepaling door meting van de aanrakingshoek en de kritische

oppervlaktespanning van vaste oppervlakkenNEN-EN 923:2005 en Lijmen - Termen en definitiesNEN-EN 924:2003 en Lijmen - Lijmen met en lijmen zonder oplosmiddel - VlampuntbepalingNEN-EN-ISO 10363:1995 en Warm-smeltlijnen - Bepaling van de thermische stabiliteitNEN-EN-ISO 10365:1995 en Lijmen - Aanduiding van de belangrijkste breukpatronenNEN-EN-ISO 10964:1997 en Lijmen - Bepaling van de weerstand tegen losdraaien van anaërobe lijmen op bevestigings-

artikelen met schroefdraadNEN-EN-ISO 11339:2005 en Lijmen - T-afpelproef voor flexibel/flexibel gelijmde verbindingenNEN-EN-ISO 11343:2005 en Lijmen - Bepaling van de dynamische weerstand van de lijmnaad met hoge sterkte van gelijmde

verbindingen onder botsomstandigheden - Splijt-bots methodeNEN-EN-ISO 14678:2005 en Lijmen - Bepaling van de weerstand tegen uitlopen (zakvormig)NEN-EN-ISO 15605:2004 en Lijmen - MonsternemingNEN-EN-ISO 9142:2004 en Lijmen - Leidraad voor de keuze van standaardlaboratoriumverouderingsomstandigheden voor

de beproeving van gelijmde verbindingenNEN-EN-ISO 9653:2000 en Lijmen - Beproevingsmethode voor slagafschuifsterkte van gelijmde verbindingenNEN-EN-ISO 9664:1995 en Lijmen - Beproevingsmethoden voor de vermoeiingseigenschappen van structuurlijmen bij

afschuiving onder trekbelastingNEN-ISO 11003-1:2002 en Lijmen - Bepaling van het gedrag bij afschuiving van structurele lijmverbindingen - Deel 1:

Torsiebeproevingsmethode met gebruik van stomp verlijmde holle cilindersNEN-ISO 11003-2:2002 en Lijmen - Bepaling van het gedrag bij afschuiving van structurele lijmverbindingen - Deel 2:

Schuifproef met dikke trekstavenNEN-ISO 13445:2003 en Lijmen - Bepaling van de afschuifsterkte van lijmverbindingen tussen starre elementen met de

blok-afschuifmethodeNEN-ISO 13895:1997 en Lijmen - Leidraad voor de voorbereiding van kunststof oppervlakkenNEN-ISO 14615:1998 en Lijmen - Duurzaamheid van verbindingen met constructielijmen - Blootstelling aan vochtigheid

en warmte onder belastingNEN-ISO 15107:1998 en Lijmen - Bepaling van de sterkte van de lijmnaad van gelijmde verbindingenNEN-ISO 15108:1998 en Lijmen - Bepaling van de sterkte van gelijmde verbindingen met een buig-afschuifmethodeNEN-ISO 15109:1998 en Lijmen - Bepaling van de tijd tot breuk van gelijmde verbindingen onder statische belastingNEN-ISO 15166-1:1998 en Lijmen - Methoden voor de bereiding van bulkmonsters - Deel 1: Twee-delensystemenNEN-ISO 15509:2001 en Lijmen - Bepaling van de verbindingssterkte van industriële lijmen voor kunststofNEN-ISO 17212:2004 en Lijmen voor constructiedoeleinden - Leidraad voor de oppervlaktebehandeling van metaal en

kunststoffen voorafgaand aan lijmverbindingenNEN-ISO 21368:2005 en Lijmen - Richtlijnen voor de fabricage van met lijm gebonden structuren en voor verslaglegging

van procedures geschikt voor de risico-evaluatie van zulke structurenNEN-ISO 4588:1996 en Lijmen - Leidraad voor de voorbehandeling van oppervlakken van metaalNEN-ISO 6922:1993 en Lijmen - Bepaling van de treksterkte van stompe verbindingenNEN-ISO 8510-1:1993 en Lijmen - Beproevingsmethode voor buigzaam-star gelijmde proefmonsters - Deel 1: 90° afpeltestNEN-ISO 8510-2:1993 en Lijmen - Beproevingsmethode voor buigzaam-star gelijmde proefmonsters - Deel 2: 180° afpeltest

DIN-NormenDIN 29963 Luft- und Raumfahrt; Expansionsklebstoffen für tragenden Teile, Technische LieferbedingungenDIN 50100 Werkstoffprüfung Dauerschwingversuch; Begriffe, Zeichen, Durchführung, AuswertungDIN 53284 Prüfung von Metallklebstoffen und Metallklebungen; Zeitstandversuch an einschnittig überlappten

Klebungen.DIN 53287 Prüfung von Metallklebstoffen und Metallklebungen; Bestimmung der Beständigkeit gegenüber

FlüssigkeitenDIN 53289 Prüfung von Metallklebstoffen und Metallklebungen; RollenschälversuchDIN 54452 Prüfung von Metallklebstoffen und Metallklebungen; DruckscherversuchDIN 54455 Prüfung von Metallklebstoffen und Metallklebungen; TorsionsscherversuchDIN 54456 Prüfung von Konstruktionsklebungen; Klimabeständigkeitsversuch

Page 59: VM87 Lijmen Van Metalen

57

ASTM-NormenD896-84 Standard Test Method for Resistance of Adhesive Bonds to Chemical ReagentsD897-78 Standard Test Method for Tensile Properties of Adhesive BondsD898-69 Test Method for Applied Weight per Unit Area of Dried Adhesive SolidsD899-51 Test Method for Applied Weight per Unit Area of Liquid AdhesiveD903-49 Standard Test Method for Peel or Stripping Strength of Adhesive BondsD904-57 General Method for Assessing Resistance of Joints to Artificial and Natural LightD905-6 Standard Test Method for Strength Properties of Adhesive Bonds in Shear by Tension LoadingD907-2 Standard Definitions of Terms Relating to AdhesivesD950-2 Standard Test Method for Impact Strength of Adhesive BondsD1002-2 Standard Test Method for Strength Properties of Adhesive in Shear by Tension Loading (Metal-to-Metal)D1062-78 Standard Test Method for Cleavage Strength of Metal-to-Metal Adhesive BondsD1084-63 Standard Test Method for Viscosity of AdhesivesD1144-84 Standard Recommended Practice for Determining Strength Development of Adhesive BondsD1146-53 Standard Test Method for Blocking Point of Potentially Adhesive LayersD1151-84 Standard Test Method for Effect of Moisture and Temperature on Adhesive BondsD1183-70 Standard Test Method for Resistance of Adhesives to Cyclic Laboratory Aging ConditionsD1184-69 Standard Test Method for Flexural Strength of Adhesive Bonded Laminated AssembliesD1304-69 Standard Test Method for Adhesives Relative to Their Use as Electrical InsulationD1337-56 Standard Test Method for Storage Life of Adhesives by Consistency and Bond StrengthD1338-56 Standard Test Method for Working Life of Liquid or Paste Adhesives by Consistency and Bond StrengthD1344-78 Standard Test Methods Cross-Lap Specimens for Tensile Properties of AdhesivesD1582-86 Test Method for Nonvolatile Content of Phenol, Resorcinol and Melamine AdhesivesD1583-86 Test Method for Hydrogen Ion Concentration of Dry Adhesive FilmsD1713-65 Test Method for Bonding Permanency of Water- or Solvent-Soluble Liquid Adhesives for Automatic Machine Sealing

Top Flaps of Fiberboard SpecimensD1714-65 Test Method for Water Adsorptiveness of Fiber-board Specimens for AdhesivesD1780-72 Standard Recommended Practice for Conducting Creep Tests of Metal-to-Metal AdhesivesD1781-76 Climbing Drum Peel Test for AdhesivesD1828-70 Standard Recommended Practice for Atmospheric Exposure of Adhesive Bonded Joints and StructuresD1875-69 Test Method for Density of Adhesives in Fluid FormD1876-72 Standard Test Method for Peel Resistance of Adhesives (T-Peel Test)D1879-70 General Method for Assessing Resistance of Joints to High-Energy IrradiationD1916-69 Test Method of Penetration of AdhesivesD2093-84 Standard Recommended Practice for Preparation of Surfaces of Plastics Prior to Adhesive BondingD2094-69 Standard Recommended Practice for Preparation of Bar and Rod Specimens for Adhesion TestsD2095-72 Standard Test Method for Tensile Strength of Adhesives by Means of Bar and Rod SpecimensD2182-72 Standard Test Method for Strength Properties of Metal-to-Metal Adhesives by Compression Loading (Disk Shear)D2183-69 Standard Test Method for Flow Properties of AdhesivesD2293-69 Standard Test for Creep Properties of Adhesives in Shear by Compression Loading (Metal-to-Metal)D2294-69 Standard Test for Creep Properties of Adhesives in Shear by Tension Loading (Metal-to-Metal)D2295-72 Standard Test for Creep Properties of Adhesives in Shear by Tension Loading at Elevated Temperatures (Metal-to-Metal)D2556-69 Test Method for Apparent Viscosity of Adhesives Having Shear-Rate-Dependent Flow PropertiesD2557-72 Standard Test for Creep Properties of Adhesives in Shear by Tension Loading in the Temp. Range from -267.8 to -55 ºCD2651-79 Standard Recommended Practice for Preparation of Metal Surfaces for Adhesive BondingD2674-72 Methods of Analysis of Sulfochromate Etch Solution Used in Surface Preparation of AluminumD2739-72 Standard Test Method for Volume Resistivity of Conductive AdhesivesD2918-71 Standard Recommended Practice for Determining Durability of Adhesive Joints Stressed in PeelD2919-84 Standard Recommended Practice for Determining Durability of Adhesive Joints Stressed in Shear by Tension LoadingD2979-71 Standard Test Method for Pressure-Sensitive Tack of Adhesives Using an Inverted Probe Machine.D3111-76 Practice for Flexibility Determination of Hot Melt Adhesives by Mandrel Bend Test MethodD3121-73 Standard Test Method for Tack of Pressure-Sensitive Adhesives by Rolling BallD3164-73 Standard Recommended Practice for Determining the Strength of Adhesively Bonded Lap Shear Sandwich Joints in

Shear by Tension LoadingD3165-73 Standard Test for Strength Properties of Adhesives in Shear by Tension Loading of Laminated AssembliesD3166-73 Standard Test for Fatique Properties of Adhesives in Shear by Tension Loading (Metal-to-Metal)D3167-76 Standard Test Method for Floating Roller Peel Resistance of AdhesivesD3310-74 Standard Recommended Practice for Determining Corrosivity of Adhesive MaterialsD3433-75 Standard Test Method for Fracture Strength in Cleavage of Adhesives in Bonded JointsD3528-76 Standard Test for Strength Properties of Double Lap Shear Adhesive Joints by Tension LoadingD3632-77 Practice for Accelerated Aging of Adhesive Joint by the Oxygen-Pressure MethodD3658-78 Standard Recommended Practice for Determining the Torque Strength of Ultraviolet (UV) Light Cured Glass/Metal

Adhesive JointsD3762-79 Standard Test Method for Adhesive-Bonded Surface Durability of Aluminium (Wedge Test)D3807-79 Standard Test for Strength Properties of Adhesives in Cleavage/Peel by Tension Loading (Engineering

Plastics-to-Engineering Plastics)D3808-79 Practice for Qualitative Determination of Adhesion of Adhesives to Substrates by Spot Adhesion Test MethodD3931-80 Test Method for Determination Strength of Gap-Filling Adhesive Bonds in Shear by Compression LoadingD3932-80 Practice for Control of the Application of Structural Fasteners when attached by Hot Melt AdhesiveD3933-80 Practice for Preparation of Aluminum Surfaces for Structural Adhesives Bonding (Phosphoric Acid Anodizing)D3983-81 Standard Test for Strength Properties of Adhesives in Shear by Tension Loading (Metal-to-Metal); Thick substratesD4027-81 Standard Test for Strength Properties of Adhesives in Shear by Tension Loading (uses "rails" to maintain only shear load)D4299-83 Test Methods for Effect of Bacterial Contamination on Permanence of Adhesive Preparations and Adhesive FilmsD4300-83 Test Method for Effects of Mold Contamination on Permanence of Adhesive Preparation and Adhesive FilmsD4317-86 Specification for Polyvinyl Acetate-Based Emulsion AdhesivesD4338-84 Test Method for Flexibility Determination of Supported Adhesive Films by Mandrel Bend Test MethodD4497-85 Test Method for Determination the Open Time of Hot Melt Adhesives (Manual Method)D4498-85 Test Method for Heat-Fail Temperature in Shear of Hot Melt AdhesivesD4499-85 Test Method for Heat Stability of Hot Melt AdhesivesD4501-85 Test Method for Shear Strength of Adhesive Bonds Between Rigid Substrates by the Block-Shear MethodD4562-86 Test Method for Shear Strength of Adhesives Using Pin-and-Collar SpecimenE229-70 Standard Test Method for Shear Strength and Shear Modulus of Structural Adhesives

Page 60: VM87 Lijmen Van Metalen

58

Literatuur

Boeken

[1] D.A. Adams & C.W. Wake,"Structural Adhesive Joints in Engineering", Elsevier Applied Science Publishers,London, 1984.

[2] "Adhesion International 1987, Proceedings of the 10th Annual Meeting of the Adhesion Society, Inc.", Gordonand Breach, New York, 1988.

[3] D.M. Brewis & D. Briggs, "Industrial Adhesion Problems", Orbital Press, Oxford, 1985. [4] W. Brockmann, L. Dorn & H. Käufer, “Kleben von Kunststoff mit Metall", Springer-Verlag, Berlin, 1989. [5] C.V. Cagle, "Handbook of Adhesive Bonding", McGraw-Hill, New York, 1982 (Reissue). [6] Chemiewinkel Universiteit van Amsterdam, "Lijmwijzer; Brochure over de toxiciteit van lijmstoffen", De

Wetenschapswinkel, Amsterdam, 1986. [7] E.W. Flick, "Handbook of Adhesive Raw Materials", Noyes Data Publications, Park Ridge, 1982. [8] G. Habenicht, "Kleben; Grundlagen, Technologie, Anwendungen", Springer-Verlag, Heidelberg, 1986. [9] S.R. Hartshorn, "Structural Adhesives; Chemistry and Technology", Plenum Press, New York, 1986.[10] C. Jager, "Lijmsleutel", AKZO-Research, Arnhem, 1991.[11] W.S. Johnson, "Adhesively Bonded Joints: Testing, Analysis and Design; ASTM STP 981", ASTM,

Philadelphia, 1988.[12] A.J. Kinloch, "Adhesion and Adhesives; Science and Technology", Chapman and Hall, London, 1987.[13] A.J. Kinloch, "Developments in Adhesives - 2", Applied Science Publishers, London, 1981.[14] A.J. Kinloch, "Durability of Structural Adhesives", Applied Science Publishers, Essex, England, 1983.[15] A.J. Kinloch, "Structural Adhesives; Developments in Resins and Primers", Elsevier Applied Science Publishers,

London, 1986.[16] Th. Krist, "Metallkleben (kurz und bündig)", Vogel-Verlag, Würzburg, 1970.[17] A.H. Landrock, "Adhesives Technology Handbook"' Noyes Publications, Park Ridge, 1985.[18] W.A. Lees, "Adhesives in Engineering Design", Springer-Verlag, Heidelberg, 1984.[19] A. Matting, "Metallkleben", Springer-Verlag, Berlink, 1969.[20] K.L. Mittal, "Adhesive Joints; Formation, Characteristics, and Testing", Plenum Press, New York, 1984.[21] J.R. Panek, I. Skeist, "Handbook of Adhesives" Nostrand-Lemhold, New York, 1977.[22] M.M. Sadek, "Industrial Applications of Adhesive Bonding", Elsevier Applies Sciency, London, 1987.[23] E. Schindel-Bidinelli, "Strukturelles Kleben und Dichten", R. Hinterwaldner-Verlag, München, 1988.[24] R. Schliekelmann, "Gelijmde metalen constructies", Agon-Elsevier, Amsterdam, 1970.[25] J. Shields, "Adhesives Handbook", Butterworths, London, 1985 (third edition).[26] I. Skeist, "Handbook of Adhesives", Van Nostrand Reinhold, New York, 1977.[27] "Structural Adhesives in Engineering; Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers", Mechanical

Engineering Publications Ltd., London, 1986.[28] E.W. Thrall, R.W. Shannon, "Adhesive Bonding of Aluminum Alloys", Marcel Dekker Inc., New York and Base,

1985.[29] W.C. Wake, "Adhesion and the Formulation of Adhesives", Elsevier Applied Science Publishers, London, 1982

(second edition).[30] W.C. Wake, "Synthetic Adhesives and Sealants; Critical Reports on Applied Chemistry Volume 16", John

Wiley & Sons, Chishester, 1987.[31] R.F. Wegman, "Surface Preparation Techniques for Adhesive Bonding", Noyes Publications, Park Ridge, 1989.

Tijdschriften

- "Adhäsion", Vieweg Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden.- "Adhesives Age", Chemical Week Associates, New York.- "European Adhesives & Sealants", DMG World Media UK Ltd, Surrey.- "International Journal of Adhesion and Adhesives", Elsevier, Amsterdam.- "Journal of Adhesion Science and Technology", VSP, Zeist.

Incidentele publicaties in:- Metaal & Kunststof- De Ingenieur- De Constructeur- Lastechniek- PT Materialen

Page 61: VM87 Lijmen Van Metalen

59

Trefwoordenregister

aanbrengen lijm 1.7, 2.9, 2.10.3, 4.4, 5.1, 5.1.1,5.1.2, 5.3.1, 5.3.2, 5.3.3, 6.2,6.6, 8.2, 8.3

aansprakelijkheid 6.2acrylaten 3, 4.3adhesie(sterkte) 1.3, 1.3.2, 4.2, 4.3.3, 6.2, 6.4,

6.5, 7.2.1adsorptie 1.3.2, 6.4afdichtingen 2.8, 2.9afpelbelasting 2.2, 2.2.1, 2.2.2, 2.5.1afzuiging 1.2.2, 5.1.1, 8.2, 8.3akoestische emissie 6.6, 7.2.1akoestische resonantie 7.2.1anaërobe lijmen 2.9, 3, 4.1, 7.2.2analytische rekenmethode 2.4anodiseren 4.3.3, 4.4ASTM-normen 4.4, 7.1, 7.2.2, 9atomaire krachten 1.3.1autoclaven 5.2.2, 5.2.3, 6.3, 6.5axiale belasting 2.2.3, 2.8.1, 2.8.2, 7.2.2

beitsen 4.3.3belastingsvorm 1.7, 2.2, 2.2.1, 2.2.2, 2.2.3belastingswijze 6.2beproevingsmethode 7.1, 7.2, 7.2.1, 7.2.2, 9bevochtiging 1.3.1, 1.3.2, 4.3.5, 6.3, 9brandgevaar 8.1buigend momentfactor 2.4buigstijfheid 2.2.1, 2.6.1buisverbindingen 2.8.1, 2.8.2

capaciteitsmeting 6.6, 7.2.1certificeren 6.1chemische aantasting 2.3.3chemische (voor)behandeling 4.3, 4.3.3, 4.3.4, 4.3.5, 4.4chemische eigenschappen 6.4chemische processen 6.3cohesie(sterkte) 1.3, 1.3.1, 4.2, 5.2, 5.2.1, 6.2,

6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 7.2.1controle 1.5, 5.1.2, 6correctieve maatregelen 6.1cyanoacrylaten 3

dampvormige bijproducten 6.5destructieve controle 6.6destructieve beproevingsmethoden 7.1, 7.2.2diffusie 1.3.2, 4.3.5DIN-normen 7.1, 7.2.2dissectieproeven 6.5dompelen van de lijm 5.1.1drukbelasting 2.1.1, 2.2, 2.2.1, 2.6.4, 2.8.1drukken van de lijm 5.1.1dubbele lapnaad 2.3.1, 2.3.2, 2.3.3, 7.2.2

EHBO 8.5eindcontrole 6.6eindige elementen methode 2.4enkelvoudige lapnaad 2.2.3, 2.3.1, 2.3.2, 2.3.3, 2.4,

7.2.2epoxy's 4.3.5ervaring 4.3.4, 5.1.1, 6.3, 7.2.1etikettering 8.3etsen 4.3.3, 4.3.4, 4.4, 6.2, 8.1explosiegevaar 5.2.2, 8.1

fabricage datum 6.3fabricageproces 6.3fenolen 5.3.5, 5.2.1Fokker-Bond test 7.2.1fysische eigenschappen 6.4

gezondheid 4.4gieten van de lijm 8.1Goland en Reissner analyse 2.4grondstoffen lijm 6.3

harders 6.3hechting 1.2.1, 1,3, 1.3.2, 1.7, 2.2.1,

2.3.3, 4.1, 4.2, 4.3, 4.3.2, 4.3.4

ingangscontrole 6.3injectiemethode 2.8.1insteltemperatuur 6.5ionenimplantatie 4.3.4ISO-9000 6.1

katalysatoren 6.3keuren van lijm 1.4, 6.3, 6.6, 7.1krimpverschijnselen 1.3.1kruipeigenschappen 2.3.3kwaliteit 1.7.2, 3.3, 3.4.1, 6.1, 6.2, 6.3,

6.5, 6.6, 7.2.1kwaliteitsbeheersing 1.7, 6kwaliteitsborgsysteem 1.4, 1.5kwaliteitszorg 1.4, 1.5, 6.1kwasten van de lijm 5.1.1

levensduur constructie 6.3lijm/kit-installaties 5.3.4lijmdruk 2.1.2, 2.5.1, 5.2.1, 6.5, 6.6lijmfabrikant 5.1.2, 6.3lijmfilms 5.1.2, 6.3, 6.5lijmhechting 1.2.1, 1.3, 1.3.2, 2.2.1, 2.3, 3,

4.2, 4.3.3lijmhoeveelheid 6.5lijmlaagdikte 2.4, 5.1.1., 6.5, 7.2.1lijmmassa 6.5lijmpoeders 5.1, 5.1.2lijmprocedure 6.3lijmprocedurekwalificatie 6.3lijmrollen 5.1.1lijmsamenhang 1.3, 1.3.1lijmspuiten 5.1.1lijmstellen 2.9lijmtape 1.6lijmvlakken 1.3, 2.1.1, 6.2, 6.4, 6.5

maximaal aanvaarde concentratie (MAC) 8.2mechanisch voorbehandelen 4.3.2, 8.2mechanische verankering 1.3.2, 4.3.2meercomponenten lijm 5.11, 6.3, 6.5meng- en doseerapparatuur 5.1.1mengbuis 5.1.1mengen 5.1.1, 5.1.2, 6.3, 8.3mengverhouding 6.2, 6.3, 6.5milieu 1.4, 2.3.3, 5.1, 7.1, 8.7moleculaire krachten 1.3.1MS polymeer 1.6

naadvorm 2.3.1, 6.2nabehandeling 6.2niet-destructieve controle 1.2.1, 6.6niet-destructieve beproevingsmethoden 6.4, 7.1, 7.2.1normen 1.7, 5.1, 6.3, 7.1, 7.2.2normen voor het keuren 7.1numerieke methode 2.4

omgevingscondities 6.3onderdompelingsproces 6.4onderdompelingstijd 6.4ontvetten 1.3.2, 4.3.1, 4.3.2, 4.3.3, 4.4,

6.2, 6.4, 8.2ontwerp 2.1.1, 2.3.1, 6.1, 6.2, 6.6ontwerpgegevens 6.3opleidingsniveau 6.3opleidingsprogramma 6.1opslagcondities 6.3, 6.5optische holografie 7.2.1opwarmgradiënt 6.5ovens 5.2.2, 6.3, 8.3overlaplengte 2.2.2, 2.3.2, 2.3.3, 2.4overlapverbinding 2.3.1, 2.3.2, 2.4oxidatie 4.3, 6.4

Page 62: VM87 Lijmen Van Metalen

60

paneelconstructies 2.6pastavormige lijmen 5.1, 6.3persen 5.2.1, 6.3perstafel 2.9, 5.2.1, 6.5plaatverstijvingen 2.7plasma sprayen 4.3.4plasma voorbehandelen 4.3.4, 8.2plasticiteit 2.3.2, 2.3.3polyurethanen 4.3.5preventieve maatregelen 6.1primer 4.2, 4.3, 4.3.4, 4.3.5, 4.4, 5.1.1,

6.4, 7.2.1procesbeheersing 6.1, 6.3procescontrole 1.2.2, 6.1, 6.5proceskwalificatie 6.1produceerbaarheid 2.1.2productaansprakelijkheid 6.2productiecontrole 6.3productkwalificatie 6.1proefstukken 2.3.3, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 7.2.2pulsechomethode 7.2.1

radiografie 6.6, 7.2.1risico's 6.2ruimte-condities 6.3

sandwichconstructies 2.6.4, 5.1sandwichpanelen 2.6.4, 2.9, 2.10schadelijke eigenschappen 8.3scheidingsfolie 6.5scheurbelasting 2.1.1, 2.2, 2.2.2scheursterkte 2.2.2, 6.3schroefdraadborging 2.8, 2.9schuifbelasting 2.1.1, 2.2, 2.2.3schuifsterkte 2.2.3, 2.9, 6.3schuren 4.3.2, 6.2, 6.4smeltlijmen 5.1.1, 5.1.2spanningsconcentratie- factor 2.4spanningspieken 2.2.2, 2.2.3, 2.3.2spanningsverdeling lapnaden 2.3.1, 2.4spleetbreedte 6.2statische sterkte 2.3.3statische lange duursterkte 2.3.3steekproeven 6.6steekverbindingen 2.5.1, 2.9sterkte-eigenschappen 1.2.1, 6.3stralen 4.3.2, 6.2, 6.4strijken van de lijm 5.1.1

temperatuurvastheid 1.2.1, 2.3.3theorie van Volkersen 2.4thermische inspectie 6.6, 7.2.1toelaatbare gem. schuifspanning 2.3.2, 2.3.3toeleveranciers 6.1torsiebelasting 2.8.2transmissiemethode 7.2.1trekbelasting 2.1.1, 2.2, 2.5.1treksterkte 2.2.1, 2.2.2, 2.4, 6.3typekeuring 6.3

uithardingsreactie 6.5uithardingstemperatuur 5.2.1, 6.5uithardingstijd 1.2.1, 6.2, 6.5uitpersing 6.6, 7.2.1uitvoeringsvormen lapnaden 2.3, 2.3.2ultrasone inspectie 6.6, 7.2.1UV/ozon 4.3.4

vakbekwaamheid 6.1, 6.3vermoeiingsgedrag 2.3.3veroudering 2.3.3, 6.3verouderingsbestandheid 2.3.3verwerkingstijd 6.3viscositeit 1.3.2, 2.9, 4.3.5, 5.1.1, 6.2, 6.3,

6.5visuele inspectie 6.6, 7.1, 7.2.1vloei-eigenschappen 1.6, 2.6.4, 6.3Volkersentheorie 2.4voor- en nadelen lijmen 1.2.1, 1.2.2

voorbehandeling 1.2, 1.4, 2.1, 2.3.3, 4 - aluminium en al. -legeringen 4.4 - gechromateerd plaatmateriaal 4.4 - gecadmeerd plaatmateriaal 4.4 - koper en koperlegeringen 4.4 - roestvaststaal 4.4 - staal 4.4 - titaan en titaanlegeringen 4.4 - vernikkeld materiaal 4.4 - zinklegeringen en verzinkte materialen 4.4voorzorgsmaatregelen 1.2

warmte-ontwikkeling 6.5wateradsorptie 6.4werkplaatstemperatuur 6.3werkplek 8.2, 8.4

Page 63: VM87 Lijmen Van Metalen
Page 64: VM87 Lijmen Van Metalen