Oplossingen voor het verbinden en verlijmen van metaal
Laten we samenwerken! 3M metaalverbindingsproducten worden constant verder ontwikkeld om aan uw behoeften te voldoen. Als u hulp nodig hebt bij het vinden van de juiste lijm of tape om metaal te verbinden of als u andere vragen hebt over 3M metaalverbindings- en verlijmingsoplossingen:
Metaalverbindingen voor professionals
Metaal is een van de materialen die zich relatief goed lenen voor verbinding. Toch is het belangrijk om het juiste product te vinden voor de betreffende toepassing. De keuze van de lijm, een belastingsanalyse en mogelijke oppervlaktebehandeling zijn doorslaggevende factoren die leiden tot een goede verbinding. Dan kan verbinden steeds vaker lassen, schroeven of klinken vervangen. Dit zijn voordelen die tegenwoordig worden gebruikt in de machinebouw, voertuigbouw, architectuur of de elektrische industrie.
-
- Welk soort metaal is het?
- Hoe ziet het oppervlak eruit (geoxideerd, olieachtig, oppervlaktebehandeld, gelakt)?
- Wat is het geometrische verbindingsoppervlak (vlak, hoekig of puntvormig)?
- Zijn er verwerkingsspecificaties of beperkingen?
- Wat is de soort en mate van belasting van een verbinding (dynamisch, zwaar, hittebestendig)?
- Waar wordt het verbonden metaal later gebruikt?
Hier wordt het al duidelijk: er bestaat niet zoiets als één lijm voor metalen. De eigenschappen van de lijm, zoals samenstelling, viscositeit of temperatuurbestendigheid, moeten afgestemd zijn op het te verbinden oppervlak. Zo stellen nauwkeurig passende onderdelen waar kleine oppervlakken met elkaar worden verbonden andere eisen aan de lijm dan oppervlaktelamineringen.
-
Verbinden met mechanische bevestigingsmiddelen vs. verlijmen
Mechanische bevestigingsmiddelen zijn al vele jaren een integraal onderdeel van de metaalbewerking en zijn een populaire oplossing voor het verbinden van metaal. Hoewel metalen bevestigingsmiddelen het meest bekend zijn, zijn ze misschien niet de beste keuze voor uw behoeften. Industriële lijmen bieden zes belangrijke voordelen ten opzichte van andere industriële assemblagemethoden:
- Elimineer de noodzaak om gaten te boren – boren is tijdrovend, terwijl gaten de ondergrond kunnen verzwakken en gemakkelijker kunnen worden aangetast door corrosie
- Gelijkmatige verdeling van de belasting over de verbinding – de belasting van de ondergrond wordt niet op een of meer bevestigingspunten geconcentreerd, maar gelijkmatig over het hele verbindingsgebied verdeeld
- Gebruik dunnere, lichtgewicht materialen – gelijkmatige spanningsverdeling betekent dat de ondergrond niet zo dik hoeft te zijn om de drukpunten van de bevestigingsmiddelen op te vangen
- Verbind en isoleer ongelijke materialen – industriële lijmen kunnen hechten aan diverse metalen en niet-metalen ondergronden en verminderen de kans op galvanische corrosie
- Tegelijk verbinden en afdichten – lijmen vormen sterke hechtingen en houden vloeistoffen buiten of binnen
- Minder trillingen – sterke lijmen kunnen energie verspreiden in plaats van overdragen
-
Lassen / hardsolderen / zachtsolderen (thermisch verbinden) vs. verlijmen
Thermische verbindingsmethoden zoals lassen zijn populair vanwege hun prijs-kwaliteitverhouding en korte doorlooptijd. Net als lijmverbindingen zijn thermische verbindingen duurzaam en dichten af wanneer ze op de juiste manier worden gebruikt. Lijmen hebben echter diverse voordelen die thermisch verbinden niet heeft:
- Gebruik van ongelijksoortige metalen – de lijm isoleert verschillende metalen tegen galvanische corrosie
- Nawerk van de verbinding – de verbinding kan gemakkelijker uit elkaar worden gehaald, worden bewerkt en worden hersteld
- Lagere arbeidskosten – snelle en gemakkelijke toepassing die zorgt voor lagere totale kosten
- Betere esthetiek – verbinden leidt niet tot vervorming of verkleuring van de ondergronden
- Gebruik van dunnere ondergronden mogelijk – omdat het metaal niet vervormt, kan een dunnere ondergrond net zo sterk zijn
- Lagere energiekosten – minder energie-intensief dan thermische verbinden
- Meer comfort en veiligheid van de werknemer – de meeste lijmen kunnen bij kamertemperatuur worden aangebracht zonder dat er intense hitte nodig is
- Snellere finishing – zonder het risico van oxidatie of vervorming is finishing sneller en gemakkelijker
Keuze van lijm voor metaal
Er zijn tegenwoordig vele verschillende metaallijmen of klevende tapes verkrijgbaar voor het verbinden verlijmen van metalen aan elkaar of aan andere composietmaterialen: voor hoge trek-/schuifsterkte en voor goede temperatuur- en chemische bestendigheid of dynamische belastingen.
Niet alleen bij het verbinden van metalen is de keuze van lijmen of klevende tapes sterk afhankelijk van de energie van het te verbinden oppervlak. De zogenaamde oppervlakte-energie is een maat voor hoe goed een lijm kan hechten aan het te verbinden oppervlak. Vergeleken met vele kunststoffen hebben metalen een hoge oppervlakte-energie tussen de 1000 en 5000 mN/m (polytetrafluorethyleen, PTFE bijvoorbeeld slechts 18 mN/m) en zijn daarom geschikt voor een goede bevochtiging met lijmen.
Dit betekent dat men een lijm dient te kiezen met een lage oppervlaktespanning, want hoe lager de viscositeit van de lijm, hoe gemakkelijker het bevochtigen van het werkstukoppervlak is. De meeste metaallijmen zijn dan ook tweecomponentenlijmen bestaande uit een verharder. Er worden voornamelijk acryl-, epoxy- en polyurethaanlijmen gebruikt.
-
Acrylaatlijmen
Acrylaatlijmen zijn sterk. Voor de structurele verbinding van metalen met gecoate, gelakte oppervlakken en kunststoffen zijn ook reactieve, tweecomponentenlijmen op acrylaatbasis, zoals MMA-lijmen, geschikt. Ze hechten ook aan licht geoliede oppervlakken en zijn daarom zeer geschikt voor metaalbewerkers. Met ca. 20 MPa bieden ze een goede sterkte.
-
Epoxylijmen
Epoxy biedt de hoogste sterktes (30 tot 40 MPa). Deze lijmen stellen echter hoge eisen aan de voorbereiding van het oppervlak: 100% vrij van vet en stof is een absolute voorwaarde. Roest- of oxidelagen op het metalen oppervlak zijn altijd een probleem. Epoxy's hechten meestal heel goed aan roest, maar de roest hecht niet goed aan de oppervlakken van de te verbinden delen. Stalen delen moeten daarom volledig zijn ontroest en idealiter gepolijst. Aluminium kan ook heel goed worden verbonden met behulp van epoxylijmen, en met acrylaatlijmen, maar hebben een lagere sterkte. Epoxylijmen zijn weer geschikt voor messing, omdat kopermaterialen koperacrylaten vormen in combinatie met acrylaatlijmen, die niet lang meegaan. Net zoals bij staal moeten de oppervlakken eerst glanzend geschuurd worden.
-
Polyurethaanlijmen
Polyurethaanlijmen zijn UV-bestendig en verbinden ook gelakte metalen oppervlakken met elkaar. Reactieve tweecomponentenlijmen op polyurethaanbasis (PUR) met een lange verwerkingstijd zijn geschikt voor het verbinden van composietpanelen waar grotere oppervlakken van verschillende materialen aan elkaar moeten worden bevestigd. Eencomponent PUR-lijmen of MS-polymeren worden vaak gebruikt voor lijmvoegen tot enkele millimeters breed voor materialen die permanent of tijdelijk worden blootgesteld aan trillingen.
-
Anaerobe lijmen/kitten
Anaerobe lijmen/kitten (ook vloeibare kitten) voorkomen lekkage, trillingen, losraken en corrosie van de verbinding. Ze worden gebruikt om schroefdraad te bevestigen en af te dichten, om cilindrische onderdelen te bevestigen en om buizen af te dichten. Zo kunnen ook versnellingsbakhuizen, basisplaten op het carter, waterpompen of nokkenasbehuizingen op de cilinderkop worden afgedicht.
-
Klevende tapes
Klevende tapes voor metaalverbinding, bijv. die met acrylaatlijm, kunnen zich ook goed aanpassen aan de te verbinden oppervlakken. Ze zijn ideaal voor het verbinden van vergelijkbare en verschillende materialen zoals metaal (bijv. staal, roestvrij staal en aluminium ook met gepoedercoate oppervlakken) met kunststof, hout of glas. Hoogwaardige tapes, zoals de 3M™ VHB™ Tape-serie van 3M, zijn gemaakt van 100% acrylaatlijm met gesloten cellen en zorgen voor een spanningsvrije verbinding dankzij de flexibiliteit van de lijmverbinding. Ze zijn temperatuur-, weer- en UV-bestendig.
-
Hot melt-lijmen
Hot melt-lijmen worden ook veel gebruikt: ze worden in gesmolten toestand bij ca. 150°C - 190 °C aangebracht en de onderdelen moeten worden verbonden voordat de 'smelt' uithardt. Een voorbeeld is het hetelijmpistool.
-
Kitten
Het gebruik van kitten neemt al enkele jaren toe. Dit zijn systemen die oorspronkelijk voor afdichting werden gebruikt, maar ook qua hechttechniek zeer efficiënt zijn. Deze kitten, bij voorkeur als ééncomponentkit, worden ook aangeboden op polyurethaanbasis (PUR) of als zogenaamde silaangetermineerde polymeren (STP, MS). Daarvoor kunnen ook individuele tweecomponentensystemen en zogenaamde boostersystemen prima worden gebruikt. De kracht van dit proces, vaak afdichtingslijm of dikfilmlijm genoemd, is dat de lijmverbinding een bepaalde elasticiteit behoudt en zo spanningen, uitzettingen of trillingen compenseert. Vanwege deze eigenschap wordt het veel toegepast in de voertuig-, machine- en ventilatiebouw. Met andere woorden, toepassingen waarbij trillingen en oscillaties een verbinding belasten.
Verbinden met verschillende metalen
Metalen kunnen gemakkelijk met elkaar worden verbonden, maar elk metaal is uniek. Dit zijn de belangrijkste soorten metalen.
-
Roestvast staalRoestvast staal is een ijzerlegering waaraan koolstof en andere metalen zijn toegevoegd om corrosie tegen te gaan. Dit type staal wordt veel gebruikt voor ketels, pannen en bestek, in commerciële keukens en de voedselverwerking, maar ook voor chirurgische instrumenten, in de automobiel- en luchtvaartindustrie, voor algemene industriële toepassingen en voor gevels van gebouwen. Roestvast staal is gemakkelijk te verbinden, maar moet vaak wel eerst worden gereinigd om vuil, stof, vingerafdrukken en machineolie te verwijderen.
-
StaalStaal is een legering van ijzer met een kleine hoeveelheid koolstof om het materiaal te versterken. Stalen oppervlakken worden voor of na het verbinden meestal voorzien van een coating om corrosie te voorkomen. De coating kan van zink (gegalvaniseerd staal) of lak zijn. Als de coating vooraf wordt aangebracht, verbindt de lijm de coating in plaats van het staal zelf, wat van invloed is op de oppervlakte-energie en hoe goed de bevochtiging door de lijm is. Er zijn ook andere lijmen en tapes die bestand zijn tegen het coating- of lakproces.
-
AluminiumAluminium is een relatief zacht, duurzaam, licht, buigzaam en vormbaar metaal dat gemakkelijk (machinaal) kan worden bewerkt, gegoten, getrokken en geëxtrudeerd. Het is vrijwel altijd gelegeerd om de mechanische eigenschappen te verbeteren. Aluminium is bestand tegen corrosie, omdat er vrijwel meteen een dun laagje aluminiumoxide wordt gevormd zodra het blanke metaal in aanraking komt met lucht. Aluminium moet meestal worden gereinigd of geschuurd om vuil, stof, vingerafdrukken en machineolie te verwijderen.
-
Metalen die koper bevattenKoper is een zacht, vormbaar en buigzaam metaal met een uitstekende elektrische en thermische geleiding. Het is gevoelig voor corrosie en mag niet in contact komen met materialen die corrosie veroorzaken of verergeren, met name andere metalen. Bij de keuze van een lijm moet speciale aandacht worden geschonken aan metalen die over een lange tijd kunnen corroderen, zoals koper en koperlegeringen zoals messing en brons. 3M maakt tapes en lijmen met een speciale samenstelling die corrosie niet bevorderen en compatibel zijn met koper.
Oppervlaktevoorbereiding vóór verbinding met metaal
De vuistregel voor metalen is: oppervlaktevoorbehandeling verbetert de bevochtiging met lijm! Omdat oxidaties en oliën en vetten scheidingslagen vormen waarop lijmen goed kunnen hechten, maar deze lagen zelf niet sterk genoeg aan het metaal hechten, moeten deze voorzichtig worden verwijderd. Daarbij geldt het volgende: Eerst reinigen of ontvetten, daarna slijpen of stralen, anders kunnen tijdens het slijpen verontreinigingen in het metaal worden ingeslepen (gestraald) die vervolgens een scheidingslaag met de lijm vormen. Bovendien moeten metalen die bij koude of lagere temperaturen worden bewaard, voldoende op temperatuur worden gebracht voordat ze worden verbonden om condensatie te voorkomen.
VDI 2229 bevat voorschriften voor metaalverbinding.
Klantervaringen
-
Zie hoe 3M Adhesives PDG hielp bij het verbeteren van het ontwerp en de duurzaamheid van rolstoelen
Bent u op zoek naar een alternatief voor lassen dat de productie-efficiëntie aanzienlijk kan verbeteren? Zie hoe 3M™ Scotch-Weld™ Epoxylijm PDG Mobility hielp bij het ontwerpen van stijlvolle, lichtere rolstoelen en tegelijkertijd de montagetijd verkortte.
-
Ontdek hoe WS Steel hun productiekosten met 20% verlaagde
WS Steel gebruikte puntlassen voor hun productieprocessen voor medische kasten. Door over te schakelen op 3M™ VHB™ Tape werd het risico op vervorming geëlimineerd, terwijl het assemblageproces werd versneld en de productiekosten werden verlaagd. Dit betekende dat het bedrijf dezelfde hoogwaardige goederen kon produceren en tegelijkertijd de look kon verbeteren.
-
Zie hoe het bedrijf Hansen Signs de arbeidstijd met 80% verminderde dankzij 3M™ VHB™ Tape
Hansen Signs ontwerpt en produceert vele verschillende borden. Met 3M™ VHB™ Tape verhoogde het bedrijf de productie-efficiëntie door tape te gebruiken voor het verbinden van verschillende materialen, waaronder metalen, composieten en kunststoffen, waardoor hun assemblageprocessen werden versneld. Buitenborden moeten bestand zijn tegen extreme weersomstandigheden. 3M™ VHB™ tapes zorgden voor een sterke verbinding en afdichting, die bestand is tegen veeleisende omgevingen
-
Zie hoe 3M™ VHB™ Tape Zanetti hielp bij het creëren van op maat gemaakte producten
3M™ VHB™ Tapes hebben Zanetti geholpen om complexe, volledig op maat gemaakte ramen en deuren te produceren, terwijl ze de hoeveelheid materiaal die ze per bewerking nodig hebben, hebben verminderd. De tapes zijn geschikt voor diverse ondergronden en vormen een volledig onzichtbare verbinding, waardoor het team gemakkelijker kan voldoen aan de aangepaste ontwerpspecificaties.
Hoe kunnen wij u helpen?
Laten we samenwerken! 3M producten worden constant verder ontwikkeld om aan de behoeften van klanten te voldoen. Neem contact met ons op als u hulp nodig hebt bij het vinden van het juiste product of andere vragen hebt over 3M oplossingen: Bel ons op (+31) 15 78 22 333
Stel uw vraag aan de 3M experts in Tapes, Lijmen, Verbindingen & Assemblage
Bedankt.
We hebben je verzoek ontvangen.
Bezoek de 3M Bonding & Assembly Webinar Hub
Ontvang de laatste informatie, praktische tips en meer van de toonaangevende experts van 3M en vergroot uw kennis. Elk webinar duurt 45 minuten.
Helaas.
Er ging wat fout. Probeer het later opnieuw.
