Liimaa , tai liimaa , on tuote nestettä, hyytelömäinen tai tahnamainen koostumus, jota käytetään sitoutuvat osat yhteen kosketuksen. Nämä osat voivat olla samantyyppisiä tai erityyppisiä.
Olemme tottuneet erottamaan paikannusliitoksen, joka ei vaadi erityistä vastusta, ja rakenteellisen kiinnityksen, joka mahdollistaa sellaisten kokoonpanojen tuottamisen, jotka kykenevät siirtämään merkittäviä voimia.
Piki tehdas on vanhin käytettävä liima ihmiskunnan. Sitä on uutettu koivun kuoresta vähintään 200 000 vuotta ja esihistoriallisten aikojen loppuun saakka . Neanderthalit tehdä eräänlainen vihannes liimaa lisäämällä työkaluja (kirves päät, keihäs). Tämä koivun kuoresta saatu "terva" voidaan saada useilla menetelmillä ilman tarvetta käyttää keraamisia ruukkuja tai lämpötilan tarkkaa säätämistä.
Vuonna muinaisessa Egyptissä , puuseppä kiinteät palaset puun kanssa liimat valmistettu keitettyä lihakauppa jätteistä (sorkat, sarvet, luut, nahat, jänteet jne): puhumme luuliimasta . Ihon liimaa käytetään XIX : nnen vuosisadan , se kestää keittämällä erilaisia teemoja, kuten Lampaannahkojen valmistautunut käsineissä calfskin valmistautumaton ja jota kutsutaan vartaassa , nahka kani, pergamentti , jne
Monet paimentolaiskansoille aroilla Keski-Aasian käytetään komposiitti kaaria valmistettu sarvesta ja puun liimattu eläinliimalla. Nämä kaaret myötävaikuttivat muun muassa skyttien , partialaisten , hunien , mongolien sotilaalliseen menestykseen .
Nykyään luonnonliimat ovat kalaliima , iholiima (käytetään maalauksessa ja puunjalostuksessa) ja tärkkelysliima (käytetään paperikollaaseihin) joskus öljyjä ( kuten pellavaöljyä tai katkera manteliöljyä ) lisätään homeriskin välttämiseksi.
Nykypäivän synteettiset liimat mahdollistavat toisinaan vahvemmat yhteydet kuin perinteiset menetelmät, kuten niitit tai mutterit. Näitä ovat komposiittimateriaaleissa käytetty epoksihartsi , polyuretaanimastiksit (kutsutaan usein nimellä Sikaflex tai Sika, sitä myyvän tuotemerkin nimestä) tai jopa yksinkertainen puuliima ( vinyyliliima ), jonka puusepät sanovat rikkoutuvan tuskin kuin itse puu. Näiden liimojen tulo markkinoille on mahdollistanut uusia valmistusprosesseja, joita aiemmin ei ollut mahdollista ajatella. Tämä on johtanut huomattaviin ajan- ja rahasäästöihin ja mahdollistanut uuden tekniikan syntymisen. Kuten menneiden jousimiehillä, liimoilla on tärkeä rooli elämässämme.
Liiman käyttöohjeet sisältävät usein teknisiä termejä, jotka on otettava huomioon; ne määrittelevät muun muassa työskentelyyn käytettävissä olevat aikarajat.
On tärkeää valita liima liimattavan materiaalin mukaan. Tämän sisältämät liuottimet voivat esimerkiksi hyökätä tähän; toisaalta jotkut muovit ovat käytännössä mahdottomia liimata, mikä tekee niistä korjaamattomia. Tietyt ympäristöt voivat olla vihamielisiä: kosteus, ultraviolettisäteet, hiilivedyt, korkeat lämpötilat, muun muassa, voivat vahingoittaa linkkiä ja aiheuttaa sen rikkoutumisen; tarpeeksi aiheuttamaan todellisia katastrofeja. Liiman valinnassa voidaan suorittaa laboratoriotestejä. Voimme mainita kuoriutumisen, vetämisen, leikkaamisen, väsymiskokeet tai jopa "tarttumisen keskipakotestitekniikalla" (CATT), jonka periaatteena on käyttää kasvavaa keskipakovoimaa pieniin kokoonpanoihin, jotka on kiinnitetty erilaisiin materiaaleihin tai liimoihin. materiaalit tai liima saavutetaan. Suurin etu on tehdä akkutestit käyttämällä vähän liimaa ja testaamalla kaikenlaisia kokoonpanoja.
Liimat polymeroituvat (joskus katalyytin lisäämisen jälkeen ). Kun liima polymeroituu, se tarkoittaa, että se kuivuu pinnalle ( ihon muodostuminen muutamasta minuutista kymmeneen minuuttiin). Joissakin tapauksissa se ei koskaan kovettu kokonaan säilyttäen kumin (esim. Silikonien) kompaktin ja joustavan ulkonäön. Hartsit kovettuvat kokonaan.
Tyhjiöpolymerointi (poistamalla kaasut hartsista) voi edelleen parantaa sen laatua.
Joitakin liimattuja kokoonpanoja voidaan vahvistaa lämmittämällä osia puristimessa. Tätä tekniikkaa voitaisiin kehittää erityisesti puun liimaamiseen arkkitehtuurissa.
Liimaus on kokoonpanotekniikka, jota käytetään laajalti muun muassa auto- tai rautateollisuudessa. Tuulilasi , matto , tiiviste , vuodat vetokoukku ovat esimerkkejä siitä, mitä voidaan liittää. Teollisuudessa on erityyppisiä liimoja: puuliima… Autojen kokoonpanossa tarvitaan keskimäärin 80 kg liimaa ja tiettyjen rautatievaunujen kokoonpanossa lähes 700 kg .
Liimaus on luotettava ja toistettavissa oleva tekniikka, kunhan se on tiukka ja tarkkaavainen. Ympäristön, puhdistusaineiden tai hallitsemattoman pilaantumisen yksinkertainen muokkaaminen voi todellakin aiheuttaa katastrofin kokoonpanon aikana.
Tietyntyyppisiä liimoja on käytetty lihan säilyttämiseen ja metsästykseen .
Nenän läpi kulutettua muovipussissa tai pullossa olevaa liimaa käytetään joskus lääkkeinä. Vahinko on päänsärky, kurkkukipu, hengenahdistus.
Vuoden jälkipuoliskolla XX : nnen vuosisadan koululaiset syöminen tai haistaa liimaa manteli tuoksu perinteisen pienen potin lastalla.
Useita malleja on kehitetty selittämään, miten liima toimii. Kukaan ei selitä ilmiötä täysin, ja on todennäköistä, että useita rinnakkain. Ilmiötä kutsutaan tarttumiseksi .
Tärkeimmät teipit tarttuvuudesta liiman tapauksessa voidaan ryhmitellä kahteen luokkaan: fysikaalis-kemiallinen tartunta ja mekaaninen tartunta.
Fysikaalis-kemiallinen tarttuvuus yhdistää kovalenttisten, sähköstaattisten ja van der Waals- sidosten luomisen liiman ja materiaalin välille.
Mekaaninen tarttuvuus koskee kosketuspintoja. Esimerkiksi mekaanisen ankkuroinnin teoria toteaa, että karkea materiaali tarttuu paremmin kuin täysin sileä materiaali tiettyyn rajaan saakka, johon ilmakuplia muodostuu. Tämä tarkoittaa sitä, että mitä enemmän liima kostuttaa materiaalia, toisin sanoen mitä enemmän se vie merkittävän pinnan materiaalilla, sitä kestävämpi sidos on.
Toinen elementti on diffuusio on polymeerien : jos liima on valmistettu polymeereistä, ne voivat kulkea materiaalista toiseen ja voi ”ripustaa” materiaalia.
Fysikaalis-kemiallinen tarttuvuus | Mekaaninen tarttuvuus |
---|---|
Sidosten luominen liiman ja materiaalin välille:
|
|
Liimaus voidaan määritellä prosessiksi, joka mahdollistaa kahden substraatin ylläpitämisen kestävällä ja vankalla tavalla. Näiden kahden tuen välinen sidos on sitten kemiallista alkuperää eikä mekaaninen. Liima kerääntyy alustalle (substraateille) ja prosessista riippuen näyttö tapahtuu määrätyn ajan kuluttua ja lopullisiin ominaisuuksiin johtava reaktio alkaa.
Mutta hyvän suorituskyvyn saavuttamiseksi liiman on oltava yhteensopiva alustan kanssa. Kiinteään aineeseen tarttuminen käsittää siis kaksi pääkäsitettä:
Kostuvuus on kyky nesteen peittää mahdollisimman suuren pinta, kun se on kiinteään pintaan. On tarpeen ymmärtää pintaenergian periaate, jotta ymmärretään sitoutumisen mekanismeja.
Pintaenergia nesteen , jota kutsutaan myös pintajännitys , luonnehtii kyky nestepinnan ottaa pienin mahdollinen arvo tietyssä väliaineessa. Se luonnehtii myös nesteen yhteenkuuluvuutta, koska tämän pinnan lisäämiseksi on välttämätöntä voittaa tämän sisäisen yhteenkuuluvuuden voimat. Mekaanisesti se ilmaistaan voimana, joka vastustaa pinta-alan kasvua.
Voimatasapaino antaa Youngin yhtälön :
E lv cos q + E sl = E svmissä E s , E sl , El edustavat kiinteän aineen pintaenergiaa, kiinteän nesteen rajapintaenergiaa ja nesteen pintajännitystä.
Kriittinen pintaenergia : nesteen leviäminen on täydellistä vain, jos kosketuskulma A on nolla. Tämä arvo vastaa kiinteän aineen pintaenergian kriittistä arvoa, jonka avulla voidaan ennustaa, että jos:
E l <E c niin A = 0, kostutus on hyvä; E l > E c, sitten A on positiivinen, kostutus on huono.Liima-aineen ja kiinteän aineen pinnan välille muodostuvat voimat voidaan muuntaa seuraavasti:
Mekaaninen teoria : Tarttumista on pitkään pidetty yksinkertaisena mekaanisena ongelmana, jonka liitoksen lujuus johtuu liiman tunkeutumisesta kiinteän pinnan karkeisiin reunoihin. Tämä selittäisi osan jäsenyydestä.
Sähkö teoria : kiinnittyminen olisi seurausta perustamista sähköisen kerroksen rajapinnoilla, voimat on sähköstaattisen luonteeltaan. Tämä teoria on edelleen erittäin kiistanalainen.
Kemiallinen teoria : se tulkitsee sidoksen muodostamalla kovalenttisia sidoksia kahden läsnä olevan ruumiin välille. Tämä tapahtuu vain tietyissä tapauksissa.
Diffuusioteoria : läsnä olevien kahden pinnan välillä on diffuusiota. Se olettaa materiaalien keskinäisen liukoisuuden. PVC: n liimaaminen on yksi esimerkki.
Termodynaaminen teoria : se osoittaa heikkojen sidosten ( van der Waalsin voimat ) muodostumisen pintojen välille. Näitä voimia käytetään lyhyillä etäisyyksillä ja niitä esiintyy kaikissa tapauksissa. Van der Waalsin voimat johtuvat positiivisten ja negatiivisten varausten jakautumisen disymmetriasta, mikä aiheuttaa dipolien muodostumisen sekä polymeerissä että substraatissa ja yhdistyy ylösalaisin. Nämä erilaiset hypoteesit osoittavat, että tarttumisilmiöitä ei ole vielä selvitetty.