пятница, 7 ноября 2014 г.

Ликбез: клей.

Итак, надо склеит что-то с чем-то. Какие возможности у нас есть и чем одни клеи отличаются от других?


Попробуем рассмотреть основные виды клеев, их недостатки, области применения и главное
- области, где их применять нельзя.

Общие свойства всех клеев:
  1. тоньше клеевой слой - выше прочность
  2. излишки клея надо удалять до засыхания клея
  3. семь раз примерься, один раз приложи склеиваемые детали друг к другу и прижми
  4. универсальных клеёв не бывает, это в любом случае компромисс.

Момент.


Классика, так сказать: жидкий, вонючий и пластичный - всё это о клее Момент. Рецептурой восходит к клею 88, разработанному по легенде специально для военных, а вот момент - его бытовая версия. Когда-то в его рецептуру входил толуол, обладающий наркотическим эффектом, но потом его запретили и рецептуру поменяли, утверждая что свойства не поменялись. Очень разносторонний клей, с широкой гаммой применений.

Основной способ применения - как и у почти всех клеев "старой классической школы" - нанести слой на обе склеиваемые поверхности, высушить, потом нанести тонким слоем и крепко прижать. Полностью высыхает примерно за сутки. Хороший грубый клей.

Плюсы:
Хорошая адгезия ко многим поверхностям, то есть реально универсальный клей.
После склеивания можно переклеить, если не получилось (с оговорками, так как иногда может "расклеиться" в виде такого жуткого "лунного ландшафта", что только смывать.
Хорошо разводится растворителями (пробовал толуол) до жидкой формы. Тогда его можно нанести кистью очень тонким слоем. Эта хитрость исползуется для наклеивания фольги на поверхности.
С металлов и стекла удаляется полностью, не травмируя поверхность, с некоторых пластиков тоже можно снять.
Как правило применять для приклеивания прозрачных пластиков вроде поликарбоната и акрила, так как современная версия не вредит этим полимерам (можно им клеить наживлять защитные пластинки на оптику).

Минусы:
Даже в высохшем состоянии слегка пластичен, поэтому жесткой фиксации не добиться.
Клеевой шов толстый, что связано с принципом склеивания. Добиться точного склеивания моментом невозможно.
Площадь склеивания должна быть относительно большой.


ПВА и производные клеи (в основном столярные).


Отличный водорастворимый (разводится водой, если загустел) клей для бумаги и дерева. Наносится тонким слоем на обе поверхности, совмещается и фиксируется. Клеевой шов при склеивании дерева настолько прочный, что заново лопнуть может только вне шва (лично проверял).

Плюсы:
Дешевый.
Идеален для древесины.

Минусы:
Для других материалов практически бесполезен.

БФ-2.


Клей Бутираль Фенольный (мало что даст для понимания, зато звучит забавно). Это спирторастворимый клей для склеивания металлов, резины и прочих материалов и их комбинаций. Если загустеет легко развести до нужной консистенции спиртом. После высыхания прочный. Может применяться для пропитки трансформаторов и обмоток электродвигателей. Хорошо реагирует на "запекание" - выдержку при высокой температуре после склеивания, что повышает качество клеевого шва.

Возможно термическое склеивание, когда клей наносят на обе поверхности, подсушивают и проглаживают утюгом. Таким образом можно было отремонтироватьтотставшее ламинирование ДСП в доисторические советские времена.

Может быть легко "прокачан" в краску путём добавления пигмента. Так, например, делается краска для автоматов Калашникова - это смесь спирторастворимого пигмента Нигрозина и БФ-2.

Плюсы:
Дешевый.
Хорошо клеит металлы.

Минусы:
Низкая пластичность клеевого шва.


БФ-6.


Близкий родственник БФ-2, но предназначенный для склеивания тканей и медицинских нужд (заклеить порез, наклеить повязку на рану и т.п.). После высыхания пластичен. Также спирторастворимый.

Плюсы:
Дешевый.
Пластичный клеевой шов.
Хорошо заклеивает мелкие порезы - капнул, размазал вокруг, подождал.

Минусы:
Только для кожи и тканей.


Эпоксидный клей.


Двухкомпонентный клей, отверждение которого происходит при химической реакции эпоксидной смолы и отвердителя, которые необходимо смешивать перед применением клея.
Очень высокая адгезия клея позволяет применять его в широких пределах. Правда, после высыхания она может резко снизиться и после применения силы мы оторвём склеенные детали друг от друга (алюминий это дело любит). Слегка помогает нанесение царапин на склеиваемые детали.

Шов прочный, твёрдый. В последнее время производятся модификации эпоксидного клея с введённым в состав пластификатором. Это даёт более пластичный клеевой шов.

Также можно вводить в состав различные наполнители для различных целей получая шпатлевки. К примеру введение алюминиевой пудры (серебрянки) в некоторых пределах повышает прочность объемных клеевых швов.

Очень хороши "быстрые" эпоксидные клеи - Поксипол и Конакт. Контакт чуть медленнее застывает, удобнее работать. Время от смешивания до заметного загущения - примерно минут 5-10 (можно не держать небольшие детали, они никуда не съедут), серьезно схватывается за 30 минут - 1 час (уже можно аккуратно обрабатывать излишки клея), полностью застывает за сутки.

Эпоксидка не подвержена выделению едких паров и растворителей, поэтому может использоваться для склеивания оптики.

Плюсы:
Прочный шов.
Затвердевает в любом случае, мороз всего лишь снизит время застывания, тогда как в случае нитроклеев это может повысить время на порядки.
Высокая прочность высохшего клея допускает его механическую обработку. Возможно даже (ограниченно) литьё деталей из эпоксидного клея с наполнителем.
Подходит для работы с оптикой.

Минусы:
Адгезия в жидкой и затвердевшей формах отличаются, поэтому при склеивании надо проводить тесты.


Суперклей.


Он как супергерой - может всё, его не остановить обычными средствами и он всем всегда приходит на помощь. Ну или так нам показывают в кино.

По составу это эфир цианакриловой кислоты, то есть по факту можно сказать родственник акрилового стекла. Едок и относительно летуч, поэтому хорошо бы его не вдыхать и защищать глаза.
Хотя самое странное в нём это то, что он не содержит растворителя, то есть выдохнуться он не может физически, только улетучиться (медленно-медленно). Однако, у него очень специфический мехнизм полимеризции (застывания). Он делает это при контакте с влагой, особенно если при этом слой клея тонкий. Также застывание активируют щелочи и некоторые другие вещества. Поэтому он так замечательно может склеить пальцы. Если же он высыхает сам, то это от влаги в воздухе.

Имеет адгезию к приличному количеству разных материалов, плюс хорошо полимеризуется только в тонком слое, поэтому пользуется популярностью - капнул, прижал, клей растёкся по площади, встретил влагу и начал полимеризоваться, схватился. И всё это за секунду-другую (если слой получился тонкий).

Хитрости: для ускорения полимеризации можно капнуть на шов водой, но это приведет к ухудшению качества, так как хорошая прочность только у тонкого слоя.

Можно получать объемные конструкции с помощью соды (она щелочь, поэтому запускает полимеризацию): насыпали слой, полили суперклеем - оно схватилось мгновенно. Повторили, иногда прокладывая стеклотканью.

ВНИМАНИЕ: для склейки прозрачных пластиков и любых модификаций оптики не подходит категорически. При высыхании часть клея любит испаряться и оседать где попало, а также разъедать поверхности пластиков, особенно полистирола.

Был у меня случай: вклеивал защиту в коллиматор. Взял подходящую оправу, вырезал из поликарбонатной линзы кругляш, вклеил на суперклей и оставил застывать - пошел чаю попить. Когда вернулся обнаружил на поликарбонате красивый белый выпуклый отпечаток пальца. Произошло это так: отпечаток пальца оставшийся на линзе вобрал в себя испаряющийся цианакрилат и последний там схватывался. В результате весь отпечаток пальца "отпечатался" из застывшего цианакрилата. А уж как суперклей делает полистирол матовым...

Если часть пользуетесь этим клеем, то лучше покупать в модельных магазинах: там они большими объемами продаются и бывают разной прочности - малой, средней и высокой. Пользуюсь модельным средней прочности. Удобно пропитывать всякие усиления, соединения и прочее. Например, при монтаже разъемов для усиления обматываю суровой нитью и пропитываю суперклеем.

Плюсы:
Быстро - прижал и через секунду склеилось.
Удобно - герметично закрытый тюбик, если выдавливать воздух, почти что вечен.

Минусы.
Категорически не подходит для склеивания оптических деталей.
Сложно получать объемные клеевые швы приличного качества.