Главная

uv tech 01 Технология UV TekНе секрет, что в производстве современного высокотехнологичного торгового оборудования, изделий для оформления интерьеров, мебели и перегородок часто используются технологии, которые обычно именуют “высокие”. Например, при изготовлении разного рода стеклянной мебели применяют технологии ультрафиолетовой (УФ, в забугорье – UV) склейки стекла. Слова, конечно, красивые, однако, неспециалист вряд ли сможет объяснить, чем отличаются стеклянные клееные изделия, изготовленная по УФ-технологии, от изделий, так сказать, обычных.

Сразу отметим, что название “УФ-технологии” не является абсолютно правильным и технически корректным, поскольку УФ, то есть ультрафиолетовыми, могут быть исключительно лучи, поэтому грамотнее называть данную методику “Технология склеивания поверхностей с использованием УФ-лучей“. К “высоким” технологиям данный метод принадлежит условно, постольку, поскольку к ним принадлежат уже ставшие привычными в повседневном обиходе полимеры и композиты.

Основой этого процесса являются явления когезии и адгезии. В двух словах, это сцепление частиц одного и того же (когезия) либо различных (адгезия) материалов. Причиной когезии и адгезии являются силы межмолекулярного взаимодействия (короткого). Кроме этого, в процессе склеивания происходят довольно сложные физико-химические процессы (например, адсорбция), проявляют себя электростатические силы притяжения и отталкивания, а также явление поверхностной диффузии (взаимопроникновения материалов различного строения и химического состава, у высокомолекулярных полимеров – диффузии в псевдо-сжиженном слое). При этом, в отличие от привычных нам  клеевых составов, собственно механическое сцепление клеящего вещества (так называемая механическая адгезия) оказывает, в общем, совершенно незначительное влияние на процесс и результат.

uv tech 04 Технология UV Tek

Как понятно из умозрительных соображений, при всех видах соединений клеевой шов, с одной стороны, должен воспринимать нагрузку полностью и поэтому должен иметь возможно большую поверхность, а с другой стороны – длина контакта не может превышать некоторого предельного значения, рассчитываемого исходя из общих требований механической прочности соединения. Также необходимо учитывать то обстоятельство, что различные “неприятные” для любой конструкции воздействия (например, продольные либо поперечные нагрузки) могут приводить к механическому нарушению соединения, обычно у краев перекрытия либо в местах неоднородной плотности. Кроме того, с увеличением толщины шва увеличивается изгибающий момент, возникающий при приложении нагрузки, поэтому толщина пленки клеящего вещества желательна быть как можно более равномерной. Прочность собственно соединения определяется также свойствами отвержденного клея, прочностью склеиваемого материала (в нашем случае – стекла) и видами соединения, а последние зависят от конфигурации склеиваемой поверхности и, опять таки, величины нагрузки. Для наиболее полного удовлетворения вышеперечисленным требованиям и достижения разумного компромиса между качеством и стоимостью была разработана методика склейки с принудительной полимеризацией высокомолекулярных соединений, которую мы в обиходе и называем “УФ-технология” (UV Tech). Для достижения максимальной прочности склейки стекла требуется минимальная толщина зазоров для нанесения клея, от 0,04 до 0,5 мм. Для получения оптимального результата склеиваемые поверхности должны быть по возможности ровными, кромки – точно отшлифованными и, желательно, отполированными.

В технологии склеивания поверхностей с использованием УФ-излучения клеящими веществами являются высокополимерные синтетические смолы (основа УФ-клеев) либо реактивные смеси различных химических структур. Для склеивания стекла и металлов применяют растворы смол: эпоксидной, фенольной, полиэфирной, полиуретановой и силиконовой, а для пластмасс растворы смол (кроме перечисленных) поливиниловых соединений, полиамидов, полиакрилатов, производных каучука и аминопластов. Отверждение клеящего вещества, в случае использования подобного рода компонент, осуществляется посредством либо химической реакции, либо в результате испарения и диффузии (реже).

Витраж, созданый по технологии УФ-склейкиФизика процесса ультрафиолетовой (УФ) склейки стекла, который мы Вам предлагаем, по-своему проста: клей, посредством которого производится соединение, под воздействием излучения полимеризуется (отвердевает, образуя полимерную кристаллическую решетку), плотно сцепляя склеиваемые материалы. Тем не менее, существует много нюансов, следование которым очень важно для достижения качественного результата.
Понятно, что обычный канцелярский клей, являющийся насыщенным раствором силиката натрия, не подойдет. Для получения оптимального результата нужны специальные клеи – клеи УФ-отверждения, содержащие специальные частицы-фотоинициаторы. При собственно полимеризации (затвердевании) под воздействием УФ-лучей всегда требуется очень точный подбор продукта и надлежащее воздействие излучения. Фотоинициаторы, содержащиеся в таком клее, расщепляются под воздействием УФ-излучения. “На пальцах” это происходит следующим образом: ультрафиолетовые лучи, падая на клеевое соединение, передают фотоинициаторам кванты энергии, которые они принесли с собой. При столкновении кванты “вышибают” из фотоинициаторов огромное количество элементарных частиц, в числе которых присутствуют и так называемые свободные радикалы. Освободившись, последние начинают полимеризацию клея, осуществляя его переход из одного межфазного состояния в другое и образуя в структуре клея сложно-организованную, сильно-разветвленную полимерную решетку. Связи между узлами такой решетки необычайно сильны и стабильны – действующие силы на порядки превышают силы притяжения, действующие между частицами обычной кристаллической решетки. Поэтому полимерные образования вообще (и такой полимерный клей ультрафиолетового отвердевания – в частности) чрезвычайно трудно разрушить.

Как Вы уже наверное поняли, затвердевание УФ-клеев происходит при воздействии ультрафиолетового излучения (ультрафиолет, УФ, он же UV, электромагнитное излучение, занимающее диапазон между фиолетовой границей видимого излучения и рентгеновским излучением (10-380 нм, 300-790 терагерц)) и видимого света. Если быть более точным, согласно стандарта ISO по определению солнечного излучения (ISO-DIS-21348) – под воздействием “ближнего ультрафиолетового излучения” (Ультрафиолет А длинноволнового диапазона) – UVA излучения с длиной волны от 315 до 380 нанометров, а также при воздействии волн видимого спектра с длинами волн более более 400 нанометров (если снова как бы научно – приблизительно от 380 (фиолетовый) до 780 нм (красный)). Такие волны занимают частотный диапазон от 400 до 790 терагерц. На 400 нанометрах находится цвет, канонически называемый фиолетовым — цвет, соответствующий монохроматическому излучению с минимальной длиной волны, которую способен воспринимать человеческий глаз, диапазон длин волн 380—440 нм). Время затвердевания зависит от толщины и прозрачности стекла, размеров склеиваемых поверхностей, а также от интенсивности источника излучения и удаления источника от места склейки, и составляет от 15 секунд до 5 минут.

На процесс полимеризации клея (его интенсивность, скорость и т. д.) влияют еще два фактора, связанные с параметрами излучения собственно ультрафиолетовой лампы, а именно: интенсивность и спектральный состав излучения, которые определяют скорость и качество отверждения продукта. Проще говоря, чем интенсивнее излучение лампы при данной фиксированной длине волны, воспринимаемой фотоинициаторами клея, тем быстрее идет процесс отверждения. Кроме того, факторами, влияющими на интенсивность излучения, являются: мощность лампы, расстояние между лампой и деталью и тип рефлектора.

К плюсам “ультрафиолетовых” клеев относятся:

  • высокая прочность,
  • хорошая ударопрочность,
  • высокая производительность,
  • универсальность,
  • регулируемый процесс отверждения,
  • хорошая светопроводимость.

Отметим, что современные УФ-отверждаемые клеи работают при постоянной температуре, достигающей 120 °C; при этом отдельные марки клеев можно эксплуатировать в условиях, когда возможно воздействие сверхвысоких (для клеев) температур в 200 °С. Правда, это справедливо в случаях непродолжительного, кратковременного теплового воздействия, время и величина которого определяются для каждого клея отдельно.

Преимущества технологии УФ-склеивания:

  • Плоскостное распределение сил, за счет чего удается избежать точечных нагрузок (как например при использовании механических креплений)
  • Отсутствует ослабление стекла за счет отверстий или вырезов
  • Прозрачность соединения, нет ухудшения внешнего вида изделия
  • Новые, до сих пор невозможные вариации дизайна
  • Крайне высокие адгезионные силы в статическом и динамическом соединении
  • Очень короткое время обработки и затвердения
  • Низкий объем инвестиций в оборудование
Top
0.00руб.0 items