Две химии
Клеи ACRIFIX поставляются на российский рынок с 1992 года. Сегодня их выпускает компания Polyvantis, выделившаяся из акрилового бизнеса Röhm, которой и сейчас принадлежит торговая марка продукта. По мнению Сергея Тарасова, сопоставимой по качеству и надежности склеивания альтернативы эту клею на рынке до сих пор нет, в том числе среди китайских производителей.
Все клеи ACRIFIX делятся на две группы.
Реакционные полимеризационные клеи — это, по сути, жидкое оргстекло, раствор акрилового полимера в метилметакрилате. После добавления инициатора начинается процесс полимеризации, и в шве образуется тот же ПММА, что и в деталях. Инициатором служит катализатор либо свет.
Клеи на основе растворителя работают иначе: базовое вещество размягчает поверхность, детали срастаются, растворитель улетучивается. Быстро и дёшево, но требует плотного прилегания и не терпит больших зазоров.
Как читать артикул
Для того, чтобы лишний раз не консультироваться с продавцом, лучше разобраться с артикулами, которые четко указывают на предназначение того или иного клея.
Обозначения продукта менялись вместе с владельцами производства (в разные годы ACRIFIX производили разные компании), поэтому на рынке можно увидеть и старые, и новые номера. Читается артикул слева направо: в ACRIFIX 2R 0190 первая цифра — количество компонентов (от 1 до 5), буква — тип клея (R реакционный, S на основе растворителя), четыре цифры — код по каталогу.
У вспомогательных составов вместо цифры буквенный индекс: CA — катализатор, MO — замедлитель реакции, CO — краситель, TC — разбавитель и очиститель, TH — растворитель. Пары 1S 0106 / 1S 0126 и 1S 0107 / 1S 0127 — старые и новые номера одних и тех же клеёв: рынок привык к «сто седьмому», поэтому обозначения ходят параллельно.
Рабочий набор
|
Артикул
|
Состав
|
Материал
|
Время отверждения
|
|
2R 0190
|
двухкомпонентный реакционный, вязкий
|
GS и XT в любых сочетаниях
|
60–70 мин
|
|
1R 0192
|
однокомпонентный, светоотверждаемый, вязкий
|
GS и XT
|
5–30 мин
|
|
1S 0106 (1S 0126)
|
дихлорметан, вязкий
|
GS и XT
|
5–30 мин
|
|
1S 0107 (1S 0127)
|
дихлорметан, очень жидкий
|
XT
|
5–30 мин
|
|
1S 0116
|
этилформиат, без дихлорметана, вязкий
|
XT
|
30–90 мин
|
|
1S 0117
|
этилформиат, без дихлорметана, жидкий
|
XT
|
30–90 мин
|
GS — литьевое оргстекло, XT — экструзионное.
Самый ходовой клей — 2R 0190. Полимеризация начинается при добавлении 3–5% катализатора CA 0020: чем выше температура в помещении, тем меньше его нужно. Время жизни готовой смеси при 3% катализатора — 20–25 минут, дальше её остаётся выбросить. Заявленные 60–70 минут отверждения означают, что изделие можно осторожно снять с оснастки; на полную прочность закладывайте несколько часов.
Второй по востребованности — 1R 0192, полимеризация которого запускается светом. Распространено мнение, что это чисто УФ-клей, но сработает и мощная лампа накаливания, просто отверждение займёт около получаса вместо нескольких минут. На сложных сборках такой клей бывает удобно использовать: конструкцию можно долго выставлять по месту, а потом зафиксировать УФ-излучением почти мгновенно.
Из вспомогательных составов чаще всего нужны четыре. TC 0030 разбавляет клей и очищает поверхность, добавлять его можно не более 10%; если нужно больше — берут растворитель TH 0032. MO 0070 замедляет реакцию на толстых деталях. Красители CO дают непрозрачный шов в цвет изделия.
Клеи на растворителе рассчитаны только на ПММА. Реакционный 2R 0190 производитель допускает также для ABS, поликарбоната и жёсткого ПВХ, и практика это подтверждает, но для ответственных узлов пробную склейку стоит сделать заранее.
Тираж и штучное изделие — это разные технологии
Михаил Бережной рекомендует выбирать клей вместе с остальными материалами сразу после того, как получено техническое задание. Оно определяет две важные категории, которые определяют выбор клея – это материалы, из которых изготавливается изделие и тираж.
В серийном производстве POS-материалов, ценникодержателей, подставок и накопителей обычно используют такой набор материалов и процессов: экструзионный лист, лазерный раскрой в шип-паз, клеи на растворителе или 1R 0192, отжиг после резки при 70–80 °C. Требования к шву — равнотолщинность и минимальное время склейки, прочность достаточна средняя. Реактивный клей здесь экономически бессмыслен: тираж в тысячу штук на 2R 0190 не сделать физически.
При производстве изделий на заказ — витрин, объёмных декораций, аквариумов – обычно используют литьевое или блочное оргстекло, тираж от 1 до 30 штук, фрезерный раскрой, алмазная полировка, 2R 0190 с катализатором CA 0020, отжиг при 75–85 °C. Требования другие: прозрачность, герметичность, прочность соединения.
Температуру отжига берите из характеристик конкретной партии. Разброс огромный: непластифицированное оргстекло держит 113–120 °C, пластифицированное — около 95 °C, а при избытке пластификатора материал ведёт уже при 65–70 °C.
Безопасных клеёв не бывает
Все клеи для оргстекла горючие и все требуют защиты, что бы ни было написано на этикетке. Формулировка «не содержит дихлорметана» относится к 1S 0116 и 1S 0117 и означает ровно то, что означает, — не более.
Пары клеёв тяжелее воздуха, поэтому вытяжка нужна не только сверху, но и снизу. Респиратор при работе с жёсткими растворителями обязателен: на тираже в несколько тысяч изделий склейщик успевает сжечь лёгкие. Михаил Бережной рекомендует после 20 минут работы на склейке выходить из помещения проветриваться.
Очки нужны всегда: пары вызывают воспаление роговицы, и месяца работы без защиты хватает, чтобы попасть к врачу. С 1R 0192 добавляются жёлтые спектральные очки — от УФ-лампы. Перчатки и гели снимают вторую типовую профболезнь склейщика: клей попадает на руки, кожа пересыхает, начинается дерматит.
Подготовка деталей: здесь решается почти всё
Детали должны прийти на склейку отожжёнными. Напряжения появляются при лазерной резке и механической обработке, а бывают и «замороженными» — принесёнными с листом после неудачного хранения или перевозки. Если не снять напряжение, шов не получится прозрачным, а детали пойдут трещинами уже после склейки.
Дальше снимают плёнку, протирают деталь сухой тканью и обезжиривают торцы разбавителем-очистителем TC 0030. Это не только гигиена: при протирке проявляются повреждения торца и остаточные напряжения.
Для POS-материалов из экструзии поверхность под клей огрубляют шкуркой зернистостью 400 — адгезия заметно вырастает. Место вокруг будущего шва защищают лентой, не вступающей в реакцию с клеем: при работе с 2R 0190 выплески неизбежны, и снять их с лицевой стороны сложнее, чем заклеить её заранее.
И про материал: лист, который долго лежал на складе, ведёт волной, лазер теряет фокусировку. Берите ровный свежий материал под конкретный проект.
Подготовка клея: порядок важнее скорости
Однокомпонентные клеи и клеи на растворителе смешивания не требуют. С 2R 0190 сложнее.
Катализатор вымешивают до полностью однородной массы: он тяжелее и уходит на дно стаканчика. Плохо промешали — получили расслоение, а на выходе непредсказуемое отверждение и проблемы после отжига.
Флакон перед смешиванием не встряхивают: в клей уходит воздух, и пока пузырьки поднимаются, состав успевает начать полимеризацию — партию остаётся выбросить. Удалить их помогает эксикатор с разрежением, а вот ускорять процесс нагревом не стоит: реакция пойдёт быстрее, и контроль над склейкой теряется.
Добавки вводят строго по очереди: сначала разбавители и загустители, затем красители, затем регуляторы реакции, и только в самом конце катализатор. Нарушите цепочку — получите непрокрашенный шов или неуправляемую скорость реакции.
У CA 0020 ограниченный срок годности, хранить его нужно при температуре от 10 до 25 °C, а на ответственные изделия брать только свежий. Просроченный катализатор может повлиять на качество шва.
Пять способов соединить детали
Погружение. Деталь опускают в клей, дают стечь излишкам и прижимают к основанию. Выдержка для экструзии: с 1S 0106 — 20–25 секунд, с 1S 0116 — 30–40, с 1S 0107 — около 20, с 1S 0117 — 50–60. Для литьевого оргстекла дольше: 60 секунд с 0106 и 0107, 90 секунд с 0116 и 0117.
Капиллярное соединение. Основной метод для экструзии, чаще всего с 1S 0117. Детали сначала прижимают, потом вводят клей шприцем с иглой вдоль стыка — он затягивается в шов сам. Поверхность должна быть подготовлена: после фрезера остаются биения, и в них собираются пузырьки. Проход 400-й шкуркой снимает проблему.
На проволочных штифтах. Деталь ставят на проволочные подкладки, чтобы получить зазор до 0,3 мм, и вводят в него 1S 0116. Метод прощает неровности, но даёт небольшой выплеск клея внутрь и наружу.
Т-образное соединение. Работают 2R 0190 с катализатором. Кромку готовят клином, угол зависит от толщины: 3 мм — около 30°, 5 мм — 21°, 10 мм — 11°, 20 мм — 6°, 30 мм — 3,5°. Вязкий клей затекает в клин снаружи и полимеризуется.
Встык. Тоже 2R 0190 с катализатором, разделка по толщине листа: 5 мм — угол около 15° и зазор 0,5 мм; 6–20 мм — около 10° и зазор 0,5–1 мм; 21–26 мм — прямая разделка с зазором 2 мм. На больших толщинах зазор доводят до 2–4 мм и добавляют замедлитель MO 0070, чтобы клей не закипал. Снизу шов подклеивают лентой или алюминиевым скотчем.
Наносят клей шприцами и кистями. Кисть удобна на больших тиражах, но оставляет более широкий след. Шприцем точнее, зато чуть передавил — и клей на лицевой стороне. Удобны полиэтиленовые флаконы с насадками.
Дефекты: откуда берутся
Серебрение. Самый обидный дефект: проявляется не сразу. При склейке закрытого объёма — колпака, трубы, объёмной буквы — пары клея поднимаются вверх и впитываются в материал. Изделие выглядит идеально, а через сутки покрывается серебристой сеткой. Помогает только профилактика: подавайте воздух внутрь изделия при склейке. По той же причине серебрение даёт лазерная резка труб.
Второй источник — химия. Растворитель или ацетон, попавший на деталь с рук склейщика, оставляет точечное серебрение. Третий стоит проговаривать заказчику: оргстекло химически активно, протирать готовое изделие спиртом нельзя. Витрина, которую «продезинфицировали» в торговом зале, возвращается по гарантии.
Белесая кромка появляется на швах 2R 0190 через год-два эксплуатации, по периметру изделия. Бережной связывает её с влагой, попадающей в шов при перепадах температуры. Лечится только механически: деталь укорачивают на полмиллиметра и полируют.
Трещины вокруг шва и по механически обработанной поверхности — почти всегда непогашенные напряжения. Добавьте сюда тупой инструмент, неравномерную подачу и плохой отвод стружки при фрезеровке.
Слабый шов даёт старый катализатор, холод в цеху и перелив растворителя.
Ошибки с отжигом идут по одному сценарию. Отожгли корпус, но забыли планки после лазера — растрескались планки. Или отожгли всё правильно, а склеенное изделие вынесли на холод: реакция замедлилась, в тепле продолжилась, напряжение осталось в материале.
Царапины на всей партии. Стружка, попавшая между листами, проезжает с ними пять-шесть операций и оставляет глубокие риски. Полировка на выходе обходится дороже антистатика на входе.
Что спросить у поставщика
Перед серьёзным заказом стоит уточнить четыре вещи: температуру отжига именно вашей партии, ровность и свежесть листа, остаточный срок годности катализатора и совместимость выбранных артикулов между собой.
АО «Оргстекло» держит на складе всю линейку ACRIFIX и вспомогательные составы — катализаторы, разбавители, очистители, красители. На сайте компании выложены пособия по соединению деталей из оргстекла с таблицами подбора: по ним видно, каким артикулом клеить литьё с экструзией, ПММА с ПВХ или с поликарбонатом. Клей поставляется во флаконах, тубах и крупной таре. Компания также поставляет широкий ассортимент акриловых листов, поэтому хорошо разбирается в том, как с помощью клеёв соединять их между собой.
