مقدمه:
تعاریف : چسب ماده ای است که میتواند بین دو سطح اتصال چسبی بوجود آورد. یک اتصال چسبی دو سطح جامد به هم اتصال یافته است که لایه نازکی از یک چسب را شامل می شود . چسبندگی دو جسم به یکدیگر توسط یک جسم پدیده ای است که در آن سطوح اتصال یابنده ممکن است از طریق جذب فیزیکی (برای مثال نیروهای بین سطحی) و یا جذب شیمیایی (مثل نیروهای و اندوالسی ، القائی ، پیوند های هیدروژنی به یکدیگر اتصال یابند.
چسبندگی را میتوان بصورت میزان جذب بین یک سطح جامد و یک فاز دوم هم تعریف نمود . فاز دوم از قطرات خیلی ریز یک مایع ، و یا فیلی پیوسته از یک مایع (یا جامد ) تشکیل یافته است.
تاریخچه استفاده از چسب ها
یکی از قدیمی ترین روش های اتصال اجسام به یکدیگر استفاده از چسب بوده است و آثار گذشته نشان می دهد که حدود سه هزار سال قبل از چسب استفاده می شده است . چسب های قدیمی حالتی شبیه به قیر داشته اند و برای مثال از آنها به صورت ساروج در ساخت برج بابل استفاده شده است تا قرن بیستم تکنولوژی چسب ها پیشرفت بسیار کمی داشته است . در جنگ جهانی دوم قدم های بزرگی برای اتصال فلزات به یکدیگر و به سایر مواد بعلت نیاز شدید به انها برداشته شد برای این منظور از مخلوط رزین فنلی باپلی کلروپرن و یا تیتریل را بر چسب های مفیدی ساخته شد.
در سال 1950 به منظور چسباندن فلزات به یکدیگر تلاشی فراوان شد و نمونه هایی از چسب های اپکسی که قدرت چسبندگی بسیار خوبی به مواد مختلف دارند . تهیه گردید.
تکنولوژی چسب ها در سه دهه اخیر رشد زیادی نموده است . برای مثال . آمار نشان می دهد که در سال 1966 در حدود هفت میلیون پوند چسب در دنیا مصرف شده است که نسبت به مصرف سال 1965 پانزده درصد افزایش داشته است. چسب های ساختمانی از رشد تولید و مصرف بیشتری برخوردارندو فرمولهای جدیدی از این نوع چسب ها همواره برای کاربردهای جدید ارائه می گردد. تولید کنندگان این چسب ها هم برای تولید انواع آنها در رقابت می باشند.
امروزه در دنیا بیش از صدها سازنده و فرمول دهنده چسب وجود دارند و این تعداد روز به روز افزایش می یابد برای مثال صنعت چسب در آمریکا بصورت یک حرفه تخصصی در آمده است که در آن هزاران نفر به کار و فعالیت مشغولند.
طبقه بندی چسب ها:
طبقه بندی بر اساس نام جزء اصلی در فرمول چسب:
این روش تنها برای چسب هائی که در فرمول آنها یک جزء اصلی وجود دارد ، مفید می باشد. بر مبنای این روش انواع چسب ها را در قالب طبیعی و مصنوعی می توان نام برد.
الف- چسب های دارای جزء اصلی طبیعی – ماده طبیعی موجود در چسب ممکن است از نوع سلولزی ویا پروتئینی باشد . چسب های نوع سلولزی مانندچسب نشاسته ، دکسترین و یا هر صمغ گیاهی چسب های پروتئینی ممکن است حیوانی و یا گیاهی باشند . نوع حیوانی مثل آلبومین خون ، استخوان ، کازئین و غیره و نوع گیاهی مثل آرد دانه لوبیا ، آرد بادام و غیره می باشد.
از چسب های دارای پایه مواد طبیعی به غیر از سلولزی و پروتئینی میتوان از کائوچوی طبیعی ، سیلکیات سدیم و شلاک نام برد.
ب- چسب های دارای جزء اصلی مصنوعی – ماده مصنوعی جزء اصلی چسب ممکن است یکی از مواد ترمو پلاستیکی (مانند پلی و نیل الکل ، نایلون ، پلی اکریلیک) و یا یکی از رزین های ترموستی (مانند رزین فنلی، آمینی، اپوکسی) باشد.
2- دسته بندی چسب ها بر اساس نوع مصرف آنها
در این تقسیم بندی چسب ها بنا به موارد مصرف آنها به ساختمانی و غیر ساختمانی تقسیم می شوند.
معمولاً چسب هایی را ساختمانی گویند که در چسباندن اجزاء سازنده جسمی که باید تحت تنش بالا قرار گیرد به کار میر وند . کار این چسب ها نگه داشتن سطوح به یکدیگر و ایجاد مقاومت در برابر تنش (کششی ، تراکمی ، برشی ) وارده بر سطوح جسم می باشد.
چسب های غیر ساختمانی موادی هستند که اتصالات چسبی ضعیفی را موجب می شوند و عمل تثبیت یا (پخت) را انجام نمی دهند . بطوری که سطوح چسبیده شده به راحتی از هم جدا می گردند.
کاربرد این نوع چسب ها در بر چسب زدن ، بسته بندی ، چسباندن کاغذ دیواری و کف پوش و غیره می باشد.
همچنین موادی که جهت آب بندی ، درزگیری و بتونه کاری در برابر نفوذ گازها ( یا بخارات ) بکار میروند از این نوع چسبها هستند .
3- تقسیم بندی بر اساس نوع مواد اتصال یابنده
در این روش چسب ها به چسب چوب ، کاغذ ، فلز ، سرامیک ، پلاستیک و ... تقسیم می شوند.
4- طبقه بندی بر مبنای میزان مصرف چسب
در اینجا چسب ها به انواع صنعتی و خانگی تقسیم میگردند . چسب های صنعتی در مقیاس وسیعی مصرف میشوند در حالی که چسبهای خانگی که در بسته های کوچک عرضه میشوند باوجود اینکه مصارف گوناگونی دارند در حجم کمتری مصرف میگردند.
* موارد استفاده از چسب ها:
نقش اصلی یک چسب متصل نمودن اجزاء تشکیل دهنده یک جسم به یکدیگر است بطوریکه تحت شرایط سرویس قسمتهای اتصال یافته بر اساس پیش بینی های طرح آن جسم بهم چسبیده باقی بمانند. در ایفای این نقش چسب ها جوابگوی بسیاری از مسائل مربوط به اتصال اجسام به یکدیگر می باشند و در گونه های مختلف زمینه لازم در ساخت اجسام را فراهم می آورند.
چون بکارگیری روش های مکانیکی اتصال اجزاء سازنده یک جسم (مثل پرچ کردن لحیم کاری) ممکن است منتهی به انحراف از شکل طبیعی ، رنگ رفتگی و خوردگی گردد و از طرفی خواص یک جسم ترکیب یافته از اجزاء مختلف چسبیده بهم میتواند نیازهای کاربردی را بر آورده سازد.
بنابر این استفاده از چسب ها ، در اتصال اجزا به یکدیگر یک راه حل و گاهی تنها راه حل ساخت آن جسم میگردد.
در اینجا ابتدا ؛ (1) موادی که توسط چسب ها به یکدیگر متصل می شوندو سپس
(2) کاربردهای یکی از پر مصرف ترین چسب ها (لیفی چسب های ساختمانی) نام برده می شود.
(1)
الف- مواد غیر همجنس : مثل پیوند فلزات ، رابرها ، پلاستیک ها ، چوب ، اسفج ، شیشه و سرامیک به یکدیگر
ب - مواد حساس به حرارت مثل پلاستیک هائی که نسبت به حرارت حساسند. (تخریب می شوند)
قطعات نازک و ظریف (مثلاً ورقه های نازک شیشه و مواد مغناطیسی)
ج- موادی که از طریق لایه سازی به اشکال مختلف ساخته می شوند.
د- اجسامی که نیاز به اتصال قوی در کاربردهای تحت تنش بالا دارند . مثل استفاده از چسب به جای پرچ در ترمز و کلاچ اتومبیل.
ه- مواردی که اتصال موقت لازم دارند مثل برچسب ها و نوار های طبی
و- اجسامی که نیاز به انسداد و اتصال واشر ها و درزگیری دارند.
(2)
الف – در مصارف ساختمانی و بناها – مثل اتصال انواع آجرهای کف پوش ، صفحات چوبی تعمیر سطوح بتونی و ساختمانهای قدیمی ، سنگفرشی دیوار و پوشش سقف .
ب- در برق و الکترونیک – مثل اتصال قطعات مختلف در ساخت ترانسفورماتورها ، موادها ، عایق ها ، خازن ها ، کلید قطع و وصل و سایر وسایل الکتریکی.
ج- در اتومبیل سازی – مثل اتصالات کفشک های ترمز اتومبیل ، لنت ترمز ، جایگزین جوشکاری در بعضی از قسمت ها بخصوص صفحات و لبه های بیرونی و یا قسمت هایی که به آسانی نمی توان جوش داد. و یا پرچ نمود ، قسمت های تزئینی داخل اتومبیل ، درزگیری و اتصال واشر ها در درب و پنجره ها.
د- در هوانوردی – مثل اتصال ورقه های نازک فلزی (الومینیومی ) لانه زنبوری ، اجزاء سازنده بدنه و قسمت های مختلف هواپیما ، قطعات لازم در ساخت اغلب دستگاههای پرتاب به فضا جهت سفرهای فضائی
* مزایا و معایب استفاده از چسب ها ؛
مزایا:
الف) چسب ها مواد مختلفی را که ممکن است از یک جنس نبوده و ضخامت متفاوت داشته باشند.
به یکدیگر متصل می کنند . مواد ورقه ای شکل را در صورتی که سایر روش های اتصال موجب انحراف آنها از شکل طبیعی گردد تنها به کمک چسب ها میتوان به یکدیگر پیوند داد.
ب) ساخت اشکال پیچیده را در صورتی که سایر روشهای اتصال میسر ویا مناسب نباشد امکان پذیر می سازد.
ج) ظاهر محصول ساخته شده با چسباندن سطوح صاف به همدیگر بهتر و مرغوب تر می گردد و حذف درزها ، شکاف ها ، پرچ ها نیز ممکن می گردد.
د- تنوع حالت فیزیکی و روش های کاربرد چسب ها موجب می گردد که در بسیاری از فرآیند های تولیدی بتوان از آنها استفاده نمود.
ه- تجمع سریع اجزاء سازنده یک جسم در صورت استفاده از چسب میسر می گردد.
و- استحکام جسم ساخته شده از اجزاء مختلف توسط چسب اغلب بیشتر و هزینه آن کمتر از بکارگیری یک روش جایگزین دیگر است.
ز- توزیع یکنواخت تنش ها در تمام مناطق پیوند و در نتیجه حداقل بودن تمرکز تنش ها از طریق اتصال چسبی امکان پذیر است.
ح- انعطاف پذیری و قابلیت کشش خیلی از چسب ها موجب می شود که تنش های وارده بر جسم جذب شده و یا توزیع یابند.
ط- اتصال مواد حساس در برابر حرارت که سایر روش ها (مثل جوش یا لحیم ) آنها را تخریب می نماید ، امکان پذیر است.
ی- کاهش وزن در صورت استفاده از چسب به جای پرچ و پیچ و جلوگیری از خوردگی گالوانیک بین مواد غیر همجنس
ک – در بسیاری از مواد وجود لایه چسب بین سطوح موجب عایق شدن الکتریکی ، حرارتی و یا صدا در جسم می گردد.
معایب :
الف – تشکیل پیوند چسبی بستگی به آماده سازی سطوح قبل از چسبیدن ، نحوه تهیه و استعمال چسب ها اختلاط پذیری چسب با سطوح اتصال یابنده درجه حرارت ، فشار ، میزان رطوبت محیط و زمان تثبیت (یا پخت) دارد . دشواری تنظیم و کنترل این پارامترها موجب پیچیدگی فرآیند چسباندن می گردد.
ب- استحکام بهینه فوری بر خلاف سایر روش ها (مثل جوش و لحیم) عملی نمی شود.
ج- طراحی دقیق از اجزاء تشکیل دهند یک جسم لازم است تا تنش های موثر در جداسازی سطوح چسبیده به هم و همچنین انبساط حراراتی به حداقل ممکن برسد.
د- مقاومت حرارتی و نوری (نور ماوراء بنفش ) اغلب اتصالات چسبی بر خلاف سایر روش ها (جوش و پرچ) زیاد نمی باشد.
ه- هدایت الکتریکی و حرارتی چسب ها ضعیف است مگر آنکه با پر کننده مناسبی بکار روند.
و- خطر آتش گیری و سمی بودن در بسیاری از چسب های حاوی حلال وجود دارد.
ز- بازرسی کافی از پیوند چسبی ، تعمیر و ترمیم آن در صورت نیاز دشوار می باشد.
ح- تمایل به خزش در چسب های ترموپلاستیک و پوسته ای شدن در چسب های ترموست هنگامی که جسم تحت تنش است . وجود دارد.
* مواد تشکیل دهنده فرمول یک چسب؛
بسیاری از چسب ها که در گذشته مورد استفاده قرار می گرفتند از یک ماده در آب و یک حلال آلی تشکیل می شدند . اما امروزه با وجود اینکه این نوع چسب ها هنوز هم بکار می روند معمولاً چسب از مخلوطی از چند ماده ساخته می شود که هر کدام می تواند آلی یا معدنی باشد. اجزاء تشکیل دهنده یک چسب بر حسب فرآیند چسباندن و نوع جنس سطوح توام با طرح محل های متصل شونده . تعیین می گردند.
در مخلوط اجزاء مختلف یک چسب ، یک جزء پایه وجود دارد که تعیین کننده استحکام اتصال چسبی است. این جزء پایه یک پلیمر مصنوعی یا طبیعی می باشد.
در زیر اجزاء عمده سازنده یک چسب به غیر از جزء پایه معرفی می شوند:
* حلال یا رقیق کننده –
نقش این جزء تنظیم و کنترل گرانروی چسب است و تامین یکنواخت یک پوشش نازک چسبی را میسر می سازد بعضی اوقات یک زرین مایع به منظور کنترل گرانروی به چسب افزوده می شود.
- کاتالیزورها و پخت کننده ها – این مواد موجب تثبیت چسب می گردند . پخت کننده معمولاً با جزء اصلی چسب واکنش داده و ممکن است منرمر ، پلیمر و یا مخلوطی از دو یا چند ماده باشد. نسبت مولی ماده پخت کننده به جزء پایه بر خواص فیزیکی چسب اثر محسوس دارد.
برای مثال : یک آمین ساده و یا یک پلی آمید به کمک یک کاتالیزور می تواند چسب های دارای پایه رزین اپوکسی را از طریق تشکیل پیوندهای عرضی پخت نماید.
اسیدها ، بازها ، نمک ها و پراکسیدها از جمله مواردی هستند که افزایش هر کدام به مقدار خیلی کم به چسب ها ی دارای پایه زرین های ترموستی موجب تسریع عمل پخت و در نتیجه کاهش زمان پخت می گردد.
* تسریع کننده –
با افزایش این مواد به چسب سرعت پخت را می توان کنترل نمود. نوع ماده شیمیایی و مقدار آن در این امر موثر است.
* باز دارنده و کند کننده –
وجود بازدارنده در چسب موجب توقف واکنش تثبیت (یا پخت) می شود و کند کننده هم سرعت این واکنش را کاهش می دهد.
* تعدیل کننده –
(یا اصلاح کننده) – این مواد از نظر شیمیایی خنثی بوده و به چسب افزوده می شوندتا نحوه استفاده و یا خواص فرآیند چسبندگی را تغییر دهند. این مواد شامل پرکننده ها ، نرم کننده ها تینرها خیس کننده ها و ضد کف کننده ها هستند و هر کدام به منظور خاص به چسب افزوده می شوند . اگاهی از اثر هریک از این مواد بر محصولات پلاستیکی گویای نقش آن در فرمول یک چسب است.
تعاریف : چسب ماده ای است که میتواند بین دو سطح اتصال چسبی بوجود آورد. یک اتصال چسبی دو سطح جامد به هم اتصال یافته است که لایه نازکی از یک چسب را شامل می شود . چسبندگی دو جسم به یکدیگر توسط یک جسم پدیده ای است که در آن سطوح اتصال یابنده ممکن است از طریق جذب فیزیکی (برای مثال نیروهای بین سطحی) و یا جذب شیمیایی (مثل نیروهای و اندوالسی ، القائی ، پیوند های هیدروژنی به یکدیگر اتصال یابند.
چسبندگی را میتوان بصورت میزان جذب بین یک سطح جامد و یک فاز دوم هم تعریف نمود . فاز دوم از قطرات خیلی ریز یک مایع ، و یا فیلی پیوسته از یک مایع (یا جامد ) تشکیل یافته است.
تاریخچه استفاده از چسب ها
یکی از قدیمی ترین روش های اتصال اجسام به یکدیگر استفاده از چسب بوده است و آثار گذشته نشان می دهد که حدود سه هزار سال قبل از چسب استفاده می شده است . چسب های قدیمی حالتی شبیه به قیر داشته اند و برای مثال از آنها به صورت ساروج در ساخت برج بابل استفاده شده است تا قرن بیستم تکنولوژی چسب ها پیشرفت بسیار کمی داشته است . در جنگ جهانی دوم قدم های بزرگی برای اتصال فلزات به یکدیگر و به سایر مواد بعلت نیاز شدید به انها برداشته شد برای این منظور از مخلوط رزین فنلی باپلی کلروپرن و یا تیتریل را بر چسب های مفیدی ساخته شد.
در سال 1950 به منظور چسباندن فلزات به یکدیگر تلاشی فراوان شد و نمونه هایی از چسب های اپکسی که قدرت چسبندگی بسیار خوبی به مواد مختلف دارند . تهیه گردید.
تکنولوژی چسب ها در سه دهه اخیر رشد زیادی نموده است . برای مثال . آمار نشان می دهد که در سال 1966 در حدود هفت میلیون پوند چسب در دنیا مصرف شده است که نسبت به مصرف سال 1965 پانزده درصد افزایش داشته است. چسب های ساختمانی از رشد تولید و مصرف بیشتری برخوردارندو فرمولهای جدیدی از این نوع چسب ها همواره برای کاربردهای جدید ارائه می گردد. تولید کنندگان این چسب ها هم برای تولید انواع آنها در رقابت می باشند.
امروزه در دنیا بیش از صدها سازنده و فرمول دهنده چسب وجود دارند و این تعداد روز به روز افزایش می یابد برای مثال صنعت چسب در آمریکا بصورت یک حرفه تخصصی در آمده است که در آن هزاران نفر به کار و فعالیت مشغولند.
طبقه بندی چسب ها:
طبقه بندی بر اساس نام جزء اصلی در فرمول چسب:
این روش تنها برای چسب هائی که در فرمول آنها یک جزء اصلی وجود دارد ، مفید می باشد. بر مبنای این روش انواع چسب ها را در قالب طبیعی و مصنوعی می توان نام برد.
الف- چسب های دارای جزء اصلی طبیعی – ماده طبیعی موجود در چسب ممکن است از نوع سلولزی ویا پروتئینی باشد . چسب های نوع سلولزی مانندچسب نشاسته ، دکسترین و یا هر صمغ گیاهی چسب های پروتئینی ممکن است حیوانی و یا گیاهی باشند . نوع حیوانی مثل آلبومین خون ، استخوان ، کازئین و غیره و نوع گیاهی مثل آرد دانه لوبیا ، آرد بادام و غیره می باشد.
از چسب های دارای پایه مواد طبیعی به غیر از سلولزی و پروتئینی میتوان از کائوچوی طبیعی ، سیلکیات سدیم و شلاک نام برد.
ب- چسب های دارای جزء اصلی مصنوعی – ماده مصنوعی جزء اصلی چسب ممکن است یکی از مواد ترمو پلاستیکی (مانند پلی و نیل الکل ، نایلون ، پلی اکریلیک) و یا یکی از رزین های ترموستی (مانند رزین فنلی، آمینی، اپوکسی) باشد.
2- دسته بندی چسب ها بر اساس نوع مصرف آنها
در این تقسیم بندی چسب ها بنا به موارد مصرف آنها به ساختمانی و غیر ساختمانی تقسیم می شوند.
معمولاً چسب هایی را ساختمانی گویند که در چسباندن اجزاء سازنده جسمی که باید تحت تنش بالا قرار گیرد به کار میر وند . کار این چسب ها نگه داشتن سطوح به یکدیگر و ایجاد مقاومت در برابر تنش (کششی ، تراکمی ، برشی ) وارده بر سطوح جسم می باشد.
چسب های غیر ساختمانی موادی هستند که اتصالات چسبی ضعیفی را موجب می شوند و عمل تثبیت یا (پخت) را انجام نمی دهند . بطوری که سطوح چسبیده شده به راحتی از هم جدا می گردند.
کاربرد این نوع چسب ها در بر چسب زدن ، بسته بندی ، چسباندن کاغذ دیواری و کف پوش و غیره می باشد.
همچنین موادی که جهت آب بندی ، درزگیری و بتونه کاری در برابر نفوذ گازها ( یا بخارات ) بکار میروند از این نوع چسبها هستند .
3- تقسیم بندی بر اساس نوع مواد اتصال یابنده
در این روش چسب ها به چسب چوب ، کاغذ ، فلز ، سرامیک ، پلاستیک و ... تقسیم می شوند.
4- طبقه بندی بر مبنای میزان مصرف چسب
در اینجا چسب ها به انواع صنعتی و خانگی تقسیم میگردند . چسب های صنعتی در مقیاس وسیعی مصرف میشوند در حالی که چسبهای خانگی که در بسته های کوچک عرضه میشوند باوجود اینکه مصارف گوناگونی دارند در حجم کمتری مصرف میگردند.
* موارد استفاده از چسب ها:
نقش اصلی یک چسب متصل نمودن اجزاء تشکیل دهنده یک جسم به یکدیگر است بطوریکه تحت شرایط سرویس قسمتهای اتصال یافته بر اساس پیش بینی های طرح آن جسم بهم چسبیده باقی بمانند. در ایفای این نقش چسب ها جوابگوی بسیاری از مسائل مربوط به اتصال اجسام به یکدیگر می باشند و در گونه های مختلف زمینه لازم در ساخت اجسام را فراهم می آورند.
چون بکارگیری روش های مکانیکی اتصال اجزاء سازنده یک جسم (مثل پرچ کردن لحیم کاری) ممکن است منتهی به انحراف از شکل طبیعی ، رنگ رفتگی و خوردگی گردد و از طرفی خواص یک جسم ترکیب یافته از اجزاء مختلف چسبیده بهم میتواند نیازهای کاربردی را بر آورده سازد.
بنابر این استفاده از چسب ها ، در اتصال اجزا به یکدیگر یک راه حل و گاهی تنها راه حل ساخت آن جسم میگردد.
در اینجا ابتدا ؛ (1) موادی که توسط چسب ها به یکدیگر متصل می شوندو سپس
(2) کاربردهای یکی از پر مصرف ترین چسب ها (لیفی چسب های ساختمانی) نام برده می شود.
(1)
الف- مواد غیر همجنس : مثل پیوند فلزات ، رابرها ، پلاستیک ها ، چوب ، اسفج ، شیشه و سرامیک به یکدیگر
ب - مواد حساس به حرارت مثل پلاستیک هائی که نسبت به حرارت حساسند. (تخریب می شوند)
قطعات نازک و ظریف (مثلاً ورقه های نازک شیشه و مواد مغناطیسی)
ج- موادی که از طریق لایه سازی به اشکال مختلف ساخته می شوند.
د- اجسامی که نیاز به اتصال قوی در کاربردهای تحت تنش بالا دارند . مثل استفاده از چسب به جای پرچ در ترمز و کلاچ اتومبیل.
ه- مواردی که اتصال موقت لازم دارند مثل برچسب ها و نوار های طبی
و- اجسامی که نیاز به انسداد و اتصال واشر ها و درزگیری دارند.
(2)
الف – در مصارف ساختمانی و بناها – مثل اتصال انواع آجرهای کف پوش ، صفحات چوبی تعمیر سطوح بتونی و ساختمانهای قدیمی ، سنگفرشی دیوار و پوشش سقف .
ب- در برق و الکترونیک – مثل اتصال قطعات مختلف در ساخت ترانسفورماتورها ، موادها ، عایق ها ، خازن ها ، کلید قطع و وصل و سایر وسایل الکتریکی.
ج- در اتومبیل سازی – مثل اتصالات کفشک های ترمز اتومبیل ، لنت ترمز ، جایگزین جوشکاری در بعضی از قسمت ها بخصوص صفحات و لبه های بیرونی و یا قسمت هایی که به آسانی نمی توان جوش داد. و یا پرچ نمود ، قسمت های تزئینی داخل اتومبیل ، درزگیری و اتصال واشر ها در درب و پنجره ها.
د- در هوانوردی – مثل اتصال ورقه های نازک فلزی (الومینیومی ) لانه زنبوری ، اجزاء سازنده بدنه و قسمت های مختلف هواپیما ، قطعات لازم در ساخت اغلب دستگاههای پرتاب به فضا جهت سفرهای فضائی
* مزایا و معایب استفاده از چسب ها ؛
مزایا:
الف) چسب ها مواد مختلفی را که ممکن است از یک جنس نبوده و ضخامت متفاوت داشته باشند.
به یکدیگر متصل می کنند . مواد ورقه ای شکل را در صورتی که سایر روش های اتصال موجب انحراف آنها از شکل طبیعی گردد تنها به کمک چسب ها میتوان به یکدیگر پیوند داد.
ب) ساخت اشکال پیچیده را در صورتی که سایر روشهای اتصال میسر ویا مناسب نباشد امکان پذیر می سازد.
ج) ظاهر محصول ساخته شده با چسباندن سطوح صاف به همدیگر بهتر و مرغوب تر می گردد و حذف درزها ، شکاف ها ، پرچ ها نیز ممکن می گردد.
د- تنوع حالت فیزیکی و روش های کاربرد چسب ها موجب می گردد که در بسیاری از فرآیند های تولیدی بتوان از آنها استفاده نمود.
ه- تجمع سریع اجزاء سازنده یک جسم در صورت استفاده از چسب میسر می گردد.
و- استحکام جسم ساخته شده از اجزاء مختلف توسط چسب اغلب بیشتر و هزینه آن کمتر از بکارگیری یک روش جایگزین دیگر است.
ز- توزیع یکنواخت تنش ها در تمام مناطق پیوند و در نتیجه حداقل بودن تمرکز تنش ها از طریق اتصال چسبی امکان پذیر است.
ح- انعطاف پذیری و قابلیت کشش خیلی از چسب ها موجب می شود که تنش های وارده بر جسم جذب شده و یا توزیع یابند.
ط- اتصال مواد حساس در برابر حرارت که سایر روش ها (مثل جوش یا لحیم ) آنها را تخریب می نماید ، امکان پذیر است.
ی- کاهش وزن در صورت استفاده از چسب به جای پرچ و پیچ و جلوگیری از خوردگی گالوانیک بین مواد غیر همجنس
ک – در بسیاری از مواد وجود لایه چسب بین سطوح موجب عایق شدن الکتریکی ، حرارتی و یا صدا در جسم می گردد.
معایب :
الف – تشکیل پیوند چسبی بستگی به آماده سازی سطوح قبل از چسبیدن ، نحوه تهیه و استعمال چسب ها اختلاط پذیری چسب با سطوح اتصال یابنده درجه حرارت ، فشار ، میزان رطوبت محیط و زمان تثبیت (یا پخت) دارد . دشواری تنظیم و کنترل این پارامترها موجب پیچیدگی فرآیند چسباندن می گردد.
ب- استحکام بهینه فوری بر خلاف سایر روش ها (مثل جوش و لحیم) عملی نمی شود.
ج- طراحی دقیق از اجزاء تشکیل دهند یک جسم لازم است تا تنش های موثر در جداسازی سطوح چسبیده به هم و همچنین انبساط حراراتی به حداقل ممکن برسد.
د- مقاومت حرارتی و نوری (نور ماوراء بنفش ) اغلب اتصالات چسبی بر خلاف سایر روش ها (جوش و پرچ) زیاد نمی باشد.
ه- هدایت الکتریکی و حرارتی چسب ها ضعیف است مگر آنکه با پر کننده مناسبی بکار روند.
و- خطر آتش گیری و سمی بودن در بسیاری از چسب های حاوی حلال وجود دارد.
ز- بازرسی کافی از پیوند چسبی ، تعمیر و ترمیم آن در صورت نیاز دشوار می باشد.
ح- تمایل به خزش در چسب های ترموپلاستیک و پوسته ای شدن در چسب های ترموست هنگامی که جسم تحت تنش است . وجود دارد.
* مواد تشکیل دهنده فرمول یک چسب؛
بسیاری از چسب ها که در گذشته مورد استفاده قرار می گرفتند از یک ماده در آب و یک حلال آلی تشکیل می شدند . اما امروزه با وجود اینکه این نوع چسب ها هنوز هم بکار می روند معمولاً چسب از مخلوطی از چند ماده ساخته می شود که هر کدام می تواند آلی یا معدنی باشد. اجزاء تشکیل دهنده یک چسب بر حسب فرآیند چسباندن و نوع جنس سطوح توام با طرح محل های متصل شونده . تعیین می گردند.
در مخلوط اجزاء مختلف یک چسب ، یک جزء پایه وجود دارد که تعیین کننده استحکام اتصال چسبی است. این جزء پایه یک پلیمر مصنوعی یا طبیعی می باشد.
در زیر اجزاء عمده سازنده یک چسب به غیر از جزء پایه معرفی می شوند:
* حلال یا رقیق کننده –
نقش این جزء تنظیم و کنترل گرانروی چسب است و تامین یکنواخت یک پوشش نازک چسبی را میسر می سازد بعضی اوقات یک زرین مایع به منظور کنترل گرانروی به چسب افزوده می شود.
- کاتالیزورها و پخت کننده ها – این مواد موجب تثبیت چسب می گردند . پخت کننده معمولاً با جزء اصلی چسب واکنش داده و ممکن است منرمر ، پلیمر و یا مخلوطی از دو یا چند ماده باشد. نسبت مولی ماده پخت کننده به جزء پایه بر خواص فیزیکی چسب اثر محسوس دارد.
برای مثال : یک آمین ساده و یا یک پلی آمید به کمک یک کاتالیزور می تواند چسب های دارای پایه رزین اپوکسی را از طریق تشکیل پیوندهای عرضی پخت نماید.
اسیدها ، بازها ، نمک ها و پراکسیدها از جمله مواردی هستند که افزایش هر کدام به مقدار خیلی کم به چسب ها ی دارای پایه زرین های ترموستی موجب تسریع عمل پخت و در نتیجه کاهش زمان پخت می گردد.
* تسریع کننده –
با افزایش این مواد به چسب سرعت پخت را می توان کنترل نمود. نوع ماده شیمیایی و مقدار آن در این امر موثر است.
* باز دارنده و کند کننده –
وجود بازدارنده در چسب موجب توقف واکنش تثبیت (یا پخت) می شود و کند کننده هم سرعت این واکنش را کاهش می دهد.
* تعدیل کننده –
(یا اصلاح کننده) – این مواد از نظر شیمیایی خنثی بوده و به چسب افزوده می شوندتا نحوه استفاده و یا خواص فرآیند چسبندگی را تغییر دهند. این مواد شامل پرکننده ها ، نرم کننده ها تینرها خیس کننده ها و ضد کف کننده ها هستند و هر کدام به منظور خاص به چسب افزوده می شوند . اگاهی از اثر هریک از این مواد بر محصولات پلاستیکی گویای نقش آن در فرمول یک چسب است.
