Varför är det så viktigt med rengöring före limning?

Du bör alltid limma mot väl rengjorda ytor, utom i vissa undantagsfall, se nedan. Det spelar ingen roll hur mycket energi du lagt på att välja ut rätt lim för det material du ska limma mot om det i slutändan inte är det materialet du faktiskt limmat mot utan smuts. Därför är rengöring innan limning så viktigt.

När det kommer till föroreningar på ett materials yta så finns det tre sätt att lyckas få vidhäftning och styrka:

  1. Ordentlig rengöring innan limning = Limmet kommer i kontakt med en ren och hållfast yta.
  2. Föroreningarna är hållfasta, beständiga och väl förankrade till underlaget.
  3. Limmet löser föroreningarna som blandas in i limmet.

I de allra flesta fall så gäller alternativ 1, inte minst för att vi ofta inte vet vad föroreningarna är för något. Lim har inte så stark vidhäftning till fett/smuts/damm som i sin tur inte har så stark vidhäftning till ytan. Ett recept som är gjort för att misslyckas.

Rengöring med lösningsmedel

Lösningsmedel är ofta det första man provar för rengöring av en yta innan limning och ofta är det fullt tillräckligt. Var dock försiktig. Lösningsmedel löser upp fetter bra men vad händer sedan: Lösningsmedlet dunstar bort och kvar blir vadå? Jo, fettet som inte kan avdunsta. För att lyckas med rengöringen med lösningsmedel och få så lika resultat varje gång, tänk på att alltid ha samma typ av trasa eller papper (med uppsugande förmåga), och försöka att låta bli att gnugga utan mer dra från ena sidan till den andra.

Isopropanol – ett bra första steg

Ofta ger rengöring med lösningsmedel ett ganska bra resultat och går snabbt och enkelt. Att torka med iso-propanol (ofta utspädd 50:50 med vatten) är ett första bra steg att prova och för det mesta tillräckligt för att få bort mindre mängder orenheter så som damm och fingeravtryck.

Starkare lösningsmedel vid behov

Starkare lösningsmedel så som aceton, MEK (metyl etyl keton) eller heptan kan behövas om ytan är täckt med till exempel smörjfett eller olja. Det kan hända för vissa metaller som till exempel fraktas med ett skyddande lager olja.

Har vi en kombination av både en oljig yta och som dessutom är väldigt smutsig så kan tuffare metoder behövas för rengöring. Då kan du överväga ett industriellt avfettningsmedel följt av en torkning med lösningsmedel.

Var också försiktig med vilket lösningsmedel du väljer för vissa plaster. Aceton är till exempel ett allt för kraftigt lösningsmedel för polykarbonat som smälter och krackelerar vid kontakt. Iso-propanol (IPA) är något mildare och brukar ofta vara ett bra val som första-steg. Dock kan extra känsliga plaster spricka även av detta. Sitter du med en polykarbonat till exempel som kanske till och med redan har visa inbyggda spänningar i sig från håltagning eller annat, bör du vara extra försiktig.

Klicka här för att lära dig mer om spänning-känsliga plaster.

Rengöring med vatten-tvätt

Vatten kombinerat med ett rengöringsmedel/diskmedel är ett riktigt bra sätt att rengöra en yta på. Till skillnad från lösningsmedel som, precis som det låter, löser upp föroreningar så gör rengöringsmedel i kombination med vatten att föroreningarna också enkelt går att skölja bort. Det kan ibland beskrivas som att fiskar (rengöringsmedlet) äter upp smutsen, sjunker mätta till botten och sedan spolas bort. Vatten är dessutom bra på det sätt att det löser upp det som lösningsmedel har svårt med – det vill säga salter- och är således ett väldigt mångsidigt medel. Vi har exempel ute i industrin där man använder diskmaskiner som vattentvätt.

Kom ihåg att skölja ordentligt efter vattentvätten – helst med avjoniserat vatten då vanligt kranvatten innehåller ämnen som kan lämna rester.

Rengöring med plasmatvätt

Behöver du uppnå ett mycket mer repeterbart resultat som blir samma varje gång? Då kanske plasmatvätt är något för dig. Plasman rengör automatiskt likadant varje gång och går mycket mer på djupet än till exempel lösningsmedels-rengöring. Dock så brukar man generellt vilja rengöra innan själva plasmarengöringen då grova föroreningar tar tid att få bort med plasma. Tänk dig plasman som en supernoggrann rengöring av sådant ditt öga kanske inte ens ser. Plasman når in i de allra minsta ojämnheterna utan problem och tar bort även minimala organiska föroreningar så som oljor, vax, fett och släppmedel – utan att lämna rester.

Plasman är en så kallad torr metod vilket betyder att den inte använder några kemikalier eller lösningsmedel. Miljövänligt och effektivt med andra ord.

Förutom rengöring innan limning så kan du även använda plasma på olika sätt för att förbehandla plast, läs mer om det här.

Håll rent efter rengöringen

Nu när du har rengjort så är det dags för nästa steg: förbehandling och/eller limning.

Kanske har till och med leverantören gjort själva rengöringen så att du slipper tänka på det. Nu är det ditt uppdrag att se till att ytorna håller sig rena fram till dess att det är dags att applicera limmet. Det vill säga:

  1. Hantera materialet endast med rena handskar. Få några fingeravtryck på ytan och du är tillbaka där du började.
  2. Tänk på var du lagrar materialet. Det kanske inte är så lämpligt att låta det ligga helt öppet i ett hörn där damm får falla fritt, eller i närheten av en annan process där kontamination av ytan är en risk.
Rengöring före limning för att få bort fingeravtryck
I ett fingeravtryck finns det bland annat fett, smuts och salter.

Nyckeln till jämn kvalitet

För att hålla kvaliteten uppe och få samma resultat av limningen varje gång så gäller det också att ytan som du limmar är likadan varje gång. Ett extra fingeravtryck eller några dammkorn kanske inte låter som mycket men kan göra stor skillnad några steg nedåt i produktionslinan. Nyckeln till en hög kvalitet i tillverkningen och inte minst i limprocessen är att hålla koll på alla detaljer så att varje steg noga kontrolleras.

Räcker det med rengöring innan limning?

Det beror på vad du ska limma, med vad du ska limma och vilka krav det finns på slutapplikationen! I vissa fall kan rengöring räcka gott och väl men i andra fall kan det vara bra att utföra en förbehandling av något slag. Förbehandlingar får bli ett annat inlägg.

Vill du ha hjälp innan dess med råd? Kontakta oss.

PS. Om du har du möjlighet så prova eller låt oss göra det.

Effekten av plasmabehandling på fet plast

En förutsättning för att ett lim ska få vidhäftning mot en yta är att limmet väter den yta som ska limmas. Om limmet inte väter ytan så finns det två alternativ: byt lim eller förändra ytan. Ett sätt att förändra ytan på är att förbehandla den – till exempel med plasmabehandling.

Vill du veta mer om vad plasma egentligen är? Klicka här.

Det finns många olika förbehandlingsmetoder för plaster, t.ex. primer, slipning, etsning, corona och plasma. I videon nedan ser du hur vätningen av en svårlimmad plast blir påverkad av plasmabehandling. Plasten i det här fallet är polypropen, eller PP, som ofta brukar refereras till som en fet plast.

Plasmabehandling (i videon med en lågtrycksplasma) har flera funktioner som du kan läsa om i vårt tidigare blogginlägg om plasma. En av den är att höja plasters ytspänning. Ytspänningen på lim och yta är vad som avgör vilka vätskor som väter vilka ytor. Den generella regeln är att ett lim får bäst vidhäftning om limmet har lägre ytspänning än plasten. Alltså gör plasmabehandlingen en yta lättare att väta och därmed också lättare att limma!

För att ta reda på vätningen så kan speciella testvätskor, eller bläck, användas. Dessa har en känd ytspänning och kan därför ge ett hum om plastens ytspänning. I videon använder vi en testvätska som har en ytspänning som ungefär motsvarar ett epoxilim.

Innan en förbehandling väter inte detta bläck plasten. Plasten har alltså en lägre ytspänning än vad limmet har. Efter plasmabehandling i 5 minuter, däremot, är resultatet helt annorlunda. Bläcket väter nu med lätthet plasten och har alltså gjort att plastens ytspänning blivit högre än vätskans (limmets).

Enligt resultatet från detta test bör nu plasten vara betydligt mer lättlimmad (även om fler faktorer givetvis kan påverka).

Hur fungerar lågtrycksplasman?

  1. Lägg in detaljer i lågtryckskammaren.
  2. Med hjälp av en vakuumpump sjunker trycket i kammaren till ca 0,2 – 0,4 mbar.
  3. En gas leds in i kammaren (i detta fall vattenånga) och omvandlas till plasma som peppras på plastens yta för att förändra den på olika sätt. Den lysande lila färgen som syns är plasman.
  4. Efter några minuter, släpper man på trycket och plasten kan tas ur kammaren.

Är du intresserad av att veta mer om plasma?

Hör av dig!

Plasmabehandling för bättre limresultat

Plasmabehandling av plastdetaljer som ska limmas blir vanligare och vanligare och kan ersätta behovet av andra förbehandlingar.

Plasmabehandling kan möjliggöra för limning även av svårlimmade ”feta” plaster och minska användningen av kemikalier så som primers, etsning eller tuffa rengöringar.

Vad är plasma?

I skolor lär man ut att det finns tre olika tillstånd: fast, flytande och gas, men det finns faktiskt fyra. Det fjärde tillståndet är just plasma, som också är den vanligaste materian som förekommer i hela universum. Plasma är det fjärde tillståndet!

Plasma är en samling atomer (se det som en behållare fylld med en gas) som har absorberat tillräckligt med energi för att separera elektronerna från sina kärnor. Dessa elektriskt laddade partiklar kallas joner. Plasma är en blandning av dessa joner, radikaler, elektroner och neutroner.

När detta händer, fungerar plasma inte längre som en gas. Denna ”laddade partikelsoppa” har nu elektriska egenskaper, och skapar ett magnetfält (på grund av det elektriska fältet). Dessa laddade partiklar avger ljus och andra former av elektromagnetisk strålning.

Gaser kan bli till plasma på flera sätt, men det handlar alltid om att pumpa in en gas och tillföra energi. En gnista i en gas kommer att skapa en plasma som är användbar i industriella processer vid exempelvis rengöring. Plasmabrännare används t.ex. inom tung industri för att skära i metall.

Solen är den största samling av plasma närmast jorden. Solens enorma hetta sliter elektroner från väte och helium molekyler som bildar plasma. Solen, är som de flesta stjärnor, är en gigantisk plasmaboll.

Plasma-tekniken har många möjligheter

Plasma används inom många områden där man i slutändan önskar sammanfoga olika material, ändra deras ytor, minska kontaktvinkeln (= öka vätningen) och få bättre adhesion. Med plasmabehandling kan du förändra nästan alla ytor på något sätt. Detta genom rengöring, aktivering, etsning och/eller beläggning med till exempel hydrofoba och hydrofila skikt, barriärer, friktionsminskande beläggningar eller liknande.

Inom limningsteknik använder man plasma framförallt för rengöring (alla material), kemisk aktivering av svårlimmade ytor (plaster) och för att förändra ytstrukturen på substratet. Med hjälp av dessa effekter får du en bättre vätning av ytan och därmed en en bättre vidhäftning. Även för traditionellt svårlimmade typer av ytor, så som för feta plaster.

Exempel från verkligheten

Skjuvstyrka uppmätt på överlappsfogar limmade med 2-komponentsepoxi.

MaterialObehandlad

 

[N/mm2]

Plasmabehandlad

 

[N/mm2]

Polyamid (PA)6,128,5
Polyeten (PE)2,722,5
PET3,812,0
Polypropen (PP)2,722,2
Polystyren (PS)4,128,9
Teflon (PTFE)0,55,4
Polyvinylfluorid (PF)2,09,2

Vad händer vid plasmabehandling?

Plasmabehandlingen brukar ha tre huvudsakliga effekter:

Rengöring

Gasen som tillförs plasmakammaren, ofta syrgas, som alltså har blivit till en plasma och reagerar nu med organiska föroreningar på ytan och bränner i grund och botten bort dem. Biprodukterna från förbränningen sugs bort tack vare vakuum eller lågt tryck. Metallers oxider reduceras också.

Aktivering

Vid användning av syrgas, luft eller vattenånga som gas, kan polära grupper fås att sätta sig på ytan av det som behandlas. Dessa polära grupper förbättrar vätningen av ytan och gör det alltså lättare att få god vidhäftning. Denna del av processen håller bara under en viss tid som kan vara olika för olika plaster.

Etsning

När plasmans innehåll pepprar ytan leder den till att ytan får en relativt kontrollerad ytgrovhet. Denna effekt är permanent och kan vara både en kemisk och fysisk effekt.

Coating

En fjärde effekt kan uppnås vid användning av specifika gaser. Ytan kan funktionaliseras med specifika grupper och på så sätt få andra egenskaper. Detta kan du utnyttja för att till exempel få en hydrofob yta.

Olika typer av plasmautrustning

Det finns dessutom olika sorters plasma beroende på vad du ska göra och vad du vill att din plasmabehandling ska uppnå..

Lågtrycksplasma

Lågtrycksplasma innebär en liten mängd gas i ett vakuum (en kammare) som aktiveras med en radiofrekvens. Energirika joner och elektroner blir till och, tillsammans med andra reaktiva partiklar, utgör själva plasman. Denna plasma kan du nu utnyttja till att mycket effektivt ändra på ytor.

Lågtrycksplasman har tre effekter:

  • Mikrosandblästring: Tack vare att joner bombarderar ytan.
  • Kemisk reaktion: Den joniserade gasen reagerar kemiskt med ytan.
  • UV-strålning: UV-strålning bryter ner långa komplexa kolväteföreningar, dvs rengör genom att förvandla smuts på ytan till gas.

Med hjälp av att variera processparametrar som tryck, effekt, tid, gasflöde och gas (vanligast: syre, vattenånga eller argon) ändrar sammansättningens operativa egenskaper i plasman. Du kan uppnå flera effekter i ett och samma processteg.

Plasmabehandling för bättre limresultat
Diener Femto, Pico och Nano
Atmosfärisk plasma (”Luft-plasma”/Plasma beam)

I atmosfärisk plasmateknik, strömmar en gas (luft) vid atmosfärstryck genom ett munstycke en hög spänning på ett sådant sätt att den skapar en plasma Plasma strömmar då ut ur munstycket.

Vid en atmosfärisk plasmabehandling får du i huvudsak två effekter som sker genom de reaktiva partiklarna i plasman:

  • Precisionsrengöring
  • Aktivering

Dessutom avlägsnas på köpet eventuella löst vidhängande partiklar ifrån ytan som ska rengöras/aktiveras med hjälp av den komprimerade tryckluften som ger en aktiv gasstråle.

Med hjälp av att variera processens parametrar såsom tid och avstånd från substratets yta så kan du påverka plasmabehandlingen på olika sätt. Med plasman följer en del värme.

Diener Plasma beam

Hitta din plasma här

Copyright © T Gawalewicz. GA Lindberg AB

Tel: +46 8 703 02 00

Limma ”feta plaster” (Polyeten och Polypropylen) – Det här behöver du tänka på

Feta plaster, som till exempel polypropen (PP) och polyeten (PE) är svåra material att limma. Polyolefiner kallas ibland för ”feta plaster” och har väldigt låg ytspänning.

För att limma ett material bör materialets ytspänning vara högre än det för limmet som ska användas. Annars blir det en effekt som kan liknas vid en vattendroppe på en vaxad bil. D.v.s. du får ingen vätning av limmet på materialet.

Alla flytande material (i detta fall lim) strävar efter att ha så låg energi som möjligt, och i vätskors fall är det i formen av runda droppar.
Ytan måste alltså erbjuda en ännu bättre lösning för limmet.

Lim och ytspänning
Figur 1. Vänster: limmet har högre ytspänning än ytan – ingen vätning. Höger: Limmet har lägre ytspänning än ytan – spontan vätning.

Förutom ytspänningen i sig så måste också limmet hinna väta ytan innan det härdar eller blir för trögflytande.

Om inte dessa två krav uppfylls så är det svårt att uppnå bra vidhäftning och en hållbar limfog.

I princip finns två vägar att gå. Antingen höjer du, på ett eller annat sätt, ytspänningen på materialet (den svårlimmade plasten) så att ett lim fungerar eller så använder du ett lim med lägre ytspänning än materialet.

Är du här i form av privatperson? Tyvärr är nedan limmer för industriellt bruk och därför mycket svåra att få tag på som privatperson. Vi rekommenderar att du vänder dig till till exempel en järnhandel och frågar efter deras alternativ.

Alternativ 1 – Utför en förbehandling

1) Använd en primer anpassad för polyolefiner (feta plaster) innan limning. Till exempel Permabond Polyolefin Primer (POP) följt av ett cyanoakrylatlim (snabblim). En primer kan ha många funktioner, varav en är att fungera som en kopplingslänk mellan yta och lim och förbättra vätningen.

2) Plasmabehandling av materialet innan limning för att höja dess ytspänning.

3) Flambehandling eller Etsning för att höja ytspänningen på materialet.
Dessa metoder kan även vara värda att testa vid problem vid limning av andra svårlimmade material, så som silikon eller Teflon.

Alternativ 2 – Använd ett lim som kan limma polyolefiner utan förbehandling

Idag finns det ett fåtal limmer som klarar av att limma feta plaster utan förbehandling:

1) Använda en 2-komponents MetylMetAkrylat (akryllim) som är speciellt framtaget för att limma feta plaster.
Exempel på lim: 3M DP8005, 3M DP8010, Permabond TA4605, Permabond TA4610 och Permabond TA4620.

2) Använda ett smältlim som är speciellt framtaget för att limma polyetenplast. Exempel på smältlim som fungerar bra: 3M 3748DowSil HM-2510

Att tänka på vid limning:

Vid all typ av limning är det av yttersta vikt att ha rena ytor innan limning.

Det bästa är då att använda ett rengöringsmedel som inte lämnar några rester som kan störa limningen.

Helst ska ett rengöringsmedel som används vara ett som i branschen ofta kallas Supercleaner likt 3M Cleaner Spray, som tar bort smuts, olja, fett mm – utan att det lämnar någonting efter sig.

Iso-propanol (IPA) som 3M VHB Rengöring är oftast ett mycket bra val av rengöringsmedel med bra förhållande mellan rengöring och arbetsmiljö. Finns som våtservetter, trasor och ren vätska.

Det är också, ur produktionstekniska aspekter, viktigt att tidigt i en limprocess se på hela limprocessen. Med allt från förpackningsstorlekar, doseringssystem för de olika limmerna, eventuella krav på mixning av exempelvis 2K lim, totalekonomi, hälsa & miljö mm.

För att få hjälp med detta, kontakta gärna ansvarig säljare för just ditt område.