Jak a čím lepit kovy: druhy lepidel, jak si vybrat, s čím spojit

Tradiční metodou spojování kovových součástí je svařování nebo šroubování pomocí šroubů a vrutů. Svar zajišťuje hermetické a nepohyblivé spojení součástí, ale není vždy možné svařování použít doma.

Svařování tenkostěnných kovů představuje další výzvu. Svařování neželezných kovů vyžaduje speciální vybavení, což také s sebou nese určité komplikace u tohoto typu spojení kovů s kovem.

Nejjednodušší způsob, jak realizovat šroubové spojení dvou částí v průmyslových i domácích podmínkách. Významnou nevýhodou tohoto typu spojení je, že za prvé není zcela hermetické. Za druhé, při různých typech deformací aplikovaných na spojované části závisí pevnost spojení pouze na pevnosti šroubů. Lepené spojení postrádá většinu výše popsaných nevýhod.

V současné době je k dispozici mnoho spojů, které dokáží spojovat různé kovy bez ohledu na jejich tloušťku nebo značku.

Navíc v případě lepeného spoje, v případě jeho deformace, je zatížení rovnoměrně rozloženo podél lepeného švu. To výrazně zvyšuje pevnost takového spojení.

Druhy lepidel pro kovové výrobky

Z mnoha typů lepidel určených k lepení kovů na kov lze rozlišit několik skupin:

• Oboustranná páska. Vyrábí se ve formě syntetické pásky různé tloušťky s naneseným lepidlem na obou stranách. Šířka pásky se volí na základě požadované šířky lepeného spoje. Vyznačuje se vysokou mírou pohodlí při lepení kovových dílů. Tloušťka pásky umožňuje dosáhnout hermetického lepeného spoje v případě volného uložení dílů. Nevýhodami oboustranné pásky je nízká pevnost lepeného spoje a nízká trvanlivost.
• Jednosložkové směsi. Dodávají se ve formě různých lepidel na bázi kaučuku nebo silikonu. Složení, které umožňuje lepení dílů, polymeruje na vzduchu nebo pod vlivem vzdušné vlhkosti. Vytvrzené složení připomíná hustou gumu. Jsou nejuniverzálnější v použití a umožňují lepení nejen kovu, ale i výrobků z jiných materiálů. Mezi nevýhody patří nízká pevnost lepeného švu a nutnost pečlivé přípravy lepených povrchů.
• Dvousložkové lepidlo. Jako základ se používá polyuretanová nebo epoxidová pryskyřice. Pro polymeraci se používají speciální tvrdidla. Mohou být buď tekutá (například lepidlo Moment), nebo pastová (svařování za studena). Má vynikající adhezní vlastnosti, šev je pevný a odolný. Umožňuje spojovat obrobky z různých materiálů. Dvousložkové kompozice tvoří nejsilnější a nejodolnější šev, který tuhne mnohem rychleji než jednosložkový.

Jak vidíte, existuje široká škála lepicích směsí od různých výrobců pro lepení kovů. Proto byste se při odpovědi na otázku, co lze použít k lepení kovu na kov, měli blíže podívat na všechny možné metody a možnosti provedení spojení pomocí lepidla a poté můžete učinit jednoznačný závěr o tom, které lepidlo je v konkrétním případě nejvhodnější.

Jak vybrat dobré lepidlo

Není žádným tajemstvím, že nejlepší je to, co plní pouze svůj účel. Stejná situace je s lepidlem na kov. V závislosti na vlastnostech, které musí šev splňovat, je třeba zvolit pro tento účel správné lepidlo. Například produkt Klyon-812 vám umožní slepit mnoho různých materiálů. Spoj je velmi pevný, ale tvrdý a křehký. Díky tomu jej lze použít pro výrobky, které nepodléhají následné deformaci nebo vibracím. BK-20 na polyuretanové bázi tvoří elastický a odolný lepený spoj, takže se nebojí deformace a vibrací. Níže se budeme zabývat tím, v jakých případech je lepší použít to či ono lepidlo.

Jak správně spojovat kovové povrchy

Pro dosažení pevného a trvanlivého spojení nestačí nanést lepidlo na materiál a stlačit díly k sobě. Lepení kovů se skládá z řady postupů, které lze při provádění rozdělit do tří fází:

• Předběžná fáze. Příprava k lepení. V této fázi se povrch kovových dílů očistí od pevných nečistot a rzi. Poté je vhodné slepené plochy mírně zmatnit. To se provádí pro lepší přilnavost povrchu k lepenému materiálu.
• Proces lepení. Před nanesením lepidla na díly je nutné jej důkladně promíchat. V případě použití dvousložkové směsi se obě složky důkladně promíchají v poměrech uvedených v návodu. Poté se lepicí hmota rovnoměrně nanese na předem připravené lepené povrchy. Po nanesení lepidla se díly k sobě poměrně silně přitlačí a nechají se vytvrdnout. Doba tuhnutí lepidla je uvedena v návodu a liší se v závislosti na složení.
• V závěrečné fázi se provádí vizuální kontrola kvality spoje. Spoj se v případě potřeby očistí pilníkem nebo brusným papírem. Pokud je spoj vystaven vysoké vlhkosti, provede se jeho hydroizolace.

Tento technologický postup je univerzální pro všechny druhy materiálů a umožňuje lepení nejen kovu, ale i skla, keramiky a plastu.

Žádný krok procesu nelze vynechat, jinak by to vedlo ke katastrofálnímu a nepředvídatelnému výsledku. Je nutné přesněji zvážit kroky prováděné v každé fázi.

Příprava povrchů k lepení

Důležitým krokem, který ovlivňuje spolehlivost a trvanlivost spoje, je příprava spojovaných povrchů před jejich lepením. Lepidlo nemůže správně přilnout k znečištěnému nebo rezavému povrchu, proto byste měli nejprve spoj přejít brusným papírem o zrnitosti 120-240. Pokud je na něm nějaký tvrdý povlak, jako je barva, lak nebo jiný, je nutné jej také odstranit. Brusný papír zanechá drobné škrábance, ale neměli byste se jich bát. Jsou potřebné pro dobrou přilnavost lepidla a kovu. Po mechanickém opracování se díly pečlivě odmastí rozpouštědlem nebo acetonem.

Můžete použít jakékoli rozpouštědlo, protože nepoškodí kovové části. Neměli byste však používat benzín ani žádná ředidla na barvy.

Zanechávají na kovovém povrchu tenkou vrstvu přísad, které zabrání pevnému slepení kovu. Po odmaštění a po vyčkání zaschnutí povrchu můžete zahájit lepení. V závislosti na typu švu se rozlišuje statické a deformační lepení.

Statické tuhé spojování kovů

Je použitelné v konstrukcích, které nejsou vystaveny dynamické deformaci. Směsi použité pro takové lepení tvoří velmi tvrdý a odolný spoj, schopný odolat velkému zatížení. Ve skutečnosti dva díly po takovém slepení tvoří monolitickou strukturu, velmi odolnou proti smykovému prasknutí. V tomto případě se používá lepidlo jako PURAFLEX 9155 nebo Klyon-812.

Nevýhodou tuhého spojení dílů je křehkost švu, proto ty struktury, které jsou vystaveny deformaci, vyžadují deformační lepení a volbu jiného lepidla.

Pevné spojování se nejčastěji používá ve stavebnictví a při výrobě obráběcích strojů.

Deformační spojování kovů

Dilatační spáry se používají, když je lepená konstrukce vystavena různým typům deformací nebo vibrací. Spoj je poměrně pružný a může se mírně natahovat. Směsi používané pro takové lepení jsou nejčastěji na bázi polyuretanů nebo epoxidových pryskyřic se změkčovadly. Můžeme doporučit takové lepidla jako PURAFLEX 9140 nebo VK-20. Jsou nepostradatelné při montáži konstrukcí vystavených vibracím. Nejčastěji se používají při montáži dveří, kabin a výtahů.

Epoxidová pryskyřice

Základem většiny kompozic schopných lepit různé díly je epoxidová pryskyřice. Má vysokou přilnavost k téměř jakémukoli materiálu, jako je kov, plast, sklo, keramika. Pod vlivem tvrdidel epoxidová pryskyřice polymeruje a tvrdne. Po ztuhnutí správnou technologií je epoxidová pryskyřice bez plniv pro organismy naprosto neškodná. Její použití v průmyslových podmínkách je však omezené vzhledem k tomu, že po vytvrzení některé části zůstávají v původní podobě.

Nevytvrzená epoxidová pryskyřice je silný jed a může způsobit tělu nenapravitelné poškození.

V závislosti na množství plniva a změkčovadla lze epoxidovou pryskyřici použít k lepení kovů dohromady a vytvořit tak buď statický tuhý šev, nebo elastický deformační šev.

Zlepšení kvality lepení

Jak již bylo zmíněno, předběžná příprava povrchu má velký vliv na to, jak bude složení lepit kov. Povrch by měl být důkladně očištěn od rzi a dalších pevných nečistot pomocí brusného papíru. Během čištění je také nutné odstranit barvu, staré lepidlo a další vrstvy pokrývající holý kovový povrch. Nejlepší je použít brusný papír o zrnitosti 120–240, který vytvoří potřebné škrábance, na které se lepidlo lépe přichytí. Po mechanickém očištění povrchu se povrch důkladně odmastí pomocí rozpouštědla nebo acetonu. Nedoporučuje se používat benzín, petrolej ani jiná ředidla barev, zanechávají na povrchu lepených polotovarů tenkou vrstvu cizího materiálu, která jim neumožní dobré slepení.

Mezi další opatření, která umožní lepší lepení kovových dílů, patří použití speciálních základních nátěrů. Nanášejí se na lepený povrch před přímým lepením a slouží ke zlepšení přilnavosti mezi lepidlem a materiálem.

Například bez ohledu na to, jak dobrá je přilnavost epoxidové pryskyřice k kovovému povrchu, lepidlo BF-2 má nejlepší přilnavost ke kovu ze všech dostupných lepidel. Proto je tento základní nátěr široce používán mezi jachtaři, kde je nutné, aby epoxid pevně slepil dva díly a spoj se nebál vlhkosti. Za tímto účelem se BF-2 nanáší v tenké vrstvě na pečlivě připravené lepené plochy. Jeho vrstva schne hodinu a půl při teplotě 130 až 180 stupňů. Hlavní je, aby vrstva lepidla schla a nespálila se ani nepřehřála. Poté můžete lepit epoxidovou pryskyřicí podle pokynů, lepený spoj s takovým spojem bude mnohem pevnější než bez použití BF-2.

Lepení materiálů s různými koeficienty lineární roztažnosti

Různé koeficienty lineární roztažnosti materiálů vedou k tomu, že při zahřívání a ochlazování dochází k významné deformaci lepeného spoje při zatížení. Bylo by logické uvažovat, že samotný šev by měl být poměrně elastický. Takové materiály se nejlépe lepí směsí na bázi polyuretanu. V zásadě není žádný rozdíl v lepení materiálů s různými koeficienty roztažnosti a deformace při lepení. Hlavní rozdíl spočívá pouze v tom, že v prvním případě musí lepený šev odolat vyšší teplotě.

Lepení kovů vystavených vlhkosti

Holý kovový povrch je poměrně náchylný k vlhkosti. To způsobuje oxidaci kovu a jeho korozi. Lepený spoj je obecně velmi odolný vůči vlhkosti a po dlouhou dobu prakticky nemění své vlastnosti. V případě neustálé přítomnosti vlhkosti v blízkosti lepeného spoje ji však lepidlo může absorbovat. Kov bude přímo vystaven vlhkosti, což nepochybně způsobí proces koroze.

Aby se těmto destruktivním procesům zabránilo, lepené spoje se dodatečně utěsní nějakým druhem vodotěsného nátěru. Například vrstvou barvy.

V případech, kdy je nutné přilepit kov k poréznímu materiálu, jehož póry snadno vedou vlhkost, by měl být tento porézní materiál také předem hydroizolován nanesením barvy, laku nebo podobné hydroizolace.

Závěrem bych rád poznamenal, že lepit kovové díly zvládne kdokoli. Správný výběr lepidla a materiálů pro lepení, stejně jako pečlivá příprava povrchu, dle materiálu uvedeného v článku, činí z lepených spojů kovů skutečnou alternativu k elektrickému svařování. Zároveň lze lepit materiály, které nelze svařovat. Například materiály jako kov a plast, keramika, kámen, dřevo. Lepit lze téměř vše.