Limning
Med lim förstås ett material som applicerat mellan två andra material förmår dessa att sitta ihop. Limmet bildar alltså en fog som genom sin inre sammanhållning (kohesion) och sin vidhäftning (adhesion) får de sammanfogade materialen att bilda en enhet.
Det har funnits många teorier om hur ett lim fungerar d v s vad vidhäftning egentligen är. Idag anses limförmågan vara en fysikalisk mekanism, nämligen adsorbtion (ej att förväxla med absorbtion som betyder uppsugning).
Adsorbtion innebär att molekyler dras till varandra av så kallade van der Waals krafter. Dessa krafter är som störst när avståndet mellan molekylerna är i storleksordningen 3 – 4 Ångström ( en Ångström [Å] är lika med en tiomiljondels millimeter). När avståndet ökar till över 5 Å är kraften i princip obefintlig. I praktiken betyder detta att om det vore möjligt att pressa två ytor samman så tätt att avståndet blev under 5 Å, så skulle en fog uppstå. Så släta ytor finns emellertid inte.
En vätska däremot kan forma sig till underlaget och komma tillräckligt nära. Kan vätskan sedan överföras i fast form utan krympning så uppstår en limfog. En förutsättning för att vätskan (limmet) skall komma tillräckligt nära är att den har en ytspänning som är lägre än underlagets.
Ytspänningen för epoxilimmer ligger i storleksordningen 35 – 45 mN / m. Material som har lägre ytspänning än epoxi är mycket svårlimmade.
Exempel på sådana material är Teflon med ytspänningen 18.5 mN / m och polyeten som ligger på 32 mN / m. Trä däremot med ytspänning omkring 200 mN / m och metaller som ligger mellan 200 och 2000 mN / m är lättlimmade.
Om limmets ytspänning ligger på rätt sida d v s lägre än underlagets säger man att limmet har förmåga att väta på underlaget. Denna vätförmåga har även med limmets konsistens att göra.
För att kunna välja rätt lim till ett förband, är det viktigt att göra en kravanalys.
Exempel på kravfaktorer är
» Vilka krafter kommer att påverka fogen
» Inom vilka temperaturområden skall fogen fungera
» Är materialen som skall fogas samman sugande
» Behöver materialen förbehandlas före limning
» Väter limmet materialet tillräckligt
» Är fogen sådan att den skall utfyllas
» Vilka härdningsförhållanden råder
» Skall limmet blandas manuellt eller med maskin
En limfogs förmåga att överföra krafter, beror på hur krafterna skall överföras. I princip finns det fyra grundfall, nämligen dragkrafter, skjuvkrafter, fläkning och klyvning.
Epoxilimmer har en mycket hög draghållfasthet och klarar därför drag och skjuvkrafter bra.
Motståndskraften för fläkning och klyvning är däremot mindre bra. Det är alltså viktigt att fogar utformas så att de i minsta möjliga utsträckning utsätts för fläkning och klyvning. Värmehärdade epoxilim av enkomponentstyp har generellt bättre fläkmotstånd än rumstemperaturhärdade.
Fogens arbetstemperatur är viktig att känna till. Alla limmer har temperaturbegränsningar. Ofta anges i limspecifikationen limmets HDT (Heat Deflection Temperature). Vid HDT tappar limmet snabbt hållfasthet. Rumstemperaturhärdad epoxi har HDT mellan + 40° och + 70°C. I undantagsfall något högre.
Värmehärdade limmer kan klara temperaturer upp mot + 250°C. Vidare bör man känna till skillnader i längdutvidgningskoefficient mellan limmet och de limmade ytorna. Är skillnaden stor måste limmet kunna ta upp den skjuvspänning som uppkommer vid temperaturvariationer.
Om materialen som skall limmas är sugande, d v s kan absorbera en vätska, måste hänsyn tas till detta vid val av lim.