LIJMEN 2014 - Presentatie Arnold Knottnerus

LIJMACADEMIE
Duurzaamheid van
lijmverbindingen
ir. Arnold Knottnerus
European Adhesive Engineer
DVS®/EWF 3309 – EWF 517-1
EAB- & EAS-partner van
Hilvarenbeek, 30 oktober 2014
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Inleiding
Sheet 2 van 31
 Inleiding
 Veroudering van materialen
 Veroudering van lijmverbindingen
 Verouderingsonderzoek
 Laboratoriumonderzoek
 Recente onderzoeksresultaten
 Aanbevelingen
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Inleiding
Sheet 3 van 31
Definitie “duurzaamheid”:
De duurzaamheid van een lijmverbinding is
diens weerstand tegen veroudering.
Definitie “veroudering”:
Veroudering is de verandering van
(mechanische) eigenschappen van een
lijmverbinding tijdens gebruik.
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Veroudering van materialen
Sheet 4 van 31
 Inleiding
 Veroudering van materialen
 Veroudering van lijmverbindingen
 Verouderingsonderzoek
 Laboratoriumonderzoek
 Recente onderzoeksresultaten
 Aanbevelingen
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Veroudering van materialen
Sheet 5 van 31
Veroudering van metalen:
ONDER INWERKING VAN:
CHEMISCHE INVLOEDEN
Bron: bulktech.nl
Bron: boothobby.nl
EAB- & EAS-partner van
CORROSIE
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Veroudering van materialen
Sheet 6 van 31
Veroudering van metalen:
ONDER INWERKING VAN:
MECHANISCHE INVLOEDEN
Bron: matdl.org
Bron: coldwork.com
EAB- & EAS-partner van
VERMOEIINGSSCHEUREN
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Veroudering van materialen
Sheet 7 van 31
Veroudering van kunststoffen:
ONDER INWERKING VAN:
CHEMISCHE INVLOEDEN
MEDIA - CHEMISCHE DEGRADATIE, HYDROLYSE
MECHANISCHE INVLOEDEN
STATISCH BELASTING - KRUIP
FYSISCHE INVLOEDEN
UV-STRALING, WEEKMAKER (WATER),
OPLOSMIDDELEN, TEMPERATUUR
BIOLOGISCHE INVLOEDEN
SCHIMMELVORMING
EAB- & EAS-partner van
MIGRATIE ASPECTEN
VERANDERING OPPERVLAKTE-EIGENSCHAPPEN
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Veroudering van lijmverbindingen
Sheet 8 van 31
 Inleiding
 Veroudering van materialen
 Veroudering van lijmverbindingen
 Verouderingsonderzoek
 Laboratoriumonderzoek
 Recente onderzoeksresultaten
 Aanbevelingen
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Veroudering van lijmverbindingen
Sheet 9 van 31
Veroudering van lijmverbindingen:
Lijmen zijn kunststoffen
Lijmverbindingen hebben een
adhesiezone
Cohesiezone
Overgangszone
Adhesiezone
EAB- & EAS-partner van
Lijmdeel
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Veroudering van lijmverbindingen
Sheet 10 van 31
Veroudering van lijmverbindingen:
Adhesie-zone
FYSISCHE INVLOEDEN
WATER CONCUREERT MET FYSISCHE
WISSELWERKINGEN TUSSEN LIJM EN
LIJMDEEL
CHEMISCHE INVLOEDEN
WATER KAN METAALOXIDELAGEN DESTABILISEREN
(BONDLINE CORROSION)
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Veroudering van lijmverbindingen
Sheet 11 van 31
Alle genoemde verouderingsprocessen
zijn temperatuurafhankelijk.
Drempelwaarde is bepalend
Verschillende invloeden
kunnen elkaar versterken
(Bijvoorbeeld spanningsscheurvorming bij
kunststoffen)
Bron: AnnealingPlastics.com
EAB- & EAS-partner van
Belastingshistorie van de lijmverbinding
heeft invloed.
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Veroudering van lijmverbindingen
Sheet 12 van 31
Veroudering van lijmverbindingen:
EAB- & EAS-partner van
Bron: GraphicRiver.net
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Verouderingsonderzoek
Sheet 13 van 31
 Inleiding
 Veroudering van materialen
 Veroudering van lijmverbindingen
 Verouderingsonderzoek
 Laboratoriumonderzoek
 Recente onderzoeksresultaten
 Aanbevelingen
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Verouderingsonderzoek
EAB- & EAS-partner van
Sheet 14 van 31
In het ideale geval worden testen uitgevoerd:
a) Op het uiteindelijke product
b) Onder feitelijke gebruiksomstandigheden
c) In realtime
Bron: 18ennu.nl
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Verouderingsonderzoek
Sheet 15 van 31
In plaats van op echte producten worden er
seriematig gestandaardiseerde proefstukken
gemaakt en getest.
Deze proefstukken worden gemaakt uit
dezelfde materialen (en oppervlaktecondities)
als de uiteindelijke lijmverbinding.
Ook wordt het lijmsysteem
en de lijmprocedure zo
veel mogelijk nagebootst.
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Verouderingsonderzoek
Sheet 16 van 31


EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Verouderingsonderzoek
EAB- & EAS-partner van
Sheet 17 van 31
Destructieve testmethode
F
b
l
lo
F
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
Sheet 18 van 31
LIJMACADEMIE
Verouderingsonderzoek
Bron: Habenicht
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Laboratoriumonderzoek
Sheet 19 van 31
 Inleiding
 Veroudering van materialen
 Veroudering van lijmverbindingen
 Verouderingsonderzoek
 Laboratoriumonderzoek
 Recente onderzoeksresultaten
 Aanbevelingen
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Laboratoriumonderzoek
EAB- & EAS-partner van
Sheet 20 van 31
Realtime onderzoek in feitelijke
gebruiksomstandigheden is het beste maar
natuurlijk niet erg praktisch.
In laboratoriumomgeving wordt daarom
verouderingsonderzoek gedaan onder
gesimuleerde, meer extreme, frequent
wisselende omstandigheden.
Het is hierbij de bedoeling om
lijmverbindingen in korte tijd te verouderen.
Na veroudering wordt gemeten hoe ver de
mechanische eigenschappen van de
lijmverbinding verminderd zijn.
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Laboratoriumonderzoek
EAB- & EAS-partner van
Sheet 21 van 31
Veel gebruikte normering is de EN ISO 9142
“Lijmen – Keuzecriteria voor laboratoriumverouderingscondities voor het testen van
lijmverbindingen.”
Klimaatwisseltestkast als voorbeeld van
verouderingsapparatuur op laboratoriumschaal
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Laboratoriumonderzoek
Sheet 22 van 31
Tevens:
- EN ISO 4892
(Xenon- UV verouderingstesten)
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Laboratoriumonderzoek
Sheet 23 van 31
- EN ISO 175
(bestendigheid tegen onderdompeling in
vloeibare chemicalien)
- EN ISO 9227
(zoutsproeitest)
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Laboratoriumonderzoek
Sheet 24 van 31
Een bron van discussie is de vertaling van de
resultaten bij versnelde veroudering, naar de
feitelijke situatie.
Twee onderzoekstrajecten:
- Promotieonderzoek van ………..
(……………………….). Onderzoek naar
veroudering van lijmverbindingen in treinen tramtoepassingen.
- Voorbereiding voor een onderzoek naar
veroudering van lijmverbindingen in
maritiem milieu. …………………., e.a.
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Recente onderzoeksresultaten
Sheet 25 van 31
 Inleiding
 Veroudering van materialen
 Veroudering van lijmverbindingen
 Verouderingsonderzoek
 Laboratoriumonderzoek
 Recente onderzoeksresultaten
 Aanbevelingen
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Recente onderzoeksresultaten
Sheet 26 van 31
• RVS304 - St235, verlijmd met MMA,
voorzien van 2C coating systeem
• 10 dagen Cataplasma 70°C  -/- 29%
• 10 dagen Zoutsproeitest  -/- 25%
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Recente onderzoeksresultaten
Sheet 27 van 31
• PVC – PVC, MMA
• 1 week Klimaatwissel +70°C -/-20°C
 -/- 11% (SF)
• 4 weken Klimaatwissel +70°C -/-20°C
 -/- 17% (SF)
• 4 weken UV-sproei
 -/- 15% (SF)
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Recente onderzoeksresultaten
Sheet 28 van 31
• Alu gecoat – Alu gecoat, MS Polymeer,
Siliconen en 1C PU
• 4 weken Klimaatwissel +70°C -/-20°C
MS Polymeer  -/-35% (CF)
Siliconen  >>-/-50% (AF)
• 4 weken UV-sproei
MS Polymeer  (CF)
Siliconen  (CF)
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Aanbevelingen
Sheet 29 van 31
 Inleiding
 Veroudering van materialen
 Veroudering van lijmverbindingen
 Verouderingsonderzoek
 Laboratoriumonderzoek
 Recente onderzoeksresultaten
 Aanbevelingen
EAB- & EAS-partner van
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
LIJMACADEMIE
Aanbevelingen
EAB- & EAS-partner van
Sheet 30 van 31
De duurzaamheid van een lijmverbinding
kan verbeterd worden door:
 Zo veel mogelijk chemische bindingen
tussen lijm en lijmdeel
 Door de lijmnaad te sealen
Lijmacademie’s LT-wens:
 Meer praktisch onderzoek naar realtime
versus versnelde veroudering;
 Opzetten bibliotheek voor centrale
registratie&publicatie meetresultaten
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.
Sheet 31 van 31
LIJMACADEMIE
Dank voor uw aandacht ….
EAB- & EAS-partner van
Bron: Kortom.be
Duurzaamheid van lijmverbindingen
© 2014 - Lijmacademie B.V.

Download Report