25. září 2017 12:50

Průmyslové lepení je především „Hotmelt“

Lepení je jedna z nejběžnějších metod spojování materiálu – každý ho známe z domova.

Přesto se toho o lepení v průmyslovém prostředí ví docela málo, vždyť metody spojování materiálů pomocí šroubů, svařování, dokonce i nýtování jsou veřejnosti daleko známější. Pojďme se tedy podívat, jak a co se lepí za zavřenými dveřmi továren. Rozsah toho, co se v různých segmentech průmyslu slepuje, je obrovský, začněme tedy nejperspektivnějším a zdaleka nejpoužívanějším způsobem nanášení lepidel – tavným lepením, obvykle nazývaném anglicky „Hotmelt“.
Proč v průmyslovém použití zvítězilo právě tavné lepení, když v domácím použití ho považujeme spíš za méně šikovný způsob lepení? Vždyť u kontaktního sekundového nebo kaučukového lepidla potřebujeme jen tubu, nanášení je snadné a spoj do několika sekund či minut dobře drží? A polyuretanová pěna nebo tmel drží tak, že dokáže nahradit hmoždinky? Přitom k tavnému lepení potřebujeme mít pistoli, elektrický proud, a lepidlo často zatuhne dřív, než stačíme přiložit lepené plochy k sobě…
Průmyslová tavná lepidla jsou úplně jiný svět. Existují stovky variant tavných lepidel, vhodných pro lepení takřka jakýchkoli materiálů – často se doslova vyvíjejí v laboratořích pro jednu konkrétní aplikaci. To je umožněno tím, že existuje několik chemických základů, každý se hodí pro jiné aplikace. Podle tohoto základu se označují zkratkami jako:

• EVA – lepidla pro běžné použití, nejčastěji v obalovém průmyslu
• APAO, metallocene – kvalitnější lepidla pro konstrukční lepení, lepení dřeva nebo náročnější aplikace v obalech
• PSA – Pressure Sensitive Adhesive, jsou trvale pružná lepidla (typicky samolepicí pásky)
• PUR, POR – reaktivní lepidla pro vysoce pevné a tepelně namáhané spoje

Z hlediska technologie nanášení je hlavní dělítko mezi prvními třemi a posledním typem – zásadní je to slovíčko „reaktivní“. Zatímco klasické hotmelty typu EVA, APAO, PSA můžete po zchladnutí znovu nahřát a použít k lepení, reaktivní lepidla lepí vlastně na dvakrát. První, manipulační pevnost, získávají ihned zchladnutím roztaveného nánosu lepidla, ovšem to teprve začíná proces polymerizace, kdy se dosud volné molekuly naváží na sebe – zesíťují. Tím vzroste výrazně pevnost lepidla i odolnost proti vyšším teplotám. Po zesíťování se už netaví, až při velmi vysokých teplotách degradují, a pak shoří. To má zásadní vliv na technologické zařízení, které lepidlo nanáší.

Tím se dostáváme ke klíčovému bodu úspěchu tavného lepení v průmyslu, kterým je jednoduchost obsluhy aplikační jednotky a nenáročnost na údržbu. Zjednodušeně řečeno je aplikační jednotka tavného lepení extrémně výkonnou varnou konvicí, doplněnou výkonným čerpadlem. K němu je připojena vyhřívaná hadice, která dopraví lepidlo do místa aplikace k malé hlavě s jehlovým ventilem, který lepidlo dávkuje přesně podle potřeby. Samozřejmě je k tomu potřeba chytrá elektronika, aby se lepidlo naneslo přesně tam, kam má, aby mělo správnou teplotu a tlak, komunikovalo správně s výrobní linkou a zajistilo bezpečnost práce, ale na jednoduchosti principu to moc nemění. Snadno se nanese, dostatečně dlouho zůstane tekuté, aby se lepené materiály přitiskly k sobě a takřka okamžitě poté je spoj pevně slepený. Dá se to snadno automatizovat až po nanášení lepidla robotem, stejně snadno však lze nanášet i ručně pistolí.

Univerzálnost tavného lepení podtrhuje i schopnost nanášení třemi základními způsoby:

• housenkou nebo bodově
• plošný nános kontaktní hlavou
• sprejování lepidla

Každý z těchto způsobů má své výhody a také svá omezení. Pokud je možné nanášet housenku nebo body (přerušovanou housenku), je to jednodušší. Aplikační hlava není v přímém kontaktu s lepeným povrchem, takže nedochází k otěru hlavy o lepený povrch, ani není potřeba lepený povrch k hlavě přitlačovat. Nanesená housenka se zploští prostým přitlačením druhého lepeného povrchu. Lepidlo lze nanášet i při velmi vysokých rychlostech pohybu lepeného výrobku, např. obalových kartonů na moderních balicích linkách.
V některých případech je požadavkem plošný nános v určité šíři a gramáži. Aplikační hlava má úzkou štěrbinu, kterou je přitisknuta k lepenému povrchu a na něj se vytlačuje lepidlo v tenkém filmu o požadované gramáži (g/cm2). Lepeným povrchem může být stejně tak reklamní leták, odpovědní obálka na kartonovém obalu, dřevěná deska, fólie pro lepicí pásku nebo třeba netkaná textilie.

Tam, kde se vyžaduje plošný nános, ale není možný kontakt hlavy s lepeným povrchem, se použije nanášení sprejem. Lepidlo je vytlačováno z hlavy podobně jako u nanášení housenky, ale okolo fouká přídavný vzduch, který jej roztočí do tvaru spirálového nánosu nebo rozpráší podobně jako lakovací pistole. Tímto způsobem se získá vyšší gramáž nánosu lepidla a lze jej nanášet i na nepevné podklady, jako je např. minerální vata nebo tvarově složité povrchy.

Každý z těchto způsobů nanášení má své přednosti a je vhodné předem konzultovat s aplikačním technikem nejvhodnější typ nánosu a obvykle i předem vyzkoušet a najít nejlepší řešení.

Robatech CZ s. r. o.
Planá 20, 330 11 Hromnice
Tel: +420 378 605 805
E-mail: info@robatech.cz
www.robatech.cz