Introduktion till ytenergi

Grundläggande om ytenergi

Alla material har egenskaper som densitet och smältpunkt som kan användas för att karakterisera dem och skilja dem åt. Ytenergi är ytterligare en materialegenskap och är ett mått på dragkraften mellan materialets molekyler samt till molekylerna i ett annat material. Ytenergi är ett bra mått på hur lätt eller svårt det är att få vidhäftning mot ytan.

Se hur olika nivåer av ytenergi kan innebära att ett material är svårt eller lätt att sammanfoga.

Vad är utvätning?

Utvätning eller vätning sker när en vätska rinner ut över en fast yta. Vätning ger limmet den kontakt med ytan det behöver för sammanfogningen. Beroende på materialets ytenergi, kan limmet antingen naturligt väta ytan eller pärla sig i droppar. Vätning är nödvändigt för en sammanfogning.

Bra utvätning – vatten sprider sig
Dålig utvätning – vatten pärlar sig

Utvätning på material med hög respektive låg ytenergi

Material med högre ytenergi ger bättre utvätning jämfört med material med lägre ytenergi. Observera kastrullerna på bilderna ovan. I en kastrull med högre ytenergi sprids vattendropparna ut över ytan till en tunn hinna. I en kastrull med lägre ytenergi (exempelvis med nonstick-beläggning), pärlar vattnet sig. Detta går vi in på mer i detalj i nästa avsnitt.

Mätning av ytenergi

Hur lätt eller svårt det är för ett lim att väta materialets yta beror på materialets ytenergi. Ytenergi uttrycks som energi per areaenhet. Vanligtvis mäts det i en enhet som kallas för dyn, där 1 dyn/cm motsvarar 1 mJ/m.

Ytenergi mäts vanligtvis med vatten. När en vattendroppe placeras på en yta kommer kommer den till viss grad att pärla sig. På en teoretisk yta med en ytenergi på noll, formar droppen en perfekt sfär. Motsvarande, på en yta med oändligt hög ytenergi, formar droppen en helt uniform hinna. För alla värden mellan dessa ytterligheter kan man mäta vinkeln mot droppens kant. (För en sfär är vinkeln 0° medan en hinna har 180°.)

Du kanske undrar:

Varför använder man vatten för att mäta ytenergi?

Man använder oftast vatten för att mäta ytenergi av flera olika anledningar. Den främsta anledningen är hur tillgängligt det är. Det är också enkelt att rena, relativt billigt, har låg viskositet och uppnår jämvikt mycket snabbat på en yta, vanligtvis inom 60 sekunder. Tänk dig att istället använda tjära för att mäta ytenergi. Då hade du fått vänta i flera hundra år!

Läs mer om Tjärdroppexperimentet, världens längsta labbexperiment

Vidhäftningsteknologi – Utbildningsserie

Utbildningsserien Vidhäftningsteknologi har tagits fram som en omfattande introduktion av vidhäftningens mekanismer och användningen av tejp och lim inom konstruktion. Gå till sidan Vidhäftningsteknologi för att se alla artiklar eller välj någon av de utvalda artiklarna här nedanför.

Relaterade artiklar

Kontakta oss

Vi hjälper dig.

Behöver du hjälp att hitta rätt produkt till ditt projekt? Kontakta oss om du behöver produkt- eller applikationssupport eller vill komma i kontakt med en teknisk specialist. Du når oss på 08-92 21 00.

FRÅGA EN 3M-EXPERT