Konstruera limfogar för att minska påkänningarna
Det finns vissa kompromisser att hantera när man optimerar fogar för tejp och lim. Mängden material, kostnader för bearbetning och hur smidig processen är spelar in när du optimerar. Exemplen nedan visar hur du kan väga styrka mot smidighet eller kostnad när du optimerar en fog för häftämnen.
Hörnfog
Den grundläggande konstruktionen med en vinkelrät stumfog är inte väl lämpad för sammanfogning med lim. Den huvudsakliga påkänningen kommer från klyvkrafter, något som inte passar limfogar väl. Förändringarna i originalkonstruktionen lägger till en ytterligare komponent för att förstärka sammanfogningen. Detta omfördelar en del av klyvpåkänningen till skjuvpåkänning och stärker fogen. En mekanisk komponent i den yttre förstärkningen kan dessutom avhjälpa slag. Men den här fogen kräver alltså en ytterligare materialdel och sannolikt måste sammanfogningen göras i två steg.
En förbättrad konstruktion bör förbättra både prestanda och produktion. Den är bättre än den andra konstruktionen eftersom fogen inte längre kräver ytterligare delar och mer arbete. Den här fogen kräver bara två materialdelar och minimal bearbetning samt kan sammanfogas i ett enda steg. Den är dessutom starkare än de andra konstruktionerna eftersom klyvpåkänningarna helt ersatts av tryckpåkänningar, den typ av påkänningar som limfogar hanterar bäst.
-
Grundläggande hörnfog vid klyvpåkänning
Den grundläggande konstruktionen med en vinkelrät stumfog är inte väl lämpad för sammanfogning med lim. Den huvudsakliga påkänningen kommer från klyvkrafter, något som inte passar limfogar väl.
-
Förstärkt hörnfog
Förändringarna i originalkonstruktionen lägger till en ytterligare komponent för att förstärka sammanfogningen. Detta omfördelar en del av klyvpåkänningen till skjuvpåkänning och stärker fogen. En mekanisk komponent i den yttre förstärkningen kan dessutom avhjälpa slag. Men den här fogen kräver alltså en ytterligare materialdel och sannolikt måste sammanfogningen göras i två steg.
-
Optimal hörnfog
En förbättrad konstruktion bör förbättra både prestanda och produktion. Den är bättre än den andra konstruktionen eftersom fogen inte längre kräver ytterligare delar och mer arbete. Den här fogen kräver bara två materialdelar och minimal bearbetning samt kan sammanfogas i ett enda steg. Den är dessutom starkare än de andra konstruktionerna eftersom klyvpåkänningarna helt ersatts av tryckpåkänningar, den typ av påkänningar som limfogar hanterar bäst.
Överlappsfog
Överlappsfogar utsätts främst för skjuvpåkänningar – något som häftämnen hanterar bra. Om ett perfekt scenario innebär att limmet endast utsätts för skjuvpåkänningar, vad händer när överlappsfogen utsätts för klyvpåkänningar eller om skjuvkrafterna inte går helt längs med fogen?
En enkel överlappsfog används ofta vid sammanfogning med lim, men den kanske inte alltid kan ge den styrka som krävs. En enkel överlappsfog utsätts ofta för skjuvpåkänningar. Men om skjuvkrafterna inte är helt längs fogen, kommer dessa att omvandlas till klyvkrafter när fogen dras ut. Detta koncentrerar istället påkänningarna längs överlappsfogens framkant.
För att förbättra fogen kan en ”tapp” skapas ett av substraten som fördelar påkänningarna längs fogen och bibehåller skjuvbelastningen. Limfogen ligger dock inte riktigt längs med påkänningen vilket ändå kan skapa en viss klyvpåkänning när fogen dras ut.
Ytterligare förbättringar innebär dubbelöverlappsfogar. Här bearbetas båda substraten så att de överlappar varandra. Detta håller belastningen till skjuvkrafter. Men om klyvkrafter uppstår längs sammanfogningens hävarm, kan detta påverka fogen.
-
Överlappsfog med skjuv- och klyvpåkänning
En enkel överlappsfog används ofta vid sammanfogning med lim, men den kanske inte alltid kan ge den styrka som krävs. En enkel överlappsfog utsätts ofta för skjuvpåkänningar. Men om skjuvkrafterna inte är helt längs fogen, kommer dessa att omvandlas till klyvkrafter när fogen dras ut. Detta koncentrerar istället påkänningarna längs överlappsfogens framkant.
-
Tappöverlappsfog minskar klyvpåkänningar
För att förbättra fogen kan en ”tapp” skapas i en av substraten som fördelar påkänningarna längs fogen och bibehåller skjuvbelastningen. Limfogen ligger dock inte riktigt längs med påkänningen vilket ändå kan skapa en viss klyvpåkänning när fogen dras ut.
-
En dubbelöverlappsfog minskar klyvpåkänningar ytterligare
Ytterligare förbättringar innebär dubbelöverlappsfogar. Här bearbetas båda substraten så att de överlappar varandra. Detta håller belastningen till skjuvkrafter. Men om klyvkrafter uppstår längs sammanfogningens hävarm, kan detta påverka fogen. -
Använd en dubbel skäftöverlappsfog för optimal styrka
Den optimala överlappsfogen använder en ”skäft” i en dubbelöverlappning. Detta ger samma fördelar längs fogen som en dubbelöverlappsfog, men ”skäften” ger ytterligare styrka vid klyvpåkänning.
Ytterligare överväganden för överlappsfogar
Var och en av förbättringarna ökar både styrka och påkänningstålighet i en överlappsfog. Men de ökar också komplexiteten, kostnaderna och tidsåtgången. Ytterligare en sak att överväga är limmets form jämfört med geometrin. Om fogen konstrueras med limtäckning i tre dimensioner, som i en tappfog eller dubbelöverlappsfog, blir du ofta begränsad till lim. Eftersom tejp kan ge vissa fördelar i produktion och genomströmning, är det viktigt att tänka på alla aspekter när du optimerar en fog för en specifik tillämpning.
-
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.
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.
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.
