Keo dán kim loại là gì?
Không giống như giấy, gỗ hoặc các vật liệu xốp khác, bề mặt kim loại dày đặc, trơn trượt có thể chống lại hầu hết các loại keo gia dụng, dẫn đến liên kết yếu và khả năng bám dính kém. Ngoài các phương pháp cố định truyền thống như bu lông, đinh tán và hàn,việc sử dụng keo dán kim loại cũng là một kỹ thuật nối được chấp nhận rộng rãi trong các ngành công nghiệp, xây dựng và dân dụng. Keo dán kim loại là một chất tự nhiên hoặc tổng hợp được sử dụng để nối hoặc liên kết hai hoặc nhiều bề mặt kim loại bằng một liên kết đủ mạnh và linh hoạt để chống tách rời mà không cần các phương pháp thông thường như đinh và vít.
Keo dán kim loại là gì?
Keo dán kim loại là một loại keo dán chuyên dụng được thiết kế để liên kết và sửa chữa nhiều vật liệu kim loại ở nhiệt độ phòng giúp liên kết bề mặt kim loại chắc chắn và bền, khả năng chịu lực tốt, khả năng chống chịu nhiệt độ khắc nghiệt,…
Tính chất của keo dán kim loại
Keo dán kim loại có các tính chất cơ bản như sau:
- Keo dán kim loại được thiết kế để chịu được nhiệt độ, áp suất và điều kiện môi trường khắc nghiệt.
- Keo dán kim loại có độ bền kéo cao và độ bám dính tuyệt vời trên bề mặt kim loại, khiến keo trở thành lựa chọn lý tưởng để liên kết các thành phần kim loại với nhau.
- Keo dán kim loại cũng có khả năng chống hóa chất, dầu và dung môi, khiến keo phù hợp để sử dụng trong môi trường công nghiệp.
- Keo dán kim loại có thể được sử dụng để lấp đầy các khoảng trống và lỗ rỗng trên bề mặt kim loại, tạo ra mối liên kết chắc chắn và liền mạch.
- Khi chọn keo kim loại, điều quan trọng là phải xem xét thời gian đông cứng, độ nhớt và độ linh hoạt của keo để đảm bảo rằng keo đáp ứng các yêu cầu cụ thể của việc sửa chữa.
Trong khi các loại ốc vít và mối hàn từng có tầm quan trọng gần như tuyệt đối trước đây, thì hiện nay các loại keo dán kim loại đang ngày càng trở nên phổ biến hơn. Keo dán và băng dính kim loại mang lại nhiều lợi ích và loại bỏ những nhược điểm của mối nối và lớp đệm cơ học. Tuy nhiên, vì có nhiều loại kim loại khác nhau nên cũng có nhiều loại keo dán kim loại bao gồm keo dán máy móc và keo dán kết cấu.
Việc liên kết kim loại bằng keo và băng dính là hoàn toàn có thể, thậm chí còn được khuyến khích. Tuy nhiên, việc lựa chọn đúng loại keo dán kim loại có thể là một thách thức do có nhiều loại sản phẩm khác nhau, mỗi loại có những đặc tính riêng. Chúng ta thấy những lợi ích của keo dán kim loại, các loại keo dán kim loại khác nhau và các giải pháp phù hợp cho nhiều loại kim loại, các tùy chọn keo dán kim loại trên kim loại và cách dán kim loại với kim loại và các vật liệu khác.
Cần cân nhắc những gì khi lựa chọn keo dán kết cấu kim loại?
Để đạt được kết quả tốt nhất, cần sử dụng keo dán kim loại tương thích nhất với vật liệu cần cố định. Vì vậy, có một số yếu tố bổ sung cần xem xét trước khi quyết định sử dụng keo dán. Ví dụ, keo dán phải phù hợp với vật liệu cần liên kết, phù hợp với phương pháp sản xuất, chịu được tải trọng làm việc được tính toán và môi trường làm việc. Ngoài ra, cần xem xét đến việc chuẩn bị bề mặt, phương pháp ứng dụng, hệ thống bảo dưỡng và thời gian và chi phí của chúng.
Vật liệu sử dụng chất keo dán kim loại
Các vật liệu sử dụng keo dán kim loại được nêu trong bảng dưới đây:
| Thép | Kẽm | Ferrit | Nhôm | Polyester | Cây thông | Đồng |
| Crom | PVC cứng | Gỗ | Acrylic | Thép không gỉ | Gương | Đá cẩm thạch |
| Niken | Đá | Cơm | Bê tông | ABS | EpoxyFRP | Phenolic FRP |
Tại sao nên sử dụng keo dán kim loại?
Keo dán kim loại tạo ra các liên kết hóa học, trong nhiều trường hợp được ưu tiên ( có thể khuyến nghị sử dụng) hơn các loại ốc vít cơ học, hàn , đặc biệt là khi liên kết kim loại với kim loại. Keo dán kim loại không chỉ thường là lựa chọn tiết kiệm chi phí hơn mà còn giảm các bước trong dây chuyền lắp ráp và do đó tăng tốc toàn bộ quá trình. Lý do chính để giảm các bước lắp ráp là keo dán không chỉ liên kết mà còn bịt kín. Do đó, keo dán kim loại và chất bịt kín cho phép sử dụng trong một lần. Liên kết (hoặc bịt kín) cũng có thể linh hoạt cho phép các bộ phận chuyển động tương đối mà không ảnh hưởng đến liên kết. Đó là lý do tại sao keo dán kim loại là giải pháp phù hợp cho các sản phẩm chịu rung động, nhiệt độ thay đổi và thời tiết, chẳng hạn như xe tải và các phương tiện khác .
Keo dán kim loại so với ốc vít
Các loại ốc vít như bu lông và ốc vít là phương pháp liên kết rất phổ biến cho các mối nối tạm thời. Các loại ốc vít cũng phù hợp cho các mối nối bán tạm thời như trong các cụm lắp ráp ô tô. Tuy nhiên, có thể xảy ra sự cố vì ốc vít cần có lỗ được đặt cẩn thận, dễ bị ăn mòn và có thể bị lỏng theo thời gian.
Sử dụng keo dán kim loại phát huy tác dụng: Keo dán và băng dính có thể tháo rời thích hợp để liên kết tạm thời và chúng không để lại dấu vết sau khi tháo ra. Keo dán cũng thích hợp cho các mối nối bán tạm thời vì chúng bịt kín khỏi sự ăn mòn, thường nhẹ hơn và rẻ hơn các loại ốc vít cơ học và phân bổ ứng suất trong toàn bộ mối nối giúp cho việc lắp ráp chắc chắn hơn. Một số loại keo dán liên kết kim loại có các đặc tính đặc biệt như khả năng chống hóa chất và chịu nhiệt. Keo chịu nhiệt cho kim loại thường được sử dụng trong các phương tiện giao thông công cộng, ngành công nghiệp ô tô và các ứng dụng công nghiệp nói chung. Keo dán kim loại cũng có thể được sử dụng để hỗ trợ ốc vít: khóa ren và bịt kín ren là những ứng dụng phổ biến trong đó keo dán kim loại đảm bảo ốc vít không bị lỏng theo thời gian.
Keo dán kim loại vào kim loại so với hàn
Hàn là phương pháp phổ biến để liên kết kim loại với kim loại trong các hoạt động lắp ráp. Theo một cách nào đó, mối hàn giống như liên kết dính: Cả hai liên kết đều đồng nhất và cho phép phân bổ ứng suất bằng nhau. Chúng cũng không yêu cầu lỗ không giống như ốc vít. Tuy nhiên, trong các ứng dụng sử dụng mối hàn, chi phí nhân công có thể cao hơn vì ứng dụng đòi hỏi phải có đào tạo và chứng chỉ đặc biệt. Các mối hàn cũng cần được kiểm tra sau đó, kéo theo nhiều chi phí hơn. Với chất kết dính kim loại với kim loại thì không phải như vậy vì hầu hết các ứng dụng chỉ yêu cầu đào tạo cơ bản và không cần kiểm tra.
Trong quá trình liên kết kim loại với kim loại, chất kết dính bảo vệ khỏi sự ăn mòn trong khi mối hàn thậm chí có thể thúc đẩy sự ăn mòn. Sử dụng chất kết dính cũng loại bỏ quá trình làm nóng và làm nguội nhanh trong quá trình hàn. Sự thay đổi nhiệt độ đột ngột có thể khiến kim loại yếu đi hoặc mất màu. Ứng dụng keo kim loại với kim loại thường không liên quan đến nhiệt độ cao như hàn khiến kim loại không bị hư hại.
Ưu điểm của keo dán kim loại so với các phương pháp khác
Ưu điểm của keo dán kim loại so với các phương pháp khác được mô tả như sau:
| Các loại keo dán gốc Acrylic khác | Keo dán kim loại |
| Keo dán hai thành phần dạng lỏng và sử dụng chất hoạt hóa có tỷ lệ trộn bên ngoài và/hoặc tỷ lệ trộn rất chính xác. | Keo dán kim loại không cần trộn. Đầu trộn có thể được sử dụng trong những tình huống rất nhạy cảm, nhưng những đầu trộn này không gây ra tổn thất nhỏ ảnh hưởng đến mức tiêu thụ vật liệu. |
| Keo dán gốc Epoxy | Keo dán kim loại |
| Cần chuẩn bị sơ bộ trên các bề mặt cần kết nối. Ngoài ra, cần trộn chất làm cứng và vật liệu kết dính được sử dụng rất tốt. Nhiệt độ và độ bền va đập yếu. | Keo dán kim loại là loại keo dán mạnh và không cần chuẩn bị bề mặt trước. Tỷ lệ pha trộn không quá quan trọng. Chúng có độ bền nhiệt và độ bền va đập rất tốt |
| Đinh tán | Keo dán kim loại |
| Thao tác nặng nhọc và phá hủy vật liệu. | Keo dán kim loại dễ dàng sử dụng mà không cần thao tác nặng nhọc. Nó không gây hại cho vật liệu. |
| Hàn | Keo dán kim loại |
| Các mối hàn điểm và các điểm được tạo ra trên bề mặt phía trước đều làm hỏng vật liệu và gây nhiễu thị giác. Sau quá trình hàn, việc loại bỏ gờ, sơn lại và phủ được thực hiện. | Keo dán kim loại kết cấu không làm hỏng bề mặt được sử dụng. Có thể dễ dàng sử dụng ngay cả trên bề mặt đã được phủ hoặc sơn trước đó. |
| Tensol và Chloroform | Keo dán kim loại |
| Chúng được sử dụng để kết nối các vật liệu polycarbonate và acrylic với nhau. Tuy nhiên, chúng không thể được sử dụng để kết nối với kim loại, gỗ và các vật liệu khác. Hơi mà chúng thải ra có khả năng gây ung thư cao. | Keo dán kim loại có thể liên kết vật liệu loại acrylic với bất kỳ vật liệu nào khác. |
| Băng dính (Hai mặt) | Keo dán kim loại |
| Chúng thực hiện tỷ lệ giữ tùy thuộc vào độ sạch của bề mặt được sử dụng. Chúng không chịu được nhiệt. Không thể hiệu chuẩn sau khi dán. | Keo dán kim loại có khả năng chịu nhiệt và được hiệu chuẩn. |
Sử dụng keo dán kim loại như thế nào?
Sử dụng keo dán kim loại cần chú ý các điểm sau:
- Khi sử dụng keo dán kim loại, điều quan trọng là phải tuân thủ cẩn thận hướng dẫn của nhà sản xuất để đảm bảo liên kết chắc chắn và bền.
- Trước khi dán keo, điều cần thiết là phải vệ sinh kỹ lưỡng bề mặt kim loại để loại bỏ mọi bụi bẩn, dầu mỡ hoặc rỉ sét có thể cản trở quá trình liên kết.
- Làm nhám bề mặt kim loại bằng giấy nhám cũng rất quan trọng để tăng độ bám dính.
- Khi dán keo, điều quan trọng là phải sử dụng đúng lượng keo và phân phối đều trên các bề mặt cần dán.
- Sau khi dán keo, điều quan trọng là phải kẹp chặt các thành phần kim loại lại với nhau và để keo đông cứng trong khoảng thời gian khuyến nghị.
- Bằng cách làm theo các biện pháp tốt nhất này, chúng ta có thể đảm bảo liên kết chắc chắn và đáng tin cậy giữa các bề mặt kim loại.
Các loại keo dán kim loại phổ biến
Có 04 loại keo dán kim loại phổ biến nhất để dán kim loại với kim loại và kim loại với vật liệu khác:
- Keo dán kim loại Epoxy: Là một trong những chất kết dính mạnh nhất cho kim loại. Nó tồn tại ở nhiều loại khác nhau với các đặc tính riêng biệt như khả năng chống hóa chất và chịu nhiệt. Epoxy có dạng hệ thống một hoặc hai thành phần. Keo epoxy một thành phần cho kim loại đông cứng do nhiệt bổ sung. Hệ thống 2K là hỗn hợp của hai thành phần phản ứng với nhau bắt đầu quá trình đông cứng. Khi tìm kiếm loại keo mạnh nhất cho kim loại, bạn nên cân nhắc đến epoxy 2K cho kim loại.
- Keo dán kim loại kim loại Acrylic tồn tại dưới hai dạng: Keo hoạt hóa bề mặt và keo acrylic dạng hạt trên hạt. Yêu cầu phải bôi một hạt keo lên cả hai chất nền trước khi kết nối chúng. Sự liên kết bắt đầu khi các bộ phận tiếp xúc với nhau và chịu áp lực. Ngược lại, keo acrylic hoạt hóa bề mặt yêu cầu chất khởi tạo mỏng như nước được bôi lên một chất nền và nhựa lên chất nền kia.
- Keo dán kim loại Cyanoacrylate còn được gọi là keo dán tức thời, là loại keo siêu dính dùng để liên kết kim loại với kim loại. Keo dán Cyanoacrylate phù hợp với hầu hết các kim loại miễn là chúng có phản ứng. Do đó, keo siêu dính dành cho kim loại hoạt động tốt hơn trên đồng thau và đồng hơn là trên thép. Do hiệu suất tuyệt vời như keo dán kim loại, keo dán cyanoacrylate thương mại rất phổ biến trong số những người đam mê mô hình và đồ chơi thu nhỏ.
- Keo dán kim loại kỵ khí chỉ được sử dụng để dán kim loại với kim loại vì chúng cần có kim loại và không có oxy để có thể đóng rắn. Keo kỵ khí lý tưởng để cố định các chốt về mặt khóa ren và bịt kín ren cũng như làm gioăng và giữ chặt.
Các chất kết dính kim loại khác:
Liên kết kim loại cũng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng polyme MS ( silane biến tính ) phổ biến khi liên kết các tấm kim loại trong các phương tiện như tàu hỏa và xe buýt . Khi cần liên kết vô hình, nên cân nhắc các hệ thống trong suốt có thể đóng rắn bằng tia UV.
Giải pháp liên kết cho các loại kim loại khác nhau
Không chỉ có nhiều loại keo kim loại, mà phạm vi các loại kim loại khác nhau cũng rất rộng. Do đó, trước khi chọn hệ thống keo chúng ta cần phải biết kim loại cần liên kết, tính chất của nó có tác động lớn đến sự lựa chọn.
Liên kết nhôm bằng keo dán kim loại
Khi làm việc với nhôm, cần lưu ý rằng kim loại này dễ bị ăn mòn và thường có một lớp oxit mỏng trên đó. Lớp oxit tạo thành một bề mặt tốt để chất kết dính bám dính, tuy nhiên, lớp này không có liên kết chắc chắn với nhôm. Do đó, để tạo liên kết chắc chắn giữa nhôm và các vật liệu khác, không nên bôi chất kết dính lên lớp oxit, mà nên loại bỏ lớp này. Phương pháp tốt nhất để loại bỏ oxit nhôm là sử dụng khăn lau dung môi, chẳng hạn như acetone hoặc isopropanol, và mài mòn hoặc phun cát lên bề mặt.
Sau khi chuẩn bị bề mặt bằng cách mài mòn hoặc phun cát và vệ sinh thích hợp, bề mặt đã sẵn sàng cho keo dán kim loại. Chúng ta hãy xem xét các loại keo dán:
- Keo dán kim loại kị khí: Mặc dù nhôm là kim loại thụ động, một số hệ thống kỵ khí có thể được sử dụng để lắp khít các bộ phận đồng tâm của các thành phần có ren. Đối với hợp kim nhôm mềm hơn, keo kỵ khí thích hợp để làm gioăng và bịt kín mặt bích.
- Keo dán kim loại Epoxy: Keo epoxy một thành phần lý tưởng cho liên kết nhôm. Chúng dễ dàng áp dụng và đông cứng nhanh khi được đun nóng. Ngoài ra, keo epoxy 2K thích hợp cho nhôm. Chúng thường tạo thành liên kết mạnh nhất.
- Keo dán kim loại Cyanoacrylate: Tất cả các loại keo cyanoacrylate, keo dán tức thời, liên kết nhôm cực kỳ tốt. Các công thức đặc biệt của keo siêu dính cho kim loại tạo thành một lựa chọn đáng kể khi liên kết nhôm với các bề mặt không giống nhau có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau.
- Keo dán kim loại Acrylic cấu trúc rất phù hợp với nhôm. Cả hai loại, acrylic hoạt hóa bề mặt và acrylic dạng hạt đều phù hợp với nhôm.
Vì có nhiều loại keo dán đáp ứng được nhu cầu của nhôm nên việc lựa chọn phải dựa trên tính phù hợp của keo dán với quy trình, phương pháp đóng rắn mong muốn và độ bền yêu cầu.
Liên kết đồng thau bằng keo dán kim loại
Đồng thau là hợp kim bao gồm kẽm và đồng. Đồng thau không có từ tính và chống ăn mòn do đó nó thường được dùng trong các mối nối ống, phụ kiện thủy lực, bộ trao đổi nhiệt, nhạc cụ và khóa cửa và núm cửa.
Đối với việc liên kết đồng thau, có nhiều lựa chọn vì kim loại này khá dễ liên kết và nhiều loại keo kim loại bám dính tốt vào nó. Các lựa chọn bao gồm:
- Keo dán kim loại Cyanoacrylate: Khi dán miếng đệm vào nhạc cụ, keo dán siêu dính cyanoacrylate là lựa chọn được ưu tiên. Keo dán kim loại mạnh nhất thường là methyl cyanoacrylate. Tuy nhiên, khi liên kết cần khả năng chống va đập hoặc dung môi phân cực, nên cân nhắc đến keo dán cấu trúc để liên kết kim loại.
- Keo dán kim loại kị khí: Đồng thau là một trong những kim loại phản ứng nhất khiến keo kỵ khí đông cứng nhanh hơn nhiều so với khi áp dụng cho vật liệu khác ví dụ như thép. Trên đồng thau, keo kỵ khí được sử dụng để khóa ren, bịt kín ren, tạo gioăng tại chỗ, giữ và bịt kín mối hàn. Các keo liên kết kim loại này tồn tại dưới dạng hệ thống cố định và có thể tháo rời tùy thuộc vào ứng dụng. Các ứng dụng cũng bao gồm kết nối đường ống cho đường ống oxy và nước uống.
- Keo dán kim loại cấu trúc: Cả keo epoxy và keo acrylic đều rất phù hợp để liên kết đồng thau. Tương tự như nhôm, tất cả các loại đều có thể áp dụng: Keo epoxy 1K xử lý nhiệt, keo epoxy 2K phản ứng và keo acrylic đều có tác dụng tùy thuộc vào ứng dụng.
Do có nhiều loại keo dán kim loại dành cho đồng thau nên việc lựa chọn phải dựa trên nhu cầu ứng dụng, khả năng tương thích của keo dán với các quy trình hiện có và yêu cầu của môi trường.
Keo dán kim loại cho đồng
Đồng và hợp kim của nó dễ dàng liên kết với nhiều loại keo dán kim loại khác nhau. Đối với đồng, keo dán thường là lựa chọn được ưa chuộng vì chúng không gây hư hỏng do nhiệt trên kim loại như hàn.
Các loại keo kim loại được sử dụng phổ biến nhất cho đồng bao gồm:
- Keo kỵ khí: Vì keo kỵ khí cần có kim loại và không có oxy để có thể đông cứng nhanh, đồng cung cấp một chất nền hoàn hảo do thực tế là nó là một trong những kim loại phản ứng nhất. Đó là lý do tại sao các hệ thống kỵ khí đông cứng nhanh hơn nhiều trên đồng so với nhiều kim loại khác như thép. Các ứng dụng bao gồm khóa ren, làm kín ren, làm kín mối hàn, làm gioăng …
- Keo Epoxy cho kim loại: Cả keo epoxy một thành phần, keo epoxy đóng rắn bằng nhiệt và keo epoxy phản ứng 2K đều thích hợp để liên kết đồng. Keo epoxy cho kim loại lý tưởng để tạo liên kết kim loại với kim loại và kim loại với vật liệu khác.
- Keo Cyanoacrylate: Keo dán tức thời cho kim loại có thời gian đóng rắn nhanh nhất và mang lại hiệu quả cao hơn. Nó cũng tương thích cao với đồng. Tuy nhiên, khi yêu cầu về khả năng chống dung môi phân cực và khả năng chống va đập, keo dán epoxy hoặc acrylic sẽ là giải pháp phù hợp.
- Keo Acrylic: Khi nói đến Acrylic, cả hệ thống kích hoạt bề mặt và hệ thống hạt-hạt đều hỗ trợ liên kết đồng. Cả hai đều tạo ra liên kết cấu trúc mạnh mẽ.
Keo dán thép không gỉ
Thép không gỉ nói chung là kim loại dễ liên kết, tuy nhiên thép không gỉ hoàn thiện như gương có thể là kim loại khó sử dụng chất kết dính vì nó thường có bề mặt kết cấu rất thấp, ngăn cản sự kết dính. Bề mặt thép không gỉ không có lớp hoàn thiện như gương hầu như không cần chuẩn bị bề mặt và có thể liên kết bằng các hệ thống sau:
- Keo kỵ khí: Chất khóa ren, chất bịt kín ren, miếng đệm và hợp chất giữ đều hoạt động tốt như keo dán cho thép không gỉ. Tuy nhiên, thời gian lưu hóa của keo dán kỵ khí khá dài do thép không gỉ là kim loại thụ động.
- Keo Cyanoacrylate: Tất cả các loại đều liên kết thép không gỉ khá tốt. Liên kết mạnh nhất hình thành khi sử dụng các sản phẩm đặc biệt được thiết kế cho kim loại như thép.
- Keo cấu trúc: Keo kết cấu như epoxy và acrylic có khả năng chịu nhiệt và hóa chất. Nhìn chung, epoxy là lựa chọn bền hơn, nhưng nó luôn phụ thuộc vào ứng dụng và môi trường.
Kết luận
Keo dán kim loại là loại keo dán mạnh mẽ và đa năng được sử dụng trong nhiều ứng dụng, từ sản xuất công nghiệp, xây dựng và dân dụng. Bằng cách hiểu các loại keo dán kim loại khác nhau, đặc tính của chúng và các biện pháp tốt nhất để sử dụng chúng hiệu quả, chúng ta có thể chọn loại keo dán phù hợp với nhu cầu cụ thể của mình và đạt được liên kết chắc chắn và bền giữa các bề mặt kim loại. Cho dù bạn đang thực hiện một dự án chuyên nghiệp hay dự án tự làm cá nhân, keo dán kim loại có thể cung cấp giải pháp liên kết bạn cần cho các thành phần kim loại của mình.
