Het categoriseren van oppervlakte-energie

U weet de oppervlakte-energie van materiaal in dynes per vierkante centimeter... en dan? De oppervlakte-energie van materialen kan in drie groepen worden geclassificeerd: hoge, gemiddelde en lage oppervlakte-energie.

Hoge oppervlakte-energie

Moleculen aan het oppervlak worden zo sterk door elkaar aangetrokken dat ze ook heel graag door vloeibare moleculen zullen worden aangetrokken. Wet out op deze materialen is relatief gemakkelijk en vervolgens ook het hechten. Materialen met een hoge oppervlakte-energie hebben een oppervlakte-energie ter grootte van honderden of duizenden dynes/cm en omvatten vele metalen en glas.

Gemiddelde oppervlakte-energie

Alles is relatief. Ergens tussen perfecte wet out films en perfecte bolvormige druppels, definiëren we een gemiddelde oppervlakte-energie. Dit zijn materialen van meestal 36 dynes/cm tot over de 300 dynes/cm. Veel technische kunststoffen hebben een oppervlakte-energie binnen deze reeks, net als natuurlijke materialen zoals hout, steen en beton.

Lage oppervlakte-energie

Moleculen op het oppervlak van laag-energetische materialen zijn vrij gelukkig zoals ze zijn. Er is zeer weinig aantrekkingskracht tot andere moleculen, met name lijmmoleculen. Materialen met een oppervlakte-energie van minder dan 36 dynes/cm vallen in de categorie lage oppervlakte-energie en zijn zeer moeilijk te hechten. Deze omvatten polyolefine kunststoffen zoals polypropyleen en polyethyleen evenals 'anti-aanbakkende' oppervlakken zoals polytetrafluorethyleen (PTFE).

De oppervlakte-energie van verschillende materialen

Denk weer aan de categorieën van materiaalverbinding en de reeks van oppervlakte-energieën voor elke categorie (zie afbeelding rechts). Voor elk van deze categorieën onderzoeken we de oppervlakte‑energie voor gangbare materialen.

(BINNENKORT) GRAFIEK OPPERVLAKTE-ENERGIE DOWNLOADEN

Kunststoffen

Vergelijking van de oppervlakte-energie van verschillende soorten kunststof.

Kunststoffen met lage oppervlakte-energie

Kunststoffen met lage oppervlakte-energie zijn in het algemeen zacht, hebben een lage dichtheid en hebben een laag smeltpunt. Deze materialen met een lage oppervlakte-energie kleven aan elkaar en stoten vloeistoffen af, waardoor ze moeilijk hechten. 3M heeft lijmen en tapes ontwikkeld die werken, maar er zijn veel minder opties om uit te kiezen.

Meer informatie
Technische kunststoffen

Technische kunststoffen worden algemeen gebruikt in de productie: ze zijn voordelig, sterk en stevig, en ze zijn ook licht en eenvoudig te gieten tot gecompliceerde vormen om aan specifieke behoeften te voldoen. Technische kunststoffen hebben een hogere oppervlakte-energie dan kunststoffen met een lage oppervlakte-energie, zodat de wet out en het hechten met tapes en lijmen eenvoudiger is.

Meer informatie

Traditionele materialen

Dit is een brede en gevarieerde groep: in feite omvat die veel dingen die een hogere oppervlakte-energie hebben dan kunststoffen, maar een lagere oppervlakte-energie dan metalen. Deze categorie omvat oude technologieën zoals glas, keramiek en beton, maar ook natuurlijke materialen zoals hout, leer en stof. Traditionele materialen zijn relatief gemakkelijk te hechten, maar elk heeft zijn eigen overwegingen.

Meer informatie

Deze grafiek toont het oppervlakte-energieniveau van traditionele productiematerialen.

Metaal

Metalen zijn sterk en presteren goed in een breed scala aan temperaturen en omgevingen. Ze hebben een zeer hoge oppervlakte-energie en ze staan open voor contact met vloeistoffen en de wet out is dus zeer gemakkelijk. De meeste lijmen en tapes zullen hechten op de meeste metalen, dus elke keer dat je metaal verlijmt, heb je een breed scala aan lijmopties.

Meer informatie

Deze grafiek toont de oppervlakte‑energieniveaus van verschillende soorten metaal.

De wetenschap van adhesie - educatieve serie

De educatieve serie De wetenschap van adhesie dient als uitgebreide inleiding tot de wetenschap van adhesie en het gebruik van tapes en lijmen in ontwerptoepassingen. Ga naar de pagina De wetenschap van adhesie en bekijk alle artikelen of kies uit de geselecteerde onderwerpen hieronder.

Gerelateerde educatieve artikelen

Contact opnemen

Wij staan voor u klaar.

Hebt u hulp nodig bij het vinden van het juiste product voor uw project? Neem contact met ons op voor productinformatie, technische gegevens of gebruiksadvies, of als u wilt samenwerken met een 3M technisch specialist.

VRAAG HET EEN 3M-EXPERT