<br> > [!summary]- hivatkozás > #Szabó_Imre, #date_2019, #Ragasztás **Szabó Imre** # Ragasztás **BEVEZETÉS** Ma már nehéz meghatározni, hogy az ember hány ezer évvel ezelőtt végezte az első ragasztást, az azonban nagy valószínűséggel állítható, hogy első ragasztóanyagként a tojásfehérjét, a kazein- és glutinenyvet, valamint a kaucsuklatexet használták. Az első ömledék ragasztó a pecsétviasz volt. Az összeragasztott anyagok pedig növényi levelek, papirusz vagy állati bőrök voltak. Igen fejlett volt a ragasztástechnika Egyiptomban, Görögországban és Kínában. Ezt bizonyították azok az ásatások, ahol állati és növényi eredetű anyagokat, illetve méhviaszt találtak, amelyeket ragasztóként alkalmaztak. A rómaiaknál is ismertek voltak a különböző állati és növényi ragasztók. Oroszországban már a X. században elterjedten alkalmaztak különböző kötőanyagokat erődök, és templomok építésénél. Nagy lökést adott az állati eredetű enyvek felhasználásának az, hogy a bútorkészítésnél az alkatrészek egyesítésének új módszere - a ragasztás - vált szűkségessé. A középkori bútorok ugyanis nehezek, esetlenek és durvák voltak, mivel faékekkel, szegekkel építették össze őket. Az állati és növényi ragasztóanyagok alkalmazása új korszakot nyitott a bútor, hangszer, és egyéb termékek készítésében. Erre igen jó példák a reneszánszban készült művészi kivitelű bútorok, amelyeket már furnérokkal díszítettek, vagyis a felületek nemesítésére egyre szélesebb körben alkalmazták az értékes fafajokból készített vékony falapok felragasztását. Az 1700-as évektől Angliában és Amerikában építették az első enyvüzemeket, amelyek csont-, bőr- és halenyveket állítottak elő. (A kazein - mészenyveket- annak ellenére, hogy már régen ismertek voltak - gyakorlatilag csak a XIX. sz. végén alkalmazták). A fellendülést azonban csak a szintetikus anyagok megjelenése, illetve időbeni késéssel azok ragasztásban való alkalmazása jelentette. A XX. sz. 20-30-as éveiben kezdték alkalmazni a szintetikus ragasztókat és a kaucsukot. A szintetikus ragasztók feltalálása új fejezetet nyitott a ragasztóanyagok történetében és a ragasztástechnológiában. 1912-ig a szintetikus ragasztókat nem ismerték, a fenol-gyanták 1939-ig nem értek el kereskedelmi sikert. A fenol-formaldehid gyanta volt az első nagyiparilag alkalmazott szintetikus anyag, melyet elsőként a faiparban, furnérlemezek gyártásában. Később (1940) a repülőgépgyártásban - műgumival kombinálva - fémek ragasztására is használtak. Az 1950-es években kezdte térhódítását az epoxigyanta, amely kiváló szilárdsági tulajdonságain túl könnyű alkalmazhatóságának és $100 \%$-os szárazanyag tartalmának köszönhette sikerét. A szintetikus ragasztók széles választéka, összetételük kívánság szerinti módosítása révén nemcsak az azonos anyagok egymáshoz való kötése, az olyan szervetlen anyagok összekötése is lehetségessé vált, mint $\underline{a}$ kerámia, az üveg, a kőzet, a beton, sőt speciális ragasztók segítségével az azbeszt és a fémek ragasztása is. A fémragasztás bevezetése Európában az ismert angol repülőgépgyár a d'Havillard Aircraft érdeme. A repülőgépipar érdeklődése a fémragasztás iránt érthető, ha figyelembe vesszűk, hogy a hegesztés és szegecselés vékony lemezek összekötéséhez semmi esetre sem tekinthető ideális illesztési, ill. kötési eljárásnak. A fémragasztás lényeges előnyei manapság nemcsak a repülőgép-gyártásban és hajóépítésben, hanem a vasútépítésben, járműgyártásban, hídépítésben, de mindenekelőtt a finom-mechanikában, elektrotechnikában, valamint a műszergyártásban jelentkeznek. A ragasztás azonban a hagyományos kötési eljárásokat, a csavarkötést, szegecselést, hegesztést stb. nem mindig helyettesíti teljesen, hanem nagyon sok esetben előnyösen kiegészíti azokat. A ragasztási technika fejlesztése azonban nem képzelhető el a tudományos kutatási eredmények felhasználása nélkül. Ezen kívül az is fontos, hogy a ragasztott szerkezetek szigorúan meghatározott technológiai körülmények között, korszerű eszközökkel jól képzett szakemberek irányításával készüljenek. A ragasztás - összehasonlítva más anyagegyesítési móddal - csak abban az esetben alkalmazható eredményesen, ha a folyamat megfelelően mechanizált, nem túl nagy a munkaráfordítás és a késztermék megfelelő tartóssággal rendelkezik különböző igénybevételi körülmények között is. Másképpen fogalmazva egy ragasztott szerkezetnek nemcsak gazdaságosnak, hanem tartósnak is kell lennie. A követelmények kielégítése több tényezőtől függ: mint például a ragasztott termék szerkezete, az alkalmazott ragasztóanyag fajtája és az alkalmazott ragasztási technológia. Ha a ragasztott termék szerkezeti kialakítása, illetve ha a ragasztó és a ragasztandó anyagok kiválasztása megfelelő tudományos körültekintéssel történt, akkor csak a ragasztástechnológiai kérdések maradnak hátra, amelyek azonban csak részleteiben tanulmányozhatók. $A$ ragasztott szerkezet alapjai a ragasztott kötések. Végső soron ezek határozzák meg a ragasztott szerkezetek egészének szilárdságát és tartósságát. Ezért a legfontosabb feladat az optimális tulajdonságokkal rendelkező ragasztott kötés kialakítása, amelyet a ragasztási technológia kidolgozásakor kell megoldani. Annak ellenére, hogy a ragasztás - első megközelítésben - egyszerűnek tűnik mégis egy soktényezős bonyolult folyamat, melynek mélyreható ismerete és megértése nélkül nem lehet előállítani magas minőséggel rendelkező ragasztott szerkezeteket. Az első látásra egyszerűnek tűnő tényezők figyelmen kívül hagyása, illetve mellőzése maga után vonhatja a ragasztási szilárdság csökkenését, sőt a ragasztott kötés tönkremenetelét is. Ebből következik a technológiai paraméterek - a szerkezetek ragasztási szilárdságra és tartósságára gyakorolt hatásának - fontossága. Különös figyelmet fordítunk a gyorsított ragasztási módra. amely lehetővé teszi a ragasztási folyamat mechanizációját, és nagymértékben csökkenti a ragasztás időtartamát. A ragasztási folyamat gyorsítása ésszerű törekvés, mivel ezzel nagymennyiségű ragasztott termék kibocsátása biztosítható, de a ragasztó gyors megkeményedése a ragasztott kötéseket speciális tulajdonságokkal ruházza fel. A ragasztott kötések méretezésére különböző eljárások vannak. Az ilyen számításoktól pontos eredményt azonban nem várhatunk, mivel a szilárdsági értékeket nagyon sok tényező befolyásolja. Ezért nagyon fontos a ragasztott kötések állandó minőségi vizsgálata. Az egyes mérési és vizsgálati értékek azonban csak akkor hasonlíthatók össze egymással, ha a vizsgálati módszerek és feltételek azonosak. # 1. A RAGASZTÁS ELMÉLETI ALAPJAI ## 1.1. RAGASZTÁS, TAPADÁS, BELSŐ SZILÁRDSÁG, MOLEKULÁRIS KÖLCSÖNHATÁSOK Egy műveletet, technológiát úgy lehet befolyásolni, optimális feltételek mellett végrehajtani, ha ismerjük annak fizikai és kémiai alapjait, a művelet alatt lejátszódó fizikai-kémiai folyamatokat valamint a befolyásoló tényezőket. Ez áll fenn a ragasztás esetében is. A folyamat részletesebb elemzése előtt először tehát magát a ragasztás fogalmát kell egyértelműen meghatározni. Ragasztás az a művelet, amikor szilárd anyagok felületét egy közvetítő anyag, a ragasztóanyag segítségével úgy kötik össze, hogy közben az összekötendő szilárd anyag felületi sajátságai alapvetően nem változnak. A megfogalmazásból kiolvasható, hogy a szilárd anyag, összekötéséhez egy közvetítő anyagra a ragasztóra van szűkség, melynek úgy kell a felületeket összekötni, hogy közben a felületi sajátságok nem változnak meg. Ilyen kapcsolatra csak a molekuláris erők képesek, melyeknek hatótávolsága azonban nagyon kicsiny, ezért nem tudnak általában a szilárd felületek között hatni. Ez viszont a ragasztó felé állít fel egy sajátságos követelményt, a ragasztóanyagoknak a szilárd felülethez a molekuláris erők hatótávolságán belülre kell jutnia. Ehhez viszont alakváltoztató képességre van szűkség, melyre csak a folyadékok (és gázok) alkalmasak. A ragasztóanyagnak tehát a ragasztási folyamat egyik lépésében folyadék halmazállapotba kell jutni, a szilárd anyag felületéhez kell idomulnia, nedvesítenie kell a felületet. A folyadékok jó alakváltoztató képessége miatt azonban a ragasztóanyagtól elvárt szilárd kötést nem valósulhat meg. A ragasztóanyagnak tehát a ragasztási folyamatban meg kell szilárdulnia, hogy ezt a követelményt is kielégítse. Ragasztóanyagok azok a nemfémes anyagok, melyek szilárd felületeket jó nedvesítéssel és az ebből eredő tapadással, valamint kialakuló saját szilárdságukkal kötnek össze. (A nemfémes kikötés a forrasztás kizárása miatt került a megfogalmazásba). A ragasztóanyag egyik fontos kritériuma az tehát, hogy jól nedvesíti a szilárd anyag felületét, jól tapad hozzá. A tapadás más néven adhézió magyarázatára sokáig nem alakult ki egységes elmélet elsősorban a ragasztók és a kötött felületek sokfélesége, igen eltérő jellege miatt. Ma már egyértelmű, hogy a tapadásban a döntő szerepet a molekuláris erők játsszák, a tapadás kialakulásához szűkséges nedvesedés magyarázatát is a szilárd és folyadék felületi rétegében lévő molekulák kölcsönhatásában kell keresni. Teljesen tömör, pórusmentes felületen a molekuláris erőkkel adott magyarázat kielégítő, de pórusos felületeken, mint amilyen a fa is a ragasztás közben további folyamatok is lejátszódnak, mint pl. a diffúzió, és az anyagáramlás, amelyek befolyásolják ugyan a folyamatot, de alapvetően nem változtatják meg. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-003.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A molekuláris kölcsönhatás függése a molekula távolságától **Molekuláris kölcsönhatások** Atomok és molekulák között vonzó és taszítóerők hatnak. Az erők eredőjét leíró függvényt Lennard és Jones fogalmazta meg, mely szerint a kölcsönhatási potenciál . $ v=4 v_{0}\left\{\left(\frac{\sigma}{r_{0}}\right)^{12}\right\}-\left\{\left(\frac{\sigma}{r}\right)^{6}\right\} $ ahol $ \sigma=2^{-1 / 6} r_{0} $ $v_{o}$ és $r_{o}=a$ "potenciálgödör" minimumának paraméterei, $r=a$ részecskék közötti távolság. Ahhoz tehát, hogy az atomok vagy a molekulák vonzák egymást - a távolságuknak - a potenciálgödör tartományába kell kerülni. A legnagyobb a vonzás potenciál minimumnál van. A molekuláris kölcsönhatásoknak (Van der Waals) három fő esetét különböztetik meg. Mindegyik az elektronok kiegyenlítetlen eloszlása eredményeképpen létrejövő elektrosztatikus vonzásból adódik. Ha a kölcsönhatásban mindkét partnernek állandó elektromos töltése van, akkor köztük elektrosztatikus erők érvényesülnek. Ilyenek az ion-dipólus, valamint a dipólus-dipólus kölcsönhatások, melyeket "Keessomféle" erőknek is neveznek. Nagyságuk néhány $10 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$, mely a távolság hatodik hatványával csökken Elektrosztatikus vonzás alakul ki akkor is, ha a kölcsönhatásban résztvevő egyik molekula dipólus, a másik apoláris, de könnyen polarizálható, melyben az állandó dipólus elektromos momentumot indukál. A kialakuló kölcsönhatást Debye után indukciós kölcsönhatásnak nevezik, mely szinten a távolság hatodik hatványával csökken. Végül apoláris molekulák, molekularészek között is érvényesülnek elektromos természetű kölcsönhatások, amelyek az elektronfelhők átmeneti dipólus momentumaiból adódnak. A kialakuló kölcsönhatások a diszperziós erők (London), melyek szintén a távolság hatodik hatványával fordítottan arányosak. ### 1.1.1. Nedvesedés (nedvesítés) **Filmhelyzet, kontakthelyzet** Ha egy folyadék, (esetünkben a ragasztó) érintkezésbe kerül egy makroszkópos szilárd anyag felületével, háromféle változás határozható meg: A folyadék teljesen szétterül, és egyenletes vastagságú filmet képez a felületen. A kialakult formát film-helyzetnek nevezzük, ilyenkor tökéletes nedvesedésről beszélünk. Amennyiben a folyadék csepp alakot vesz fel a szilárd felülettel jól meghatározható érintkezési szöggel ( $\Theta$, peremszög), akkor kontakthelyzetről és a peremszög nagysága alapján jó, vagy rossz, ill. "nem"- nedvesítésről beszélünk. Jó nedvesedés esetében a peremszög $90^{\circ}$ alatt van, ezeket a felületeket az adott folyadékra nézve többé-kevésbé liofil felületnek nevezzük. $90^{\circ}$-nál nagyobb peremszög esetében a szilárd felület az adott folyadékra nézve liofób, a felület nem, ill. rosszul nedvesedik. Megjegyzés: Rossz nedvesítést általában csak a vizes oldatoknál tapasztalunk. A vizes ragasztóanyag-oldatok víz-levegő határfelületi feszültsége megközelíti a tiszta víz értékét ( 73 $\mathrm{N} / \mathrm{m}$ ). Ilyen magas érték mellett, pl. a fa nem nedvesíthető. A vizes ragasztóoldatok nedvesítőképessége felületi feszültséget csökkentő anyagok adagolásával javítható. Néhány százalék, nedvesítő-anyag, vagy $10-20 \%$ alkohol adagolásával a vizes ragasztó oldatok víz-levegő határfelületi feszültsége $40-45 \mathrm{~N} / \mathrm{m}$-re csökkenthető; így a csiszolt fafelületeket is nedvesíti. (A víz, víz-levegő határfelületi feszültségét például, $0,1 \%$ nedvesítő anyag adagolása $35 \mathrm{~N} / \mathrm{m}$-re, $3 \%$ rozsliszt a karbamid-formaldehid gyanta felületi feszültségét $45 \mathrm{~N} / \mathrm{m}$-re csökkenti). A PVAC vizes diszperzió alacsony felületi feszültsége elsősorban a poli(vinilalkohol)- nak) köszönhető. A nedvesedés hajtóereje a felületnek kisebb energiájú állapotra irányuló törekvése. A kialakuló egyensúlyt, a peremszög értékét, három felületi feszültség értéke határozza meg: a szilárd test és a folyadék felületi feszültsége, valamint a szilárd test és a folyadék közötti határfelületi feszültség. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-004.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A nedvesítés különböző esetei: Peremszög: $\Theta=0-180^{0}$; F-folyadék; S-szilárd anyag; G- gáz (levegő) A szilárd felület minél kisebb felületi energiaállapotba akar jutni. Ezért a kisebb felületi feszültségü nedvesítő folyadék cseppjét igyekszik a szilárd felületi feszültség a felületen széthúzni. Ezzel szemben hat viszont a folyadék felületi feszültsége, mely a csepp felületét igyekszik a legkisebb felületűre, gömb alakúra alakítani. A két kondenzált fázis közti felületi feszültség is a határfelület minimalizálására törekszik. A változást a szabad entalpia alakulása alapján a következő egyenlet határozza meg: $ S_{F}=-\Delta G / A=\gamma_{S F}+\gamma_{F G} \cdot \cos \Theta-\gamma_{S G} $ ahol: $\quad S_{F}=a$ szétterülési feszültség, $\Delta G=a$ szabad entalpiaváltozás, $A=a$ felület, $\gamma_{S F}=a$ szilárd/folyadék; $\gamma_{F G}=a$ folyadék/gáz; $\gamma_{S G}=$ szilárd/gáz határfelületi feszültség. A negatív előjel az energiacsökkenés miatt került az egyenletbe. Az egyensúlyt pedig, (ahol $\Delta G=0$ ) a fenti egyenletböl levezetett összefüggés adja meg (amely Young egyenletként ismert), melyet A kontakthelyzet leírására alkalmaznak: $ \gamma_{S F}+\gamma_{F G} \cdot \cos \Theta-\gamma_{S G}=0 $ A filmhelyzet leírására a Young egyenletből indulhatunk ki. A filmhelyzetben, amikor a folyadék tökéletesen szétterül a felületen $\Theta=0^{\circ}$, tehát $\cos \Theta=1$, ezért a szétterülési együttható: $S_{E}$ $ S_{E}=-\Delta G / A=\gamma_{S F}+\gamma_{F G}-\gamma_{S G} $ amelyböl egyensúly esetén, (ahol $S_{E}=0$ ) a nedvesedés szűkséges és elégséges, ill. elégséges feltétele: $ \gamma_{S F}+\gamma_{F G}=\gamma_{S G} \text { illetve } \gamma_{F G} \leq \gamma_{S G} $ Nedvesedéshez tehát a folyadéknak, így a ragasztónak kisebb felületi feszültséggel kell rendelkeznie, mint a szilárd felületnek. Az adhéziós nedvesedés során a különböző folyadékfelület érintkezésbe kerül, rátapad a szilárd anyag felületére. A szétterüléssel szemben ilyenkor a folyadék/gáz és szilárd/gáz határfelület csökken és új szilárd/folyadék határfelület jön létre. A rendszer által végzett munkát a következő egyenlet adja meg (Dupré): $ W_{A}=-\Delta G / A=\gamma_{S G}+\gamma_{F G}-\gamma_{S F} $ ahol: $W_{A}=a$ rendszer által végzett adhéziós munka, amelyet a Young egyenlettel összevonva kapjuk, hogy (Young-Dupré): $ W_{A}=\gamma_{F G}(1+\cos \Theta) $ Nulla peremszög esetében pedig, mivel $\cos \Theta=1$: $ W_{A}=2 \gamma_{F G} \approx W_{K} $ ahol: $W_{K}=a$ rendszer által végzett kohéziós munka, Vagyis az adhéziós munka akkor egyenlő a kohéziós munkával, amikor két azonos folyadékfelületet egyesítünk. Nulla peremszög akkor alakul ki, ha a szilárd anyag és a folyadék közötti vonzóerők egyenlők a folyadékfolyadék molekulák közötti vonzóerőkkel. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-005.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Az adhézió és a kohézió értelmezése. Az adhéziós és kohéziós energia. **Kapilláris jelenségek.** A ragasztandó felületeken lévő bemélyedések (üregek, teknők és rések) kapillárisok, melyekbe a ragasztó beszívódik és ezért a kapillárisokban levő levegő összenyomódik. Ha a bemélyedések kedvezőtlen alakja miatt a ragasztó ezt a levegőt nem tudja kiszorítani, akkor ellennyomás keletkezik, ami meggátolja, hogy a ragasztó a mélyedéseket teljesen kitöltése. A mélyedések alakjának, valamint a folyadék és a szilárd test közötti a peremszögnek ilyenkor döntő szerepe van. A fa pórusos, illetve rostos felépítése is nyitott kapilláris rendszerként fogható fel. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-004a.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Folyadék-meniszkusz és felületi nyomás a kapillárisokban Ha a nedvesítő folyadék - mint például a víz - a tiszta üvegcső belső falát tangenciálisan érintené, akkor a kapilláris csőben keletkező folyadék meniszkusza félgömb alakú, konkáv lenne (lásd az ábrát). Mivel a görbületi sugár középpontja a folyadékfelszín felett van, a folyadék a nehézségi erő ellenére is a csőbe nyomódik. A konkáv folyadékfelület a szabad energiáját csökkenteni igyekszik, azaz a felület kiegyenesedne, ha nem létezne a kapilláris nyomás ( $\Delta p$ ): $ \Delta p=\frac{2 \gamma}{r}=\frac{4 \gamma_{S F}}{d} $ ahol: $r$ - a kapilláris cső sugara; $d$ - a kapilláris cső átmérője; rsF- a szilárd test és a folyadék közötti határfelületi feszültség. Azok a folyadékok, amelyek részlegesen nedvesítik a felületet ( $\Theta<90^{0}$ ) olyan gömbfelületeket alkotnak, amelyeknek sugara nem egyezik meg a kapilláris cső sugarával. Ilyenkor kapilláris nyomást az alábbi - nedvesítési szögre ( $\Theta$ ) vonatkoztatott - összefüggés fejezi ki: $ \Delta p=\frac{4 \gamma_{S F} \cdot \cos \Theta}{d} $ $\mathrm{Ha}, \Theta \geq 90^{\circ}$ akkor a kapilláris nyomás negatívvá válik. Ebben az esetben, a kapilláriscsőben levő folyadékszint a külső szint alatt van (kapillár-depresszió). Ha $\Theta=180^{0}$, akkor konvex félgömb keletkezne. Mivel a kapilláris nyomás egységnyi folyadékoszlop "h" magasságával tart egyensúlyt, az emelkedési magasságot az alábbi összefüggés fejezi ki: $ h=\frac{4 \gamma_{S F}}{g \cdot \rho \cdot d} \cos \Theta $ ahol: $\rho$ - a folyadék sűrűsége, $g-9,81 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}$. A kapilláris nyomás nagysága kis csőátmérőnél és kismértékű repedéseknél igen jelentős lehet. A folyadék behatolási idejét az alábbi összefüggés fejezi ki: $ \tau_{\text {kap }}=\frac{4 \cdot \eta \cdot l^{2}}{\gamma_{S F} \cdot \cos \Theta \cdot d} $ ahol: $\quad \eta$ - a folyadék viszkozitása, I- a behatolási hossz. Adott kapilláris átmérőnél tehát, a ragasztóanyagoknak bizonyos mértékű behatolásáig eltelt idő részben a folyadék viszkozitásának, másrészt a $\gamma_{S F} \boldsymbol{\operatorname { c o s }} \boldsymbol{\Theta}$ szorzatnak a függvénye. A ragasztó viszkozitása különösen jelentős a pórusos, kapilláris felületek ragasztásakor. A pórusokba, kapillárisokba hatolás mértékét ugyanis a kapilláris átmérő és nyomás mellett, $\underline{\mathrm{a}}$ viszkozitás befolyásolja legjelentősebben. A ragasztóanyagok viszkozitása igen tág határok között ( $100-10000 \mathrm{mPa}. \mathrm{s}$ ) változhat. Ezzel szemben a $\gamma_{S F} \boldsymbol{\operatorname { c o s }} \boldsymbol{\Theta}$ szorzat értéke 20-70 N/m között mozog. A szerves folyadékok felületi feszültsége alacsony ( $20-30 \mathrm{~N} / \mathrm{m}$ ), így a szerves oldószerben oldott ragasztóanyagok jól nedvesítik a felületet. Vizes ragasztóoldatok adott esetben (fán vagy érdesített műanyag felületen) $\boldsymbol{\Theta}>\mathbf{9 0}$-os nedvesítési szöget képeznek, s így a felhordásnál olyan mértékig összehúzódnak, hogy gyakorlatilag használhatatlanok. Kis mennyiségű nedvesítő anyag adagolásával azonban a felületi feszültség $40-45 \mathrm{~N} / \mathrm{m}$-re csökkenthető. A vizes, nedvesítő adalékkal készült ragasztóanyagok nedvesítési szöge általában $45^{\circ}$-nál kisebb. A ragasztónak a kapillárisokba történő behatolása a mechanikai adhéziót is növeli. A túlzott mértékű behatolás, az "átütés" azonban kedvezőtlen. Az optimális helyzet éppen a ragasztó viszkozitásának megfelelő beállításával érhető el. Jó kezdeti tapadás eléréséhez olyan ragasztók alkalmasak, amelyek tömegrészeinek egymáson való elmozdításához nagyobb erő, ill. hosszabb idő szükséges. Ezt a feltételt a nagyobb viszkozitású ragasztók elégítik ki. **Felületi feszültség, felületi energia.** $\boldsymbol{A}$ ragasztás - a megfogalmazás alapján - felületek között lejátszódó jelenségsorozat, melyben igen fontos szerepet játszik a felületi réteg, ill. a határréteg. A határfelületen lévő molekulák vonzó ereje A határfelületen lévő molekulák vonzó ereje csak a fázis felé van teljesen kompenzálva . Ezt a fázis belsejétől eltérő energiatartalmat a folyadékok gömbalak, a minimális felület kialakításával, szilárd felületek kisebb energia tartalmú részeknek a felületén történő megkötésével, szorpcióval igyekeznek kiegyenlíteni. Ezt a fázisok belsejétől eltérő, a határfelületeken uralkodó energiát nevezik felületi energiának, (mértékegysége $\mathrm{J} / \mathrm{m}^{2}$ ). A felületi feszültség, az energiaminimumra való törekvés miatt, a felület csökkentésére irányuló erő, melyet a folyadék egységnyi hosszára ható merőleges erőként definiálnak. (mértékegysége $\mathrm{J} / \mathrm{m}$ ) A felületi feszültséget a ragasztási folyamat szempontjából jobban úgy lehet definiálni, mint az egységnyi felület (izoterm , reverzibilis úton való) előállításához szűkséges munkát, vagyis a felületi feszültség egyenlő a folyadékfelszín képződésének fajlagos felületi (szabad) energia többletével. Tiszta folyadékok estében a felületi energia számértékben megegyezik a felületi feszültség nagyságával. Folyadékok felületi feszültsége: Folyadékok felületi feszültsége a hőmérséklet emelkedésével mindig csökken, mégpedig egészen a kritikus hőmérséklet értékéig, ahol nullává válik. A csökkenés majdnem a kritikus hőmérsékletig lineáris: $ \gamma=k\left(T^{\prime} k-T\right) $ ahol: $\gamma$ - a felületi feszültség, $T^{\prime}{ }_{k}$ - a kritikus hőmérsékletnél 4-6 K-el kisebb érték, $T$ - a mérés hőmérséklete, k - arányossági tényező Folyadékok esetében a felületi feszültség jelentős mértékben függ az oldott anyagok minőségétől és mennyiségétől. Azok az oldott anyagok, amelyek a felületi energiát csökkentik, a felületi rétegben feldúsulnak; esetükben pozitív adszorpció játszódik le. Ezeket az anyagokat tenzideknek (kapilláraktív anyagok) nevezik. A felületi feszültséget növelő anyagok koncentrációja a felületi rétegben viszont kisebb, mint az oldat belsejében. A folyadékok felületi feszültsége tehát két módszerrel is csökkenthető, a hőmérséklet növelésével és tenzidek, felületi feszültséget csökkentő anyagok adagolásával. Szilárd felület felületi energiája: Szilárd felület felületi energiáját az anyag minősége határozza meg. A szilárd anyag a felületi energiacsökkentés érdekében alakját nem tudja megváltoztatni, ezért az energiacsökkentést adszorpcióval valósítja meg. (A gyakorlatban tehát mindig szilárd/gáz határfelületi feszültséggel van dolgunk, a szilárd felület energiája csak vákuumban létezik). A szilárd test felületi energiájának a meghatározása számos problémát vetett fel. Ezért a szilárd felületek minösítésére a gyakorlatban a leginkább valamilyen folyadékkal meghatározott peremszöget alkalmazzák. A szilárd test felületi energiája peremszög-méréssel határozható meg. Szilárd/folyadék határfelület. A felületi feszültséget a Van der Waals féle erők eredményezik, és mivel azok a felületen számottevően nem hatnak egymásra, ezért additíveknek tekinthetők. Az általánosan ható diszperziós erők és a poláris erőhatásból származó komponensek összeadhatók: $ \gamma=\gamma^{d}+\gamma^{p} $ ahol: $\gamma^{d}$ - a diszperziós kölcsönhatásból adódó komponens, $\gamma^{p}$ - az apoláris kölcsönhatásból származó komponens. Kondenzált fázisok határfelületen, amennyiben a határfelületen csak a diszperziós erők hatnak a határfelületi energia a kölcsönhatások mértani közepe alapján számítható (Fowkes): $ \gamma_{S F}=\gamma_{S}^{d}+\left(\gamma_{F}^{d}+\gamma_{F}^{p}\right)-2\left(\gamma_{S}^{d} \cdot \gamma_{F}^{d}\right)^{1 / 2} $ A gyakorlatban alkalmazott kölcsönhatás esetében a két felület között nemcsak a diszperziós erők, hanem a poláros, specifikus erők is hatnak. Ilyen esetben az egyenletet egy $\Phi$ kölcsönhatási paraméterrel kell kiegészíteni. Az additivitást is figyelembe véve a határfelületi energia: $ \gamma_{S F}=\gamma_{S}+\gamma_{F}-2 \Phi\left(\gamma_{S}+\gamma_{F}\right)^{1 / 2} $ ahol $\Phi>1$, tehát a kölcsönhatási energia csökken, ami a folyamat végbemenetelének kedvez. A kölcsönhatási paraméter egy adott folyadék/szilárd felületpárra az anyagok felületi energiájának diszperziós és poláris részéböl számolható: $ \phi=\frac{\left(\gamma_{F}^{p} \cdot \gamma_{S}^{p}\right)^{1 / 2}+\left(\gamma_{F}^{d} \cdot \gamma_{S}^{d}\right)^{1 / 2}}{\left(\gamma_{F} \cdot \gamma_{S}\right)^{1 / 2}} $ Az előzőek a felületi energiák poláros komponensének, a specifikus kölcsönhatásoknak a jelentőségére hívják fel a figyelmet. ### 1.1.2. Tapadás (adhézió) Tapadás (adhézió) alatt két különböző kondenzált fázis között ható molekuláris vonzóerők hatására létrejövő összetartást értjük. A ragasztás is e témakörbe sorolható, amikor a különböző felületek és a ragasztó közötti tapadásról van szó. A tapadáshoz molekuláris erők vonzó hatására van szűkség, amihez viszont a fázisoknak a molekuláris erők hatótávolságába kell kerülni. Ez mintegy $0,15-0,3 \mathrm{~nm}$. A tapadás (adhézió) feltétele a folyadék (ragasztóanyag) nedvesítő-képessége. Jó nedvesítés feltételét a felületi energiák egymáshoz való viszonya határozza meg. Szilárd felületet csak a szilárd felület felületi energiájánál kisebb felületi feszültségü anyag képes nedvesíteni. Ez a nedvesedés szűkséges feltétele! * A nedvesedésben és így a tapadásban a folyadék határfelületi energiának is jelentős szerepe van. Ez az energia akkor csökken, ha a két felület, a folyadék és szilárd anyag között speciális kölcsönhatások is fellépnek. Ez azt jelenti, hogy olyan poláris anyag, mint a fa esetében poláris tulajdonságú ragasztót kell alkalmazni. * Még jobb a kölcsönhatás, ha a folyadék és szilárd felület között hidrogénhidas kötés kialakulására is mód van. Az adhézió a szilárd felület felületi energiájának növelésén keresztül is javítható, a nedvesedés szűkséges feltételének megfogalmazása alapján. * A szilárd felület felületi energiája a felület érdességi együtthatójának növelésével is emelhetö. Az érdességi együttható növelésével megnő az effektív érintkezési felület, javul az adhézió. Az érdesség azonban csak egy határig növelhető, mert pl. a faanyag esetében egy határ felett az érdesség eredményeképpen kihúzódott rost kiszakadási szilárdsága fogja a kötésszilárdságot befolyásolni. Fajlagos vagy specifikus adhézió: A ragasztó-ragasztott anyag-pár tulajdonságaitól függő, az illető anyag-párra jellemző, a molekuláris erők hatására létrejövő tapadás. A mechanikai adhézió A fajlagos adhézió alatt a molekuláris erők hatására létrejövö tapadást, a mechanikai adhézió alatt az érdességekben "lehorgonyzott" anyagtapadás, majd kötésnövelő hatását értették. Valójában átmenet van a kémiai és fizikai felületi inhomogenitások adhéziót növelő hatása között. A mechanikai adhézió kialakulása során a kapillárisokba hatolt folyékony ragasztó ott megszilárdul, beágyazódik, és mechanikusan "beakad" a felületbe. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-009.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Mechanikai adhézió 1 -porózus ragasztandó anyag, 2 -ragasztóanyag, 3 -specifikus adhézió, 4-mechanikai adhézió, 5-légzárvány Jó példa a mechanikai adhézió kialakulására és jelentőségére a forgácsolt fémfelületek ragasztása vagy különböző szálas-anyagú nem-szött textíliák (vlies, non woven) kötőanyaggal való szilárdítása. A finom, nagy fajlagos felületű szálas-anyagok kiváló lehetőséget biztosítanak nagy mechanikai adhézió kialakulásának. A mechanikai adhézió porózus anyagok, pl. papír, fa, parafa, bőr, habanyagok stb. ragasztása esetén jelentős. A ragasztandó felületek érdesítésével a mechanikai adhézió növelhető. A ragasztó kötése során az előző folyadék/szilárd adhézió szilárd/szilárd adhézióvá alakul. A megszilárduló ragasztó felületi rétege ekkor azonban már a molekuláris erők kölcsönhatás távolságának határán belül van, a molekuláris erők a két szilárd felület között továbbra is hatnak, szoros illeszkedésbe tartják a felületeket. A ragasztó és a szubsztrát közötti szilárdságot azonban ilyenkor már szilárd anyagokban uralkodó törvényszerűségek határozzák meg. ### 1.1.3. Kohézió, saját szilárdság Ha ugyanazon folyadék két, egységnyi felületét hozzuk egymással érintkezésbe, akkor-az elegyedés miatt-az eltűnő felületek mellett nem keletkezik új határfelület. A kohéziós munka tehát az az energiaváltozás, amely egy folyadék két, egységnyi felületre való bontásához szűkséges(Harkins): $ W_{k}=2 \gamma_{F G} $ ahol: $\gamma_{F G}$-a folyadék felületi feszültsége A kohézió fogalma mindkét kondenzált fázisra, így a szilárd anyagokra is alkalmazható. A kohézió jelensége ragasztáskor a ragasztó folyadékállapotában is jelentkezik, a kötéskor meg nem szilárduló, pl. tapadó ragasztóanyagok esetében. Megszilárdult, szilárd halmazállapotba jutott ragasztókon belül is hatnak a molekuláris erők. A ragasztó rétegben a molekulán belüli(intramolekuláris) erők és molekulák közötti (intermolekuláris) erők hatnak. Az intramolekuláris erők elsőrendű kémiai kötések, melyek nagy kötési energiával rendelkeznek. Minél nagyobb ezeknek a kötéseknek a sűrűsége, annál nagyobb a réteg elméleti szilárdsága. A Van der Waals erők a makromolekulák között alakulnak ki. Kötési energiájuk csaknem két nagyságrenddel kisebb, de a molekulán fellépő kapcsolatok nagy száma következtében esetenként nagyobb szilárdságot biztosítanak a rendszernek, mint az elsőrendű kötések. Nyilvánvalóan azoknál a rendszereknél alakul ki sűrű és erős másodlagos kötés, amelyeken megfelelő poláris csoportok vannak. Különösen erősek ezek a kötések, ha hidrogénhíd kialakulására van lehetőség. Azoknál a rendszereknél ahol csak a diszperziós erők lépnek fel, a másodlagos erők már hő hatására is felbomlanak, és ha nincs elsődleges kötés a láncok között, a rendszer hő hatására meglágyul, majd megolvad. A "hibahely" elmélet: A molekula felépítésében fellépő anomáliák következtében, a molekuláris hibahelyeken megnő a molekulák láncon belüli, vagy láncok közötti távolsága, gyengül a kötőerő. Az ilyen helyek szakadás, törés kiindulópontjai lehetnek. A makromolekula belsejébe kerülő, vagy bediffundált mikro-buborékok, a ragasztó által nem nedvesített idegen anyagok az ún. fizikai hibahelyek. A gyakorlatban a szakadás, törés ezeken a helyeken indul el. A jelenségcsoport a ragasztó kezelésének és a ragasztás minőségi kivitelezésének fontosságára hívja fel a figyelmet. ## 1.2. A RAGASZTÓK FIZIKAI TULAJDONSÁGAI A ragasztónak a felvitelhez jó nedvesítő-képességgel kell rendelkezni. Ez a felületi feszültség értékében, mint fizikai tulajdonságban jelentkezik. A felületi feszültség fogalmával és a befolyásoló tényezőkkel a nedvesedést tárgyaló részben foglalkoztunk. A felület nedvesedéséhez a szilárd felületnél alacsonyabb felületi feszültség mellett a ragasztónak megfelelő folyékonysággal, viszkozitással is kell rendelkeznie. Ha szétterülés, nedvesedés időbeni függését vizsgáljuk a szétterülés hajtóereje a felületi feszültség, gátló tényező a viszkozitás. ### 1.2.1. A viszkozitás. A viszkozitás a ragasztók egyik legfontosabb tulajdonsága. Meghatározza a felhordás módját, szorosan összefügg vele a nyílt (nyitott)- és zártidő, illetve a ragasztás többi paramétere. A viszkozitás első sorban a ragasztó folyóképességéről ad felvilágosítást, melynek a felviteli technikánál, a terülő képességnél és - a felületi feszültséggel együtt - a felszívódó képességnél van jelentősége. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-010.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A viszkozitás értelmezése A laminárisan áramló, ideális folyadékok esetében a súrlódó erő nagyságát és a befolyásoló tényezőket Newton határozta meg. Ezek szerint a súrlódó erő (F) arányos az elmozduló felületek nagyságával (A) valamint a sebesség (V) és a felületek távolságának (r) hányadosával: $ F=-\eta \cdot A \cdot \frac{d v}{d r} $ (A negatív előjel a súrlódó erő és a sebesség ellentétes irányára utal). Az η arányossági tényező a belső súrlódási együttható, az áramló közeg viszkozitása. Az egyenletet átalakítva az erő és felület hányadosa feszültség ( $\tau$ ), mértékegysége pedig $\mathrm{N} / \mathrm{m}^{2}=[P a].$ A kialakuló feszültséget nyírófeszültségnek is nevezik, mely a folyadék áramlását okozza a felületek között. A sebesség laminárisan áramló folyadék esetében a rétegben lineárisan változik 0-tól a maximális értékig. A differenciálhányadost sebesség gradiensnek nevezik, és általában D-vel jelőlik: $ D=\frac{d v}{d r} \quad \text { melynek mértékegysége } m s^{-1} / m=\left[s^{-1}\right] \text {. } $ Elsősorban a tudományos irodalom a sebesség-gradienst gyakran $\gamma$ - val jelőli utalva arra, hogy a sebes-ség-gradiens (nyírósebesség) a folyadékban nyírást okozó feszültség idő szerinti deriváltja. Az átalakitások után a belső súrlódásra felírható, viszkozitásra kifejtett egyenlet és a viszkozitás mértékegysége: $ \eta=\frac{\tau}{D} \quad[P a. s] $ Az így levezetett viszkozitás a dinamikus viszkozitás. A gyakorlatban gyakran ennek az ezredrészét alkalmazzák, mivel a $m P a. s$-ban kifejezett viszkozitásértékek, megegyeznek a régebbi szakkönyvekben, táblázatokban szereplő centipoise [cP] értékével: $1 \mathrm{mPa}. \mathrm{s}=1 \mathrm{cP}$, ami a $20^{\circ} \mathrm{C}$-os víz dinamikai viszkozitása. **A viszkozitás mérése** A viszkozitás meghatározására különböző elveken működő készülékeket alkalmaznak. A kapilláris viszkoziméterekben a folyadékáramlás hajtóereje a nehézségi erő, amelyik hidrosztatikai nyomáskülönbségben jelentkezik. Nagy viszkozitású folyadékoknál, a kapillárisban lezajló áramlást kiegészítő nyomással is elősegítik. A viszkozitást a kapilláris áramlás alapegyenletéböl (Hagen-Poiseuille) vezethető le. Rotációs viszkozimétereknek számos típusa van. Közös bennük, hogy egy forgó henger körpálya menti mozgásra készteti a körülötte lévő vizsgálandó folyadékot. A viszkoziméterek egyik csoportjánál az áramló folyadék egy másik hengert forgat el meghatározott szöggel, melyből a viszkozitás számítható. A műszerek második csoportjánál a szinkronmotorral forgatott forgó henger "fékeződését" a szinkronfordulattól való elmaradás alapján határozzák meg a viszkozitást. Az ejtő golyós viszkoziméterek (Hőppler) adott átmérőjű és sűrúségú golyónak a vizsgálandó folyadékban mért esési sebessége alapján határozzák meg a viszkozitást. A kifolyó nyílásos viszkoziméterek a gyakorlat gyakran alkalmazott viszkozitás ellenőrző eszközei. Egyszerűségük, viszonylag jó reprodukáló képességük miatt alkalmazásuk nagyon elterjedt. Tulajdonképpen gravitációs elven működő kapilláris viszkoziméterek, a kifolyási időt a kifolyónyílás átmérője és hossza befolyásolja. A leggyakrabban alkalmazott eszközök a Ford-, a DIN-pohár, Engler, Saybolt és a Redwood edények. A kifolyó nyílásos viszkoziméterek reológiai szempontból meglehetősen gyengék, valós átszámítás az abszolút viszkoziméterekre még ideális folyadékok esetében sem található. Az irodalomban ennek ellenére találunk átszámítási táblázatokat, nomogramokat elsősorban az egyes kifolyó-nyílásos készülékek közötti eredmények átszámítására. **A viszkozitást befolyásoló tényezők** A sebességgradiens és nyírófeszültség közötti összefüggést leíró grafikont "folyás-görbé"-nek nevezik. Azokat a folyadékokat, amelyeknél az összefüggés lineáris, a viszkozitás nem függ a nyírófeszültségtől, ill. sebesség-gradienstől ideális vagy "Newton féle folyadékok"nak nevezik. A legfontosabb befolyásoló tényező az anyag fizikai-kémiai természetéből adódik. A kémiai felépítés, molekulatömeg a legfontosabb viszkozitást befolyásoló anyagi tulajdonság. A külső tényezők közül a hőmérséklet van a viszkozitásra a legnagyobb hatással. A hőmérséklet növekedésével a viszkozitás exponenciálisan csökken. Ez közelítőleg azt jelenti, hogy $10^{0} \mathrm{C}$ hőmérsékletemelés a felére csökkenti a viszkozitást. A nyomás, mint külső tényező egy határig csekély befolyással van a viszkozitásra. 1000 bar-os nyomásnövekedés azonban már közel 30 \%-os viszkozitás-növekedést eredményezhet. **Normális és anomális folyadékok viszkozitása. Folyásgörbék.** A folyadék egy jelentős részére érvényes a Newton-féle viszkozitás-törvény, a viszkozitás független a sebesség-gradienstől, ill. nyírófeszültségtöl. Ezeket a folyadékokat normális, Newton-féle folyadékoknak nevezzük. A folyadékok egy része, ide tartoznak a ragasztók jelentős többsége is, azonban az egyenlettel leírttól eltérő folyási sajátságokat mutat. Ezeket a folyadékokat anomális, nem-newtoni folyadékoknak nevezzük. Az anomáliának több fajtája ismert a ragasztók azonban az ún. pszeudoplasztikus és plasztikus folyadékok sajátságait mutatják (lásd az ábrát). A pszeudoplasztikus folyadékok esetében a sebességgradiens növelésével a viszkozitás csökken. Valójában a pszeudoplasztikus folyadékok sebességgradiens/viszkozitás összefüggése, folyásgörbéje három szakaszra osztható: igen kis és nagyon nagy sebesség gradiens esetében a folyás newtoni sajátosságokat mutat, a viszkozitás független a sebesség gradienstől. Az átmeneti tartományban a viszkozitás a sebességgradiens növekedésével jelentősen csökken (lásd az ábrát). Az anomália oka az, hogy míg a nyugalmi állapotban és kis sebességgradiensnél a folyadékban lévő makromolekulák, részecskék rendezetlen állapotban vannak, ezzel nagy viszkozitást okoznak. Nagy sebességgradiensnél a makromolekulák orientálódnak , koagulált részecskék dezaggregálódnak , kisebb ellenállást fejtenek ki a nyírással szemben, kisebb lesz a viszkozitás és a sebességgradienstől független. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-011.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Folyásgörbék > 1- Newton- féle folyadék, 2- pszeudo-plasztikus folyadék,3- dilatáló folyadék, 4- plasztikus folyadék <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-012.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A viszkozitás változása különböző folyadékoknál > 1- Newton- féle folyadék, 2- pszeudo-plasztikus folyadék,3- dilatáló folyadék, 4- plasztikus folyadék <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-013.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A nyírás hatására bekövetkező viszkozitásváltozás magyarázata polimer és diszperz rendszereknél A plasztikus folyadékok átmenetet mutatnak a folyadékok és szilárd anyagok között. A másodlagos kötőerők1 sűrűsége és erőssége olyan nagy ezekben a rendszerekben, hogy csak egy adott nyírófeszültség, a folyási határ felett indul meg a folyadék folyása. A folyás jellege hasonló, mint a pszeudoplasztikus folyadékok esetében, a sebességgradiens növelésével a viszkozitás csökken. A dilatancia a sebességgradiens növelés hatására növekvő viszkozitás jelensége a ragasztók esetében nem fordul elő. A tixotrópiát mutató rendszereknél a viszkozitás az idő függvényében is változik. A jelenség mögött igen összetett molekuláris kapcsolatok és részecske szerkezeti átalakulások vannak. A tixótrópia a pszeudo-plasztikus rendszereknél alakulhat ki, amikor a nyírás hatására orientálódó molekulák, részecskék a nyírás megszűnése után ismét rendezetlen szerkezetet igyekszenek felvenni, melynek nagyobb a viszkozitása. Ennek megfelelően tixotróp rendszereknél a növekvö és csökkenő sebességgradienssel felvett folyásgörbe nem esik egybe, az utóbbi kisebb viszkozitás-értékeket mutat. A két görbe által bezárt felület, a hiszterézis felület a tixotrópia nagyságára jellemző, a tixótróp szerkezet széttöréséhez szűkséges energiát adja meg, (energia/térfogat). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-014.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Tixotróp rendszerek folyás- és viszkozitásgörbéje. A viszkozitás változása a pihentetési idő függvényében **Ragasztó-oldatok viszkozitása.** A ragasztók éppen a megfelelő viszkozitás beállitása miatt oldatok, vagy diszperziók formájában kerülnek a gyakorlatban felhasználásra. Ezek viszkozitását, hasonlóan lehet meghatározni, mint a folyadékokét. A viszkozitásra ható tényezők is azonosak, melyekhez azonban egy újabb az oldat, ill. a diszperzió koncentrációja is hozzájárul. **Polimer diszperziók viszkozitása.** A polimer diszperziókban a makromolekuláris részt kis gömb alakú szemcsék formájában oszlatták el, a kis viszkozitású diszpergáló közegben, gyakran vízben. Híg, kölcsönhatásba nem lépő diszperzióknál a diszperz részecskék a viszkozitásra csak az általuk elfoglalt térfogat arányában hatnak. A diszperziók viszkozitása az egyenlet alapján nem függ a molekulatömegtől, ami a nem kémiai úton kötő rendszereknél a molekula tömeg ill. rajta keresztül a mechanikai tulajdonságok javitását teszi lehetővé. A molekulatömeg emelésének határát az üvegesedési hőmérsékletnek a növekedése szab határt. A ragasztók viszkozitását nagyban befolyásolja a szárazanyag-tartalom (test-tartalom), amely a ragasztórendszerekben lévő oldószer-, illetve vízmentes anyaghányad, mely gyakorlatilag a felületen maradó ragasztóanyagra ad felvilágosítást. A szárazanyag-tartalom magába foglalja az effektív ragasztóanyag és töltőanyag mennyiségét. Ugyancsak jelentős a ragasztó pH- ja. A kémhatáson túl egyes ragasztóknál a minőségre, tárolhatóságra nyújt felvilágositást, mivel a tárolás idő alatt a viszkozitás a pH függvényében növekszik. Általánosságban a ragasztó agresszivitására utal. # 2. RAGASZTÓANYAGOK ## 2.1. A RAGASZTÓANYAGOK FELOSZTÁSA (OSZTÁLYOZÁSA/CSOPORTOSÍTÁSA) A ragasztóanyagok osztályozására az egyik jól bevált módszer a kötési mechanizmus szerinti csoportosítás. A beosztás szerinti elemzés a lejátszódó folyamatra is utal, emellett közvetve a kialakuló ragasztókötés tulajdonságaira is felvilágosítást is ad. A kötés során alkalmazandó feltételekre utal a kötés hőmérséklete szerinti beosztás. Ilyen alapon hidegen (szobahőmérsékleten) és melegen kötő ragasztókat különböztetnek meg. További osztályozás történhet a ragasztó megjelenési formája alapján. Így a ragasztók lehetnek oldatok, emulziók, szuszpenziók. A két utóbbit együtt gyakran diszperzióknak nevezik. Lehetnek a ragasztók por, granulátum, valamint rúd, huzal, szalag alakúak. A nyomásra kötő ragasztók, melyek tartósan ragadósak maradnak. A kontakt ragasztók szintén ragadósak, melyeknél a két hordozó felület érintkezésével rövid időn belül szilárd kötést hoz létre. A komponensek száma szerinti beosztás már utal a kémiai szerkezetre. Bizonyos esetekben azonban egy kétkomponensű anyag egykomponensűnek látszó formában kerül forgalomba. A ragasztókról a legtöbb információt a kémiai felépítés szerinti beosztás adja. A szintetikus eredetű ragasztókat az előállítás kémiai folyamata alapján csoportosítják, ez azonban nem minden esetben egyezik meg a kötés alatt lejátszódó kémiai folyamattal. Természetesen a kémiai felépítéstől függetlenül a kötés lehet fizikai folyamat eredménye is. ### 2.1.1. Eredet, és kémiai felépítés szerinti csoportosítás, amely a gyártók számára legtöbb információt adja a ragasztókról <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-015.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> #### 2.1.1.1. A korszerű szintetikus ragasztók összetétele, és fiziko-mechanikai tulajdonságai **Fenol ragasztók** Kronológiai szempontból a fenol-ragasztók az első szintetikus ragasztók közé tartoznak. Ezeket már a XX. sz. elején alkalmazták a fa ragasztására. A későbbi időszakban más ragasztók is megjelentek erre a célra, de a fenol ragasztók jelentősége mind máig megmaradt. Szerepük elsősorban a rétegelt lemez-, (elsősorban vízálló), a forgácslap-, és a rétegelt fatömb (rétegelt ragasztott fatartó) gyártásban jelentős. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-016.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A keményedési idő változása a hőmérséklet és a szabad fenol tartalom függvényében, \%. 1-1,98; 2-0,28 A fenol-ragasztók melegen és hidegen is kikeményíthetők. Az első esetben a kikeményedés edző alkalmazása nélkül, magas hőmérséklet hatására jön létre. A második esetben a polikondenzáció melegítés nélkül megy végbe, a savassági fok (pH) megfelelő értékig történő csökkentésével, mely speciális anyagok (edzők) adagolásával érhető el. Ezek az anyagok nem lépnek kölcsönhatásba a gyantával, ezért ezek nem tekinthetők heterogén katalizátoroknak. Ezen anyagoknak csupán az a szerepük, hogy a gyantát olyan meghatározott pH értékre állítsák be, amely mellett a polikondenzáció melegítés nélkül, megfelelő sebességgel végbemegy. Az ilyen anyagokban a megkeményedés során nem megy végbe kémiai átalakulás. Edzö lehet bármilyen sav, de mindenekelőtt egybázisú szerves szulfonsavat célszerű alkalmazni, amellyel egyrészt biztosítható a ragasztó optimális fazékideje, másrészt viszont kisebb agresszivitással rendelkezik, mint a szervetlen savak, amelyek roncsolják a fát. **Melegen keményedő ragasztók:** Ezeket a ragasztókat elsősorban a rétegelt lemez- és a forgácslap gyártásban alkalmazzák, ill. minden olyan termék előállításánál, amelynek technológiája a magas hőmérséklet alkalmazásával van kapcsolatban. A régebben alkalmazott ragasztók ugyan magas minőségi tulajdonságú termékek előállítását tették lehetővé, de ugyanakkor egy sor hátrányos tulajdonsággal rendelkeztek. Ilyenek a felszabaduló mérgező anyagok nagy mennyisége, a túl magas hőmérséklet, a hosszú kikeményedési idő és a rövid tárolhatóság. Mivel a melegen keményedő ragasztóhoz nem szűkséges a savas edző adagolása, ezért az erősen lúgos kémhatású. Ez viszont elősegíti a magas tárolási idővel rendelkező ragasztó előállítását, ill. a felszabaduló anyagok mennyiségének a csökkenését. A szabad fenol mennyiségének csökkentésére (amellett, hogy a gyanta szintézisénél alacsony koncentrációjú, metilalkoholmentes formalint alkalmaznak) meg kell választani az optimális fenolformaldehid arányt. A szintézis meghatározott körülményei között a szabad fenol- és formaldehid tartalom csökken, ha a fenol-formaldehid arány 1:1-töl 1:1,5, ill. 1:2-ig növekszik. A formaldehid felesleg növekedésével emelkedik a gyanta viszkozitása és meghatározott határok között nő a megkeményedés sebessége is. Csökken a felszabaduló anyagok mennyisége akkor is, ha a szintézis hő-mérséklete $50^{\circ} \mathrm{C}$ és $100^{\circ} \mathrm{C}$ között fokozatosan emelkedik. A felszabaduló anyagok mennyiségének, a keményedési sebességre gyakorolt hatását a ábra adatai szemléltetik. Az ábrán megfigyelhető, hogy minél kevesebb a gyantában a fenol mennyisége, annál alacsonyabb hőmérsékleten játszódik le a megkeményedési folyamat, ill. a kevés fenol-mennyiség mellet a gyanta keményedési sebessége csak kis mértékben függ a hőmérséklettöl. A korszerű, melegen keményedő ragasztókhoz szintén adagolhatok edzők (paraformaldehid, hexameti-lén- tetramin, tannin, vagy rezorcin-, ill. alkil- rezorcin gyanta). Itt kell azonban megjegyezni, hogy a rezorcin gyanta nemcsak a fenol-, hanem a fenol-epoxi ragasztók kikeményedését is gyorsítja. Arról is vannak ismereteink, hogy néhány oxidáló szer (savképző) is gyorsítja a savképzést. Ismeretes, hogy az oxidáló szerek elsősorban a fenollal és a fenol-gyantában lévő alacsonyabb molekulájú adalékanyagokkal lépnek kölcsönhatásba, ezért ezek nem vesznek részt a polikondenzációs folyamatban. Már kis mennyiségú oxidáló szer (pl. kálium-permanganát) adagolása is jelentős mértékben gyorsítja a fenol-és a fenol-epoxi ragasztók kikeményedését. Az oxidáló anyag és a melamin 3:1 arányú keverékével a fenolragasztók kötési ideje akár 20 sec-ra is lerövidíthető. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-017.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A gyanta tulajdonságai és a tárolási stabilitás közötti összefüggés > 1- szárazanyag tartalom; 2- a megkeményedés ideje; 3- szabad fe-nol-tartalom; 4-pH; 5- viszkozitás **Hidegen keményedő ragasztók** A hidegen keményedő fenol-ragasztókat elsősorban a te-herviselő faszerkezetek gyártásánál alkalmazzák. Mivel ragasztó meg-keményedése alacsony pH-érték mellett megy végbe, a gyantát enyhén lúgos közegben állítják elő. Ez kedvezőtlenül hat a tárolási időre, különösen akkor, ha a gyanta kevés szerves oldószert tartalmaz. A tárolás során, a térhálósodás előrehaladottságának a függvényében, csökken a gyanta vízoldhatósága és fáziselválás jön létre. Ez a térhálósodás minimális sebességgel csak igen szűk (5,5-6,3) pH határok mellett megy végbe, tehát arra kell törekedni, hogy a gyanta gyártása a fenti optimális pH-érték mellett menjen végbe. A szabad fenol szerepe a hidegen kötő ragasztóknál ugyanaz, mint a melegen kötőkénél. Meg kell azonban jegyezni, hogy az alacsony hőmérsékleten, savas katalizátor jelenlétében végbemenő folyamat sajátos tulajdonságokkal rendelkezik. Nem szabad azonban elfelejteni, hogy a szabad fenolnak a mérgező hatásán kívül, vannak kedvező tulajdonságai is. Ismeretes, pl., hogy aktívan részt vesz a megkeményedési, azaz a térhálósodási folyamatban, és emellett plasztifikátorként is szerepel, mivel csökkenti a megszilárdult ragasztó ridegségét. Edzőként általában különböző szulfonsavakat, ill. szulfo-naftoe savkeverékeket alkalmaznak. Az edző kiválasztásánál feltétlenül figyelembe kell venni, hogy az edzőnek a ragasztókomponensekkel való összeférhetösége, a gyanta polikondenzáció- soráni molekula-tömeg növekedésének mértékétöl függően, változhat. A rezol állapotú ragasztó-gyanták szárazanyag tartalma 50-65 \% között mozog, és a gyanta a vízzel stabil emulziót képez. A keményedési folyamat során, a bekövetkező molekula tömegnövekedés következtében, csökken a gyanta stabilitása és lehetséges, hogy a reakció végére a vizes fázis kiválik. A rendszerben jelenlévő savak az emulzió stabilitásának csökkenéséhez vezetnek. Más oldalról az idő előtti fázis-szétválás a ragasztóképesség csökkenéséhez, ill. ami ennél sokkal lényegesebb, a vízben oldott savak faanyagba történő diffúziójának növekedéséhez vezet; ami jelentősen gyorsítja a fa hidrolízisét. A fentiekből következik, hogy azokat az edzőket kell alkalmazni, amelyek maximálisan biztosítják a ragasztó megkeményedés alatti stabilitását. Megfelelő minőségü gyantát az 1:1-1:1,5 fenol-formaldehid aránnyal lehet előállítani, melynek tárolása eléri a 3 hónapot és szabad fenol tartalma nem több mint 1 \%, ill. a szabad formaldehid tartalma sem haladja meg az 1,5 \%-ot. Az ábra a tárolási stabilitást befolyásoló tényezőket szemlélteti. **Rezorcin és alkilrezorcin alapú ragasztók** A rezorcin és alkálirezorcin ragasztókat a formaldehidnek a megfelelő rezorcinnal (kétatomos fenol) ill. annak alkil származékának kondenzációjával állítják elő. Az utóbbiként alkilrezorcint alkalmaznak, melyet az olajpala száraz lepárlásával állítanak elő. A rezorcin dioxibenzol segítségével előnyösen alkalmazható műanyagként. Amennyiben alkilrezorcionok természetes nyersanyagból készülnek, melynek összetétele ingadozhat, és a gyantaszintézishez nem egynemű anyagot, hanem meghatározott hőmérsékleten történő lepárlás frakciókeverékét alkalmazzák, akkor a ragasztó és a ragasztott kötés minőségének ingadozásával kell számolni. Ebböl a szempontból rezorcin--ragasztók előnyösebbek, mint az alkilrezorcinok. Ezenkívül, mint arról a későbbiekben szó lesz, az alkilrezorcin ragasztók kohéziós szilárdsága kisebb, mint a rezorciné, jóllehet, hogy ez magasabb, mint tülevelü puhafák szilárdsága, és mindenek előtt ezekböl készítik az épületasztalos-ipari termékeket ill. az épitőipari faszerkezeteket. Ezen ragasztók adhéziós szilárdságai egyenértéküek. Az alkilrezorcin frakció az olajpala lepárlásakor keletkező faecet miatt kémiailag jóval aktívabb, mint a rezorcin. Ugyanakkor a rezorcin aktívabb a fenolnál. A rezorcinnak és származékainak magas reakcióképessége miatt a szintézis során a rezorcinnak ill. származékainak és a formaldehidnek a viszonya kevésbé eqvimoláris. Ezért stabil és hosszú tárolási idővel rendelkező gyanta keletkezik. Az ilyen gyanta egy évig, ill. ennél hosszabb ideig is tárolható, ami a gyakorlat szempontjából több mint szűkséges. Ez óriási előny a fenol és karbamid gyantákkal szemben, melyeknek tárolhatósága ritkán több 2-3 hónapnál. A gyanta megkeményedése a szűkséges mennyiségü formaldehid adagolásával érhető el. A formaldehid felesleg nem csökkenti a faanyag tulajdonságait, ellentétben a fenol és karbamid gyanták kikeményítésére alkalmazott savas edzőkkel szemben. A savas edzők nem lépnek reakcióba a megkeményedéskor, csupán a pH értékét tolják el abba a mezőbe, ahol a térhálósodás végbemegy. Ugyanakkor emlékeztetni kell arra, hogy a paraformaldehid felesleg valamelyest csökkenti a kikeményedett ragasztó vízállóságát, és növeli a levegőbe kibocsájtott formaldehid mennyiséget. Hogy a ragasztót kevésbé kelljen hígítani legtöbbször nem a formaldehid vizes oldatát a formalint (ennek maximális koncentrációja 37 \%), hanem a paraformaldehidet alkalmazzák. A külföldön gyártott rezorcin ragasztók közül az FR-12-t, az alkilrezorcin ragasztók közül pedig az FR-100-t és a DFK-1 AM-t alkalmazzák faragasztóként. Mindhárom ragasztót kompletten az edzővel együtt szállítják, mely utóbbi a paraformaldehiden kívül falisztet is tartalmaz 85:15 arányban. A faliszt növeli a ragasztó réskitöltö-képességét és megakadályozza a paraformaldehid csomósodását. Más külföldi ragasztók edzöihez is kevernek töltőanyagot (rozsliszt, kókuszdióhéj) az alábbi mennyiségben (\%). A töltőanyag diszpergálási fokának magasabbnak TOMARSZINOL (finn) 48-55 RAKOLL RF-100 (német) 72-80 RF 585 RF 7010 (francia) 60-63 Az FR-12 és az Fr-100 ragasztóknál a gyanta-edzö arány 100:13,5. Figyelembe véve az edzőben lévő adalékanyag mennyiséget a gyanta és a formaldehid aránya 100:11. A 14, vagy ennél több súlyrész edzőmennyiségnél megkeményedett ragasztóban nagymennyiségű szabad formaldehid keletkezik, ami emeli a ragasztó mérgező tulajdonságát. A kémiai analízis alapján a 11 súlyrész paraformaldehid, és a 100 súlyrész gyanta arány tűnik optimálisnak. Ezt a gyakorlati kísérletek is igazolták. Magas hőmérséklet alkalmazásakor a gyanták aktivitása megnövekszik és ezért az edző mennyisége 10-15 %-al csökken. A rezorcin ragasztók minősége nagymértékben függ a gyanta savassági fokától. A sav- szám növekedése, a fent leírt technikai feltételek mellett, a reakcióképesség csökkenéséhez és a fazékidő növekedéséhez vezet, ami javítja a technológiai mutatókat, de csökkenti a ragasztási szilárdságot. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-018.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A fazékidő (1) és a ragasztási szilárdság (2) változása a gyanta pH- értékének függvényében > A jó minőségű gyanták pH-ja egy év alatt sem csökken 0,5-nél többet. Nagyobb mérvű csökkenés a gyanta tulajdonságainak megváltozását bizonyítja. Például egy pH érték, vagy ennél nagyobb változás a könnyen tönkremenő kolloid-struktúra keletkezésével jár együtt. Jellemző, hogy az utólagos melegítés növeli az alacsony pH értékü ragasztó szilárdságát, ami arról tanúskodik, hogy a nem teljes megkeményedés a reakcióképességgel van összefüggésben, amely azonban a hőmérsékleti körülmények megváltoztatásával legyőzhető (kiküszöbölhető). Ebböl viszont az következik, hogy a hő- közléses ragasztáskor változó pH értékű ragasztó is alkalmazható. Azon kívül ennek a tényezőnek az is a jelentősége, hogy a pH bizonyos mértékben változtatható a kiinduló nyersanyag és az edző minőségének függvényében. Összehasonlítva a rezorcin és az alkilrezorcin ragasztókat, megállapítható, hogy mivel az alkilrezorcin ragasztók kohéziós szilárdsága kisebb, ezért ezeket elsősorban a tülevelü puhafák ragasztásához célszerű alkalmazni. Meg kell azonban jegyezni, hogy ezek a ragasztók alkalmazásakor a tölgy, bükk és egyéb keményfafajok ragasztási szilárdsága is eléri a 13 MPa értéket. A rezorcin és alkilrezorcin ragasztók fiziko-kémiai tulajdonságait a táblázat szemlélteti. A táblázat adataiból kitűnik, hogy a rezorcin és alkilrezorcin ragasztók fiziko-kémiai tulajdonságai közel azonosak. Lényeges eltérés csak a fazékidőben tapasztalható, ami az alkilrezorcin ragasztók nagyobb aktivitásának (reakcióképesség) a következménye. A rezorcin és alkilrezorcin ragasztók fazékidejének növelése szerfölött bonyolult probléma, mivel pl. a fazékidő emelkedése nem feltétlenül jár együtt a ragasztott szerkezet használati tulajdonságainak csökkenésével. | Megnevezés | Ragasztó | | | |:--- |:--- |:--- |:--- | | | Rezorcin | Alkil-rezorcin | | | | FR-12 | FR-100 | DFK-1AM | | Szárazanyag tartalom, \% | 60 | 55 | 60 | | Viszkozitás, sec (VZ-1) | 15-30 | 15-30 | 15-30 | | Fazékidő, óra | 2-4 | 1 | 1-2 | | pH | 7,5-8,5 | 7,9-8,5 | 7,5-9,0 | | Rag. szil. MPa: fenyő | 6,5 | 6,5 | 6,5 | | bükk | 13 | 13 | 13 | | Tárolhatóság, hónap | 9 | 4 | 6 | Általában például már igen kis mennyiségű hangyasav (6,5 sr. hangyasav, 100 sr. FR-100 gyanta) is jelentősen megnöveli a fazékidőt, mialatt csökken a szilárdság(!). Néhány amin is alkalmazható a fazékidő növelésére. Ebben az esetben is lelassul a ragasztó megkeményedése, de nem olyan mértékben, mint a hangyasav alkalmazásakor. A rezorcin ragasztók fazékidejének növelésére más edzök is alkalmasak, olyanok, amelyek a paraformaldehidhez hasonlóan formaldehidet adnak le. A rezorcin és alkilrezorcin ragasztók viszkozitása a tárolási idő alatt keveset változik. A rezorcin és alkilrezorcin ragasztókat a keménység és a ridegség jellemzi, amely sok esetben meggátolja alkalmazhatóságukat. Ezen ragasztók modifikálása meglehetősen nehéz és bonyolult feladat. **Fenol-rezorcin és fenol-alkilrezorcin ragasztók** A fa ragasztásánál - a rezorcin magas ára miatt - a fenol-rezorcin és a fenol-alkilrezorcin alapú ragasztókat széleskörűen alkalmazzák. Ezek szintén paraformaldehiddel keményíthetők ki és a ragasztás minősége sem tér el a rezorcin ragasztóétól. Elsősorban Nyugat-Európában és az USA-ban terjedtek el. Van olyan vélemény is, hogy a fenol-rezorcin ragasztó egyszerűen a kész fenol-, ill. rezorcin gyanta összekeverésével is előállítható. Ez az állítás azonban nehezen igazolható. Egyedüli reális útnak, a fenolnak és a rezorcinnak a formaldehiddel való szopolikondenzációja látszik. A gyanta előállításakor azonban komoly nehézségeket kell leküzdeni, amelyek közül az egyik a rezorcinnak, a fenolnál jóval nagyobb kémiai reakcióképessége; a másik pedig az előállított gyanta magas szabad fenoltartalma, amely ellentétes a környezetvédelmi és egészségügyi követelményekkel. Minél magasabb a fenol-rezorcin arány, annál olcsóbb a ragasztó. Ugyanakkor nehéz a technikai követelményeket komplexen kielégítő gyantát előállítani, amelyben ez az arány különbözik az 1:1 ill. 2:1-töl, mivel a fenol részarányának növelése az előállított gyanta tulajdonságait nem a rezorcin, hanem a fenol tulajdonságaihoz közelíti. Többek között csökken a tárolási idő. A tárolási idő növelhető ugyan a szintézis körülményeinek a megváltoztatásával, de ugyanakkor növekszik a kész gyanta szabad fenoltartalma is. A gyártóktól függően a fenol-rezorcin ragasztó szabad fenoltartalma 3-15\% között változik. A táblázatban tájékoztatásként egy fenol-rezorcin (FRF-50) ragasztó néhány fiziko-kémiai jellemzőjét adjuk meg. | Szárazanyag tartalom, \%; nem kevesebb | 65 | | :------------------------------------------------------------- | :------- | | Viszkozitás, sec (VZ-1) | 8-30 | | pH | 7,5 | | Szabad fenol tartalom, \%; nem több | 5,3 | | Fazékidő, óra | 3-5 | | A ragasztott kötés szilárdsága, MPa bükknél, tölgynél fenyőnél | >13 >6,5 | | A tárolási idő, hónap | > 4 | A fenol-rezorcin gyanták szintézisének sorrendje kikeményedéskor kisebb aktivitást idéz elő mint a tiszta rezorcin gyantánál, ami az oligomer lánc reakcióképes pontjai közötti távolság növekedésével magyarázható. Ennek következtében a keverékragasztók kikeményedésének mértéke, különösen a hideg ragasztásnál kisebb, mint a tiszta rezorcin ragasztónál. Ezen ragasztók megkeményedése is hő-keletkezéssel jár együtt, bár ez kisebb mértékű, mint a tiszta rezorcin ill. alkilrezorcin ragasztóknál. Az exoterm effektusnak, mindenekelőtt a gyantakészitésnél van jelentősége, mivel a berendezéseket feltétlenül hüteni kell. A gyanta savassági fokának (savszám) hasonló a hatása, de kisebb mértékben, mint a rezorcin gyantánál. így pl. 5-6 pH érték mellett a maximális ragasztási szilárdság $6,6 \mathrm{MPa}$; pH 7,5 érték mellett pedig 9,4 MPa. A fenolrezorcin ragasztók (KASZKO 1711) fazékideje nagymértékben függ a hőmérséklettől (lásd a táblázatot). | Hőmérséklet, ${ }^{0} \mathrm{C}$ | 10 | 15 | 20 | 25 | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | Fazékidő, óra | 5 | 2,5 | 1,5 | 0,6 | **Karbamid ragasztók** A karbamid ragasztók azok, amelyekből a legnagyobb mennyiséget használnak fel a tömör fa; a rétegelt lemez-, a forgácslap- és egyéb fatermékek gyártásához. A felsoroltakon belül legnagyobb mennyiséget a forgács-lapgyártásban alkalmaznak. Ez a nagymérvű felhasználás a nyersanyagok (karbamid, formaldehid) alacsony árának és egyszerű beszerzési lehetőségének köszönhető. A karbamid gyanta a hőre keményedő polimerekhez tartozik és megkeményedésekor meglehetősen szilárd, ill. kemény térhálós polimer keletkezik. A karbamid ragasztók kohéziós szilárdsága nagyobb, mint a legtöbb puhafa szilárdsága, de összevethető néhány keményfa szilárdságával is. Hiányosságaként említhető a mérsékelt vízállósága, amely ugyan magasabb, mint a PVAc diszperziós-, és néhány más ragasztóé, de nem éri el a fenol-, és rezorcin ragasztók vízállóságát. A hiányosságok közé sorolható a ragasztóréteg ridegsége is; ez azonban különböző modifikáló szerek előzetes adagolásával némileg csökkenthető. A karbamid ragasztók hidegen és melegen is megkeményednek, de mindkét esetben edzőt kell alkalmazni. A karbamid ragasztó összetevői közül csupán a formaldehid mérgező, amely nemcsak a gyanta készítésénél keletkezik, hanem megkeményedési folyamat során is. **A gyanta előállítása:** A gyanta előállításakor alkalmazott karbamid-formaldehid arány lényegében meghatározza a ragasztó ragasztási tulajdonságait, és a technológiai-, ill. toxikus jellemzőit. Az 1:1,1-1:1,3 karbamid-formaldehid aránynál igen rosszak a gyanta ragasztási tulajdonságai. Az 1:1,5-1:2 arány tekinthető optimálisnak. A formaldehid arányának növelésekor nő a gyanta szabad formaldehid-tartalma és csökken a gélesedésének a veszélye. A karbamid-formaldehidaránytól lényegesen függ a ragasztó megkeményedési ideje is (a legrövidebb megkeményedési idő $100^{\circ} \mathrm{C}$ hőmérsékleten és 1:2 karbamid-formaldehid arány mellett érhető el). Minél alacsonyabb a gyanta szabad formaldehid tartalma, annál nagyobb mértékben függenek a gyanta fiziko-kémiai és ragasztási tulajdonságai a kiinduló nyersanyagok (karbamid, formaldehid) minőségétől. Ha pl. alacsony koncentrációjú formalint alkalmaznak, akkor a gyanta magas viszkozitással és alacsony vízoldhatósággal rendelkezik. Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy a gyanta minősége elsősorban a karbamidban lévő ammóniumszulfát, szabad ammónia és a biuret (max.0,8 \%) mennyiségétöl függ. A szulfátok mennyiségének növelésével csökken a kész gyanta pH-ja és koncentrációja a viszkozitás növekedése mellett. A karbamidban lévő szabad ammónia mennyiségének növelése a pH növekedéséhez, és ennek megfelelően a megkeményedés idejének a növekedéséhez is vezet. Nagymértékben növekszik a gyanta tárolási időtartam alatti viszkozitása is. Az ammónia jelenléte kedvezőtlenül hat a gyanta, ragasztási tulajdonságaira is. A pH változtatásával a fazékidő könnyen szabályozható. A fentiekből jól látható, hogy a gyanta, tárolás alatti minőségére igen sok tényező hat. Mindezek a gyanta viszko-zitás-növekedésében nyilvánulnak meg, ami a gyanta rövid tárolási idejét eredményezi. Ez a karbamid gyanta leglényegesebb hátránya. Bármilyen beavatkozás, amely a gyanta stablitását javítja, nagymértékben növeli a ragasztás minőségét, mindenekelőtt a tartósságát. Ebböl a szempontból szerfölött előnyös a stabilizátorok (többértékű alkoholok) alkalmazása. Az etilalkohol és az aceton stabilizáló hatása közismert, de figyelembe kell venni tűzveszélyességüket. Leggyakrabban az etilénglikolt és a dietilénglikolt alkalmazzák. A stabilizátorok lassítják a keményedési folyamatot. Mivel a stabilizátorok hidrofil tulajdonsággal rendelkeznek, csökkenthetik a ragasztott szerkezet vízállóságát. A ragasztó megkeményedése: A karbamid ragasztók edzőjeként olyan anyagokat alkalmaznak, amelyek csökkentik a gyanta pH -ját. A hidegen történő megkeményedéshez edzőként szerves savakat, mindenekelőtt oxálsavat alkalmaznak. Magas hőmérsékletű ragasztáskor szintén alkalmazhatók a szerves savak, de jóval gyengébbek, mivel a magas hőmérséklet gyorsítja a folyamatot. Példaként a tejsav említhető. Mindenekelőtt azonban savanyú sókat alkalmaznak, amelyek a hidrolízis, ill. a szabad- és gyengén kötődő formaldehiddel történő kölcsönhatás következtében keletkezö szabad sav hatására csökkentik a gyanta pH-ját. Ilyenek a látens savas katalizátorok. Ezek előnyeként említhető, hogy alkalmazásukkor megnövekszik a ragasztó fazékideje, amelynek igen nagy a technológiai jelentősége. Ilyen edzőként leggyakrabban az ammóniumkloridot alkalmazzák, melynek hatásmechanizmusa a sósav keletkezésével van összefüggésben. Egyéb azonos feltételek mellett, minél magasabb a gyanta pH-ja és alacsonyabb a viszkozitása, annál nagyobb a ragasztó fazékideje. A pH optimális értéke: 2,5-4. A megkeményedés idejére a gyanta szárazanyag tartalma is hatást gyakorol. A szárazanyag tartalom 50 \%-ról 70 \%-ra történő növelésével a kötési idő 2,5-szeresére csökkenthető. Ez a hatás az 50-60 \% szárazanyag tartalom mellett a legjelentősebb. Amikor a ragasztó fazékidejét feltétlenül emelni kell, akkor nem az edző mennyiségét célszerű csökkenteni, hanem reakciócsökkentő anyagok adagolása a célszerű. Ilyenek a nitrogéntartalmú anyagok, mint pl. az ammóniás víz, az urotropin, a karbamid, a melamin, stb. A stabilizáció hatásmechanizmusa a pH csökkenés fékezésében nyilvánul meg, mivel ezek az anyagok, ellentétben az edzővel, a formaldehiddel lépnek kölcsönhatásba. Az utóbbi időben, az ammóniumklorid mellett, más edzők alkalmazása is elterjedt. Ez azzal van kapcsolatban, hogy az alacsony formaldehid tartalmú gyantákból nem tud kellö mennyiségű sósav felszabadulni. Ezzel kapcsolatos az is, hogy a szabad formaldehid tartalom 0,5 \%-nál kevesebb nem lehet. A fentiekhez hasonló gyantákhoz nemcsak látens, hanem közvetlen hatású edzöket is lehet alkalmazni, ha azok a magas hőmérsékletű ragasztáskor biztosítják a ragasztó gyors megkeményedését és megfelelő fazékidejét. Ezek a feltételek megnehezítik az erős savak edzőként való alkalmazását. Sikeresen alkalmazhatók az aluminiumsók, ill. az aluminiumkromofoszfátok. Ez utóbbiak sokkal enyhébbek, mint a sósav, a kénsav és más szervetlen savak; sőt a foszfátok jelenléte a berendezések jelentős korrózióvédelmét is jelenti. Újabban érdeklődés mutatkozik a komplex edzők iránt is, ami az ammóniumkloridnak, erős savak sóival való kombinációja. Leginkább a vas sókat, közülük is leginkább a vas-ammóniumszulfátot alkalmazzák. Ebböl 3-5 sr. adagolásával (100 sr. ammóniumklorid 20 \%-os vizes oldatához) a kemény dési idő 53 sec-ról 30 - 38 sec-ra csökkenthető. Ezzel azonban együtt jár a fazékidő 18-ról 5 órára való csökkenése is. A szabad formaldehid-tartalomnak a csökkentése speciális előallitási móddal, ill. speciális formaldehid-akceptor anyagok adagolásával érhető el. Formaldehid-akceptorként leggyakrabban szabad karbamidot alkalmaznak. Adagolható mennyisége a gyanta szabad formaldehid tartalmától függ. Feleslegben történő adagolása ugyanis - miután vízben igen jól oldódik - a ragasztott kötés vízállóságának csökkenését eredményezi. Általában 3-6 \% karbamid adagolása a célravezető. A ragasztó megkeményedési folyamatánál a töltőanyagoknak is nagy a jelentősége, mivel azok jelentős hatást gyakorolnak a ragasztó viszkozitására és a ragasztástechnológiai paraméterekre. A karbamid ragasztókhoz ugyanazok az adalékanyagok (töltőanyagok) adagolhatok, mint a fenol ragasztókhoz. Ezen kívül meg kell jegyezni, hogy széles körben elterjedtek a vízoldható sűrítőszerek, mint a metilcellulóz és a karboxi-metilcellulóz. Ezek hatékonysága meglehetősen jelentős, mivel ezen anyagok vizes oldatai magas viszkozitással rendelkeznek. Ugyanakkor ezek az anyagok jelentős hidrofil tulajdonsággal rendelkeznek, ami viszont csökkenti a ragasztott szerkezet vízállóságát. A karbamid ragasztók összetétele és tulajdonságai: Az alábbiakban példaként a legfontosabb hazai gyártású karbamid-formaldehid alapú műgyanták fizikai és kémiai tulajdonságait adjuk meg. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-019.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> Ezen műgyantákból készült ragasztók széleskörűen alkalmazhatók, a fafeldolgozó ipar különböző területein. Hideg és meleg ragasztásra specifikusan alkalmazhatók. A melegítés módja lehet: kontakt, konvekciós, sugárzásos és nagyfrekvenciás. Edzőként általában ammó-niumkloridot alkalmaznak. Meg kell azonban jegyezni, hogy más edző alkalmazása sem ki-zárt. A táblázatban felsorolt gyantákból készült ragasztók további elemzése is célszerűnek látszik a széleskörű felhasználásuk miatt. ARBOKOLL FK: A műgyanta-ragasztó kikeményedése, azaz a térhálós molekula-szerkezet kialakulása savas pH tartományban $100-120^{\circ} \mathrm{C}$-on megy végbe. Elsősorban a faipar olyan területein alkalmas ragasztásra, ahol a gyors keményedés szűkséges. így forgács- és pozdorjalapok; rétegelt lemezek gyártására, ill. furnérozására alkalmas. ARBOKOLL FKC: Savas pH-t biztosító katalizátorral hidegen ( $20^{\circ} \mathrm{C}$ ) és melegen ( 60 $120^{\circ} \mathrm{C}$ ) egyaránt keményedő ragasztó. Meleg ragasztáshoz való alkalmazása azonban, magas szabad formaldehid tartalma miatt nem ajánlatos. FORAMIN L: Eredményesen alkalmazható furnérozáshoz és rétegelt lemezek gyártásához $100^{\circ} \mathrm{C}$-on, vagy annál magasabb hőmérsékleten jó tapadású, jó vízállóságú, közepes főzésállóságú termék készíthető. ARBOKOLL H: Hideg ragasztáshoz alkalmas, $60 \%$-os vizes oldat, 5-10 sr. töltőanyag (rozsliszt MSz 6335) adagolása célszerű. Nem célszerű cser-cser, cser-tölgy, cser-akác fakombinációk ragasztásához alkalmazni. FORAMIN 130-50: Elsősorban régegeit lemezek gyártására és furnérozására alkalmas $100{ }^{0} \mathrm{C}$-on, vagy ennél magasabb hőmérsékleten. 60 \%-os vizes oldat. Az E-l emissziós osztálynak megfelelő formaldehid-leadású termék ragasztásához Katalizátor 130 elnevezésű edzőt kell alkalmazni 5-10 \%-os mennyiségben. Az adott technológiához szűkséges viszkozitást az általánosan használt töltőanyagokkal (rozsliszt) lehet beállítani. FORAMIN 160-50: Elsősorban forgácslapok, rétegelt lemezek gyártására alkalmas. 50 \%-os vizes oldat. Az előzőekben már említettük, hogy az ammónium-kloridon kívül más edzők is alkalmazhatók, ill. egyéb anyagok is adagolhatok a karbamid műgyantákhoz. A magas hőmérsékletű ragasztásnál 1-2 \% ammónium-kloridot alkalmaznak edzőként. Amennyiben a megkeményedés idejének a csökkentése a cél, akkor az ammónium-kloridhoz szerves sav (pl. triklór-ecetsav) adagolható. Hideg ragasztáskor pedig előnyösen alkalmazható $20-25 \mathrm{sr}$. oxálsav $10 \%$-os vizes oldata (100 sr. gyantára vonatkoztatva). A tárolási idő növekedésének függvényében az edző mennyisége csökkenthető, ami a fazékidő növekedése szempontjából (különösen a hideg ragasztásnál) jelentős. A karbamid ragasztók megváltoztatása, a jellemző hátrányos tulajdonságok kiküszöbölése, ill. csökkentése és a kedvező előnyök megtartása a gyanta modifikálásával érhető el. Meg kell különböztetni a gyanta szintézis alatti és utáni modifikálását. Az első esetben a karbamidnak-, vagy egyéb aminó-származékoknak, ill. más anyagoknak a formaldehiddel történő egyidejü kondenzációjáról van szó. Modifikálásra leggyakrabban melamint alkalmaznak. Megfelelő vízállóság érhető el 20-30 \% adagolásával. Elsősorban meleg ragasztásra alkalmasak, de erős sav (pl. foszforsav) adagolásával hidegen is megkeményíthető. Példaként adunk meg egy lehetséges gyantakomponens arányt: karbamid: melamin: formaldehid; 100: 30: 122. A második esetben a kondenzáció után (ritkábban vele egy időben) a gyantát valamilyen polimerrel keverik össze, mely utóbbi lehet oldat, vagy diszperzió. Tanulmányozva a vízoldható karbamid gyanta tulajdonságait, a legcélravezetőbbnek a polivinílacetát, vagy kopolimereinek alkalmazása látszik. Alkalmazásukkal csökkenthető a megszilárdult ragasztóréteg merevsége (rugalmassági modulusa) és zsugorodási feszültsége. A komponensek aránya a ragasztással szembeni követelményektől függ. Ha például a karbamid ragasztó rugalmassági tulajdonságainak a javítása a cél, akkor a karbamid ragasztóhoz $10-40 \%$ PVAc ragasztót célszerű adagolni. A karbamid-melamin alapú ragasztókon kívül vannak csak melamin alapú ragasztók is. Ezek a jó vízállóságukkal tűnnek ki, de csak magas hőmérséklet hatására keményednek ki. Mindenekelőtt a dekor-papírok gyártásánál és a forgácslapok laminálásánál használják öket. Szélesebb körü elterjedésüket a magas áruk korlátozza. **Epoxi ragasztók** Az epoxi ragasztókat kedvező tulajdonságaik miatt - a legtöbb anyaghoz való kiváló adhéziós tulajdonságuk, magas kohéziós szilárdságuk, kismértékű zsugorodásuk és aránylag kis érzékenységük a technológiai paraméterek ingadozásával szemben - széleskörűen alkalmazzák a technika különböző területein. Legelterjedtebben fémek, fémek-műanyagok, kerámiák és cement-betonok ragasztásához alkalmazzák. Az epoxi ragasztók jól ragasztják a fát is, de nem konkurensei a rezorcin és a fenol típusú ragasztóknak a meglehetősen magas áruk miatt. A fa-fa ragasztott szerkezetek tartósságával szembeni követelmények kielégítéséhez a rezorcin ragasztók előnyösebbek. Azon kívül a magas viszkozitásuk és a fa ragasztásakor alkalmazott alacsony nyomás következtében vastag ragasztóréteg alakul ki, ami kedvezőtlenül hat a ragasztott szerkezet tartósságára. Kiválóan alkalmasak viszont a tompa illesztések ragasztására. Jól alkalmazhatók a fa-fém ragasztási feladatok megoldására is. Nagymérvű tartósság is elérhető, ha teljes mértékben ismertek az alkalmazott anyagok deformációs tulajdonságai a nedvesség-, és a hőmérséklet változása során; ill. amennyiben a magas szilárdságú ragasztók nagy keménységgel is rendelkeznek. Igen elterjedten alkalmazzák a faszerkezetek fém-, ill. üvegszálas műanyagbetétjeinek (armatúrák) ragasztására. Erre a célra leginkább a hidegen keményedő ED-20 epoxigyanta alapú - vagy hozzá hasonló - ragasztó alkalmas. Az epoxi ragasztók legfontosabb összetevői: oldószerek, modifikátorok, gyorsítók (edzők) és töltőanyagok. A ragasztók viszkozitása a töltőanyag (a fentieken kívül töltőanyag más ásványi anyag, süt faliszt is lehet) mennyiségével szabályozható. Az epoxi ragasztók hajlamosak az önmelegedésre, ezért - nagy tömeg esetén - gondoskodni kell hűtésükről. Fazékidejük $20^{\circ} \mathrm{C}$-on kb. $2-3$ óra. Ezen a hőmérsékleten a ragasztási szilárdság 12-18 óra alatt eléri a fenyő nyírószilárdságát, jóllehet a ragasztó a végső szilárdságát csak hosszú idő alatt éri el. Hazai gyártású epoxi műgyantakomponensek, ill. térhálósító komponensek jellemzőit az alábbi táblázatokban mutatjuk be. | Komponens (gyanta) | Sürűség $25^{\circ} \mathrm{C}$-on, $\mathrm{g} / \mathrm{cm}^{3}$ | Viszkozitás $25{ }^{\circ} \mathrm{C}$-on, cP | Epoxi ekvivalens, g/ml | Alkalmazási terület | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | TIPOX 370 | 1,1-1,2 | 500-700 | 170-190 | Kis-viszkozitású, gyorsan kötő kemény, merev filmet adó ragasztás | | TIPOX 460 P | 1,1-1,15 | 1700-2500 | 220-240 | Hasonló a TIPOX TH 2- hőz | | TIPOX 470 P | 1,1-1,15 | 1200-1800 | 225-240 | Nagy viszkozitású, lassú kötést eredményező térhálósitó. Előnyős tulajdonsága hogy rugalmas ragasztófilmet biztosít, amely jól bírja a dinamikus igénybevételt | | TIPOX 490 P | 1,1-1,15 | 6000-8000 | 230-260 | Közepes viszkozitású, gyorsan kötő térhálósító kemény, merev ragasztásokhoz | | TIPOX 1100 PS | 1,1-1,15 | 8000--12000 | 480-620 | Nagy-viszkozitású ragasztógyanta, kis felületek ragasztásához. Kb. 10 \% oldószert is tartalmaz. | | Komponens (térhálósitó) | Sűrűség $25^{0} \mathrm{C}$-on, g/cm3 | Viszkozitás | Amin-szám mg, KOH/g | Alkalmazási terület | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | TIPOX TH 2 | 0,95 | $10-30 \mathrm{sec}$ (Mp-4, $25^{\circ} \mathrm{C}$ ) | 1100-1200 | Kis-viszkozitású, gyorsan kötő kemény, merev filmet adó ragasztás | | TIPOX TH 3 | 0,97 | $20-50 \mathrm{sec}$ (Mp- $425^{\circ} \mathrm{C}$ ) | 1000-1100 | Hasonló a TIPOX TH 2-hőz | | TIPOX TH 6 | 0,97 | 8000-15000 cP, $40^{\circ} \mathrm{C}$-on | 260-320 | Nagy viszkozitású, lassú kötést eredményező térhálósító. Előnyős tulajdonsága, hogy rugalmas ragasztófilmet biztosít, amely jól bírja a dinamikus igénybevételt | | TIPOX TH 16 | 1,0 | $400-500 \mathrm{cP}$, $25^{\circ} \mathrm{C}$-on | 780-840 | Közepes viszkozitású, gyorsan kötő térhálósitó kemény, merev ragasztásokhoz. | **A poli (vinil-acetát) (PVAc) ragasztók** A poli(viníl-acetát) hőre lágyuló (termoplasztikus) polimer, melyre a makromolekulaláncok mozgékonysága (hajlékonysága) a jellemző. Ennek következménye, a ragasztott szerkezet alacsony hőállósága és az állandó terhelés hatására bekövetkező kúszása. A felsorolt tulajdonságok korlátozzák a PVAc ragasztó teherviselő szerkezetekhez való alkalmazását. Ugyanakkor a ragasztóréteg rugalmassága lehetővé teszi a különnemű anyagok ragasztását. A hőmérséklet- és nedvességváltozás hatására keletkező belső feszültségek relaxálódnak , ezért a ragasztott szerkezetek megfelelő tartóssággal rendelkeznek. Oldószeres és diszperziós ragasztókat különböztetünk meg. Ha a szintézisnél emulgátorként a vízoldható poli(vinil-alkoholt) alkalmazzák, akkor a keletkezett ragasztó nem vízálló. Ugyanakkor maga a poli(viníl-acetát) vízálló, így szerves oldószeres oldatai vízálló ragasztást eredményeznek. A faipari ragasztásokhoz leggyakrabban a diszperziós ragasztókat alkalmazzák, mivel ezek nem mérgezőek, nem tűzveszélyesek. Előnyös technológiai tulajdonságokkal rendelkeznek, és az alacsony viszkozitásuk miatt 50 \%, vagy ennél magasabb szárazanyag tartalommal rendelkeznek. (Az oldószeres ragasztók magas viszkozitással rendelkeznek). A poli(viníl-acetát) molekula-tömegétől függően magas-, közepes-, és alacsony viszkozitású diszperziókat különböztetünk meg. A diszperzióhoz plasztifikátor (pl. dibutilftálát) is adagolható, amely növeli a ragasztott szerkezet vízállóságát és fagyállóságát. Ez utóbbinak a szállításnál és tárolásnál van jelentősége. A dibutilftálát optimális mennyisége: 7-15\%. Mivel a poli(viníl-acetát) diszperzió egykomponensű és nem igényli az edző alkalmazását, gyakorlatilag korlátlan fazékidővel rendelkezik. Többek között ezért is alkalmazzák a faműanyag ragasztásához, ill. különböző szerkezeti ragasztásokhoz. Alkalmazásakor azonban figyelembe kell venni, hogy a hővel szembeni ellenállása viszonylag alacsony, ezért $70^{\circ} \mathrm{C}$-nál magasabb hőmérsékleten felhasználni nem ajánlatos. Az egykomponensű diszperzió a ragasztandó faanyag nedvességtartalmára is érzékenyen reagál. Ha a nedvességtartalom meghaladja a 12 \%-ot, akkor a ragasztási szilárdság 20-25 \%-os csökkenésével kell számolni. A vízállóság fokozása érdekében kifejlesztették a kétkomponensű (diszperzió+katalizátor) diszperziós ragasztókat. Katalizátorként (edzőként, "B"- komponensként) vízoldható króm-, vagy alumínium vegyület alkalmazható. A megfelelő diszperzió és katalizátor alkalmazásával B3-as, ill. B4-es vízállósági fokozatú ragasztás érhető el. Mivel a bútor- és épületasztalos iparban - szerkezeti ragasztóként - nagymennyiségű Poli(vinil-acetát) /PVAc/ polimer kötőanyagú vizes diszperziós ragasztót használnak, az alábbiakban a legfontosabb hazai gyártású diszperziós ragasztók kiválasztásához és alkalmazásához adunk támpontot. ⊗ Bútoripari kézi csapragasztó anyag (Palma Fluid-1305). Alkalmas különböző csapszerkezetek ragasztására. ⊗ Bútoripari keményfa ragasztóanyag (Palma Fluid-1306) Speciálisan ülőbútorok ragasztására kifejlesztett ragasztóanyag. Alkalmas más fa-, és fahelyettesítő anyagok hideg és meleg eljárással történő ragasztására is. Szerelő és korpusz ragasztóként, valamint furnér-és dekor-lemezekhez is alkalmazható. Rövid nyitott idejű, gyors kötésű, jó hőállóságú ragasztóanyag. A munkadarab jó illeszkedési pontossága alapfeltétele a nagyszilárdságú ragasztásnak. A présidő-préshőmérséklet kapcsolatát a táblázatban található. A végleges kötési szilárdság eléréséhez 72 óra szűkséges. Bútoripari ragasztóanyag csapozó automatához (Palma Fluid-1308): Alkalmas köl-dökcsap-beütő automatákon, a köldökcsapos kötések nagyszilárdságú kialakítására. | Mứvelet | Hómérsé- <br> klet, ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ | Prés- <br> idő, <br> perc | |:--- |:---: |:---: | | Keményfa ragasztása | 20 | 8 | | Furnérozás | 20 | 15 | | | 50 | 5 | | Dekorit lemez rag. | 80 | 3 | 50 7 Bútor- és faipari nagyszilárdságú ragasztóanyag (Palma Fluid-1309): Alkalmas fa, és fahelyettesítő anyagok, dekoritlemez, a bútoriparban csapos kötések kézi és gépi kialakítására, él- és szerelési ragasztásokhoz, papír és textil nagyszilárdságú ragasztására. Bútoripari ragasztóanyag él fóliázásához (Palma Fluid-1316): Alkalmas speciális gépeken élfóliázásra. Faipari egykomponensű, vizes diszperziós, vízálló ragasztóanyag. (Palma Fluid-1317): Alkalmas fa és fahelyettesítő anyagok ragasztására. A bútoriparban csapos kötések kézi és gépi kialakítására, épület-asztalos ipari termékekhez, a DIN 68603 "D3"- as vízállósági fokozat biztosításával. Faipari kétkomponensű, víz- és főzésálló (D4) ragasztóanyag.(Palma Fluid 1318): A térhálósító, vízoldható krómvegyület. Alkalmas fa és fahelyettesítő anyagok csapos kötések ragasztására gépi és kézi megoldással. Épület-asztalos ipari termékekhez a térhálósító alkalmazásával elérhető vízállósági fokozat: "D4". #### 2.1.1.2. A ragasztóanyagok mérgező tulajdonságai A faiparban alkalmazott ragasztóanyagok szabad állapotú, mérgező anyagokat tartalmaznak, melyeknek az üzemcsarnok levegőjében lévő mennyiségét feltétlenül meg kell határozni. A munkahely közvetlen közelében, ill. az üzemcsarnok levegőjében lévő mennyiségüknek ( $\mathrm{mg} / \mathrm{m} 3$ ) olyan szigorú előírásoknak kell megfelelni, mint pl. az adott anyag "megengedhető koncentrációjának a határa" és amely egyben az egészségügyi előírások alapjául is szolgál. A jelenlegi előírások a fenolra, ill. a formaldehidre 0,5 ill. 0,3 mg/m3 értéket engednek meg. A ragasztóból eltávozó mérgező anyagok mennyiségének értékei * g/kg ragasztó * ezen kívül azért is fontosak, mert ezek alapján számíthatók az elszívandó, ill. a visszatáplálandó levegő paraméterei. A kibocsájtott mérgező anyagok mennyisége a környezet szennyezettségének mértékét is meghatározza és ez alapvető kritériuma annak, hogy az üzem egy adott környezetbe telepíthető-e, vagy sem. Egy új ragasztó kidolgozásakor, ill. alkalmazásakor mindig célszerű figyelembe venni a fenti szempontokat. A mérgező anyagok kiválása elsősorban a ragasztó összetételétől, az előállítási technológiától, a ragasztót alkotó polimer típusától, a gőztenziótól és a mérgező anyag egyéb más tényezőjétől függ. A kiválási folyamatra A technológiai tényezőkhőz sorolhatók: a fajlagos ragasztófelhordás, a nyilt, - és zártidő, a ragasztás hőmérséklete stb. A tényezők sokfélesége nem teszi lehetővé a fent említett anyagok, elméleti összefüggések (pl. Raulttörvény ) alapján történő, mennyiségi meghatározását. Rendszerint gyakorlati ellenőrzést végeznek a működő üzemekben, ami egy sor bizonytalanságot tartalmaz a nagyszámú meghatározhatatlan, zavaró környezeti tényező jelenléte miatt. Lehet azonban modellezni a technológiai folyamatot, azaz a ragasztóanyag laboratóriumi körülmények között is felhasználható, ahol a fent említett zavaró tényezők kiküszöbölhetőek. Ilyen körülmények között már meghatározható a levegőben levő mérgező anyagok koncentrációja, és kiszámítható ezen anyagok levegőben levő mennyisége a ragasztási folyamat minden egyes fázisában (a ragasztóanyag előkészitése és felhordása, a nyiltés zárt idő, présidő stb.). Néhány ilyen modellkísérleti eredmény, ill. adat: <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-020.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-021.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A fenol és a formaldehid kiválása a különböző összetételü fenol-gyantából, \%: $\boldsymbol{a}$-fenol; b-formaldehid; 1-fenol: 3.8, formaldehid: 3.4; 2- fenol: 3.4, formaldehid': 5.0; 3- fenol: 1.85, formaldehid: 0.81; I - a ragasztó előkészítése; II - a ragasztó felhordása; III- nyíltidő; IV- présidő <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-022.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-023.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A fenol (a) és a formaldehid (b) kiválásának kinetikája különböző típusú ragasztóknál: 1- fenol; 2- fenol-rezorcin I.; 3- karbamid-melamin; 4- alkil-rezorcin; 5-fenol-rezorcin II. $\mathrm{K}, \mathrm{mg} / \mathrm{m}^{3}$ <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-024.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > 1- aceton (fenol ragasztóból); 2- alkohol (alkilrezorcin ragasztóból) Az ábrákon jól megfigyelhető, hogy a maximalis mennyiségü mérgezőanyag a ragasztó felhordásakor kerül a levegőbe. Az is megállapítható, hogy a mérgező komponensek későbbi kivállása nem függ azok illékonyságától. így pl. 1,5 órás hőpréselés után 7-25\% fenol, kb. 10\% formaldehid, és 15-25\% alkohol és aceton volt észlelhető a levegőben. Ezek az értékek azonban már közvetlenül a ragasztó felhordása után is mérhetők voltak. Jellemző, hogy a hőpréselés ideje alatt a fenol és a formaldehid kiválása csökkenő tendenciát mutat, ami a ragasztórétegből való diffúzió egyre növekvő nehézségével magyarázható. A hőpréselés kezdeti szakaszában észlelhető nagyobb mérvü kiválás a ragasztó kinyomódásának a következménye. A gyantában lévő szabad mérgezőanyag-tartalom emelkedésével növekszik azok, levegőbe kerülő abszolút mennyisége is. Ugyanakkor a szabad mérgező anyagok magas abszolút kiválása nincs összefüggésben azok viszonylagos mennyiségével. Bebizonyosodott például, hogy egy gyanta, amely igen kis mennyiségben tartalmaz szabad fenolt, ill. formaldehidet nem hozható kapcsolatba egy másik gyantával, amelyből a kezdeti anyagmenynyiséghez viszonyítva, nagymennyiségü mérgező anyag kerül a levegőbe. Ily módon tehát, egy ragasztó mérgező hatása nem ítélhető meg a benne lévő mérgező anyag mennyisége alapján, mert hiszen kiderült, hogy a folyékony fázisban levő magas mérgezőanyag tartalom nem jelenti azok nagymérvű, levegőbe történő kiválását is. Más szavakkal, a mérgező hatás növekedése nem olyan gyors, mint a gyantában lévő mérgező anyagok mennyiségének növekedése. A különböző típusú ragasztók összehasonlításakor megállapítható, hogy a levegőben lévő formaldehid koncentrációja alkilrezorcin gyanta alkalmazásakor $0,12 \mathrm{mg} / \mathrm{m} 3$, karbamid-formaldehid gyantánál 0,17 mg/m3, a fenolgyantánál pedig $0,25 \mathrm{mg} / \mathrm{m} 3$ érték körül mozog. Ezek az adatok igen érdekesek a gyakorlat számára, mivel az alkilrezorcin ragasztó edzője paraformaldehid, és ezért a levegőben magas formaldehid tartalom lenne várható. ### 2.1.2. A ragasztók osztályozása a megszilárdulás alatt lejátszódó folyamatok szerint A folyékony halmazállapotú ragasztókban is fellépnek a molekulán belüli és molekulák közti másodrendü molekuláris erők. Ezek határozzák meg a folyadék állandó térfogatát, de ezek befolyásolják töményebb oldatokban a viszkozitást, ill. a viszkozitási anomáliákat is. A folyadékok azonban nem állnak ellen a nyírásnak, nyírási feszültség hatására folyni kezdenek. A folyadékok tehát nem rendelkeznek saját szilárdsággal. A ragasztáshoz azonban a ragasztónak saját szilárdsággal kell rendelkeznie. Ehhez szilárd halmazállapotba kell jutnia. Szilárd halmazállapotban ugyanis a molekulán belüli- és közötti kohéziós kötések sűrűsége és nagysága olyan, hogy egyrészt állandó alakot biztosít a rendszernek, másrészt mechanikai igénybevétel ellen egy meghatározott határig ellenáll. A szilárd halmazállapotú kötés kialakulása különböző, fizikai, kémiai, vagy vegyes folyamatok eredménye lehet, melyek során a szubsztrátum és a ragasztó között kialakuló kölcsönhatások rögzítödnek. A folyékony halmazállapotú makromolekulás rendszerekböl több úton is kialakulhat szilárd halmazállapotú anyag. A megszilárduláshoz vezető út egyrészt a ragasztóanyagok egyfajta csoportositását teszi lehetővé, másrészt viszont a megszilárdulás alatt lejátszódó fizikai és kémiai folyamatok meghatározzák az alkalmazandó ragasztási technológiát, rámutatnak a ragasztás egyes paramétereinek befolyásolási lehetőségeire, a ragasztás módosításának módjaira. A ragasztóanyag megszilárdulása, a ragasztó kötése kialakulhat: | Fizikai úton | | | :---------------------------- | :------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ | | A kötési folyamat | Ragasztó típus | | Oldószer eltávozása | Oldószeres ragasztók <br> Természetes (szerves és szervetlen) nyersanyag alapú ragasztók | | Diszpergáló közeg eltávozása | Diszperziós ragasztók | | Olvadékok megszilárdulása | Olvadékragasztók | | Polimerek autó-adhéziója | "Kontakt ragasztók" | | Vegyes | Nyomásra kötő ragasztók, Tapadó ragasztók, Plasztiszolok, Ragasztócsíkok, Ragasztórudak, Szervetlen alapú ragasztók | | **Kémiai úton** | | | Polikondenzációs reakció | Polikondenzációs ragasztók | | Poliaddiciós rekció | Poliaddiciós ragasztók | | Polimerizációs reakció | Polimerizációs ragasztók | | Fizikai és kémiai úton együtt | Az elöbbi kötési utak összes kombinációi. | A faipari gyakorlatban a leggyakoribbak az - oldószeres, polikondenzációs úton kötő ragasztók, - oldószeres, poliaddiciós úton kötő ragasztók, - diszperziós, polikondenzációs úton kötö ragasztótípusok, - diszperziós, poliaddiciós úton kötő ragasztók. #### 2.1.2.1. Fizikai úton kötő ragasztók **Az oldószeres ragasztótípusok.** Oldószeres ragasztókon azokat a ragasztóanyagokat értjük, amelyeknél a polimerek különböző oldószerekben vannak oldva vagy pasztásítva. A ragasztókötés kialakulása fizikai folyamat (száradás), az oldószer-eltávozás következménye. Az oldat koncentrálódik, a szol géllé , majd megszáradva xerogéllé alakul. Az oldószerek vagy oldószerkeverékek csupán az alkalmazást lehetővé tevő segédanyagok, és azokat az összekötendő darabok egyesítése előtt a felhordott folyékony ragasztórétegből párolgással vagy az összekötendő darabokba történő behatolással (diffúzió , termodiffúzió ) teljesen vagy részlegesen el kell távolítani. Az első eset ("kontakt ragasztás") az oldószer számára áthatolhatatlan anyagok (fémek, üveg, duromer műanyagok) esetén kínálkozik, a második eset a porózus és az oldószer befogadására alkalmas anyagokra (papír, kartonpapír, fa, bőr) vonatkozik. Az oldószereltávozás közben molekulanövekedés nem következik be, az oldatba vitt polimer kohéziós tulajdonságainak, rugalmassági modulusának olyannak kell lenni, ami biztosítja a megkötött ragasztó megfelelő szilárdsági értékét. Ez a szilárdság viszont egy meghatározott, a polimertől függő molekulanagysághoz kötött. Másik oldalról viszont láttuk, hogy a ragasztó felviteléhez, terüléséhez a felviteli eljárástól, valamint a ragasztás további feltételeitől (présnyomás, kapilláris rendszer méretei stb.) függő viszkozitású folyadék szűkséges. A viszkozitást adott molekulatömeg mellett az oldat koncentrációjával lehet befolyásolni. A ragasztók termodinamikai szempontból koncentrált oldatok, melyeknél a viszkozitás a koncentrációval igen jelentős mértékben nő. Ebben rejlik az oldószeres ragasztók egyik hátránya: az oldószeres ragasztók általában csak viszonylag kisebb test-tartalmú oldatok (5-25\%) lehetnek. Az oldószeres ragasztók kötése, mint említettük az oldószereltávozás következménye. Ez döntően az oldószernek a hordozóba történő diffúziója útján játszódik le. Ebböl következik, hogy oldószeres ragasztó ott alkalmazható, ahol legalább az egyik hordozó porózus. (Nem Az alkalmazott oldószer alapján vízoldható és szerves oldószeres rendszerek különbözhetőek meg. Az oldószer jellege gazdaságossági tényezők mellett befolyással van a felhasználási területre is. A ragasztók termodinamikai szempontból koncentrált oldatok, melyeknél a viszkozitás a koncentrációval igen jelentős mértékben nő. A faipari gyakorlatban a hordozó a legtöbb esetben fa, vagy faalapú termék, a ragasztó oldószer a víz, de lehet más oldószer is. Az oldószereltávozás mechanizmusa szempontjából nem közömbös az alkalmazott oldószer jellege, ugyanis különösen befolyásolja a diffúziót, hogy a fát duzzasztó vagy nem duzzasztó oldószert alkalmaznak. Oldószeres ragasztókhoz elsősorban az alábbi polimerek, ill. polimer-keverékek alkalmazhatók, esetleg "ragacsosító" gyantákkal kombinálva: > Poli(vinil-acetát) és kopolimerek /PVAC/ > Poli(vinil-alkohol) és kopolimerek /PVAL/, > Természetes és szintetikus kaucsukok, > Nitrocellulóz /NC/, > Poli(akriátok) és poli(metil-metakrilátok) /PMMA/, > Poliuretánok /PUR/. **Természetes nyersanyag-alapú ragasztók kötése** A glutinenyv az oldatkészítés ellentétes folyamata, lényegében az oldószertartalmú olvadékragasztók mechanizmusa szerint játszódik le. A gél képződés lehűlés eredményeképpen jön létre. A kialakult hidro-gélből a víz diffúzió útján távozik el a ragasztóréteg jelentős zsugorodása közben, ezért a ragasztáskor nyomást kell alkalmazni. A folyamat reverzibilis, a ragasztás tehát víznek nem áll ellen. A glutinenyvek felhasználási módja miatt nagyipari ragasztásra alkalmatlanok. Ezért előállították a vízben közvetlenül oldódó ún. hidegenyv szerű változatát, valamint a folyékony glutinenyveket is. A kazein-enyvek kötése vízeltávozás útján lejátszódó szól-gél átalakulás. A folyamat $\mathrm{Ca} / \mathrm{OH} / 2$ alkalmazása esetén irreverzibilis a keletkező Ca-kazeinát vízoldhatatlansága miatt. A folyamat, a hőmérséklet emelésével gyorsítható, de ez esetben lúgként csak mész alkalmazható, mivel magasabb hőmérsékleten a hidrolízis is felgyorsul. A gélesedés alatt bekövetkező jelentős zsugorodás miatt ragasztáskor nyomást kell alkalmazni. A keményitő alapú ragasztók. A fehér, por alakú keményítő, melynek tulajdonságait a növényi forrási (búza, rizs, kukorica és burgonya) is befolyásolja vízben duzzadó géllé, majd a részleges kolloidális oldódás miatt erősen viszkózus anyaggá, csirizzé alakuló anyag. A csiriz magas viszkozitású, rossz kezdeti tapadása miatt nem túl jó tulajdonságú ragasztó. A ragasztóhatás növelhető, ha a keményítő láncokat főzéssel, vagy savval részben hidrolizálják. A rövidebb keményítő molekulákat tartalmazó anyag a dextrin, mely hideg vízzel is kisebb viszkozitású kolloid oldatot képez. A keményítő, ill. dextrin kötése a víz eltávozása után reverzibilis szól-gél átalakulás után következik be. Mivel a rendszer zsugorodása nem nagymértékű, kisebb nyomás alkalmazása szűkséges. A kialakuló kötés vízállósága viszont gyenge. A keményítőhőz hasonló tulajdonságúak a pektinekből a nyálkás konzisztenciájú, hexózokból és gumiszerű pentózokból felépülő növényi szénhidrátokból készült ragasztók is. A cellulózalapú ragasztók. A cellulóz a növények β-D-glükóz egységekböl felépülö vázanyaga. Mivel vízben és gyakorlatilag oldószerekben sem oldható, csak kémiai átalakítás után készíthető belőle ragasztási célokra is alkalmazható makromolekulás oldat. A kémiai átalakítástól függően oldószerekben, ill. vízben oldható származékok keletkeznek. Az oldás és a ragasztó kötése minden esetben reverzibilis szól-gél átalakulás. A cellulózszármazékok közül ragasztásra leginkább a cellulózésztereket: cellulóznitrátot, cellulózacetátot valamint a cellulózétereket: a cellulózmetilétert, cellulózetilétert és a kar-boximetilcellulózt használják. **Szervetlen alapú ragasztók.** A ragasztóknak ezt a csoportját akkor alkalmazzák, ha a ragasztási hézagban nagyon nagy hőállóságot kell biztosítani. Alapvető tény, hogy a molekulákban meglévő kémiai kötési viszonyok alapján a szervetlen vegyületeknek lényegesen nagyobb alak-stabilitásuk és termikus ellenálló képességük van, mint a szerves vegyületeknek). Külön is említést kell tenni itt a, , vízüvegröl", elsősorban a nátrium-vízüvegről, amelyet papírok és kartonpapírok csaknem teljesen vízálló ragasztásához használunk. Ez nem egyéb, mint a nátriumszilikát vizes, kolloidoldata. A megkötés a víznek az anyagok porózus szerkezetén át történő elpárolgásával indul meg, ezt kovasavstruktúrák kialakulása követi. Az izzó- és halogénlámpák üvegburájának és foglalatának ragasztására is szervetlen termékek (szilikátok, fém-oxidok, borátok) bázisán létrehozott formációkat alkalmaznak. **A diszperziós ragasztók kötése.** A fizikai úton kötő ragasztók második csoportjába a diszperziós ragasztók tartoznak, melyek olyan diszperziók, ahol a diszpergáló közeg általában víz, a diszpergált anyag valamilyen hőre lágyuló polimer, amelyik tulajdonképpen a ragasztó. A diszpergált polimer-szemcsék közel gömb alakúak $\mathrm{k} 0,1-5 \mu \mathrm{~m}$-es átmérővel. Ezen tartományon belül lehetnek finom-, közepes-, durva- és kevert diszperz rendszerek. A ragasztó a diszperzió stabilitásához és a többi tulajdonság beállításához számos adalékanyagot tartalmazhat így: (diszpergáló szert, védőkolloidot, habzásgátlót, fungicid anyagokat, töltőanyagot, oldószert, lágyítókat stb.). A diszperziós ragasztók kötése két fő szakaszra osztható: - a víz diffúziója a hordozóba, - a műanyagszemcsék összefolyása. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-025.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A diszperziós ragasztókötés részfolyamatai A kialakult ragasztóréteg vízben már nem oldódik, azonban számos mikro-üreget tartalmaz, amely vízhatás esetén, ill. mechanikai igénybevételkor a tönkremenetel kiindulópontja lehet (hibahely!). A diszpergáló közeg, a víz diffúziójában ugyanazon tényezők játszanak szerepet, mint az oldószeres rendszereknél. Igen fontos, hogy a víz a fát duzzasztó oldószer, így mozgása a fában, a sejtfalban és a fa kapilláris rendszerében is lejátszódhat. A víz diffúziójának hajtóereje a koncentráció-, ill. a gőznyomás különbség. A vízeltávozás eredményeképpen egy igen tömény, szoros illeszkedésű polimer halmaz jön létre, melyben a víz a polimer gömbszemcsék közötti üregekben helyezkedik el. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-026.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A diszperz részecs kék között kialakuló kapilláris sugarának meghatározása R - a vízrész effektív sugara, r - a diszpergált szemcsék sugara. Azonos polimer-szemcseméret esetében három polimer-szemcse között elhelyezkedö víz effektív sugara a polimer-szemcse sugarának függvényében (G. L. Brown): $ R=r\left(\frac{2 \cdot \sqrt{3}}{3}-1\right)=0,1554 \cdot r $ ahol: $\quad R$ - a vízrész effektív sugara, $r$ - a diszpergált szemcsék sugara. A kötés második lépésében, a polimer-részek összefolyásában több tényező játszik szerepet: $F_{B}$ belső nyomás, amely két golyó érintkezésekor a felületeket csökkenteni igyekszik. Nagysága a felületi feszültségtöl és a szemcsesugártól függ: $ F_{B}=\frac{2 \gamma}{r} $ A polimer részek közelítésekor vízfelület konkáv lesz. Megfelelően kis kapillárisok esetében a kialakuló $\boldsymbol{F}_{\boldsymbol{k}}$ kapilláris nyomás igen jelentős lehet. Az előző jelőlések alkalmazásával: $ F_{k}=\frac{2 \gamma}{R}=\frac{2 \gamma}{0,1554 r}=12,9 \frac{\gamma}{r} $ A polimer részek között hatnak a van der Waals féle erők ( $F_{W}$ ), is valamint szerepet játszhat a szemcsék összefolyásában a nehézségi erő ( $\boldsymbol{F}_{\boldsymbol{G}}$ ) is. Néhány tényező viszont a szemcsék összefolyása ellen hat. Ilyenek a polimer szemcsének, mint "szilárd" anyagnak az ellenállása az összefolyással szemben $\left(F_{E}\right)$, a tenzidekkel és védőkolloidokkal borított és töltést kapott felület Coulomb féle taszító hatása $\left(\boldsymbol{F}_{\boldsymbol{c}}\right)$. A polimer részecskék összefolyása tehát akkor következhet be, ha az összefolyást elősegítö tényezők összege nagyobb, mint az ellene hatóké: $ F_{B}+F_{K}+F_{W}+F_{G}>F_{E}+F_{C} $ Mivel megfelelő szemcseméret alkalmazása esetén a kapilláris nyomás jelentősen meghaladja a többi tényezőt, felírhatjuk, hogy az összefolyás feltétele: $ F_{K}>F_{E} $ A deformációs ellenállást a rugalmassági modulusszal, a kapilláris nyomást a Pascal összefüggéssel kifejezve a tapasztalatokkal jól egyező kifejezést kaphatunk az összefolyás kritériumára: $ E \leq \frac{\Delta \gamma}{r} $ Az összefüggésből következik, hogy a diszperziós ragasztók filmképződéséhez egyrészt lehetőleg minél kisebb szemcseátmérő szűkséges, másrészt viszont a polimer rugalmassági modulusa nem haladhat meg egy meghatározott értéket. A diszperziós ragasztók kötése tehát csak az alkalmazott polimer üvegesedési hőmérséklete felett következik be, alatta a diszperz részecskék nem folynak össze, hanem fehér, többé-kevésbé por alakú anyag marad vissza. Ezért a diszperziós ragasztók minimális filmképződési hőmérsékletét (MFH) fehér pontnak is nevezik. A polimerek üvegesedési hőmérsékletét a kémiai felépítés és molekulatömeg mellett lágyítókkal lehet befolyásolni. A diszperziókból bekövetkező filmképződés ugyan irreverzibilis, de a filmben visszamaradó üregek, különösen az ott jelenlévő tenzidek és védőkolloidok miatt a bediffundáló víz következtében a tönkremenetel kiindulópontjai lehetnek. A vízállóság növelhető, ha a koagulálást lehetőleg többértékű és nagy ionátmérőjű ionokkal segítjük elő. Az ionoknak a töltéssel rendelkező tenzidekre kifejtett hatása sokszor komplex vegyületek képződéséhez is vezet, ami tovább fokozza a vízállóságot. Az oldószeres ragasztókhoz elsősorban az alábbi polimerek. ill. polimer-keverékek alkalmazhatók, esetleg ragacsosító gyantákkal kombinálva: - poli(vinil-acetát) és kopolimerek, - poli(vinil-alkohol) és kopolimerek, - termeszetes és szintetikus kaucsukok, - nitrocellulóz. - akrilátok. - poliuretánok. **Olvadék (ömledék) ragasztók kötése** Az ömledék ragasztók, (hotmelt) hőre lágyuló műanyagok (termoplasztok) közé tartoznak. Szobahőmérsékleten szilárd anyagok, melyek a felületi tapadást megolvadt ( $120-240^{0} \mathrm{C}$ ) állapotban fejtik ki. A kohézió, a saját szilárdság az ömledék megszilárdulásával alakul ki. Az olvadékragasztókra alkalmazott előbbi igen általános megfogalmazás pontosabbá tehető, ha az olvadékragasztóként alkalmazott plasztomerek jellemzőit foglaljuk össze. Az olvadékragasztó plasztomerek amorf, vagy részben kristályos polimer anyagok, amelyek az üvegesedési, ill. olvadási hőmérséklet alatt elasztikus alakváltozásokra képesek. E hőmérséklet felett - a bomlási hőmérsékletig - a deformációt a folyás jelensége eredményezi, amit a gyakorlatilag nullára eső nyíró-rugalmassági modulusz is jellemez. Az olvadékragasztók felvitelkor, nedvesítéskor tehát olvadék, viszkózusan folyós állapotban vannak, a kötés pedig az olvadéknak hűtés hatására bekövetkező megdermedése, szilárd halmazállapot létrejötte. Ennek megfelelően az olvadékragasztóknak legfontosabb jellemzői az üvegesedési hőmérséklet, részben kristályos rendszereknél pedig az olvadási hőmérséklet. Az üvegesedési hőmérséklet mind másodfajú átalakulási hőmérséklet egyszerű módszerekkel nem határozható meg. A feldolgozási (alkalmazási) hőmérséklet. Rendszerint a viszkozitás-hőmérséklet görbén a legkisebb viszkozitás-változáshoz tartozó hőmérséklet, vagy hőmérsékletintervallum. A kötési sebesség, melyet alapvetően a feldolgozási hőmérséklet és az üvegesedési hőmérséklet közötti hőmérsékletkülönbség határoz meg, mivel a kötés a hűlés eredményeképpen bekövetkező dermedés. A rugalmassági modulus mely az olvadékragasztó alkalmazási területét határozza meg. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-027.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Az olvadékragasztók viszkozi-tás-vátozása a hőmérséklet függvényében > $\mathrm{T}_{\mathrm{g}}-$ üvegesedési hőmérséklet $\Delta \mathrm{T}_{\text {alk }}-$ alkalmazási (felviteli) hőmérséklet intervallum $\Delta \eta$ - a viszkozitás változása felvitelkor Az olvadékragasztók jellegéből következik, hogy egyik legfontosabb tulajdonságuk a viszkozitás, ill. a viszkozitásnak hőmérsékleti függése. A viszkozitás exponenciális hőmérsékleti függése polimer olvadékokra is jó közelítéssel érvényes. A kémiai reakción alapuló és oldószertartalmú ragasztókkal szemben ezeknek néhány figyelemre méltó előnyük van: - oldószert nem tartalmaznak, ezért nincs szűkség speciális tűzvédelmi intézkedésekre, * egykomponensű rendszerként alkalmazhatók, - kötési idejük nagyon rövid, ez rövid gyártási időket tesz lehetővé, - mint hőre lágyuló műanyagok lehetővé teszik, hogy a ragasztást hőhatással ismét oldani lehessen (ez az újrahasznosítás esetén fontos). Az ömledék ragasztók használata viszonylag egyszerű, alkalmazási területük ezért szerteágazó. Ide tartozik pl. a csomagolástechnika (kartonragasztás), könyvek és brosúrák nyomdai munkái (gerincragasztás), fa- és bútoripar (élek felragasztása, szerkezeti egységek ragasztása), cipöipar (talp- és bélésragasztások), elektrotechnika (tekercselések, huzalok rögzítése), textilipar (bélések, merevítők ragasztása). **" Kontakt ragasztók" kötése** A kontakt ragasztás az oldószeres ragasztók kötési mechanizmusának speciális esete. Jellemzője, hogy - a mindkét felületre felhordott ragasztóból - az összes oldószernek el kell távoznia. (Ehhez - a felhordott ragasztó mennyiségétől függően - 15-20 perc szűkséges, ill. míg az ujjunkkal megérintett ragasztóréteget "száraz tapintásúnak" nem érezzük. "Porszáraz állapot). Ezután az összeragasztandó darabokat rövid ideig tartó, megfelelő nyomással rögzítjük. A ragasztási szilárdság nem a "présidőtől", hanem a "présnyomás"nagyságától függ. Ez a szilárdság a polimer molekulák kölcsönös egymásba hatolása ("összeakadás, összegubancolódás") mellett a ragasztórétegben kialakuló kristályos szerkezeteknek is köszönhetők ("autó-adhézió"). **Nyomásra tapadó ragasztók, ragasztószalagok kötése** A nyomásra tapadó ragasztók az öntapadó ragasztószalagok és címkék nélkülözhetetlen alapanyagai. Ezek olyan polimerek, amelyek folyamatosan ragadósak, és amelyeket általában valamilyen hordozóanyagra (műanyag-, fémfóliákra, szilikonnal átitatott papírra) hordanak fel. A nyomásra tapadó ragasztók nagy rászorító nyomás hatására tapadnak rá a ragasztandó anyagokra. (Innen származik az angol nyelvterületen használatos Pressure Sensitive Adhesive /PSA/ elnevezésük, de magyar nevük is erre utal). Az öntapadó ragasztószalagok között a ábra szerinti rendszereket lehet megkülönböztetni: <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-028.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-029.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Transzfer ragasztószalag Ezek olyan ragasztófilmek, amelyek 100\%- ig a megfelelő tapadóragasztó -polimerböl (többnyire akrilátokból) állnak. Használat céljára a hordozó anyagra vannak felhordva, amelyet le lehet választani. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-030.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Kétoldalas ragasztószalag Itt a hordozóréteg mindkét oldalára visznek fel ragasztóréteget, és ez által tudja összekötni a két ragasztandó felületet. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-031.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Kétoldalú ragasztószalag, elválasztó papírréteggel <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-032.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Egyoldalas ragasztószalag A ragasztószalagok hordozórétegére a ragasztóréteget egyoldalúan hordják fel. A ragasztó-, és a hordozóréteg össze van kötve. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-033.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Habosított ragasztószalagok Idegen hordozóanyag nélküli ragasztószalagok, amelyeknél a teljes rendszert a habosított és mindkét oldalán ragasztó tapadó ragasztó-polimer alkotja. > Megjegyzés: A kétoldalas és habosított ragasztószalagok tekercseléskor összeragadnának, ezért szilikonos papír elválasztó rétegekre van szűkség. A speciálisan megformázott elválasztó rétegek lehetővé teszik a ragasztószalag könnyű lehúzását. Ugyanilyen elválasztó papírokat alkalmaznak az öntapadó címkéken is. **Plasztiszolok kötése** Ezek az egykomponensű termékek szintén a fizika úton kötő ragasztóanyagok közé tartoznak. Használatra alkalmas keverékeik két összetevőből állnak: PVC- poli(vinil-klorid) részecskékből és lágyítókból. A szilárd PVC- részecskék az erősen viszkózus lágyítóban vannak diszpergálva. A ragasztóréteg melegítés hatására alakul ki ( $120-180^{0} \mathrm{C}$ ). A hőre lágyuló PVC megpuhul és ebben az állapotában a lágyítót be tudja fogadni (ez nem kémiai reakció!). Ezt a folyamatot szol-gél átalakulásnak nevezzük. Az eredetileg kétfázisú rendszer (szol) a lágyító beágyazódása következtében egyfázisú rendszerré (gél) alakul át. Ragasztó-tömítő anyagként tipikus alkalmazási területük a karosszériagyártás (él- és varrattömítés, rezgéscsillapítás, korrózióvédelem), valamint a palackok és üvegek lezárásánál alkalmazott tömítések. A PVC- plasztiszolok helyett környezetvédelmi okokból (hulladékként való elégetésekor sósav szabadul fel) egyre inkább akrilát-plasztiszolokat és epoxi-rendszereket alkalmaznak. **Ragasztócsíkok kötése** Ezek többnyire nátronpapírból készült papírcsíkok, amelyeket vízzel vagy hővel aktiválható ragasztó rétreggel vonnak be. A ragasztóréteg, valamilyen, vízzel aktiválható ragasztóanyagból áll, amelyet folyékony formában visznek fel a hordozóanyagra, majd ott megszárítják. Használatkor a ragasztócsíkot benedvesítik, ennek hatására kialakul a ragasztóréteg ragasztóképessége. A ragasztó főleg állati (glutinenyvek), vagy növényi alapú (keményíťö-, dextrinenyvek) szokott lenni. A hőhatással aktiválható ragasztó csíkoknál a papírcsíkokra ömledék ragasztóréteget hordanak fel, amelyet ragasztás előtt forró levővel vagy infravörös sugárzással lehet aktiválni. **Ragasztó rudak kötése** A gyakorlatban sokszor kihasználják azt a lehetőséget, hogy bizonyos ragasztókat oldószer és/vagy hő alkalmazása nélkül, egyszerű bedörzsöléssel fel lehet hordani a ragasztandó anyagra. A ragasztó rudakat szilárd ragasztóanyagból készítik, és egy lezárható tartóhüvelyben kitolhatóan helyeznek el. Ha ezzel pl. a papírfelületet bedörzsölik, akkor ragadós filmréteget alakul ki. A ragasztó rudak általában valamilyen alakadó hordozóanyagba, un. "szappan-gélbe" beágyazott, ragasztó tulajdonságokkal rendelkező, vízben oldható vagy vízben diszpergálható polimerekből állnak. Ez a hordozóanyag olyan felépítésű, hogy mechanikai igénybevétel, esetünkben a dörzsöléskor fellépő nyíróerők hatására szétroncsolódik és a ragasztóképes alkotók felszabadulnak. Az alkalmazás céljától függően állandó vagy újra szétválasztható ragasztást létrehozó ragasztó-rudak kaphatók. #### 2.1.2.2. Kémiai úton kötő ragasztók Ebbe a csoportba azok a ragasztóféleségek tartoznak melyeknek kötése tisztán kémiai reakció eredményeképpen, fizikai folyamatok lejátszódása nélkül következik be. Ezeknél a ragasztóanyagoknál, a felvitelhez és a nedvesítéshez szűkséges folyadékállapotot és viszkozitást úgy biztosítják, hogy a ragasztandó felületre oligomert , monomert, ill. oligomer monomerben való oldatát viszik fel. A kötés, a kémiai reakció következménye, melynek sebességét a reakcióképes funkciós csoportok reakcióképessége, a funkciós csoportok koncentrációja, mint belső tényező, valamint a külső tényezők: az alkalmazott hőmérséklet és a felhasznált katalizátor mennyisége és minősége határozzák meg. A kötési idő legjobban az alkalmazott katalizátor , ill. iniciátor minőségével és mennyiségével és a hőmérséklet növelésével csökkenthető. Gyorsan kötő ragasztó alkalmazása, katalizátor bekeverése a ragasztóba a kötési idő csökkentése mellett a felhasználhatóságra jellemző ún. fazékidőt (lásd később) is csökkenti. Az ellentmondás leküzdésére számos lehetőség van, melyek közül a ragasztási feltételeket figyelembe véve lehet a megfelelőt meghatározni. Ilyen lehetőségek: - az egymással reakcióba lépő komponenseket, ill. a katalizátort megfelelő felhordó berendezéssel csak közvetlenül a felvitel előtt keverik össze. - Az egymással reakcióba lépő komponenseket az összekötendő felületek egyikére, ill. másikára viszik fel. - ragasztót az egyik, a katalizátort a másik kötendő felületre viszik fel. - A kémiai folyamatot hőmérsékletemeléssel gyorsítják. - A kémiai folyamatot hőmérsékletemeléssel és hőre aktiválódó katalizátorokkal gyorsítják. A kötési folyamat a kémiai reakció függvénye. A folyamat kolloidikai szempontból egy irreverzibilis szol -gél átalakulás. A folyamat első szakaszában a reakciósebesség hőmérsékleti függése exponenciális. A gélesedés után a reakció mindinkább diffúzióvezérelt folyamattá alakul, a szabad molekulák, funkciós csoportok diffúziója lesz a sebesség meghatározója. A tisztán kémiai úton kötő ragasztók előnye, hogy a ragasztórendszerben nincs oldószer, tehát velük pórusmentes anyagok is ragaszthatók. A polikondenzációs (lásd később) folyamatoknál keletkező melléktermék eltávozását mindenképpen biztosítani kell. A tisztán kémiai folyamat további előnye lehet a kismértékű zsugorodás, ami a ragasztás nyomásigényét, és a kialakult ragasztókötés belső feszültségét csökkenti. A kémiai folyamat eredményeképpen kialakuló térhálós szerkezet a ragasztókötésnek nagy szilárdságot, jelentős hő- és oldószerállóságot biztosít. Az ilyen kötéseknél a kúszás jelensége sem lép fel. #### 2.1.2.3. Kémiai és fizikai úton kötő ragasztók E csoporthoz tartozó ragasztók kötésében fizikai és kémiai folyamatok is szerepet játszanak. A lejátszódó folyamatok miatt jelentős különbségek mutatkoznak az egyes rendszerek között. Igy külön kell vizsgálni az * oldószeres, kémiai úton kötő, - diszperziós, kémiai úton kötő és - olvadék, kémiai úton kötő ragasztókat. Oldószeres, kémiai úton kötő ragasztók. Az ipari ragasztási gyakorlat igen sok ragasztófélesége tartozik ebbe a csoportba. A felviteli viszkozitáshoz tartozó koncentráció emiatt jelentősen magasabb lehet, mint az oldószeres, nem kémiai úton kötő ragasztóké. A kémiai reakció, a komponensek, vagy katalizátor bekeverésével azonnal megindul. A tisztán kémiai úton kötő ragasztókkal szemben azonban az oldószer, hígító hatása miatti koncentrációcsökkenés következtében a reakciósebesség kisebb lesz. A ragasztókötést az oldószer, a faipari gyakorlatban a leggyakrabban a víz távozása vezeti be. Az oldószer-eltávozás diffúzió útján játszódik le, melynek a hajtóereje a kémiai potenciál, ill. az azt befolyásoló koncentrációkülönbség. Az oldószer-eltávozás következtében növekvő koncentráció eredményeképpen fokozatosan nő a kémiai reakció sebessége. Az esetleges hőtranszport miatti hőmérsékletnövekedés reakciósebesség növelő hatása is mind jobban kezd érvényesülni. A molekulanövekedés és oldószer-eltávozás eredményeképpen a rendszer irreverzibilisen gélesedik. Kismolekulájú ragasztó és porózus anyagok esetén fennáll a veszélye a ragasztónak a hordozóba történő beszívódására, ami egyrészt csökkenti a ragasztóréteg vastagságát és ún. "száraz ragasztást" eredményez, másrészt a hordozó tulajdonságait változtatja meg. Az oldószeres, kémiai úton kötő ragasztók keményedése mindig térfogatcsökkenéssel, így zsugorodással jár. (Fokozódik az a hatás, ha a kémiai folyamat polikondenzáció). A diszperziós, kémiai úton kötő ragasztók felépítése és legtöbb tulajdonsága megegyezik a diszperziós ragasztóknál leírtakkal. A kötés két fő szakaszból áll, a diszpergáló közeg diffúziós úton történő eltávozásából és a polimer szemcsék összefolyásából. A tulajdonságok javítására a diszpergáló polimerbe reakcióképes csoportokat építenek be, melyek reagálva térhálós szerkezetet biztosítanak. Az így kialakuló térháló általában nem sűrű, de a felsorolt tulajdonságok lényegesen megjavulnak. A diszperziós ragasztóknál a kémiai folyamat a filmképződés bekövetkeztéig gyakorlatilag nem indul meg. A reakció, amely a filmképződés után indul meg, tipikusan szilárd fázisú reakció, amelynél a sebesség-meghatározó egyértelműen diffúzió. A folyamat már a filmképződési szakaszban irreverzibilis. Olvadék, kémiai úton kötő ragasztók esetében a kémiai reakció magasabb hőmérsékleten, a ragasztó megolvadt állapotában gyorsul fel megfelelő sebességre. Ez lehetővé teszi, hogy a komponenseket, ill. a katalizátort már a kiszereléskor összekeverjék. A gyakorlatban azonban a kétkomponensű, keverőfejes felhordó berendezéssel felvihető rendszerek terjedtek el a jobban. Különleges olvadékragasztók a blokkolt izocianát tartalmú rendszerek, amelyeknél a reakcióképes csoport a hő hatására lejátszódó bomlásreakció során szabadul fel. ## 2.3. A megszilárdult ragasztóréteg tulajdonságai ### 2.3.1. A ragasztók fizikai állapotai A ragasztó folyékony állapotában a viszkozitás ad felhasználási szempontból a legtöbb felvilágosítást a ragasztó tulajdonságairól. A ragasztóréteg egy vékony, filmszerű anyag a két ragasztandó felület (szubsztrát) között. Ilyen filmek kialakítására csak a makromolekulák képesek, folyékony állapotban. A folyékony állapotból szilárd halmazállapotba került ragasztó továbbra is makromolekulás rendszer, mely a fizikai úton kötő rendszereknél azonos az oldatban, olvadékban, vagy diszperzióban lévő anyaggal. A kémiai úton kötő ragasztóknál viszont jelentős átalakulás játszódik le, a makromolekulás jelleg azonban továbbra is megmarad. A szilárd halmazállapotú polimerek fizikai-mechanikai tulajdonságai több tekintetben is eltérnek a fémek, vagy más kristályos anyagok sajátságaitól. A fémek szilárd halmazállapotban kristályos anyagok, ami nagyfokú rendezettséget jelent a szilárd rendszerben. Fizikai szempontból ezeket a rendezett szerkezettel rendelkező anyagokat nevezzük kristályos szilárd anyagoknak. A megszilárdult polimerek is mutatják a szilárd halmazállapotra jellemző olyan tulajdonságokat, mint az állandó alak, a mechanikai hatásokkal szemben fellépő ellenálló-képesség. A polimerek azonban makromolekulás felépítettségüknél fogva általában nehezen tudnak rendezett alakot felvenni, csak speciális feltételek mellett kristályosodnak. Az ilyen, rendezetlen, szilárd állapotot, üvegszerű, amorf állapotnak nevezzük, ami viszont a folyadékok jellemzője. A polimerek tehát megszilárdult folyadékok. A polimerek megszilárdulása, így a ragasztók kötése az előző értelmezésben tehát átmenet a folyékony halmaz- és folyékony fizikai-állapotból egy szilárd halmaz- és folyékony fizikai (üvegszerű) állapotba. A kristályos anyagok egy jól meghatározott hőmérsékleten az olvadásponton alakulnak általában kis-viszkozitású folyadékká. Az üvegszerű, szilárd polimerek egy, az anyagtól és a körülményektöl erősen függő hőmérsékleten, valójában hőmérsékleti tartományban alakulnak nagy-viszkozitású folyadékokká. A kísérleti körülményektöl függően meghatározott hőmérsékleti érték az üvegesedési hőmérséklet. A polimerek jelentős részénél és egyes ragasztóknál is az üvegesedés felett egy újabb, csak a nagy-molekulájú anyagokra jellemző állapot, a nagy-rugalmas (elasztikus) állapot jöhet létre. Ilyen állapotban a polimerek rugalmassága több száz százalékos lehet, szemben a fémek tized százalékos rugalmasságával. A hőmérséklet további növelésével az elasztikus anyagok a folyásponton nagy-viszkozitású folyadékká alakulnak. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-034.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Az üvegesedési hőmérséklet. Az üvegesedési folyamat értelmezése. v - a deformáció sebessége, $T_{g}$ - üvegesedési hőmérséklet Az üvegesedés, ill. folyás megindulása nem tartozik egy jól meghatározott szerkezetváltozáshoz, ezért nem jár együtt egyes fizikai jellemzők éles változásával sem, szemben pl. az olvadással. Az üvegesedési hőmérséklet ezért másodrendü átalakulási hőmérsékletnek is nevezik. Értéke a meghatározási feltételektől is függ így az anyag ugyanazon a hőmérsékleten mutathatja a szilárd üvegre, vagy a plasztikus folyadékokra jellemző alakváltozásokat is. Ebből adódik, hogy a polimerek így a ragasztók egyik csoportosítási, osztályozási lehetősége az igénybevételtől függő alakváltozás, valamint ennek hőmérsékleti függése. Ennek megfelelően a ragasztók első csoportja igénybevétel esetén viszonylag kis deformációt szenved, mely a hőmérséklettől csak kismértékben függ. Ezek a térhálós duro-plasztikus (hőrekeményedő) ragasztótípusok. - Azokat a ragasztókat, melyeknél a deformáció hőmérsékletfüggő, fonal- alakú molekulákból álló, termoplasztikus (hőre lágyuló) rendszereknek nevezzük. **Hőre lágyuló műanyagok** Ezek lineáris, egyes esetekben elágazásos láncolatokat is tartalmazó polimerek. Hő hatására először képlékennyé, majd a hőmérséklet további növelésével folyékonnyá válnak. Lehűlés után újra megszilárdulnak. E tulajdonságuk alapján kapták a magyar szaknyelvben sem ismeretlen termoplasztikus elnevezést (görög eredetű, termosz $=$ meleg). Olyan anyagokról van tehát szó, amelyek hő hatására megpuhulnak, ill. képlékennyé válnak. Jellemzően ide tartoznak az ömledék ragasztók. **Hőre nem lágyuló műanyagok, duromerek** Hőközléssel nem ömleszthetők meg, mert az egyes lánc-szegmensek vegyileg szorosan összekapcsolódnak. ( Ezeket a csomópontokat a piros pontokkal ábrázoltuk). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-035.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-036.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Hőre lágyuló és duromer polimer struktúrák "Duromer": (nevük a latin durus $=$ kemény szóból származik). A legtöbb hőre lágyuló műanyaggal ellentétben szerves oldószerekben nem oldhatók. A hőre lágyuló műanyagok és a duromerek a hőmérséklet növelése esetén eltérő módon viselkednek. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-037.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A polimer állapotának változása a hőmérséklet függvényében, hőre lágyuló műanyagok és duromerek esetén A hőre lágyuló műanyagok lágyulási és olvadási hőmérsékletei azok kémiai összetételétől függően tág határok között ingadozhatnak. Az ömledék ragasztóanyagokat pl. ömledék alakjában 120-240 ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ hőmérsékleti tartományban lehet alkal-mazni. Duromerek esetén a hőmérséklettől való függésnek az ábrán bemutatott jellege nagyon erősen függ a térhálósodás állapotától. Ha a hőmérsékletet tovább növeljük, a polimereknél kémiai bomlás kezdődik, azaz megindul a molekulastruktúrák termikus hasadása. Ez a folya-mat irreverzibilis, lehűtéssel nem lehet visszafordítani. **Elasztomerek** Azokat a polimereket, amelyek a duromerekkel ellentétben ritkán térhálós makromolekulákból épület fel, elasztomereknek nevezzük. Jellegzetes tulajdonságuk, hogy a kémiai bomlás hőmérséklet tartományának eléréséig nem válnak folyékonnyá, hanem a hőmérséklettől nagymértékben függetlenül. gumiszerűen rugalmasan, reverzibilis módon alakíthatók (pl. gumi- és kaucsuktermékek). ### 2.3.2. Kúszás és relaxációs jelenségek A termo-plasztikus ragasztók deformációjánál nyírással szembeni viselkedésénél új, a kristályos anyagoknál, ill. normális folyadékoknál nem jelentkező jelenségek is megmutatkoznak. Ezek a deformáció idő és a már említett hőmérséklet függése. A deformáció időfüggése a ragasztóréteg ún. relaxációs jelenségeiben mutatkozik meg. Ilyen a kúszás, amikor a ragasztóréteg a nyíróerő hatására a folyás jelenségét mutatja és a réteg maradandóan deformálódik. Feszültségi relaxáció esetében az igénybevett ragasztóréteg belső átalakulással feszültségmentes állapotba kerül. Ezek a jelenségek az igénybevételtől és a hőmérséklettől függő idő alatt játszódnak le. A deformáció hőmérsékleti függése a termo-plasztikus ragasztóknál jelentős. Az üvegesedési hőmérséklet alatt a deformáció a szilárd halmazállapotú anyagokhoz hasonlóan kismértékű. Az igénybevétel sebessége azonban befolyásolja a deformáció mértékét. Gyors, nagysebességű igénybevétel esetén a polimerek, így a ragasztóréteg is rideg anyagként viselkedik, törik. Lassú sebességű igénybevétel az üvegesedési hőmérsékletet alacsonyabb értékre szállítja az anyag a kúszás jelenségét mutatja, mely a plasztikus anyagok sajátossága. A diszperziós ragasztókból kialakult ragasztórétegek üvegesedési hőmérséklete a szobahőmérséklet alatt van, általában $8-10^{\circ} \mathrm{C}$ körül. E hőmérséklet felett a ragasztóréteg tehát plasztikus állapotban van, mely megfelelő nyíróerő hatására folyást mutat. Mivel az üvegesedési hőmérséklet után a deformáció mértéke nem ugrásszerűen nő, mint a kristályos anyagok olvadékainál, hanem folyamatosan a kuszás - nem sokkal az üvegesedési hőmérséklet felett - csak kismértékű, a réteg a szilárd halmazállapothoz nagyon közelálló tulajdonságokat mutat. A hőmérséklet emelésével az ilyen ragasztórétegekben az igénybevétel hatására bekövetkező kúszás mind nagyobb mértékű, míg végül a ragasztókötés a hordozó tömegét sem bírja el. Ilyen ragasztóknál kiegészítő mechanikai kötés szűkséges. A megkötött ragasztóréteg tulajdonságait döntően a kötés folyamán kialakuló polimer-szerkezet fogja meghatározni. A fizikai úton megkötött ragasztóréteg a lejátszódó folyamat után is fonal alakú, hőre lágyuló a polimernek megfelelő oldószerben oldható marad. A polimer réteg lehet az üvegesedési hőmérséklet alatti üvegszerű, vagy a feletti plasztikus sajátosságú. Ennek megfelelően a nyírásra kevésbé, vagy jobban érzékeny. Amennyiben a réteg megszilárdulása kémiai folyamat eredménye a kialakuló polimer térhálós (hőre keményedő). Az ilyen polimer hőre nem lágyul, oldószerekben nem oldódik, esetleg csak duzzad, ritka térháló esetében. A térhálósodott ragasztók nyírásnak is ellenállnak, természetesen szilárdsági határukig. ### 2.3.3. Kötésjellemzők A ragasztókötés legfontosabb jellemzői a szilárdsági tulajdonságok. Az egyes ragasztóféleségek szilárdsági mutatói között igen nagy különbségek vannak. A duromerek , mint a karbamid-formaldehid és fenol-formaldehid ragasztók szakító szilárdsága a legnagyobb, melyet egyes természetes alapú ragasztók is elérnek. Ütő-szilárdságuk, nyúlásuk viszonylag alacsony. A termoplasztikus ragasztók - mint a PVAC - szakítószilárdsága alacsonyabb, de még mindig elég magas érték. Nyúlásuk és ütőszilárdságuk viszont nagyobb. Az elasztomer ragasztók, mint az SBR jelentős szakítószilárdság mellett több száz százalékos nyúlással rendelkeznek (lásd a táblázatot). A faipari ragasztóknál is jelentős lehet a ragasztókötés tartós hőállósága, mely a duromereknél a legnagyobb, egyes típusoknál a $200-300^{\circ} \mathrm{C}$-ot is elérheti, míg a termoplasztoknál és elasztomereknél $60^{\circ} \mathrm{C}$ körüli. A ragasztók hővezetési tényezője $12-80(\mathrm{~J} / \mathrm{ms}.10)$ értékhatáron belül mozog. A hőtágulási tényező a duromereknél a legkisebb 1-8, az elasztomereknél a legnagyobb 19$22 \times 10^{-5} 1 /{ }^{\circ} \mathrm{C}$. A ragasztók dielektromos tulajdonsásaiban nincs jelentős különbség az egyes típusok között (lásd a táblázatot). **Víz- és időjárás-állóság.** A ragasztókötések fontos jellemzője. Különösen környezeti hatásuk által igénybevett faszerkezetek esetében fontosak ezek a jellemzők. A környezetállóság jelentősége jelentősége miatt hatféle, egyre intenzívebb igény-bevételi vizsgálat mellett kell a ragasztókötéseket minősíteni. Az igénybevételi utáni kötésszilárdság alapján a ragasztókat $\mathrm{D}_{1}, \mathrm{D}_{2}$, $\mathrm{D}_{3}, \mathrm{D}_{4}$ jelzéssel ellátott igénybevehetőségi minősítéssel látják el, mely egyúttal a ragasztókötés felhasználhatósági területére is utal. | Ragasztótípus | Szakító-szilárdság | Rugalmassági mod. | Nyúlás | Hajlitó szilárdság | Tartós hơállóság | Dielektromos áll. | | :----------------------- | :----------------------------- | :------------------------------------------- | :------ | :----------------------------- | :----------------------- | :---------------- | | | $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ | $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2} \times 10^{3}$ | \% | $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ | ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ | 1 MHz-nél | | Duromerek | | | | | | | | Karbamid-formaldehid UF | 4-9 | 6-11 | 16-24 | 6-11 | $-35 \div+75$ | 6,2-9,0 | | Melamin-formaldehid MF | 5-9 | 7-12 | 12-38 | 6-13 | $-40 \div+90$ | 4,0-11,0 | | Fenol-formaldehid PF | 4-6 | 4-34 | 10-35 | 4-12 | $-20 \div 100$ | $4,0-9,0$ | | Elasztomerek | | | | | | | | Butadién-sztirol SBR | 1,5-2 | - | 500-750 | 9-10 | $-60 \div+50$ | 2,3-4,2 | | Poli-izobutilen PIB | 3-7 | - | 600-950 | - | - | - | | Termoplasztok | | | | | | | | Cellulóz-nitrát CN | 4-6 | 20-120 | 25-45 | 2,5-8 | $-40 \div+50$ | 7,0-7,5 | | Poli (vinil-acetát) PVAC | 0,1-3,5 | - | - | - | $-30 \div+50$ | $2,8-6,0$ | | Etilén-vinilacetát EVA | 1-2 | - | - | - | $-35 \div+60$ | 2,0-3,0 | | Utánklórozott PVC CPVC | 3-5 | - | - | - | - | - | | Poliamidok PA | 0,3-5 | - | - | - | - | - | ## 2.4. A RAGASZTÓK FIZIKO-MECHANIKAI TULAJDONSÁGAI ### 2.4.1. A fiziko-mechanikai tulajdonságok kinetikája Mint ismeretes, a faipari ragasztások nagy részét szobahőmérsékleten ( $18-20^{\circ} \mathrm{C}$ ) végzik. Ezért igen fontos ismerni a hidegen (szobahőmérsékleten) megszilárdult ragasztók szilárdsági és alakváltozási tulajdonságait. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-038.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Szobahőmérsékleten megszilárdult ragasztók kinetikai jellemzői a- alakváltozás, b- szilárdság; $1 \div 9$ - ragasztófilmek húzószilárdsága; 1- rezorcin (FR-12); 2- fenol (KB-3); 3- alkil-rezorcin (RF-100); 4-fenol-rezorcin (FRF-50); 5-fenol (hideg SZFH) 6- fenol-rezorcin (Tomarszinol); 7- karbamid (KSZ-V-SZK); 8- karbamid (UKSZ); 9epoxi (K-115); 10- epoxi (K-115) rugalmassági modulusa; $11 \div 12-$ a rugalmassági modulus és a szakítási alakváltozás átlagértékei az $1 \div 8$ ragasztókra. A fenti adatok alapján megállapítható, hogy az összes ragasztó (kivéve a Epoxi ragasztót) szilárdsága és rugalmassági modulusa 7 - 10 napos megkeményedési idő alatt stabilizálódik. A ragasztók szilárdsága különbözik egymástól, ugyanakkor a fenol-, a rezorcin-, és a karbamid ragasztók alakváltozási tulajdonságainak értékei öszszehasonlítható határokon belül vannak. A rugalmassági modulus értékei $1800-2400 \mathrm{MPa}$ (átlag 2050 MPa ), a szakítási alakváltozás 1,5-2,5 \% (középérték 1,55 \% között ingadozik). Ha a ragasztókat, rugalmassági modulusaik alapján kívánjuk megítélni, akkor ez rideg polimerek esetén nehézséget okoz. Sokkal jellemzőbb a tönkremenetelnél jelentkező deformáció, amely nagymérvü ridegségüket sokkal jobban kifejezi. A vizsgált ragasztók húzási diagramjai, a megszilárdulás után három nappal, lineáris képet mutatnak. Érdekes megjegyezni, hogy a légszáraz tömörfa tönkremenetelekor (rostokkal párhuzamos húzásakor) a deformáció értéke szintén 1-1,5 \% között mozog. (Lásd később!). A ragasztó és a fa között jelentkező fenti alakváltozási viszony igen kedvező. Ugyanakkor a nedvesség a fa alakváltozására jóval intenzívebb hatást gyakorol, mint a ragasztó rétegére. Ezért igen nagy feszültség koncentráció jön létre a fa-ragasztó határfelületen. A legnagyobb szilárdsági mutatóval az FR-12, a legkisebbel az UKSZ rendelkezik. A változékonysági együttható a szilárdsági adatoknál kisebb, mint az alakváltozási jellemzőknél. A mechanikai tulajdonságok növekedési sebessége az epoxi ragasztóknál a legkisebb. Ez utóbbit jól mutatja, hogy míg az epoxi ragasztó maximális szilárdságának 60 \%-át 360 nap alatt éri el, addig a többi ragasztó 7 nap alatt már szilárdságuk 80 \%-át is elérhetik. Ugyanakkor a szobahőmérsékletű megkeményedés utolsó szakaszában a térhálósodási folyamatok lelassulnak, és nem érik el a maximumot. Ezzel szemben pl. egy 14 nap utáni utómelegítéssel ( $80^{\circ} \mathrm{C} 6$ óra) maximális mechanikai mutatók érhetők el. A fizikokémiai analízisek alátámasztják az utólagos keményedési folyamatok lehetőségét. A különböző ragasztókkal végzett kísérletek mérési eredményeit a táblázatban mutatjuk meg. | Ragasztó | Rezorcin (FR-12) | Alkil-rezorcin (FR 100) | Karbamid-for-maldhid (UKSZ**) | Fenol hideg (SZF H) | Karbamidmelamin (KSZ-VSZK) | Epoxi (K115*) | Fenol-formaldehid KB-3 | Fenolrezorcin (Kaszko1710) | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | Szilárdság, MPa | 70 | 62 | 51 | 61 | 57 | 78 | 62 | 40 | | Rug. mod. E, MPa | 2800 | 2500 | 2440 | 2620 | 1900 | 3200 | 2700 | 9400 | | Szakitási def. \% | 1,3 | 1,4 | 1,2 | 1,4 | 1,3 | 4,8 | 1,4 | 1,5 | > [!caption] > Felmelegítés $120^{\circ} \mathrm{C}$, 60 óra; **Felmelegítés szobahőmérsékleten ### 2.4.2. A polimerek relaxációs tulajdonságai A relaxációs folyamatokkal a reológia foglalkozik, amely igen széles problémakört ölel fel, és nemcsak a polimerek - ezek között a fa - alakváltozási tulajdonságaival hanem a szilárdsági tulajdonságokkal is kapcsolatban van. Ennek megfelelően tanulmányozni kell az előbbieket, a ragasztott faszerkezetek feszültségalakváltozási állapotának vizsgálatakor, ill. tulajdonságainak az előre jelzésénél (prognosztizálás). Ezzel kapcsolatban természetesen ismerni kell a polimerek relaxációs tulajdonságait is. A polimerek relaxációs tulajdonságainak kutatásakor fenomenológiai és molekuláris módszerek különböztethetők meg. A második módszer tűnik a bonyolultabbnak, mivel az a deformációt fizikai szemszögböl, molekuláris, szinten mutatja bé. Ezért ennek a módszernek a gyakorlati alkalmazása sok nehézséget rejt magában, ami elsősorban a sok relaxációs paraméter meghatározását jelenti. A gyakorlatban széleskörűen alkalmazzák a fenomenológiai módszert, amely sokkal egyszerűbb és célravezetőbb. (Többek között ennek a módszernek az alkalmazásával végezték el pl. a faanyagok relaxációs tulajdonságainak meghatározását is. Az alábbiakban ennek a módszernek a felhasználásával értékeljük a ragasztás relaxációs tulajdonságait, többek között a rugalmassági modulust is. Bármely relaxációs folyamat lényege az eredeti egyensúlyi állapot visszaállitása, miután azt külső vagy belső erőhatások megváltoztatják (megbontották). A polimerek egyensúlyi állapota rövid idő alatt nem állítható vissza, a polimerek viszkózus tulajdonságai miatt. Az ilyen reakció sebessége annál nagyobb, minél nagyobb a polimer viszkozitása, ill. minél magasabb a hőmérséklete, minél nagyobb mértékű a nedvességtartalma és végül minél nagyobb maga a fellépő feszültség. Minél magasabb a hőmérséklet és a nedvességtartalom, annál gyorsabban csökken a feszültség. Ez mind a kúszási, mind pedig a relaxációs folyamatokra is vonatkozik. A relaxációnál a feszültség - amely a deformáció állandó értékének fenntartásához szűkséges - folyamatosan csökken. Minél nagyobb a hőmérséklet és nedvességtartalom, annál gyorsabban csökken a feszültség. Ezzel függ össze, hogy a rugalmassági modulusok értékei, a mely a feszültség-deformáció viszonyából határozható meg, az idő függvényei mindaddig, míg a relaxációs folyamat be nem fejeződik. Az ábra, különböző ragasztóanyagok relaxációs görbéit mutatja be (egyirányú, egytengelyü húzásnál) a hőmérséklet és a nedvességtartalom függvényében. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-039.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A feszültség relaxációjának görbéi állandó deformáció mellett: $\varepsilon_{0}$ 1- tömör faanyag rostirányú húzáskor: $u=10 \%; 20^{\circ} \mathrm{C}; 2$ - ugyanaz $u=16 \%; 3 \div 4$ epoxi ragasztók 20 és $60^{\circ} \mathrm{C}$-on; $5 \div 6$-fenol ragasztó 20 és $60^{\circ} \mathrm{C}$-on; 7- tömör faanyag rostirányra merőleges húzása; 8- mela-min-karbamid ragasztó, faanyag rostirányra merőleges nyomása, $20^{\circ} \mathrm{C}$-on. | Kísérleti <br> körülmények | Faned- <br> ves-ség <br> u, $\%$ | Rug. <br> mod. <br> E, MPa | |:---: |:---: |:---: | | Rostirányú <br> húzás | 10 | 9500 | | 16 | 8100 | | | Rostra <br> merő- <br> leges húzás | 16 | 680 | > [!caption] > A ragasztó és a táblázat tartalmazza a vizsgált anyagok analitikus úton meghatározott rugalmassági modulusait. | Ragasztó | Hőmér- <br> séklet, ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ | Rug. mod. <br> E, MPa | |:---: |:---: |:---: | | Epoxi | 20 <br> 60 | 2300 <br> 820 | | Fenol- <br> formalde- <br> hid | 20 | 1770 <br> 1200 | | Karba- <br> mid- <br> melamin | 20 | 1050 | > [!caption] > A faanyag táblázat tartalmazza a vizsgált anyagok analitikus úton meghatározott rugalmassági modulusait. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-040.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztók szilárdsága (folytonos vonal) és rugalmassági modulusa (szaggatott vonal) a hőmérséklet függvényében $1 \div 3$ - epoxi ragasztó (K-115); 4- fenol ragasztó (KB3); adalékanyag s. r.: 1-4 0, 2-100, 3-200 Ismeretes, hogy a hőmérséklet emelkedésével a relaxációs folyamatok sebessége növekszik. Ezzel egy időben a ragasztók szilárdsága is változik. A ragasztók szilárdságának és alakváltozásának a hőmérséklettől való függését a ábra szemlélteti, amelyen jól látható, hogy az epoxi ragasztók tulajdonságai sokkal nagyobb mértékben függenek a hőmérséklettöl. A hőmérséklet csökkenése a relaxációs folyamatokat lassítja, ugyanakkor ez rendszerint kisebb hatást gyakorol a rideg ragasztók többségére, ami részben az egyidejüleg történő kohéziós szilárdságuk növekedésévelmagyarázható. A kísérleti eredmények, azt mutatják, hogy - $100^{\circ} \mathrm{C}$-on, vagy ennél alacsonyabb hőmérsékleten a fémragasztások szilárdsága alig változik. Ilyen körülmények között a faragasztások szilárdsága elsősorban a faanyag tulajdonságától függ. A kísérleti eredmények alapján az is kitűnik, hogyha a fa nedvessége nem változik, akkor a faragasztások szilárdsága -$50, -60^{\circ} \mathrm{C}$-on (fenol-, rezorcin-, és karbamid ragasztók alkalmazásakor) alig tér el a kontroll vizsgálatok ( $20^{\circ} \mathrm{C}$ ) eredményétől. Ezt, az ismert tény is alátámasztja, hogy pl. a száraz fenyőfa szilárdsága +20 C - tól $-60^{\circ} \mathrm{C}$-ig csupán 10-15 \%-ot növekszik. Jóval nagyobb mértékben nö a magas nedvességtartalmú faanyag szilárdsága, aminek a ragasztott szerkezet atmoszférikus viszonyok közötti igénybevételkor van jelentősége. Nem szabad azonban figyelmen kívül hagyni, hogy alacsony hőmérsékleten a fa ütőszilárdsága lényegesen csökken, amely hatást gyakorol a faszerkezet ellenálló szerkezetére (szállitás, szerelés). A fent leírtakat azok a kisérleti eredmények is igazolják, amelyek kimutatták, hogy a fenolrezorcin- formaldehid, karbamid-formaldehid és a kétkomponensü PVAc ragasztók tulajdonságai $+20, -12, -65^{\circ} \mathrm{C}$-on csak kismértékben változnak a kazeinenyvhez viszonyítva. # 3. RAGASZTÁSOK SZERKEZETI KIALAKÍTÁSA A ragasztott alkatrészekkel szemben a következő szerkezeti követelményeket támaszthatók: - a lehető legegyszerűbben és leggyorsabban legyenek elkészíthetők (gazdaságos gyártás), - nagy ellenálló-képességük legyen valamennyi igénybevétellel szemben és hosszú legyen az élettartamuk, - legyenek célszerűek és esztétikusak, - olcsók legyenek. A fém- és műanyag ragasztási technika új utakat és lehetőségeket nyit a szerkesztőnek. A fémekhez alkalmas számos kiváló minőségű ragasztó a szilárdsági tulajdonságok teljes kihasználását megvalósító nagyszilárdságú könnyűszerkezet készítését teszi lehetővé. A ragasztás technika bevezetése lényegesen megkönnyíti a lemezalkatrészek gyártását és elősegíti az új szerkesztési elvek megvalósítását. Figyelembe kell azonban venni azt is, hogy az elméletileg jól átgondolt és megtervezett ragasztott szerkezet is csődöt mondhat a gyakorlatban, ha: a gyártástechnológia hibás vagy, ha nem a megfelelő ragasztót választották. ## 3.1. Faipari szerkezetek A faipari szerkezetek (szó szerint véve) magukba foglalják az összes fával dolgozó mesterség (ácsok, asztalosok, bognárok, kádárok, stb.) által alkalmazott szerkezeti megoldásokat, melyeknek legnagyobb alcsoportja az asztalosipari szerkezetek. Asztalosipari szerkezetek: a bútor-, és épületasztalos ipar termékeit alkotó alkatrészek találkozási pontjaiban és a szerkeze szerkezeti elemeiben kialakított kapcsolódási módok. Az asztalosipar gyártmányait nem csak alkatrészekből állnak, hanem rendszeresen alkalmaznak különböző, több alkatrészből álló, azonos elv szerint szerkesztett un. szerkezeti elemeket is. Ilyen szerkezeti elemek a lapok , keretek , kávák és az állványok. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-041.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Lapok, keretek, kávák és az állványok. Az asztalosipari alapszerkezeteket két nagy csoportban szokás tárgyalni, úgymint: toldások és kötések. A faipari toldások és kötések oldhatók (szegezés, csavarozás, vasalat) és oldhatatlanok (ragasztás) lehetnek (Jelenleg csak az oldhatatlan, toldásokkal és kötésekkel foglalkozunk!) Az alábbiakban a legfontosabb oldhatatlan (ragasztott) toldásokat és kötéseket ismertetjük a teljesség igénye nélkül! ### 3.1.1. Toldások Toldásnak nevezzük az alapszerkezetet, ha az egymással kapcsolódó darabok száliránya azonos (csak természetes faanyagokra vonatkozik: ábra). Szélesítő, vastagító és hosszabbító toldásokat különböztetünk meg. #### 3.1.1.1. Szélesítő toldások <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-042.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Toldások a- szélesítő, b-vastagító, c- hosszabbító Egyenes (tompa) illesztéssel (lásd az ábrát). Az egyik legrégebbi asz-talos-szerkezet, ami - a mai műszaki lehetőségek mellett - a faanyaggal azonos szilárdságú, vagy annál erősebb kötést ad. Fésűs él-marású illesztéssel (lásd az ábrát). A fésűs él-marással tovább növelhető az illesztési (ragasztási) felület. Kizárólag géppel készíthető. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-043.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Egyenes illesztés <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-044.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Fésűs marású illesztés Árokcsapos illesztéssel, saját csappal. A csap, ill. az árok szélessége kb. az anyag-vastagság harmada legyen, a csap magassága pedig az anyagvastagság harmadafele. A csap gerince és az árok feneke között $1-2 \mathrm{~mm}$-es enyvrést kell hagyni. Árokcsapos illesztéssel, végigfutó idegencsappal (lásd az ábrát). A toldás erősíti és tájolja az egymáshoz kapcsolt szelvények lapjait. Az idegen csapok kereszt-szálirányúak és gyakran az alapfánál erősebb anyagból készülnek. Vastagságuk kb. az anyagvastagság harmada. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-045.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Árokcsapos illesztés, saját csappal <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-046.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Árokcsapos illesztés, idegen csappal Tompa illesztés köldökcsappal (lásd az ábrát). A köldökcsapok (idegen csapok) henger alakúak, a fészkek pedig fúrt lyukak. A köldökcsap ajánlott átmérője az anyagvastagság harmada, vagy annál valamivel több; hossza az átmérő 4-6 szorosa. A csapok egymástól való távolsága a szelvény vastagságának 5-10 szerese. A művelet célgépe a sorozatfúró. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-047.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Tompa illesztés köldökcsappal #### 3.1.1.2. Vastagító toldások: A vastagító toldások a hagyományos asztalosságban is előfordultak, többnyire jellegzetes helyeken (asztallapok szekrényoldalak vastagítása, stb.). A vastagító toldás a korszerű fűrészáru-feldolgozás fontos termékeinek, így a tömbösített fa és a rétegelt ragasztott tartók gyártásának egyik kulcsművelete. A rétegelt lemezek, bútorlapok, a lapszerkezetek furnérozása, illetve fóliázása (szerkezeti szempontból) is vastagító toldásnak számít. Egyenes, vagy tompa illesztéssel. Ez a leggyakrabban használt vastagító toldás. Szilárdsága a mai műszaki feltételek mellett eléri a faanyag természetes szilárdságát. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-048.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Vastagító toldás, tompa illesztéssel <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-049.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ferde-lapolásos illesztés #### 3.1.1.3. Hosszabbító toldások Ferde-lapolásos illesztéssel. A ferde-lapolásos toldásnál a faanyagvégek egy - a hossztengellyel hegyesszöget bezáró - ferde sík mentén illeszkednek egymáshoz (lásd az ábrát). Az azonos szögben lefűrészelt, ill. simára gyalult faanyagvégek ragasztással való egyesítése, a ragasztóanyag kikeményedéséig fenntartandó présnyomással megy végbe. A módszer hátránya, hogy a toldási folyamat nehezen gépesíthető Elönye ezzel szemben a tol dás magas szilárdsága. **A lapolás hajlásszögének hatása a kötés szilárdságára:** Egy ferde lapolásos kötésben a tengelyirányú húzófeszültség felbomlik egy ragasztási vonal menti nyíróerőre és egy erre merőleges húzóerőre. A két erő nagyságának viszonya a ferdelapolás szögétől függ. A faanyagnak a nyíró- és keresztirányú húzó erőkkel szembeni ellenálló képessége függ a lapolási sík és a faanyag száliránya közötti szög nagyságától. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-050.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A lapolás ferdesége és a kötés szilárdsága közötti összefüggés A szálirányra merőleges felületek ragasztási szilárdsága alacsony, míg a száliránnyal párhuzamosan ragasztott felületek nyírási ellenállása megegyezik a faanyag rostirányú nyírószilárdságával. A ferdelapolás rézsüjének csökkentésével nő a nyírt felület nagysága és emelkedik a toldott anyag teherviselő képessége, miközben a kötésben a keresztirányú húzóerő csökken. Minél laposabb a toldás rézsüje, annál erősebb a kötés. A kötés szilárdsága gyakorlatilag a tompa illesztés nulla szilárdságától az 1:20 arányú rézsű hibamentes, ép faanyaghoz viszonyított $95 \%$-os szilárdságáig változik. A rézsű mértéke a fűrészáru vastagságának és a rézsű vízszintes vetületi hosszának az aránya. 100\%-os kötésszilárdság a rézsű további csökkentésével sem érhető el. Ha a ferdelapolás iránya az anyagban jelen levő megengedett mértékű ferde-szálúsággal egyező irányú, akkor a kötés szilárdsága magasabb, mint amikor a rézsű ellentétes a ferdeszálúsággal. Egyenes vállú lapolással. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-051.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A lapolás felezi az anyag vastagságát, hossza legalább 2v legyen, ha nincs oldalsó megtámasztás. Egyenes csappal. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-052.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A csapozás alapesetben harmadolja az anyag vastagságát, hossza legalább $\mathbf{2 v}$ legyen. A vállazási vonalak jó illeszkedése miatt a csap vége és a csaprés alja között enyvrést kell hagyni, ezért a csap $1-2 \mathrm{~mm}$-rel rövidebb, mint amilyen mély a csaprés. Ékcsappal. Az ékcsap a legsikeresebb szerkezet-összeépítési megoldás. Tökéletes kapcsolódást ad. Korszerű technológiákban a hibakiejtés és a végtelenítés eszköze. Attól függően, hogy az ékcsap "cikk-cakk" vonala a szelvény élén, vagy pedig a lapján az látszik fekvő, ill. álló fogazásról beszélünk. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-053.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ékcsap-fogazásos hossztoldás $L$ - a fogak hossza; $t$ - fogosztás; $b$ - fogalap szélesség; s - foghézag; $\alpha$ - a fogoldal hajlásszöge | $\mathbf{L}$ | $\mathbf{t}$ | $\mathbf{b}$ | $\mathbf{s}$ | $\boldsymbol{\alpha}$ | $\mathbf{v}=\mathbf{b} / \mathbf{t}$ | |:---: |:---: |:---: |:---: |:---: |:---: | | $\mathbf{7, 5}$ | $\mathbf{m m}$ | 2,5 | 0,2 | 0,2 | $\mathbf{7 0 5 8}^{\prime}$ | | $\mathbf{1 0, 0}$ | 3,7 | 0,6 | 0,3 | 0,087 | | | $\mathbf{2 0, 0}$ | 6,2 | 1,0 | 0,6 | $\mathbf{6 0 0 0}^{\prime}$ | 0,16 | | $\mathbf{5 0, 0}$ | 12,0 | 2,0 | 1,5 | $4034^{\prime}$ | 0,17 | | $\mathbf{6 0, 0}$ | 15,0 | 2,7 | 1,8 | $4034^{\prime}$ | 0,18 | > [!caption] > A fogak jellemző paraméterei A kezdeti szilárdság és a fogprofil egyes jellemzőinek kölcsönhatása röviden a következőkben foglalható össze: - a fogoldal hajlásszögének hatása a fa anatómiai szerkezetén alapul. A kötés, ill. az illeszkedés annál magasabb hatásfokú, minél kisebb az illeszkedö felületek síkjának és a fa rostirányának a szögeltérése, azaz a fogoldal hajlásszöge. Gazdaságossági, szerszám- előállítási, szilárdsági és egyéb szempontok figyelembevételével, az 1:8 - 1:12 közötti fogoldal-lejtés optimálisnak mondható. Az ennél nagyobb arányú foglejtés aránytalanul csökkenti a kezdőszilárdságot. - a fogak hossza az alkalmazható présnyomás nagyságán keresztül fejti ki hatását. Rövidebb fogakkal és magas présnyomással nagy kezdőszilárdság érhető el. Azonos nagyságú présnyomást feltételezve, a foghossz csökkentésével nő a fogoldal felületére jutó fajlagos nyomás, aminek következtében magasabb lesz a súrlódási tényező is, és így a ténylegesen kisebb felület és a súrlódási erő szorzata emelkedő tendenciát mutat. Ez az emelkedés a foghossz-rövidítéssel párhuzamosan addig tart, amíg meg nem kezdődik a felületek plasztikus deformációja. - a fogalap, ill. a fogcsúcs szélességének a hatása a fogoldalakra jutó fajlagos nyomás, ill. a súrlódó erő csökkenésében vagy növekedésében jelentkezik. A szélesebb fogcsúcs - ami elsősorban a növekvö foghosszak következménye - nyomás hatására feltámaszkodik a fogalapon és a nyomás egy része ott adódik át, ami csökkenti a megnövekedett felület miatti, amúgy is lecsökkent fajlagos nyomást a fogoldalon. Ennek következtében a behasadás veszélye nő, a kezdeti szilárdság pedig csökken. A végső szilárdságot a ragasztóanyagon és a présnyomáson kívül, elsősorban a helyesen megválasztott fogparaméterek befolyásolják_a következők szerint: - a fogak hosszának a növelése elméletileg növeli a végszilárdságot, mert nagyobb az illeszkedési felület. A foghosszak növekedésével azonban nő a fogalap és a fogcsúcs szélessége, ami a toldott keresztmetszet végszilárdságát gyakorlatilag csökkenti. A hosszú fogak emellett növelik a berepedés gyakoriságát, mivel lényegesen alacsonyabb nyomást képesek elviselni, mint a rövidebbek. A repedések tovább rontják a szilárdságot. Rövidebb fogaknál jobban kihasználható az elaszto-plasztikus deformációs jelenség is, mivel a nagy nyomás és a minimális fogcsúcs szélesség következtében a fogcsúcsok is deformálódnak, ami szilárdabb kötést eredményez. - a fogalap, ill. a fogcsúcs szélességének hatását az előző paraméternél már röviden érintettük. Növekedésük - amely a foghossz növelésének és a helytelen anyagbeállitásnak, ill. kopott vágó-élü kések alkalmazásának a következménye -, erősen csökkenti a végszilárdságot. A széles fogcsúcsok következtében ugyanis minden csúcson gyengítő zóna keletkezik, még akkor is, ha a csúcsok pontosan ütköznek a fogalapra, mivel ennek a résznek a ragasztása tompa illesztésnek felel meg. Amennyiben a fogak csúcsa túlzottan lemaródott és az ütközés nincs biztosítva, a fogalap és a fogcsúcs között kitöltetlen vagy ragasztóval kitöltött tér keletkezik, amely szintén gyengítő hatással van a keresztmetszetre. Minden 2 mm foghézag 6..7\%-os hajlítószilárdság-csökkenést okoz. Ha a fog hosszabb az előírtnál, akkor illeszkedésnél hasít, csökkenti az oldalfelületekre ható nyomást, ezáltal a szilárdságot. - a fog-oldal felületek megmunkálása szintén jelentős hatással bír. A kopott, vagy nem megfelelő fordulatszámon forgácsoló szerszám az ékfogak oldalfelületét megégeti. Az égett felület a ragasztóra taszító hatással van, tehát tökéletlen ragasztás jön létre. ### 3.1.2. Kötések <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-054.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Keret-sarokkötés egyenes, illetve ferde illesztéssel A kötések a keretek, a kávák és az állványok csomópontjaiban alkalmazott összekötő szerkezet megoldások. #### 3.1.2.1. Keret-kötések **Sarokkötések** Keret-sarokkötés egyenes, ill. ferde illesztéssel, (lásd az ábrát). Önmagában gyenge, de a kétoldalt lemezelt keretszerkezet kialakítására kiválóan alkalmas. A keretdarabok előzetes rögzítése tűző-kapoccsal történik, ragasztás nélkül. A ragasztóanyagot a lemezekre viszik fel, melyeket a keretre ragasztanak. ("A lemez tartja a keretet"). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-055.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Egyenes lapolás, egyenes ollós csap, kettős ollós csap Egyenes lapolással, könnyen készíthető, jól ragasztható szerkezet, de ragasztáskor sarkankénti szorítást kíván. Készítésekor célszerű felezni az anyag vastagságát. Egyes (normál) ollós csappal. A csap a középső, a csapvillák pedig a két szélső harmadba kerülnek. Álló kereteknél (ajtólap, ablakszárny, szekrényoldal stb.) hagyományosan a réses darabok az "állók" és a csaposak a "fekvők". Kettős ollós csappal. A kettős ollós csapot vastag anyagból készülő, szokatlanul nagy terhelésnek kitett gyártmányoknál alkalmazunk. Ilyenek, pl. a sportszerek, a kárpitos keretek, csomagoló eszközök, ill. az ajtók és ablakok, stb. Tompa illesztéssel, normál idegen csappal. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-056.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Tompa illesztés köldökcsappal, tompa illesztés idegen csappal A tompa illesztés mindkét oldalát kiárkolva az illesztéshez képest keresztszálú fa, vagy rétegelt- ill. rostlemez idegencsapot ragasztunk az árokba. Alárendelt helyeken megfelelő. Nagy szilárdságot nem ad, de készítése gyors és egyszerű. Tompa illesztéssel és köldökcsapokkal. Az egyik leggyakrabban alkalmazott megoldás. A köldökcsapok átmérője az anyagvastagság harmada vagy valamivel több, hosszuk pedig az átmérőnek legalább 4-szerese legyen. Biztos kötéshez sarkanként legalább két köldökcsap szűkséges. Tompa illesztéssel és, ,LAMELLO" csapokkal, amely alkalmas káva- és keretszerkezetek tompa és sarkalt sarokkötéseinek, "T" kötések, illetve tompa illesztésű hossz-, és szélesítő toldások kialakítására. A kötőelemek (LAMELLO) tömörfából, MDF lapból, valamint rétegelt-, és farostlemezből is kialakíthatók. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-057.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Tompa illesztés "LAMELLO" idegen csappal <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-058.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Egyenes lapolás, egyenes csapozás **"T" kötések:** Egyenes lapolással. Alapesetben a szelvények vastagságát felezve süllyesztjük egymásba a csatlakozó alkatrészeket. Egyenes csapozással. Tulajdonképpen az ollós csappal azonos megoldás, de itt a réses darab folytatódik a csomóponton túl és így a nyitott résből zárt rés - vésett lyuk - lesz. A "T" szára a csapos darab. Készítésekor harmadolni kell az anyag vastagságát. Kívülről ékeléssel erősíthető. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-059.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Rövidcsap, köldökcsap Rövidcsappal. A rövidcsapos sarokkötésnek megfelelő "T" kötés. Köldökcsappal. Lényegében azonos a köldökcsapos sarokkötéssel. Biztonságos kapcsolathoz kötésenként legalább 2 db köldökcsapot kell befúrni. **Keresztkötések "+":** <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-060.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Félhosszú csap, köldökcsap Félhosszú csappal. Az egymással szemben lévő csapokat az anyagszélesség felének megfelelő hosszra kell vágni úgy, hogy maradjon köztük kb. 2 mm enyvrés. Minél szélesebb a réses darab, annál jobb lesz a kötés. Köldökcsappal. Lényegében a köldökcsapos keretsarok és a "T" kötéssel azonos megoldás. Előfordulhat olyan megoldás is, amikor a köldökcsapok átmennek a szelvényen, és mindkét oldalról ugyanazokhoz a csapokhoz csatlakozik két keresztdarab. #### 3.1.2.2. Káva-kötések <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-061.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Egyenes vagy tompa illesztés, sarkalt illesztés, tompa illesztéssel és köldökcsappal **Sarokkötések:** Egyenes vagy tompa illesztéssel. Erősítés nélkül, ragasztva sem ad terhelhető kötést. Erősítése a leggyakrabban ragasztott és szögelt, vagy csavarozott és ragasztott belső dúc. Sarkalt illesztéssel: Pontos illesztés után már ragasztva is jó kötést ad. Belső dúccal, v idegen csappal, ill. lamellóval tovább erősítve, már keskeny káváknál is nagyon erőssé tehető. Tompa illesztéssel és köldökcsappal. Általánosan alkalmazott megoldás tömör fáknál, de főleg más félkész alapanyagoknál, pl. forgácslapnál. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-062.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Egyenes fogazás <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-063.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Sűrű egyenes fogazás Egyenes fogazással. Jellegzetesen gépi gyártásra való megoldás. A fogak és a rések egyforma szélesek, legtöbbször keskenyebbek az anyag vastagságánál, de elérhetik azt, vagy szélesebbek is lehetnek annál. Puhafában jó kötést ad, keményfánál nehéz jól ragasztani. Sűrü egyenes fogazással. Tekinthető az egyenes fogazás módosult változatának. A fogak és rések azonos, $5 \div 6 \mathrm{~mm}$ vastagságúak. Csak marógéppel készíthetők. Jól ragasztva rendkívül erős kötést ad. **"T" kötések:** <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-064.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Tompa illesztéssel és végigfutó idegencsap, lapolás Tompa illesztéssel és végigfutó idegencsappal. Alkalmazása terhelés nélküli belső osztásoknál fogadható el. Az idegen csap anyaga rétegelt-, vagy farostlemez. Lapolással. Jó kötést ad, de csak keskeny káváknál alkalmazhatók. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-065.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Kereszt kötés lapolással **Kereszt " + " kötések** A szerkezetek elvileg a "T" kávakötéseknek /Tompa illesztéssel és köldökcsappal, Tompa illesztéssel és végigfutó idegen csappal, Lapolással /felelnek meg, de két szárral rendelkeznek. #### 3.1.2.3. Oszlopszerkezetek E szerkezetcsoporthoz kávák, egyéb alkatrészek (összekötő, ill. merevítő lécek), oszlopok és lábak szerkezeti kötései tartoznak. Szakállas csapkötéssel. A csapszakállak ferdén visszavágottak. A két egymásra merőlegesen csatlakozó kávadarab csapjai az oszlop csapfészkében találkoznak; végeik $45^{0}$-ban illeszkednek. Köldökcsapos kötéssel. A köldökcsapos kötésnél a kávadarabok szélességi és vastagsági méretétől függően 2-5 köldökcsapot alkalmaznak. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-066.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Szakálas csapos kötés <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-067.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Köldökcsapos kötés <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-068.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Esztergált székláb #### 3.1.2.4. A ragasztott szerkezetek elemzése A bútorok és az épületasztalos- ipari szerkezetek (ajtók, ablakok) tönkremenetele leggyakrabban szerkezeti kötéseiknél következik be. A kérdés az, hogy a kötés az egyes igénybevétel-összetevök adott együtteséböl milyen nagyságot képes elviselni. Megválaszolásához a szerkezeti kötések teherbírását az egyes igénybevételősszetevőkre, vagy azok együtteseire kell ismernünk, mégpedig rövididejü, tartós, ismétlődő, illetve dinamikus terhelés esetén is. A szerkezeti kapcsolatok teherbírását fából (és faalapú anyagból) készült szerkezetek esetében az alábbi tényezők határozzák meg: - Fafaj, anyag milyensége (ezzel járó ortotróp szilárdsági és rugalmassági jellemzők) - A kötés típusa (ragasztott, oldható, saját csapos, idegen kapcsolóelemes) - A kötés geometriája (keresztmetszet, csap formája, méretei) - Az alkalmazott ragasztó (típusa, összetétele, mennyisége) - Az illesztés szorossága - Megmunkálási jellemzők (méretpontosság, az illeszkedő felületek minősége) - A kialakult ragasztott kötés tulajdonságai (rétegvastagság, ragasztó penetráció) - További megmunkálási jellemzők (a felfekvések pontossága, nedvességtartalom eltérések) A különféle csomópont kialakítások - ragasztott, sajátcsapos vagy idegen csapos kötések, kötőelemekkel megvalósított oldhatatlan vagy oldható kötések - teherbírására adatokat háromféle úton nyerhetünk: Tapasztalati úton, laboratóriumi mérésekkel. A tapasztalati módszer esetében a nehézséget a csomópont kialakitások méreti, formai, anyagi változatossága jelenti. Elméleti számításokkal. A meglévő eljárások kezelhető bonyolultságú, a tényleges csomópont viselkedését gyakran csak alig megközelítő, általában túlegyszerűsített modelleken alapulnak. Tapasztalati összefüggésekkel, melyek nagyszámú kísérleti eredmény feldolgozásán alapulnak. Az összefüggések elvi alapja a tönkremenetelben dominánsnak ítélt feszültségek fellépésének jellege, valamint a teherbírás adott anyagjellemzőktől és geometriai méretektöl való függősége. Példaként az ollós és- ékcsapos sarokkötés méretezését mutatjuk be. Méretezés elvi úton, együttes síkbeli hajlításra és nyírásra azonos nagyságú ragasztási felületek esetén: A keretszárakra Fx ( $N$ ) és Fy ( $N$ ) komponensekre bontható erő és annak reakciója hat az ábrának megfelelően. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-069.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-070.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > a) Ollós csapos sarokkötés síkbeli terhelése normálerővel, nyíróerővel és hajlító-nyomatékkal. b) A raqasztási síkban ébredő nvíró- feszültséqek eloszlása. 70- ortogonálisan anizotróp (egyes tulajdonságok a különböző merőleges irányokban eltérőek Az ollóscsapos kötés igénybevétele $M=F_{x} \cdot k_{y}=F_{y} \cdot k_{x}(N m m)$ nagyságú hajlítónyomaték, valamint $F_{x}(N)$ és $F_{y}(N)$ erők a keret síkjában. A hajítónyomaték a ragasztással egyesített felületeket egymáshoz képest elcsavarni igyekszik, így azokban nyírófeszültséget ébreszt, melynek helyi maximumai az oldalak közepén lépnek fel ( $\tau_{x a m a x}$, ill. $\tau_{b m a x}$ ). A csavarásból ébredő feszültségek és a ragasztási síkokban a nyíróerők által ébresztett feszültségek vektorosan összegződnek. Ha a rövidebb élhossz, az "x" koordináta irányba esik: $ \begin{array}{r} \tau_{b \max }=M /\left(a^{2} \cdot b \cdot \alpha \cdot n\right), \text { és } \tau_{a \max }=y \cdot \tau_{\max }\left(N / m m^{2}\right) \\ \tau_{x}=F_{x} /(n \cdot a \cdot b) \text { és } \tau_{x}=F_{y} /(n \cdot a \cdot b)\left(N / m m^{2}\right) \end{array} $ ahol: $n$ - a ragasztási felületek száma, a- csapfelület kisebbik élhossza (mm), b- csapfelület nagyobbik élhossza (mm), $\alpha$ - bla oldalaránytól függő csavarási jellemző, a=b esetén $\alpha=0,208$, $\gamma$ - bla oldalaránytól függő csavarási jellemző, a=b esetén $\gamma=1,0$ A ragasztási síkban a maximális nyírófeszültség az alábbi két érték közül a nagyobbik: $ \begin{aligned} & \tau_{x \max }=\sqrt{\left(\tau_{a \max }+\tau_{x}\right)^{2}} \quad\left(\mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}\right) \\ & \tau_{y \max }=\sqrt{\left(\tau_{b \max }+\tau_{y}\right)^{2}} \quad\left(\mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}\right) \end{aligned} $ A kötés ellenőrizendő a csapnyakban ébredő hajlítófeszültségekre is: $ \sigma_{\max }=M \cdot 6 /\left(\Sigma v \cdot s^{2}\right) \leq \sigma_{\text {hajl. }}(N / m m 2) $ ahol: $\sigma_{\text {max }}$ - a csapok nyak-keresztmetszetében ébredő maximális hajlitófeszültség $\left(\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}\right)$, $\Sigma \vee \cdot s^{2} / 6$ - az egyes csapok keresztmetszeti tényezőjének összege ( $\mathrm{mm}^{3}$ ), $s$ - a csapok keresztmetszetének a hajlítás tengelyére merőleges mérete ( $m m^{2}$ ), $\sigma_{\text {max }}$ - a keret anyagának hajlitószilárdsága, ( $\mathrm{N} / \mathrm{mm}$ ). **Méretezés vizsgálati eredmények alapján síkbeli hajlításra** A fenti összefüggések túlbecsülhetik az ollóscsapos kötés, hajlítási teherbírását, különösen vékonyabb, vagy többszörös csapok esetén, annak ellenére, hogy a valóságban a csapvállaknál fellépő megtámaszkodás is növelheti a kötés nyomatékfelvételét. A ragasztási felületek számának duplázása (egyszeres helyett kettős ollóscsap alkalmazása, már csak 40\%-50\%os teherbírás növekedést eredményez. Viszonyítható a sarokkötés teherbírása a keretdarab hajlítási teherbírásához. Tapasztalat szerint az egyszeres ollóscsapos kötés síkbeli hajlítási teherbírása a keretdarab hajlítási teherbírásának mintegy 22\%-a, többszörös ollóscsapos ("fésűs") kötés esetén annak 50\%-át éri el, a sarok szárainak akár nyitását, akár zárását eredményező külső terhelés esetén. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-071.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Keret sarokkötés típusok: a) kettős ollóscsap, b) többszörös ollóscsap; c) sarkalt ékcsapos kötés; d) tompa illesztéses ékcsapos kötés. **Ékcsapos sarokkötés. Méretezés vizsgálati eredmények alapján síkbeli hajlításra** A sarokkötés teherbírását a keretdarab hajlítási ellenállásához viszonyítjuk. Tapasztalat szerint a sarkalt ékcsapos sarokkötés (62c) ábra) síkbeli hajlítási teherbírása a keretdarab hajlítási teherbirásának mintegy 60\%-át éri el a sarok szárait szétnyitó, és 20\%-át a sarok szárait záró külső terhelés esetén. A tompa illesztéses ékcsapos sarokkötés (62d. ábra) síkbeli hajlítási teherbírása a keretdarab hajlítási teherbírásának mintegy 14\%-át éri el a sarok szárait nyitó, és 11\%-át a sarok szárait záró külső terhelés esetén. ## 3.2. FÉMIPARI SZERKEZETEK ### 3.2.1. Hagyományos kötések - a szegecskötés, - a csavarkötés, * a hegesztett kötés, * a forrasztott kötés és bizonyos értelemben * a sajtolt és zsugorított kötés is. #### 3.2.1.1. Szegecskötések A szegecskötéseket általában húzó-és nyomó-igénybevételek átvitelére használják. Meleg szegecseléskor magát a szegecset húzófeszültségek terhelik. A hideg szegecselés a szegecset nyírásra, a lemezt (a szegecslyuk palástján) nyomásra veszi igénybe. A szegecslyukak csökkentik a teherviselő alapanyag keresztmetszetét, megbontva az egyenletes erőfolyamatokat és feszültségeloszlást (lásd az ábrát). A feszültségeloszlás a szegecslyuk környezetében majdnem független az átmérötől. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-072.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Feszültségeloszlás szegecselt kötésben (átlapolás) A szegecslyukak a kötésben nagy helyi feszültség-felhalmozódásokat (ún. feszültség-csúcsokat idéznek elő) és így elősegítik a nemkívánatos bemetszési feszültségek keletkezését. A bemetszési hatások okozzák többek között a szegecskötések kis kifáradási szilárdságát. Az átlapolásos szegecskötésekben ezen túlmenően, excentrikus terhelés és így hajlító nyomaték keletkezik. Ennek következtében a kötés szilárdsága $15-25 \%-$ al csökkenhet. Ilyenkor a szerkezeti részeket a kiegyenlítés érdekében nagyobbra kell méretezni, és így azok nehezebbekké válnak. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-073.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Feszültségeloszlás a szegecslyuk környezetében A szegecskötések további hátránya: - a vetemedés veszélye (vékony lemezek esetén); - a korrózió veszélye (rés- és érintkezési korrózió); - a nem kielégítő felületi simaság, különösen aero-és hidrodinamikai szempontból (szegecs-fejek). Bár a szegecselt kötések statikus szilárdsága megfelelő, tartós szilárdságuk, azonban nem elégíti ki a követelményeket #### 3.2.1.2. Hegesztett kötések A hegesztett kötés anyagkihasználás szempontjából ideális kötési forma. Hátránya azonban, hogy az anyagnak az olvadáspontig való erős helyi felhevülése következtében jelentős szövetszerkezeti változások, és ennek következtében nem kívánt zsugorodások keletkeznek. Ezek szilárdságcsökkenést és egyenlőtlen feszültségeloszlást okoznak a kötésben. Többnyire csak azonos anyagok hegeszthetők. A gyakorlatban általában csak kiváló szakmunkások tudnak jó hegesztett kötéseket készíteni. A hegesztett kötések számításához jósági tényezőkre van szűkség, amelyek a várható feszültség veszteségeket figyelembe veszik. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-074.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Feszültségeloszlás hegesztett kötésben (tompahegesztés) > 1- hegesztési varrat, 2- túlhevített zóna, 3- kilágyult zóna, 4- változatlan szövetszerkezet #### 3.2.1.3. Forrasztott kötések A forrasztáskor használt forrasznak mindig alacsonyabb az olvadáspontja, mint az összekötendö fémeknek. Ennek ellenére, különösen keményforrasztáskor, szövetszerkezet változással és zsugorodással kell számolni. A kötési helyeken mindig fennáll a veszély, hogy a folyósító szer maradványok, illetve nedvesség miatt korrózió lép fel. A könnyűfémek általában nehezen forraszthatók. A lágyforrasztási helyek azalumínum eloxálásakor könnyen korrodálnak. A forrasztott kötések nem azonos fémekből is készíthetők. A forrasztott kötések szilárdsága függ a fémek, a kötés és a forrasz fajtájától. #### 3.2.1.4. Sajtolt és zsugorított kötések Sajtolt vagy zsugorított kötés csak szűk türésekkel gyártott egyedi alkatrészek között létesíthető. A fokozott pontosság jelentősen megdrágítja a gyártást. A sajtolt és zsugorított kötések előnyösek a kopásnak kitett alkatrészek rögzitéséhez. ### 3.2.2. Ragasztott kötések A fémragasztás egyik legkorszerűbb - mindenekelőtt lemezekhez alkalmas illesztési eljárás (kötési eljárás), amely a hagyományos eljárásokkal szemben teljesen új szerkezeti megoldásokat tesz lehetővé. A fémragasztás előnyei: - teljesen tömített, résmentes kötések, amelyek külön tömítést (mint pl. a csavarkötés és szegecselés esetében) feleslegessé tesznek; - az átlapolás teljes szélességében egyenletesen eloszló, jó kötési szilárdságot és feszültségeloszlást biztosít (lásd ábra); - a ragasztott kötésnek nagy a kifáradási szilárdsága és az öregedésállósága. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-075.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Feszültségeloszlás ragasztott kötésben A ragasztott kötés előnyeit a hagyományos kötési módokkal szemben (csavar- szegecs-, hegesztett és forrasztott kötések) nem szabad lebecsülni. Ezek az előnyök mindenekelőtt abban rejlenek, hogy két fém alkatrész nagy hő és mechanikai igénybevétel nélkül (hő és nyomás) szilárdan összeköthető egymással anélkül, hogy az összekötött alkatrészek minőségét befolyásolná, azok megtartják eredeti tulajdonságaikat. Annak érdekében, hogy a ragasztott kötés teherbíró képessége a lehető legnagyobb legyen, megfelelő méretű ragasztási vagy illesztési felületekről kell gondoskodni. A ragasztóknak a fémekhez képest aránylag csekély saját szilárdsága arra kényszerít, hogy viszonylag nagy ragasztási felületeket létesítsünk. A ragasztott kötés azonban semmi esetre sem tekinthető hagyományos kötési eljárások helyettesítőjének, hanem ezeket az eljárásokat inkább csak kiegészíti. Ezért ott kell használni, ahol más eljárások nem, vagy csak kisegítő eszközként alkalmazhatók. Ragasztott kötés alkalmazható: - azonos fajtájú fémek, - különböző fajtájú - fémek, és nemfémes anyagok között. #### 3.2.2.1. Néhány alapszabály A fémipari ragasztott kötések kialakításnak van néhány alapszabálya, amelyet célszerű figyelembe venni: - A kötéseket úgy kell kialakítani, hogy a fellépő erők ne okozhassák a ragasztóréteg lefejtését vagy felhasítását. Ennek oka az, hogy a ragasztóréteget - a fenti esetekben - a felületi terhelés helyett csak vonal menti terhelés éri, amelyre a ragasztóréteg nagyon érzékeny, mivel jelentős erőátvitelére nincs lehetőség. Könnyű belátni, hogy lefejtő igénybevétel esetén az átvihető erő sokkal kisebb, mint nyíró, ill. csúsztató igénybevételnél. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-076.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztás lefejtő és felhasító igénybevétele A lefejtő igénybevételt a bemutatott szerkezeti kialakításokkal lehet elkerülni. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-077.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Konstrukciós lehetőségek a lefejtő igénybevétel csökkentésére 1- Kiegészítő szegecseléssel vagy csavarozással, 2- peremezéssel, 3-a felület növelésével, 4- a merevség növelésével - Ragasztással akkor lehet erőket átvinni, ha az összekötendő darabok között kellő nagyságú a ragasztási felület. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-078.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Húzó (1) és húzónyíró (2) igénybevétel - Ha a fémes összekötendő darabok nagy szilárdságát vesszűk alapul (69/1), akkor a húzó igénybevételt jelentő esetén a ragasztott réteg a "szilárdsági lánc leggyengébb tagja". A húzóerő hatására az ilyen kötés a ragasztóréteg mentén szakad el. - A húzó-nyíró igénybevételt jelentő esetben az átlapolás hosszának megválasztásával a ragasztási felület - bizonyos keretek között - megnövelhetö és így nagyobb erőátvitelére nyílik lehetőség. Ragasztások esetén tehát általában arról kell gondoskodnunk, hogy a ragasztási felület kellően nagy legyen. - Műanyagok ragasztása esetén a kikeményedett ragasztórétegek szilárdsága nagyságrendileg a műanyagokéval azonos. Ezért a húzó igénybevétel esetén nem a ragasztóréteg a lánc leggyengébb tagja, mivel az összekötendő daraboknak és a ragasztott rétegnek a szilárdsága nagyjából azonos. Az ilyen tompa ragasztások tehát műanyagok esetén alkalmazhatók és gyakran elő is fordulnak. - A magas hőmérsékleten, reakcióval keményedő ragasztóanyagokkal, hengeres felületen (pl. csövek /ábra/ vagy tengely-agy) történő ragasztásoknál, figyelembe kell venni a ragasztandó anyagok hőtágulási együtthatóit. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-079.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Hengeres felületek ragasztása Csőragasztásnál az 1 (belső) cső a 2 (külső) csőhőz viszonyítva a ragasztó melegen kitágul, akkor a ragasztási hézag lecsökken és a kezdetben még folyékony ragasztó a hézagból kinyomódik. Kihűlés után üregek keletkeznek a ragasztórétegben. Tengely és agy ragasztásakor ilyen eset szintén előfordulhat. Ezért mindig a külső darabot kell a nagyobb hőtágulású anyagból (2 cső, ill. az agy) készíteni. Hidegen keményedő ragasztóknál ez a probléma nem fordul elő. #### 3.2.2.2. Helyesen és helytelenül kialakított szerkezeti kötések **Síkkötések:** <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-080.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-081.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-083.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-082.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Helyesen és helytelenül kialakított szerkezeti kötések **További szerkezeti kötések:** A ragasztott kötések helyes és helytelen kialakítására bemutatott esetek kiegészítéseként további konstrukciós megoldásokat is felvázolunk. (ábra 2. folytatás) Ezek célja elsősorban az egységes terminológia kialakítása. Alkalmazásuk minden esetben függ a ragasztandó darabok anyagától, méreteiktől, valamint a ragasztás előkészítésére gazdaságosan alkalmazható ráfordításoktól. **Lemezmerevítések** <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-084.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Lemez-merevítések: #### 3.2.2.3. Szendvicsszerkezetek A szendvicsszerkezetek lemez-szerkezetek külön családját alkotják. Ezek annyiban különböznek az üreges lemezszerkezetektől, hogy a sík lemezek közötti tér, összefüggő kis sűrűségű anyaggal vagy szerkezeti elemmel kitöltött. A szendvicsszerkezetek szinte kizárólag ragasztással készülnek. Előnyeik: * nagy hajlító-, nyíró- és (egyes típusok) nyomószilárdságúak, - feszültségmentesek, ezért fárasztó igénybevétel esetén is hosszú élettartamúak, nem szenvednek maradó alakváltozást, - ezgéscsillapító hatásuk van, - jó hang-, hő- és egyes típusok villamos szigetelők, - dekoratív felületi kiképzésűek lehetnek, * könnyűek és - olcsók. A nagyszilárdságú anyag a semleges tengelytől távol van. A semleges tengely körüli maganyag nagyon könnyű és csak az a feladata, hogy a burkolólemezeket megfelelő távolságban tartsa, a kiöblösödést vagy gyürődést meggátolja. Ez a kialakítás amellett, hogy kifogástalanul sima felülete van (aero- és hidrodinamikailag kedvező), a tömör lemezekhez képest jelentős súlymegtakarítással is jár. Azonos csavarási merevség esetén pl. a méhsejt-lapok tömege a furnérlemezek (rétegelt lemezek) tömegének 1/5-e, az alumínium lemezének 1/10-e, az acél lemezének 1/16-a. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-085.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-086.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Méhsejt betétű alumínium szendvics-szerkezet A fém síklemezek anyaga acél vagy alumíniumötvözet (lásd az ábrát), de a "síklemezek" lehetnek rétegelt falemezek, vagy különböző műanyag lemezek is. A mag anyaga lehet méhsejt szerkezetű alumínium (lásd az ábrát)-, műanyag-, papírlemez; de széleskörűen alkalmaznak különböző habokat is. Szendvics-szerkezetek él-zárása: <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-087.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Szendvics-szerkezetek él-zárása $\mathrm{a}-, \mathrm{b}-$ fedőrétegek összeragasztásával, c - műanyag profil-, d tömörfa betét beragasztásával, d - ragasztott erő-bevezetési helyek ## 3.3. MŰANYAGIPARI KÖTÉSEK ### 3.3.1. Lapszerű termékek toldó ragasztása: Fóliák, filmek és lemezek toldó ragasztása nemcsak a műanyag-feldolgozóiparban fordul elő, hanem minden területen, ahol felhasználásra kerülnek. Legegyszerűbb eset a tompa- vagy homlokragasztás, azonban a várható kötésszilárdság itt kicsi, ezért csak minimálisan terhelhető. A ragasztott felületek növelését célozza a hegyesszögü illesztés, amely - elsősorban vastagabb lemezeknél - már megfelelő kötésszilárdságot adhat. A tomparagasztás egy fajtája a "V" alakú varrat kialakítása, amely különösen reaktív ragasztók használatakor kedvező. Megnyugtató kötésszilárdságot, teljes terhelhetőséget biztosítanak az átlapolt és felülragasztott megoldások. Az átlapolás mértékét a lemezvastagság 3-5-szörösének, de legalább 10 mm -nek javasolhatók. Vastagabb lemezek az átnyúló részeinek ferde vágása célszerű. A felülragasztott toldás készülhet egy- vagy kétoldali felülragasztással. A műanyag-műanyag ragasztások során a szögben vagy T formában történő illesztések ritkán fordulnak elő, minthogy egyrészt elasztikus anyagoknál ennek nincs jelentősége, másrészt az ilyen módon ragasztott merev műanyag lemezek is csak minimálisan terhelhetők. ### 3.3.2. Lapszerű műanyagok nagy felületű ragasztása Nagy felületű műanyag-műanyag ragasztások előfordulnak erősítő- vagy díszítőelemek felragasztásakor továbbá PVC ablakkeretek dekorációs fóliával való borításakor. E célra eddig oldószeres PUR- és poliakrilát ragasztókat használtak, napjainkban ezeket a környezetbarát reaktív PUR diszperziók kezdik kiszorítani. A nagy felületű műanyag-műanyag ragasztások igazán széles körű alkalmazása a műanyag szendvicsszerkezetek gyártásában van Magként leggyakrabban kemény PS, PVC, PUR, PF habanyagokat vagy fenolgyantával átitatott papírból készült méhsejt szerkezeteket használnak. A fedölemezek gyakran ugyancsak PF, UF és MF gyantákkal impregnált papír laminátumok, dekorációs lemezek. A mag és a fedőrétegek kötése majdnem kizárólag ragasztással történik. A ragasztás konstrukciós szempontból problémamentes, azonban a nagyobb méretű elemek helyenkénti merevítése, az élek lezárása (lásd az ábrát) és a csatlakozási (feszültséggyűjtő) helyek kialakítása konstrukciós kérdéseket vet fel. A gyakorlatból és szakirodalomból azonban e feladatok megoldására számos lehetőség ismert. ### 3.3.3. A ragasztott kötések előnyei: 1. Bármilyen anyag ugyanolyan vagy más anyagokkal összeköthető. Azonos és nem azonos fajtájú fémek összeköthetők egymással, valamint szervetlen és szerves anyagokkal. Fémek összeköthetők olyan más anyagokkal, mint a fa, üveg, kerámia, gumi és meghatározott műanyagok. 2. Nem léphet fel semmiféle szövetszerkezeti változás és az alapanyagok ebböl származó tulajdonságváltozása (mint a hegesztéskor), mivel a hőhatások elmaradnak. 3. Az egyes alkatrészek között az erőátvitel nem pontszerű, hanem kiterjedt felülettartományon megy végbe és ezért egyenletesebb (folytonos törés). Terheléskor az egész összekötött keresztmetszet vagy felület feszültségeloszlása egyenletes és nagy statikus és dinamikus szilárdság (kifáradási és tartósszilárdság) érhető el. Ennek következtében a kifáradási törések veszélye csökken, és nem keletkeznek repedések. Ezek a kötési erők - vékony lemezek esetén - elérik, sőt túlszárnyalják a fémek szilárdságát. 4. A ragasztott kötések egyúttal mind a folyadékokkal, mind a gázokkal szemben tömítenek is. Ez nagyon előnyös tartályok (üzemanyagtartályok, fǔtőolaj tartályok) ragasztásakor, fenék- és fedél-illesztéskor, átvezető vezetékek, nyomás alatti fülkék stb. gyártása esetén. 5. Mivel egyáltalában nincs korrózió veszély (vagy csak nagyon csekély), azért nagyon sok anyagot párosíthatunk egymással. A műanyagok többnyire nem okoznak korróziót, sőt mint szigetelőanyagok megakadályozzák az érintkezési-korróziót, 6. Az összeillesztendő alkatrészeket vagy hidegen, vagy aránylag kis felmelegítéssel lehet összeragasztani. Ezért nincs elhúzódási veszély és fémek - többek között könnyűfémek is - nem oldható kötéssel köthetők. 7. Sima felületeket és éles körvonalakat kapunk. Sima külső felületek akkor fontosak, amikor aero-, és hidrodinamikailag kiváló minőségű felületeket kívánunk, pl. nagy sebességek esetén (pl. a repülésben és űrhajózásban, valamint gépjárművek és gyorshajók esetében). 8. Súly- és térfogat-megtakarítás érhető el, ennek következtében könnyebb szerkezetek építhetők. Ez szállítóeszközök esetében a sebesség, valamint a hasznos teher növelését és így nagyobb gazdaságosságot jelent. A szegecs-, illetve csavarfejek elmaradása jelentős súlymegtakarítást eredményez. 9. Különleges illesztési munkákra általában nincs szűkség. Meghatározott ragasztóanyagok - mint pl. a nyomás nélkül keményedő műgyanták - fugakitöltőek, azaz ezek különböző vastagságú fugákat képesek kitölteni. Ennek következtében a pontossági és tűrési követelmények kisebbek, így a gyártási költségek csökkennek. 10. Sok kötési hely vagy több folyamatos felület előnyösen köthető össze. 11. Nagy felületek csatlakoztathatók egymáshoz. A ragasztott kötések lehetővé teszik nagyon vékony vagy kis szerkezeti alkatrészek összekötését egymással vagy nagyobb alkatrészekkel. 12. A ragasztás a rezgéscsillapítás szempontjából is előnyös. Mivel az összeillesztendő alkatrészeket szigetelő ragasztóhártya köti össze, melynek "E"- modolusa általában $5 \%$-kal kisebb, mint az alumíniumé, a szerkezetek rezgéseinek és hanghatásainak átvitelét (és így a zörejeket) csillapítja. 13. A ragasztóanyagok szigetelnek hő- és villamos hatásokkal szemben. 14. A ragasztott kötés rugalmas. Megfelelő ragasztóanyagok használata esetén a ragasztással összekötött alkatrészek (lemezek) utólag alakíthatók, pl. hajlítással, sajtolássaI, hengerléssel, illetve húzással. 15. Lehetőség van a ragasztó- és segédanyagoknak, a szűkségleteknek megfelelő kiválasztására. ### 3.3.4. A ragasztott kötések hátrányai: 1. a ragasztó viszonylag kis mechanikai szilárdság 2. a ragasztott kötés kis meleg-szilárdsága ( $300^{\circ} \mathrm{C}$-on teljesen tönkremegy). A legtöbb ragasztó felső hőmérséklethatára kb. $80-120^{\circ} \mathrm{C}$. Különleges fémragasztók azonban még $250^{\circ}$ C fölött is hőállóak (pl. kerámia ragasztók). 3. A fémragasztáshoz a ragasztandó, illesztendő felületeket mindig elő kell kezelni. 4. A szobahőmérsékleten kikeményedő ragasztók gyakran hosszú kikeményedési időt igényelnek. 5. Meghatározott ragasztókhoz (pl. melegen keményedőkhőz) sajtolónyomásos vagy anélküli felhevítés (melegen keményítés) szűkséges. Ez megnöveli a megfelelő üzemi berendezések beruházási költségeit. 6. A ragasztott kötések részben érzékenyek a kémiai-és a légköri hatásokra, így a nedvességre is. 7. A ragasztott kötéseken gyakran öregedési jelenségek észlelhetők. 8. A ragasztott kötés ragasztóanyaga hidegfolyásra hajlamos, különösen tartós igénybevétel esetén. 9. Ragasztott kötést szétbontani általában csak roncsolással lehet 10. A ragasztott kötés előzetes számítása nehéz és gyakran megbízhatatlan. ## 3.4. A FONTOSABB SZERKEZETI ANYAGOK, A RAGASZTÁSTECHNIKAI TULAJDONSÁGAI A szerkezeti anyagok tulajdonságai ismertetése során - a ragasztóanyagok kiválasztásához - célszerű megadni az ajánlott, vagy nem ajánlott ragasztóanyagokkal kapcsolatos kellően megalapozott tudnivalókat. ### 3.4.1. Fémek #### 3.4.1.1. Alapfogalmak. A fémes szerkezeti anyagok ragasztástechnikai alkalmasságát lényegében a következő tulajdonságok határozzák meg: Szilárdság: A legtöbb fémnek a nemfémes anyagokhoz viszonyítva kicsi az alakváltozási képessége. Ragasztások szempontjából ez a tulajdonság azt jelenti, hogy mechanikai igénybevétel (húzás, nyírás, nyomás, hajlítás, csavarás) esetén a ragasztórétegeket is csak ennek megfelelő igénybevétel terheli. Oldószerekkel szembeni ellenállóság: Ez a tulajdonság, amely a fémeken kívül más anyagokra, pl. az üvegre, egyes speciális műanyagokra (elsősorban duromerekre), valamint bizonyos mértékig a kerámiákra is jellemző, korlátozza az alkalmazható ragasztóanyagok választékát, mivel a ragasztóanyag felhordása és a munkadarabok rögzítése között betartandó maximális száradási (nyitott) idő a szilárd ragasztóréteg kialakulását döntően befolyásolja. Ha ezt az időt, amely egyébként a felhordott ragasztóanyag mennyiségétől is függ, nem tartjuk be pontosan, akkor a ragasztórétegben az oldószer maradványaiból zárványok keletkeznek, amelyek csökkentik a ragasztás szilárdságát. Tekintettel arra, hogy az összekötött darabokon az oldószerek nem tudnak áthatolni, ezek a zárványok később sem tudnak eltávozni, mint ahogyan arra porózus anyagok esetén lehetőségük van. Ugyanilyen korlátozás vonatkozik a diszperziós ragasztóanyagokra is. Oldószerekben való oldhatatlanság: A fémfelületek a ragasztó-anyagokkal ós oldószerekkel szemben "inert" módon viselkednek, azaz sem oldási, sem diffúziós folyamatok nem alakulnak ki. Ez a tulajdonság kizárja azoknak a ragasztóanyagoknak a használatát, amelyeket hőre lágyuló műanyagoknak a diffúziós ragasztás elvén alapuló ragasztásához alkalmaznak. Hőmérséklet-állóság: A fémes anyagok hővel szembeni jelentős ellenálló képessége lehetőséget ad a reakcióval keményedő ragasztóanyagok alkalmazására, amelyek nagyobb hőmérsékleteken keményednek ki, és különlegesen nagy (akár 40 MPa ) ragasztási szilárdságok elérését teszik lehetővé. #### 3.4.1.1. A fontosabb fémek ragaszthatósága Alumínium és Al-ötvözetek: Nem nemes fémek, ennek megfelelően tárolás közben a felületeket különböző kémiai összetételű rétegek (oxidok, hidroxidok, oxid-hidrátok, karbonátok) vonják be, amelyek az alapanyagra tapadva sokszor nem garantálják a ragasztás megfelelő szilárdságát. Mindig szűkség van az előzetes mechanikus felület-előkészítésre. Jól tapadó tapadásjavító alapozórétegeket csak kémiai vagy elektrokémiai eljárásokkal lehet felvinni. A legfontosabb ötvözetek: $\mathrm{Al} \mathrm{Mg} 3, \mathrm{Al} \mathrm{Mg} 5, \mathrm{Al} \mathrm{Cu} \mathrm{Mg} 2$ (repülőgépipar). Nemesfémek: $\boldsymbol{A}$ nemesfémek (ezüst, arany, platina) jellegükből következik, hogy kémiai felület-előkészítésre nincs szűkség. A mechanikai előkészítés után nagyon gondos zsírtalanításra van szűkség, mely után haladéktalanul el kell végezni a ragasztást, mert különösen az ezüstnél előfordulhat, hogy a felületen képződő ezüstszulfid (sötét elszínezödés) a felület tulajdonságát megváltoztatja. Ötvözött acélok: Az ötvözött, ill. rozsdamentes acélok ragasztásánál a különleges problémát azok passzivitása, azaz a rájuk ható közegekkel szemben tanúsított nagyon kis reakciós hajlandóságuk okozza. Éppen ez a tulajdonságuk teszi alkalmassá a korrozív környezetben való alkalmazásukat. A ragasztásra az a jellemző, hogy a molekulák közötti kötések kialakulása korlátozott. Mechanikai felület-előkészítése, célszerűen a "SACO) eljárással (lásd később) végezhető. Réz: Nagyon nagy a hővezető képessége. Könnyen alakítható, különösen a rézlemezek, ezért a ragasztóanyag kiválasztásánál fontosak a ragasztóréteg alakváltozási tulajdonságai (rugalmassági modulus!). A réznek a benne lévő ötvözőelemek, pl. cink (sárgaréz), ón (bronz), nikkel (érmefémek) következtében különböző metallurgiai állapota lehet, a melegen keményedő ragasztók alkalmazása egyes esetekben rekrisztallizációt okozhat, ami a szilárdság csökkenését válthatja ki. Mechanikai felület-előkészítés szűkséges. Acélok, általános szerkezeti acélok: Nem nemes fémek, felületükön a levegő összetevői normális körülmények között változásokat idéznek elő (rozsdásodás), ezért előkezelés nélkül terhelés átvitelére is alkalmas módon nem ragaszthatók. Horganyozott acélok, cink: A nedvességgel, oxigénnel és szén-dioxiddal alkotott reakció hatására a cink felületén karbonát alapú tartós és jól tapadó korrózióvédő réteg alakul ki, amely a hőmérséklet ingadozásának hatására sem válik le. A tiszta cink ragasztása esetén figyelembe kell venni a kis rekrisztallizációs hőmérsékletét (ez a szövetszerkezet állapotától függően $10 \div 80^{0} \mathrm{C}$ ), amely a melegen keményedő ragasztók alkalmazását korlátozza. #### 3.4.1.2. Fémekhez alkalmazható ragasztók A forgalomba hozott ragasztókra kémiai felépítésüktől függetlenül az a jellemző, hogy azok a felsorolt anyagok megfelelően előkészített felületein szilárd adhéziós kötést hoznak létre. **Ajánlott ragasztótípusok:** Oldószermentes, szobahőmérsékleten vagy annál nagyobb hőmérsékleteken reakcióval keményedő ragasztók: epoxik, poliuretánok, szilikonok, MS polimerek, metakrilátok, ciánakrilátok. Kis felületek és korlátozott igénybevételek esetén: anaerob ragasztók (felületek tömítésére és menetek beragasztására), valamint: ömledék ragasztók (az összekötendő darabok egyidejü melegítése mellett), kontaktragasztók, és habosított öntapadó ragasztószalagok. Nem ajánlott ragasztótípusok: oldószeres ragasztók, diszperziós ragasztók. ### 3.4.2. Műanyagok A műanyagok ragasztásának előfeltétele az adott műanyagok tulajdonságainak ismerete. A ragasztás szempontjából nagyon fontos a hőre lágyuló műanyagok és a duromerek megkülönböztetése. A műanyagokat ragaszthatóság szempontjából a ábra szerint lehet csoportosítani: <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-088.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Műanyagok ragasztási lehetőségei Látható, hogy a lényeges kritériumot a szerves oldószerekben való oldhatóság vagy oldhatatlanság jelenti. Tekintettel arra, hogy az oldható műanyagok felülete - az oldószerrel való érintkezés után - nem marad eredeti állapotában, ezért annak speciális előkészítésére sincs szűkség. Az oldószerekben nem oldható műanyagokat csak akkor lehet ragasztani, ha a nedve-. síthetőség feltételei adottak és az adhéziós kötések kialakulása lehetséges. Erre különböző felületkezelési eljárások állnak rendelkezésre. Ezeknek az eljárásoknak a hatása azon alapul, hogy a műanyag felületét kémiailag módosítják, különösen oxigénatomoknak a felületen elhelyezkedő polimer-molekulákba való "beépítése" miatt. Ez a kémiai módosítás javítja a nedvesíthetőséget, amely elősegíti a tapadási erők kialakulását. #### 3.4.2.1. Szerves oldószerekben nem oldható, vagy nem lágyítható műanyagok Ide a következő anyagok tartoznak: Polietilén, polipropilén, epoxigyanták, teflon , különféle poliészterek és poliuretánok, fenol-, karbamid-, melamingyanták. Ezekben az esetekben a műanyag felületét felületkezeléssel ragaszthatóvá kell tenni, hogy előzetes nedvesítés után az adhéziós erők ki tudjanak alakulni és így a ragasztás lehetséges legyen. A kialakult gyakorlat szerint ezt, adhéziós ragasztásnak szokás nevezni. A felületet mechanikusan, keféléssel vagy csiszolással lehet előkészíteni (szemcseszórás/homokszórás esetén csak kis nyomást alkalmaznak, nehogy a szemcsék "belővődjenek" a felületbe). Polietilén és polipropilén esetén kémiai eljárásokat is kell alkalmazni. Ajánlott ragasztók: hidegen keményedő epoxik, poliuretánok, metakrilát ragasztók, ciánakrilát ragasztók (megfelelő primerrel polietilén és polipropilén számára is) és kontaktragasztók. Nem ajánlott ragasztók: oldószeres és diszperziós ragasztók. #### 3.4.2.2. A szerves oldószerekben oldható vagy megpuhítható műanyagok Ide a következő anyagok tartoznak: polí(vinil-klorid) /kemény és lágy/, akril- (plexi-) üveg, ABS (akrilnitril-butadién-sztirol kopolimerek), polisztirol, polikarbonát és különböző kaucsuktípusok. Speciális felület-előkészítésére (a tisztítás kivételével) nincs szűkség, mivel a felületet a "ragasztóanyag" (ragasztó+oldószer) feloldja. A "ragasztóoldatot" mindkét összekötendő darab felületére felhordják. A felületek rövid idő elteltével megpuhulnak. Ezáltal a polimer molekulák egymásba "diffundálnak" (a latin diffundere $=$ szétterjed). Ettől a jelenségtől nyerte a ragasztásnak ez a módja a diffúziós ragasztás elnevezést. Az ábra vázlatosan szemlélteti a diffúziós ragasztás folyamatát. A szerves oldószeres ragasztóanyagoknak különös jelentőségük van a poli(vinil-klorid) /PVC/, valamint a belőle előállított cikkek, pl. csövek, idomdarabok, ereszcsatornák, felfújható csónakok, vízisport-cikkek, esőruházat és hasonlók ragasztása esetén. A paszta állagú ragasztó felhordása után a két összekötendő darabot enyhe nyomással azonnal egyesíteni kell egymással. A megkötéshez szűkséges idő a hőmérséklettől függően $5 \div 20$ perc. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-088a.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Műanyagok diffúziós ragasztásának alapelve 1- ragasztó felhordása, 2- A felület megpuhulása és az oldószer elpárolgásának kezdete. A munkadarabok felületén lévő molekulák mozgékonysága növekszik, 3- a két darab nyomás alatti rögzítése, 4- kialakul a polimer molekulák közös diffúziós zónája, 5-az oldószermaradványok a ragasztási hézag szélein át, ill. az összekötött darabon átdiffundálva eltávoznak. Kialakul az azonos jellemzőkkel rendelkező "ragasztott réteg" Ajánlott ragasztók: ciánakrilátok; poliuretánok (főleg hajlékony műanyagok, ill. fóliák esetén); kontaktragasztók; sugárzás hatására keményedő ragasztók ("üvegszerűen átlátszó" műanyagok, pl. akril-(plexi-) üveg, polisztirol és polikarbonát esetén). Nem ajánlott ragasztók: hőre-keményedő-, ömledék- és diszperziós ragasztók. #### 3.4.2.3. Műanyag habok Ezekre az anyagokra a porózus szerkezet a jellemző és a pórusok mérete nagyon különböző lehet. Ez mind a ragasztó felhordását, mind az alkalmazott ragasztók viszkozitását befolyásolja. Tekintettel arra, hogy szinte az összes oldószeres ragasztó olyan oldószert tartalmaz, amely a "sztiropor" oldására vagy megpuhítására képes és ezzel a hab struktúráját szétroncsolja, csak olyan ragasztókat szabad használni, amelyek az oldószer összetételének köszönhetően ilyen tulajdonságokkal nem rendelkeznek. Ajánlott ragasztók: oldószeres-, diszperziós-, poliuretán-, és kontaktragasztók, valamint az MS polimerek és a ciánakrilátok. Nem ajánlott ragasztók: epoxi- és ömledék ragasztók. #### 3.4.2.4. Lágyítót tartalmazó műanyagok A különböző műanyagokhoz azért adagolnak lágyítót, hogy azokat "lágyabbá", azaz könnyebben alakíthatóvá vagy hajlékonnyá tegyék. A lágyítók olyan, viszonylag kis molekulatömegű szerves vegyületek, amelyek (fizikailag) "beágyazódnak" a polimerekbe. A makromolekulákhoz tehát kémiai kötésekkel nem kapcsolódnak. A molekulaláncok között "csuklópántok" módjára viselkednek és így teszik lehetővé a mechanikus igénybevétel hatására bekövetkező könnyebb deformálódást, ill. eltolódást. A lágyító molekulái idővel, (különösen magasabb hőmérsékleteken), "kivándorolnak" a műanyagból (lágyító-vándorlás) és a ragasztórétegbe kerülhetnek, amely így lassan, "meglágyul" és tönkremegy. Lágyítót tartalmazó műanyagok ragasztásához ezért célszerűen szobahőmérsékleten reakcióval keményedő ragasztókat használnak, mivel azok - a térhálós polimer-rétegüknek köszönhetően - a lágyítók behatolásával szemben nagy ellenállást fejtenek ki. ### 3.4.3. Fa és fahelyettesítő anyagok A ragasztandó anyagok tulajdonságai és azok szerkezeti felépítése - különösen a fa- és falapú anyagok ragasztási folyamatánál illetve a ragasztott kötések kialakulásánál - jelentős szerepet játszik. A ragasztáskor ugyanis nagy jelentőséggel bír az anyag anizotróp felépítése, hidrolízisre, vízfelvételre-, illetve leadásra való hajlama. A fafaj, a szöveti felépítés, a nedvességtartalom és a kémiai összetétel az adhéziót, illetve a ragasztott szerkezet kezdeti-és végső szilárdságát jelentősen befolyásolja. #### 3.4.3.1. A fatest szerkezete A vízmentes (abszolút száraz) a faanyag egy olyan szilárd test, amely: - kristályos szerkezetü (a cellulóznak és a fa-poliózoknak köszönhetően), de jelentős amorf részekkel (lignin) is rendelkezik, - inhomogén, mivel a fatest különböző pontjaiban a tulajdonságai tág határok között változnak, - szerkezeti szempontból ortogonálisán anizotrop (röviden ortotrop), vagyis a tér egymásra merőleges három síkjában: sugár(s)-, húr (h)-, rostirány(r) a fizikai tulajdonságai sajátosan eltérőek (lásd az ábrát), - a sejtes szerkezetnek megfelelően porózus, és a fentieknek megfelelően különböző irányokban a nedvességváltozás hatására korlátozott mértékben képes zsugorodni és dagadni. A faanyag a környezet klímájának (relatív páratartalom, hőmérséklet) megfelelő arányban mindig rendelkezik bizonyos nedvességtartalommal. Ilyen megközelítésben a fatest fizikai szempontból egy háromfázisú - fa-, víz-, levegő - rendszernek tekinthető. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-089.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Az ortogonálisan anizotróp fatest derékszögű kordináta rendszerben A fák makroszkópos felépítését szabad szemmel is megfigyelhetjük, ha a szöveti szerkezetet megfelelően kialakított metszeten szemléljük. Más képet (rajzolatot) nyerünk, ha a fa hosszirányára merőlegesen vagy hosszirányban, az évgyürükhőz érintöleges vagy sugárirányban vizsgáljuk a fa felépítését. Keresztmetszeten kívülröl befelé: Kéreg ⇒ háncs ⇒ kambium ⇒ évgyűrük (kései és korai pászta, esetleg bélsugár) ⇒ bél. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-090.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Négyéves fatörzsminta $1,2,3$ és 4-első, második stb. évgyűrű; 5keresztmetszet; 6-kambium; 7- háncs; 8- para kéreg; 9- húrmetszet; 10- sugárirányú metszet; 11- bél; 12bélsugár A fatest mikro-szerkezete részletesen a mik roszkópos vizsgálatok alapján ismerhető meg. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-091.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Mindhárom alapsík: a kereszmetszet (TF), a tangenciális/ húr (TLF) és a radiális hosszmetszet (RLF) egyaránt látható. A hosszirányú elemek: edény (V) és farost (F) és a bélsugár (R) <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-092.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Elektromikroszkóp felvétel a bükk szöveti felépítéséről ( 1200 x ) #### 3.4.3.2. A fa nedvességtartalma A fa nedvességtartalmának nemcsak a ragasztáskor, hanem a ragasztott szerkezet felhasználásakor is jelentős szerepe van, mivel a környezet nedvesség- tartalmának és hőmérsékletének változása a faszerkezet száradását (zsugorodás) vagy nedvesedését (dagadás) okozza, ami a szerkezet vetemedéséhez, illetve a ragasztási szilárdság csökkenéséhez vezet. A fa nedvességtartalma a fa valamennyi tulajdonságát jelentősen befolyásolja. Ezért a faanyag nedvességtartalmával kapcsolatos ismeretek a fa feldolgozásához döntő fontosságúak. A faanyag különböző nedvességi állapotainak gyakorlatban legfontosabb határértékei nettó \%-ban: - élőnedves: $u \geq 50,1 \%$; - félnedves: $u=30,1 \div 50 \%$; - félszáraz: $u=18,1 \div 30 \%$ - **légszáraz: $u=12,1 ... 18 \%$** - **szobaszáraz: $u=6,1 ... 12 \%$** - túlszárított: $\mathrm{u}=0 \div 6 \%$; - abszolút száraz: $\mathrm{u}=0 \%$ A víz tárolása a fában: A biológiai anyagok a vizet kétféle módon tárolják: molekuláris adszorbció (kötött víz) és kapilláris adszorbció (szabad víz) útján. A kétféle tárolási mód között alapvető különbség van. Ha a teljesen száraz anyagból indulunk ki, akkor az anyag először molekuláris adszorbció útján köti meg a vizet, s csak bizonyos nedvességtartalom (rosttelítettségi pont: u≈ 30\%) fölött tárolja a vizet kapilláris adszorbció útján. A molekuláris adszorbciónál a vízmolekulák a sejtfal közvetlen közelébe kerülnek és a vonzóerő következtében a mikrofibrillák felületi molekuláihoz tapadnak. A vonzóerő az első vízmolekula-rétegre a legnagyobb, a további rétegekre fokozatosan csökken. A molekuláris erőtér hatására a vízmolekulák nyomás alatt vannak, a vonzóerőnek megfelelő mértékben. Ennek következtében a víz sűrűsége növekszik, s a rendszerben nyomás alakul ki. A víz felvétele következtében az anyag térfogata növekszik (megduzzad), a növekedés azonban valamivel kisebb mértékű, mint amennyi a felvett víz térfogata. A molekuláris adszorbció hőfejlödéssel jár, ezért a molekuláris adszorbció útján kötött víz kisebb hőmérsékleten fagy meg, lényegesen $0^{\circ} \mathrm{C}$ alatt. Elektromos vezetőképessége kicsi, és nagyfrekvenciás erőtérben is másként viselkedik, mint a szabad víz. A kapilláris adszorbció folyamán a sejtrendszerben levő kapilláris méretű üregek tartják a vizet a felületi feszültség adta erők segítségével. A víz, felületi feszültsége $0^{\circ} \mathrm{C}$ hőmérsékleten 75 dyn/cm és a hőmérséklet növekedésekor lineárisan csökken. Az egyensúlyi nedvességtartalom: A fa élő állapotában viszonylag nagy nedvességtartalmú, a sejtfalak teljesen telítettek, a sejtüregek részben folyadékkal, részben párával telítettek. A kivágott fa atmoszferikus viszonyok mellett, a víz jelentős részét elveszti és hosszú idő elteltével a fa nedvességtartalma egyensúlyba kerül a környezeti levegő páratartalmának megfelelően. Vagyis mindén egyes relatív páratartalomnak megfelel egy nedvességtartalom, amelyen az anyag nem vesz fel és nem ad le vizet. Egyensúlyi állapotban csak kötött víz van a sejtfalakon és pára a sejtüregekben. Minden hőmérséklethez és relatív légnedvességhez tartozik egy - a fafajnak megfelelő - egyensúlyi nedvességtartalom (lásd a táblázatot). A kísérletek azt mutatják, hogy a nedvesség elvonásakor (deszorbció) az egyensúlyi nedvességtartalom mindig valamivel nagyobb, mint az adszorbció (nedvesség felvétel) esetén (hiszterézis). Rosttelítettség: Amikor a sejtfalak teljesen telítettek kötött vízzel, de az üregekben szabad víz nem található, rosttelítettségről beszélünk. A legtöbb hazai fafaj rosttelítettsége (rosttelítettségi pont) 28-31\% nedvességtartalomnál van. Jelentősége elsősorban az, hogy a rosttelítettség fölött a mechanikai tulajdonságok nem változnak, míg alatta a nedvességtartalom befolyásolja a mechanikai tulajdonságokat. A legtöbb hazai fafaj rosttelítettsége (rosttelítettségi pont) 28-31\% nedvességtartalomnál van. Jelentősége elsősorban az, hogy a rosttelítettség fölött a mechanikai tulajdonságok nem változnak, míg alatta a nedvességtartalom befolyásolja a mechanikai tulajdonságokat. | Fafaj | | | | | | | | | | | | | :------- | :-- | :------ | :------ | :------ | :------ | :------ | :------ | :------ | :------ | :------ | :------- | | | | **10%** | **20%** | **30%** | **40%** | **50%** | **60%** | **70%** | **80%** | **90%** | **100%** | | Lucfenyö | A* | 3,5 | 5,5 | 7,5 | 8,5 | 10,0 | 11,5 | 12,5 | 15,0 | 19,0 | 29,0 | | | B** | 3,5 | 6,0 | 8,0 | 9,5 | 11,0 | 12,5 | 14,0 | 16,0 | 19,5 | 29,0 | | Nyír | A | 3,5 | 5,3 | 6,5 | 7,7 | 9,0 | 10,5 | 12,5 | 15,0 | 18,7 | 29,6 | | | B | 3,5 | 5,6 | 7,0 | 8,5 | 10,0 | 11,3 | 13,0 | 15,0 | 19,0 | 29,6 | | Bükk | A | 3,3 | 4,8 | 6,2 | 7,2 | 7,6 | 9,7 | 11,7 | 15,0 | 20,3 | 31,0 | | | B | 3,5 | 5,3 | 6,8 | 7,8 | 8,4 | 10,5 | 12,6 | 16,0 | 21,0 | 31,0 | | Tölgy | A | 3,0 | 5,0 | 6,8 | 8,2 | 9,2 | 10,3 | 11,5 | 14,2 | 17,0 | 30,7 | | | B | 3,0 | 5,2 | 7,2 | 8,7 | 9,8 | 11,0 | 12,0 | 14,8 | 17,5 | 30,7 | > [!caption] > **A fa nedvességtartalma, a relatív páratartalom százalékában.** > A*- szárításkor; B**- nedvesítéskor = Hiszterézis. A faanyag egyensúlyi nedvesség-tartalmának a száradással, illetve a nedvesedéssel kialakuló értékei közötti különbség. 100 \% relatív légnedvességnél a max. érték: a rosttelítettségi pont, amely hazai fafajoknál $\approx 30 \%$ fa-nedvességi értéknek felel meg! #### 3.4.3.3. A faanyag zsugorodása és dagadása Ha egy élőnedves állapotú fatörzsből, a keresztmetszet különböző helyeiről próbatesteket kivágunk és kiszárítjuk őket, akkor sokféle méretváltozást tapasztalunk. Valamennyi geometriai méret csökken, de az anatómiai irányoktól függően eltérő mértékben. A méretcsökkenés mellett a próbatestek alakja is jelentősen megváltozik attól függően, hogy a fa három anatómiai főiránya és a bél helyzete milyen a kivágott mintán. A vízvesztéssel járó méretcsökkenést zsugorodásnak, a vízfelvételkor létrejövő méretnövekedést dagadásnak nevezzük. Beszélhetünk longitudinális, radiális és tangenciális, illetve térfogati zsugorodásról és dagadásról. A száradás folyamán mindaddig nincs méretcsökkenés, amíg a faanyag nedvességtartalma a rosttelítettségi állapotot el nem éri. Ez idő alatt a kapillárisokban tárolt víz párolog el. További szárítással a mikrofibrillák mátrixában kötött víz kezd eltávozni, ami már méretcsökkenéssel jár. A folyamat fordítva is igaz. Az abszolút száraz állapotban lévő faanyag vízfelvételkor mindaddig dagad, amíg el nem éri a rosttelítettségi állapotot. A további vízfelvétel már nem eredményez méretváltozást. A gyakorlatban a nedvességváltozás következtében fellépő lineáris méretváltozás az alábbi összefüggéssel számítható: $ \Delta \mathrm{L}=\mathrm{K} \cdot(\Delta \mathrm{u}) \cdot \frac{\mathrm{L}}{100} $ ahol: $\Delta \mathrm{L}=\mathrm{a}$ nedvességváltozás utáni méretváltozás (mm), $\mathrm{K}=\mathrm{K}_{\mathrm{z}} / \mathrm{K}_{\mathrm{d}}=$ zsugorodási/dagadási együttható $=\mathrm{az} 1 \%$ nedvességváltozás hatására bekövetkező méretváltozási százalék (\% / \%), a fafaj és az anatómiai iránytól függően $\Delta \mathrm{u}=\mathrm{a}$ faanyag nedvességváltozása (\%), $\mathrm{L}=\mathrm{a}$ faanyag mérete a nedvességváltozás előtt ( mm ). | Fafaj | $\mathrm{K}_{z}$ | | $\mathrm{~K}_{\mathrm{d}}$ | | |:--- |:---: |:---: |:---: |:---: | | | sugár | húr | sugár | húr | | Vörösfenyö | 0,19 | 0,35 | 0,20 | 0,39 | | Erdei fenyö | 0,17 | 0,28 | 0,18 | 0,31 | | Lucfenyö | 0,14 | 0,25 | 0,15 | 0,28 | | Nyír | 0,26 | 0,31 | 0,28 | 0,34 | | Bükk | 0,17 | 0,32 | 0,18 | 0,35 | | Köris | 0,18 | 0,28 | 0,19 | 0,31 | | Tölgy | 0,18 | 0,27 | 0,19 | 0,29 | | Nyár | 0,14 | 0,28 | 0,15 | 0,30 | | Juhar | 0,19 | 0,29 | 0,20 | 0,32 | > [!caption] > Néhány fontosabb fafaj zsugorodási $\left(\mathrm{K}_{\mathrm{z}}\right)$ /dagadási $\left(\mathrm{K}_{\mathrm{d}}\right)$ együtthatója. A fa nedvességtartalmának nemcsak a ragasztáskor, hanem a ragasztott szerkezet felhasználásakor is jelentős szerepe van, mivel a környezet nedvességtartalmának változása a faszerkezet száradását vagy nedvesedését okozza, ami a szerkezet vetemedéséhez, illetve a ragasztás minőségének csökkenéséhez vezet. Annak érdekében, hogy a ragasztott szerkezetben jelentős mértékű feszültségek ne keletkezzenek a ragasztandó faanyag nedvességtartalmának megközelítően akkorának kell lennie, mint a felhasználás során (lásd a táblázatot). | A faanyag felhasználási <br> körülményei | Nedvesség <br> tartalom $\%$ | |:--- |:---: | | Kültéri alkalmazás | $12-19$ | | Beltéri alkalmazás: <br> Fütetlen épületben | $12-16$ | | Fütött épületben $\left(12-21^{\circ} \mathrm{C}\right)$ | $9-13$ | | Fütött épületben $\left(21^{\circ} \mathrm{C}\right.$ fölött $)$ | $6-10$ | > [!caption] > nedvességtartalom a felhasználás során A hazánkban felhasználásra kerülő fürészáruk zömét szárítani kell. A szárítás természetes, vagy mesterséges úton valósítható meg. A természetes szárítás a helyi klimatikus viszonyoktól függően lassan megy végbe. A szárítás mértékét a levegő hőmérséklete és relatív páratartalma határozza meg. Ezek a levegőállapot-jellemzők az ország különböző vidékein eltérőek, illetve évszakonként és napszakonként is változnak. Több év adatainak feldolgozásával, a relatív légnedvesség és a hőmérséklet által meghatározott egyensúlyi fanedvesség-értékek az év folyamán hazánkra jellemzően változnak. Ezekből az adatokból törvényszerűen következik, hogy hazánkban, a nyári hónapokban körülbelül 12-14 \%-ig, a téli hónapokban pedig 18-20\%-ig szárítható természetes úton a faanyag. Alacsonyabb nedvességtartalom (6-12\%) eléréséhez már mesterséges szárítás szűkséges. A fa zsugorodásának és dagadásának, illetve a kezdeti és a felhasználási nedvességtartalomkülönbség következtében - a ragasztott szerkezetben - feszültségek keletkeznek, amelyek csökkentik a ragasztási szilárdságot. Szilárdságcsökkenés, a ragasztott szerkezet alkotó alkatrészek (lamellák) nedvességkülönbsége miatt is előállhat. A szerkezet magasabb nedvességtartalmú alkatrészei másképpen vetemednek, mint az alacsonyabb nedvességtartalmúak, melyet még az anatómiai irányok is jelentősen befolyásolnak. Nagymértékű nedvességkülönbség esetén ezek a belső feszültségek túlléphetik a fának a rostokra merőleges szilárdságát, melynek következtében maga a faanyag roncsolódik. A fenti okok miatt célszerű, ha a ragasztott szerkezet elemeinek nedvesség-különbsége **nem haladja meg a 2\%-ot.** A ragasztandó fa magas nedvességtartalma a ragasztási folyamatra - különösen a ragasztó és a fa között létrejövö adhézióra - is jelentős hatást gyakorol. Megfelelő ragasztási szilárdság 5-10 \%-os, optimális 10 \%-os fanedvesség-tartalom mellett érhető el. A nedvességtartalom 10\%-ról 30 \%-ra való emelkedése több mint kétszeres szilárdságcsökkenést eredményez. Annak ellenére, hogy a fa nedvességtartalmának növelésével csökken a ragasztási szilárdság, néhány esetben (fenyö ragasztása fenol-formaldehid ragasztóval) - még a rosttelítettség határ közelében is - jelentős kezdeti szilárdság tapasztalható. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-093.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztási szilárdság a fa nedvességtartalmának függvényében Ugyanakkor magas nedvességtartalmú faanyag ragasztása nem ajánlatos, mivel az ilyen szerkezetek szilárdsága a felhasználás során nagymértékben csökken. A fentiek alapján tehát megállapítható, hogy a magas nedvességtartalom kedvezőtlenül hat a ragasztási szilárdságra_ Ez egyrészt, a ragasztás során kialakuló alacsony adhéziós szilárdsággal, másrészt a felhasználás során bekövetkező nedvességváltozás következtében fellépő belső feszültségek keletkezésével magyarázható. Különösen jelentős a szerepe a fa nedvességtartalmának nagyfrekvenciás ragasztásnál. Ha a nedvességtartalom 8-10 \%, akkor elsősorban a ragasztóréteg melegszik fel, és a benne lévő nedvesség elpárolog, illetve beszívódik a fába. Ha viszont magas a nedvességtartalom, akkor az elektromos energia nagy része nem a ragasztót, hanem a nagy tömegü nedves faanyagot melegíti fel. Ennek magyarázata, hogy a magas nedvességtartalmú faanyag elektromos jellemzői megváltoznak: a dielektromos állandó és a veszteségi tényező növekszik. Például a fenyö veszteségi tényezője $(K=\varepsilon t g \delta) 5 \%$ fanedvesség mellett 0,12; míg 10, 15 és $20 \%$-nál 0,2, 0,35 és 0,5. A ragasztó a kései és a korai pásztába különböző mértékben hatol be. A rostok - ragasztási síkhoz viszonyított - hajlásszögének növekedése (0-20) csökkenti a behatolás mértékét a kései pásztába, mivel a korai pászta, , elszívja" a ragasztót. Nem túl nagy hajlásszög esetén (20-500) viszont a nyitott pórusokat a ragasztó gyorsan kitölti, a ragasztóban növekszik a folyadéknyomás és így a ragasztó, jobban behatol a kései pásztába. Minél nagyobb a fa porozitása, annál nagyobb a behatolás mértéke, melynek következtében megnő az úgynevezett stabilizációs hatás, ami azt jelenti, hogy a beszívódott ragasztó csökkenti az átvágott rostok nedvességfelvételét, illetve ennek következtében a dagadását; következésképpen a belső feszültségek nagyságát. Mik-roszkóp-felvételek alapján az is megállapítható, hogy a ragaszóval átitatott korai pásztájú farostok a ragasztási nyomás hatására "plasztifikálódnak" és szilárdságuk növekszik. A belső feszültségekkel kapcsolatban pedig megállapítást nyert, hogy minél kisebb a fa porozitása, annál nagyobb a feszültség az elmetszett rostok és a ragasztóréteg határán. #### 3.4.2.6. A fahibák A ragasztási folyamatra és a ragasztás minőségére a fahibák - elsősorban a göcsök - jelentős hatást gyakorolnak. A göcsöknél a fa speciális szöveti felépítéssel rendelkezik, amely a ragasztási felületen egyenlőtlen szilárdságot eredményez. Különösen nagyfrekvenciás ragasztásnál jelentkezik a göcsök kedvezőtlen hatása elektromos kisülés (ív) keletkezésének-, illetve a fa átégésének veszélye miatt. Csökkenthető a göcsök kedvezőtlen hatása, ha a göcsös alkatrészeket a ragasztott szerkezet olyan részénél alkalmazzák, ahol várhatóan a legkisebb feszültségek keletkeznek. (A teherviselő faszerkezetekben a megengedhető fahibák jellegét és számát szabványok, illetve műszaki előírások határozzák meg). A fában lévő gyanták és egyéb inkruszt anyagok is megnehezíthetik a nagyszilárdságú ragasztott szerkezetek kialakítását. A gyanták csökkentik a ragasztók adhéziós szilárdságát a nedvesítő-képesség romlása miatt; nagyfrekvenciás ragasztásnál pedig beégéseket okozhatnak. A gyanták és a ragasztók összeférhetősége az előbbiek kémiai összetételétöl függ. A lucfenyőben lévő gyantasavak, például a ragasztóval, azonos polaritással rendelkeznek. Ha a gyantában apoláros szénhidrogének nagyobb mennyiségben vannak, akkor a ragasztási szilárdság csökken. A gyantatartalmú felületek erős víztaszító tulajdonsággal rendelkeznek. Mivel az esetek többségében a ragasztók vizet is tartalmaznak, ezért azok rosszul nedvesítik a gyantás felületet, és nem terülnek el egyenletesen. Sőt még a gondosan, egyenletesen felhordott ragasztó réteg is "csíkokká és körökké" húzódik össze. A ragasztó nedvesítő képessége felület-aktív anyagok adagolásával javítható. Ez a forgácslapok ragaszthatóságát is elősegítheti, mivel ezek felületén gyakran található paraffin vagy hozzá hasonló anyag. A szerves oldószerek (alkohol, aceton) pedig a fenol-formaldehid ragasztók nedvesítő képességét növelik. (Meg kell azonban jegyezni, hogy a normál hőmérsékletű ragasztásnál az alkohol és a fenol gyanta magas-viszkozitású oldatot képez, amely csökkenti a ragasztó és a fa közötti adhéziót). # 4. A RAGASZTÁS TECHNOLÓGIÁJA Valamely anyag, vagy anyag-pár ragasztási technológiájának kidolgozásakor számos tényezőt kell figyelembe venni. A kialakítandó ragasztási technológiához ismerni kell: * a ragasztandó anyag tulajdonságait, a ragasztandó felület méreteit, formáját, - a ragasztóanyag fizikai és kémiai jellemzőit és feldolgozhatóságát, * a ragasztás módját, a rendelkezésre álló eszközöket, költségeit, - a ragasztókötéssel szemben támasztott követelményeket. Ezek, valamint az adott feladat egyedi sajátosságainak ismeretében meghatározhatók a ragasztási technológia részletei (lépés, művelet). A technológia főbb lépései: (1) a ragasztó és a ragasztandó anyagok jellemzői és kiválasztásuk szempontjai, (2) a ragasztóanyag előkészítése, (3) a ragasztandó anyagok előkezelése, (4) a ragasztóanyag felhordása, (5) a csatlakozó alkatrészek (elemek) illesztése és rögzítése, (6) a ragasztókötés szilárdítása (préselés: nyomás, hő-közlés) és (7) az utóműveletek (pl. pihentetés). A ragasztóanyag kiválasztás szempontjai, előkészítése és felhordása általánosan, a szubsztrátum anyagától függetlenül, tárgyalhatók. A speciális - egy szubsztrátum fajtához vagy technológiához kötött - megoldások és a technológia többi lépései az egyes anyagfajták (pl. a fém-fém, műanyag-műanyag), ragasztásánál, ill. az egyes iparágak (gép- és jármű-, elektromosés elektronikai-, műanyag-feldolgozó-, textil-, fa- és bútor-, papír-, bőrfeldolgozó-csomagolóipar stb.) területén meghonosodott technológiák tárgyalása során kerülnek ismertetésre. ## 4.1. A RAGASZTÓ ÉS A RAGASZTANDÓ ANYAGOK JELLEMZŐI ÉS KIVÁLASZTÁSUK SZEMPONTJAI A ragasztó kiválasztásához nem elegendő a ragasztandó anyag és a ragasztókötéssel szemben támasztott fontosabb követelmények ismerete, hanem a megfelelő ragasztó kiválasztáshoz a teljes ragasztási technológia részletes ismerete is szűkséges. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-094.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztó kiválasztásának szempontjai ### 4.1.1. A szubsztrátumok (ragasztandó anyagok) jellemzői A ragasztandó anyagokkal (szubsztrátumokkal) kapcsolatosan ismerni kell, hogy mit mivel kell ragasztani; azonos vagy különböző szubsztrátumokat kívánnak-e egymással összekötni. Fontos a szubsztrátumok fizikai és kémiai tulajdonságainak ismerete, mert ezek birtokában lehet a felület-előkészítés módjáról és a ragasztás technológiájáról dönteni. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-095.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztandó anyagok jellemzői. Egyeztetni kell a összeragasztandó anyagok tulajdonságait. Ezen kívül különösen ügyelni kell - a ragasztandó anyagok egymástól nagyon eltérő tulajdonságai esetén. ### 4.1.2. Az alkalmazandó ragasztó A ragasztási technológiához nem elegendő a felhasználni kívánt ragasztó anyagi tulajdonságainak ismerete, szűkséges a különböző szubsztrátumoknál elérhető kötés jellemzőinek, a ragasztó feldolgozás-technológiai tulajdonságainak és a ragasztókötés kialakításához biztosítandó technológiai paraméterekkel kapcsolatos adatok beszerzése is. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-096.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztó jellemzői ### 4.1.3. Ragasztási módok A ragasztási műveletek kivitelezése részben a ragasztandó anyagok fajtájától, részben az alkalmazandó ragasztótól függ, de természetesen a technológia jellege és a rendelkezésre álló lehetőségek is befolyásolják. A ragasztás kivitelezését nagymértékben befolyásolja a múveletek mechanizációs foka, illetve az automatizáció mértéke. Fontos megjegyezni, hogy minél inkább automatizált a ragasztás (a felhordás, illesztés, rögzítés és kötésszilárdítás), annál biztosabb a technológiai paraméterek betartása, annál kevésbé függ emberi tényezőktől, tehát az egyenletes minőség annál inkább biztosítható. Napjainkban a minőség-ellenőrzés helyett a minőségbiztosítási szemlélet az uralkodó, vagyis a "Null Defekt Production", a hibamentes gyártás megvalósítása a cél. A ragasztandó anyagok préselése történhet pozicionális művelettel (a préselés időtartama alatt a ragasztandó szerkezet mozdulatlan, egy adott helyzetben van), de mozoghat is a ragasztási művelet alatt (pl. lapszerkezetek él-zárása). A ragasztási nyomás nagysága is különböző határok között változhat. Ez utóbbit a ragasztandó anyagok mérete és fajtája, illetve a ragasztóanyag tulajdonságai határozzák meg. A ragasztási mód kiválasztásának, alapvető mutatója a présidő (a ragasztandó anyagok külső nyomás alatti időtartama), vagyis az a periódus, ahol legintenzívebben megy végbe a ragasztó megkeményedése. A présidőtől függően a ragasztás két alapvető módszere különböztethető meg (lásd az ábrát). - a normál hőmérsékleten (a környezet hőmérséklete) végbemenő ragasztás. Ezt hideg ragasztásnak is nevezik; - a gyorsított ragasztási mód, ahol a ragasztó a környezeti hőmérsékletnél magasabb hőmérsékleten keményedik meg. Ezt meleg ragasztásnak is nevezik. A fenti felosztás természetesen csak feltételes, mivel normál hőmérsékleten is lehet gyorsítani a ragasztó megkeményedését. A ragasztási mód megválasztásakor a kibocsátott termék mennyiségét is figyelembe kell venni. Ha ez a mennyiség kevés, akkor nem feltétlenül szűkséges a gyorsított ragasztási mód alkalmazása, mivel az utóbbi megdrágítja a termék előállítását. Ebben az esetben, teljes mértékben elfogadható a szakaszos hidegragasztás alkalmazása. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-097.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztás módszerei Nagy mennyiségű azonos termék kibocsátásakor gyorsított ragasztási mód alkalmazása a célszerű, mivel a hidegragasztáshoz szűkséges hosszú présidő következtében a szűkséges présberendezések nagy száma miatt megnövekszik a területigény. A fentieken kívül a ragasztott alkatrészek szerkezeti felépítését és méreteit is figyelembe kell venni. (A nagyméretű rétegelt-ragasztott fatartók gyártásánál általában normál hőmérsékletű ragasztást alkalmaznak. Nagy mennyiségű tartó gyártásakor azonban előnyös a konvekciós melegítés.) A ragasztási módot meghatározó tényezők között jelentős helyet foglalnak el a ragasztandó anyagok és a ragasztók. Különnemű anyagok meleg ragasztásánál - különösen akkor, ha tulajdonságai lényegesen eltérnek egymástól (például fa-fém, fa-dekorlemez) - jelen tős belső feszültségek lépnek fel. Az olyan ragasztók pedig, amelyek "meleg katalizátort" tartalmaznak csak magas hőmérsékleten keményíthetők ki. **A fentiekből kitünik, hogy a gazdaságos és helyes ragasztási mód kiválasztása csak a ragasztási technológia alapvető elveinek alapos ismeretében lehetséges.** A normál hőmérsékleten történő ragasztás a legelterjedtebb. Ebben az esetben "hidegen keményedö" ragasztókat alkalmaznak, melyek megkeményedésének ideje igen tág határok között ingadozik, (néhány perctől 24 óráig!) a környezet hőmérsékletétől és a ragasztó fajtájától függően. Ez alatt az idő alatt a ragasztandó alkatrészek nyomás alatt vannak (préselés), ezért ez a folyamat nehezen mechanizálható; a módszernek nagy a területigénye és több présberendezést igényel. Ezzel együtt a módszer egyszerű és általában minden üzemben alkalmazható. A ragasztási folyamat alatt a ragasztandó szerkezet semmiféle hőhatásnak nincs alávetve, amely belső feszültségekhez, illetve az anyag tulajdonságainak megváltozásához vezethetne. Mivel az említett módszer meglehetősen időigényes, joggal vetődik fel a gyorsított ragasztási mód alkalmazásának lehetősége, amely nagymértékben csökkenti a ragasztás időtartamát és növeli a berendezések kihasználhatóságát. **A gyorsított ragasztási módok a következők:** A kémiai módszer a katalizátorok maximális aktivitásának a kihasználásán alapszik. Ez általában a ragasztó és a katalizátor külön felületre való felhordásával érhető el. A ragasztó és a katalizátor érintkezése után a ragasztó rövid idő alatt kikeményedik. A módszer - egyszerűsége ellenére - lényeges hátrányokkal is rendelkezik, amelyek közül a legfontosabbak: az anyag roncsolódása a koncentrált katalizátor (oxálsav, orto-foszforsav, sósav stb.) hatására; a katalizátor és a ragasztó egyenlőtlen keveredése. A fizikai módszer a ragasztás gyorsításának legelterjedtebb a külső hőforrás segítségével történő kontakt (merev lapokkal, vagy hajlékony lemezekkel), vagy a konvekciós (meleg levegővel) melegítés. Ezeknél a melegítési módoknál a hő a ragasztandó anyagokon keresztül jut el a ragasztóréteghez, következésképpen a melegedés sebességét, illetve a ragasztás idejét elsősorban a ragasztandó anyagok vastagsága és hővezetési tényezője határozza meg. A kontakt melegítés akkor gazdaságos, ha az átmelegítendő anyag vastagsága nem több $8-10 \mathrm{~mm}$-nél, pl. a többrétegű alkatrészek készítésekor, vagy azoknak tömör fára, illetve keretszerkezetre történő ragasztásakor - ahol aránylag vékony rétegeket alkalmaznak (rétegelt lemez, bútorlap, dekorlemez stb.) -mivel a ragasztóréteg (az anyagok aránylag kis vastagsága miatt) rövid idő alatt felmelegszik. A kontakt melegítés azonban vastag alkatrészek előmelegítésére is alkalmas. Ebben az esetben a ragasztó az anyag felületi rétegében felhalmozódott hő hatására keményedik meg. A módszer alkalmazásának nehézsége az előmelegítés és a préselés közötti rövid időtartam biztosítása. A konvekciós melegítés mindenekelőtt nagy keresztmetszetű, tömör faanyagból készítendő ragasztott szerkezeteknél alkalmazható. Ez a melegítési forma kevésbé effektív, de ugyanakkor 1/2-1/4 részére csökkenthető a hidegragasztáshoz viszonyított présidő. Ilyenkor az alkatrészeket (a présberendezéssel együtt) szárítókamrába, vagy "fólia-sátorba" helyezik és meleg levegővel fútik. A sugárzásos melegítést elsősorban a ragasztandó felületek és a felhordott ragasztóréteg előmelegítésére használják. Hőforrásként fútött lemezeket, illetve infrasugárzókat alkalmaznak. Elektromos áram bevezetésével is felmelegíthető a ragasztóréteg. Ennek alapfeltétele a ragasztó elektromos vezetőképességének megfelelő beállítása. Törpefeszültség ( $24 \mathrm{~V}, 50 \mathrm{~Hz}$ ) hatására és a ragasztó Ohmikus ellenállása következtében a ragasztóréteg hőmérséklete megemelkedik. Ez a módszer elsősorban a rétegelt-ragasztott tartók gyártásánál jöhet szóba. Nagyfrekvenciás erőtér segítségével is gyorsítható a ragasztóréteg kikeményedése, amikor is magában a melegítendő anyagban keletkezik a hő. Az adott esetben a melegedési sebesség gyakorlatilag nem függ az anyag vastagságától és hővezető-képességétől. Igen fontos, hogy a melegítés szelektív, vagyis a nagyfrekvenciás melegítés célirányosan alkalmazható. Úgy is megvalósítható, hogy az elektródák és a ragasztandó anyagok nincsenek közvetlen kapcsolatban. A módszer előnyös tulajdonsága még, hogy folyamatos préselési technikával együtt is alkalmazható. #### 4.1.3.1. A gyorsított ragasztási mód paramétereinek meghatározása A gyorsított ragasztási módnál igen fontos a présberendezés és ragasztási eljárás helyes megválasztása, amelyekkel a berendezések legmagasabb teljesítménye és a megkívánt ragasztási szilárdság érhető el. Legtöbbször azonban - egy meghatározott ragasztási feladatnál - a meglévő berendezéshez (prés) választják ("igazítják") a melegítés körülményeit, illetve paramétereit. Ennek aztán gyakran az a következménye, hogy nem a megfelelő berendezést, és nem az ésszerű melegítési eljárást, illetve nem a megfelelő technológiai paramétereket alkalmazzák; ennek következtében csökken a berendezés teljesítőképessége és nem biztosítható a szűkséges ragasztási szilárdság. A gyorsított ragasztás alkalmazásának a legfontosabb feltétele tehát, a melegítés paramétereinek és az alkalmazott berendezések jellemzőinek meghatározása (kiszámítása) és alkalmazása. **Hőtechnikai alapfogalmak** Hőtágulás: A hőtágulás jellemzésére a vonalas hőtágulási együtthatót ( $\alpha$ ) használják: $ \alpha=\frac{1}{l_{0}} \cdot \frac{d l}{d t}; \mathrm{kJ} / \mathrm{kg}^{\circ} \mathrm{C} $ ahol: $\quad l_{0}-a$ kezdeti hőmérséklethez tartozó hosszméret, m; $\mathrm{dl}-\mathrm{a}$ hőhatásra bekövetkező méretváltozás, m; dt - a hőmérséklet-változás, K. Néhány anyag vonalas hőtágulási együtthatója: acél $1,2 \cdot 10-{ }^{5}$ üveg $0,81 \cdot 10^{-5}$ bakelit $3,6.10^{-5}$ A lineáris hőtágulási együtthatók között a húrirányú együtthatók a legnagyobbak, ezektől 20-50\%-kal maradnak el a sugárirányúak. A rostirányú méretváltozások a legkisebbek, 8-12-szer maradnak el a húrirányútól. A magas-hőmérsékletű ragasztáskor keletkező termikus feszültségek nagyságát, a ragasztandó anyagok együtthatóinak-különbsége alapvetően befolyásolja. A fa tartószerkezetek, épületelemek hosszirányban lényegesen ( $3-5$-ször) kisebb mértékben tágulnak, mint a vasbeton és acélszerkezetek, így égéskor nem dőlnek össze. A fa-műanyag kompozitoknál a vonalas hőtágulási együttható valamivel nagyobb, mint a természetes faanyagnál. Hővezetés, hődiffúzió. A hőnek, az anyagban való terjedését és hőmérséklet-változást két mutatóval lehet jellemezni: a hővezetési tényezővel ( $\lambda$ ) és a hődiffúziós tényezővel ( a ). A szilárd anyagokban a molekulák makroszkopikus nyugalomban vannak, ezért azokban a hő vezetéssel terjed. A faanyag hővezető képességére, a hőáramlás intenzitására jellemző szám a hővezetési tényező, amely a stacionáris hőcsere egyenletéből fejezhető ki, és arra ad választ, hogy egységnyi idő $(T)$ alatt, egy $\mathrm{m}^{2}$ keresztmetszeten $(A)$, egy méter távolságra $(x) 1 \mathrm{~K}$ hőmérséklet-különbség ( t ) mellett milyen hőmennyiség áramlik át: $ \lambda=\frac{Q \cdot d x}{A \cdot T \cdot d t}; \mathrm{W} / \mathrm{mK} $ A ragasztandó alkatrészek hővezető képessége befolyásolja a ragasztási hézagban a ragasztó kikeményedése során kialakuló hőmérsékleti viszonyokat. Ennek különleges jelentősége van, ha fémekre ömledék ragasztót hordanak fel, mert az ömledék a határrétegben gyorsan megdermed, ez pedig befolyásolhatja az adhéziós kötés kialakulását. A $\underline{\lambda}$ értéke függ a fa sűrűségétől, nedvességtartalmától, rostirányától és a hőmérsékletétől. Ebből következik, hogy mivel a tömör faanyag kb. 10-szer jobb hővezető, mint a levegő, ezért a nagy pórustérfogatú fák (pl. balsa, nyárak) alacsonyabb hővezető képességük miatt jó hőszigetelők. Az anyagok hővezető képessége jelentősen befolyásolja a hőmérséklet-vezetési tényező értékét. Hőmérséklet-vezetési tényező (más néven hődiffúziós tényező) az anyagban, a hővezetés sebességére, illetve az egyenetlen hőmérséklet-eloszlás kiegyenlítődésének sebességére jellemző szám; értéke függ az anyag hővezetési tényezőjétől, sűrűségétől és fajhőjétől: $ a=\frac{\lambda}{C. \rho_{b}}; m^{2} / h $ ahol: $\lambda$ - hővezetési tényező $[\mathrm{W} / \mathrm{m} \mathrm{K}]$; $\mathrm{C}-$ fajhő $[\mathrm{kJ} / \mathrm{kg} \mathrm{K}]$; $\rho_{\mathrm{b}}-$ bázissűrűség $\left[\mathrm{kg} / \mathrm{m}^{3}\right]$. (Megjegyzés: $\rho_{\mathrm{b}}=\mathrm{m}_{0} / \mathrm{V}_{\text {max }}$, ahol: $\mathrm{m}_{0}-$ abszolút száraz tömeg; $\mathrm{V}_{\text {max }}-$ a rosttelítettségi nedvességtartalmat meghaladó állapotú nedves faanyag térfogata). A fajhő az egységnyi tömegű anyag 1 fokkal történő felmelegítéséhez szűkséges hőmennyiséggel jellemezhető: $ C=\frac{1}{m} \cdot \frac{d Q}{d t}; \mathrm{kJ} / \mathrm{kg} \cdot \mathrm{~K} $ ahol: m - az anyag tömege, $\mathrm{dQ}-\mathrm{az}$ anyag felmelegítésére felhasznált hőmennyiség, $\mathrm{dt}-\mathrm{az}$ anyag hőmérséklet-változása. A fajhő tehát az anyagnak azon képessége, hogy hőt tud önmagába akkumulálni. A fajhőt a hőmérséklet és a nedvességtartalom jelentősen befolyásolja. . Néhány fajhő értéke $20^{\circ} \mathrm{C}$ hőmérséklet és $12 \%$ fanedvesség mellett: lucfenyő 1,55; kőris 1,92; hegyi juhar 1,92; acél 0,465; beton 0,879; növényi eredetü szerves anyagok $1,4 \mathrm{~kJ} / \mathrm{kg}. \mathrm{K}$. Hőmérséklet-állóság: A fémes anyagok hővel szembeni jelentős ellenálló képessége lehetőséget ad a reakcióval keményedő ragasztóanyagok alkalmazására, amelyek nagyobb hőmérsékleteken keményednek ki, és különlegesen nagy (akár 40 MPa ) ragasztási szilárdságok elérését teszik lehetővé. **Elektrotechnikai alapfogalmak** A szigetelő anyagok (fa) dielektromos állandója: $ \varepsilon=\frac{c}{c_{v}} $ ahol: $\mathrm{c}-\mathrm{a}$ szigetelőanyag dielektromos állandója (permittivitása), $\mathrm{c}_{\mathrm{v}}-\mathrm{a}$ kondenzátor kapacitása vákuumban, $\mathrm{c}-\mathrm{a}$ kondenzátor kapacitása a szigetelőanyag behelyezése után. Tehát a szigetelőanyag dielektromos állandója megmutatja, hogy hányszorosára nő a kondenzátor kapacitása, ha a lemezei között nem vákuum, hanem szigetelőanyag van. Ez az összefüggés úgy is megfogalmazható, hogy a szigetelőanyag relatív dielektromos állandója ( $\varepsilon_{r}$ ) kifejezi, hogy hányszor nagyobb a szigetelőanyag dielektromos állandója, mint a vákuumé ( $\varepsilon_{v}$ ): $ \varepsilon_{r}=\frac{\varepsilon}{\varepsilon_{v}}; \quad \varepsilon=\varepsilon_{r} \cdot \varepsilon_{v} $ A dielektromos állandó a szigetelőanyag atomjainak és molekuláinak külső elektromos mező $(U)$ feszültségének - vagy $(E)$ térerősségnek - hatására fellépő polarizáció mértéke. Általában háromféle polarizációt - elektron, atom és dipólusos - szoktak megkülönböztetni. A fa esetében szerepe van még az ún. "határfelületi" polarizáció fogalmának is. E polarizáció a sejtfalrétegek (fibrillák) közötti töltés sűrűség eltérésekkel állhat kapcsolatban. Az elektron- és az atompolarizáci ónak a fatest vonatkozásában nem jelentős a szerepe. A dipólusos vagy irányítási polarizációkor az eleve dipólusos vízmolekulák elfordulnak az elektromos erőtérben. A faanyag dielektromos tulajdonságait döntően a dipólusos és a határfelületi polarizáció határozza meg. Dielektromos veszteségi tényező: A szigetelő anyagnak, mint szilárd dielektrikumnak a polarizációjakor a külső elektromos mező hatására belső átrendeződés következik be anélkül, hogy a testre többlettöltés került volna. A kialakult dipólusos molekulák a feszültség frekvenciájának megfelelően váltogatják a polaritásukat, forognak. E mozgás pedig hőfejlődést eredményez. Ez a hő a külső elektromos erőtér energiájának terhére fejlődik. A kondenzátor lemezei közé helyezett anyag tehát egy veszteséges kondenzátorként modellezhető. Az elektromos mező feszültségének és az áramerősségek fázisviszonyait, veszteségi tényezőit (tg $\delta$ ) a 87. ábrán bemutatott séma szerint lehet értékelni: $ \operatorname{tg} \delta=\frac{I_{R}}{I_{C}} \quad \text { Ohm törvénye alapján a képlet átírható: } \quad \operatorname{tg} \delta=\frac{R_{C}}{R} $ Az elektromos berendezések kihasználtságát (ciklusonkénti veszteségeit) a teljesítmény tényezővel szokták kifejezni: $ \cos \varphi=\frac{I_R}{I} $ A faanyag felmelegítésekor ennek értékei 0,1 alatt vannak. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-098.svg" width="1000" style=" width:20%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A feszültség és az áramerősség fázisviszonyai $\varphi$ - fáziseltérés szöge, $\delta$ - vesztességi szög, I - kondenzátorhoz érkező áram, $\mathrm{I}_{\mathrm{R}}$: veszteségi áram, $\mathrm{I}_{\mathrm{c}}$: a kondenzátoron átfolyt áram A φ fáziseltérés szögértékét derékszögre kiegészítő szöget veszteségi szögnek, a tangensét pedig veszteségi tényezőnek $(\operatorname{tg} \delta)$ nevezik. A veszteségi tényezővel jellemezhető "hőtermelést" a nagyfrekvenciás szárításnál, ragasztásnál lehet felhasználni. A fa dielektromos állandóját leginkább a következő tényezők befolyásoliák: a fafaj, a súrűség, az anatómiai irány, a nedvességtartalom és a frekvencia. | Az anyag megnevezése | \&r | | :-------------------------------- | :--- | | Levegő (légüres tér) | 1.0 | | Víz | 80.6 | | Bükk abszolút száraz rostokkal II | 2.60 | | Bükk " " " ⟂ | 3.63 | | Tölgy " " " \|\| | 2.00 | | Tölgy " " " ⟂ | 3.64 | > [!caption] > Néhány anyag relatív dielektromos állandója A frekvencia növelésével a dielektromos állandó csökken. | Frekven- <br> cia, $\mathbf{M H z}$ | Dielektrom <br> os állandó, <br> $\boldsymbol{\varepsilon}$ | A vesztes- <br> ségi szög <br> tangense, <br> $\mathbf{t g} \delta$ | Vesztessé- <br> gi faktor, <br> $\mathbf{K}=$ $\boldsymbol{\varepsilon}$tg $\delta$ | | :---------------------------------: | :---------------------------------------------------------: | :-----------------------------------------------------------------: | :---------------------------------------------------------------------------------: | | 2 | 2.6 | 0.041 | 0.107 | | 5 | 2.5 | 0.042 | 0.105 | | 10 | 2.4 | 0.046 | 0.110 | | 20 | 2.0 | 0.051 | 0.117 | > [!caption] > 8-12% nedvességtartalmú fenyő frekvenciától függő elektromos tulajdonságai A szöveti felépítést illetően döntő mértékben a fa sűrűsége befolyásolja a dielektromos állandót és pedig úgy, hogy a sűrűség növekedésével - azonos nedvesség-tartalom mellett - nő a dielektromos állandó. | | Dielektromos állandó, ɛr | | | | | | :------: | :----------------------: | :--: | :--: | :--: | :--: | | Súrúség, | Nedvességtartalom, $\%$ | | | | | | **g/cm3** | **0 %** | **5 %** | **10 %** | **15 %** | **20 %** | | 0.2 | 1.45 | 1.65 | 1.90 | 2.10 | 2.55 | | 0.4 | 1.85 | 2.20 | 2.75 | 3.30 | 4.00 | | 0.6 | 2.25 | 2.85 | 3.50 | 4.50 | 5.45 | | 0.8 | 2.70 | 3.45 | 4.50 | 5.70 | 6.95 | | 1.0 | 3.20 | 3.95 | 5.35 | 7.00 | - | | 1.2 | 3.60 | 4.65 | 6.25 | - | - | | 1.4 | 4.00 | - | - | - | - | > [!caption] > Dielektromos állandó a sűrűség függvényében | Dielektromos állandó, $\varepsilon$ | | | | | | | :---------------------------------- | :-----: | :-----: | :-----: | :-----: | :------: | | | **2 %** | **4 %** | **6 %** | **8 %** | **10 %** | | Tölgy | 2,00 | 2,20 | 2,70 | 3,90 | 5,52 | | Bükk | 2,20 | 2,25 | 2,90 | 4,80 | - | > [!caption] > A tölgy és bükk dielektromos állandó értékei - a nedvességtartalom százalékos függvényében A dielektromos állandó és az anatómiai irányok kapcsolatát a táblázat adatai szemléltetik, melyböl kitűnik, hogy a dielektromos állandó értéke rostirányban mintegy 30\%-kal nagyobb, mint sugárirányban. | Dielektromos állandó, $\varepsilon$ | rostirányban | sugárirány- <br> ban | húrirányban | | :---------------------------------- | :---------------: | :------------------: | :---------------: | | Lucfenyö | 3.06 | 1.98 | $\mathbf{1. 9 1}$ | | Bükk | 3.18 | 2.20 | $\mathbf{2. 4 0}$ | | Tölgy | $\mathbf{2. 8 6}$ | $\mathbf{2. 3 0}$ | $\mathbf{2. 4 6}$ | > [!caption] > A dielektromos állandó és az anatómiai irányok kapcsolata A dielektromos vesztességi tényező és a frekvencia közötti összefüggés meglehetősen bonyolult, mivel nagymértékben függ a frekvencia-tartománytól. | A dielektromos vesztességi <br>tényező max. értékei | húrirányban | rostirányban | sugárirányban | | :-------------------------------------------------- | :---------: | :----------------------------------------------------------: | :-----------: | | | | $\mathbf{t g} \boldsymbol{\delta} \mathbf{10}^{-\mathbf{4}}$ | | | Lucfenyö | 625 | 345 | 310 | | Bükk | 585 | 298 | 319 | | Tölgy | 465 | 285 | 325 | > [!caption] > A dielektromos vesztességi tényező értékei a fafaj és az anatómiai irányok függvényében **Ragasztás nagyfrekvenciás melegítéssel** A nemfémes anyagok (dielektrikumok, félvezetők) - nagyfrekvenciás melegítéssel történő - ragasztása annak a hőnek felhasználásán alapszik, amely a ragasztandó alkatrészben, a váltakozó nagyfrekvenciás erőtér hatására keletkezik. Az elektromos erőtérben a poláris molekulák - az erőtérnek megfelelően - elfordulnak. Ha váltakozó erőtérről van szó, akkor a nem poláros molekulák elektronpályái - az atommaghoz viszonyítva, a frekvenciának megfelelően - rezegni (vibrálni), a poláris molekulák pedig forogni kezdenek. Ily módon a dielektrikumban megindul a villamos töltés mozgása. Ezt a mozgást - a molekulák súrlódásának következtében - az erőtér energiavesztése kíséri, ami az anyag felmelegedéséhez vezet. Nagyfrekvenciás erőtérben, a dipólok polarizációnál keletkező vesztességek az elmozdulások - a külső mezőhőz viszonyítva - késéséhez vezetnek. A molekula ugyanis nem képes követni a külső mező változását, ezért lemarad tőle. A szög, amellyel a polarizáció lemarad a külső mezötöl, a vesztességet határozza meg. Minél nagyobb a vesztességi szög ( $\boldsymbol{\delta}$ ), annál nagyobb a vesztesség, illetve az anyag felmelegedése. A poláros molekulák pályaeltérése (késése) annál nagyobb, minél nagyobb az elektromos térerő (E). A pályaeltérések mértéke, illetve a poláros molekulák lemaradása szöge annál nagyobb, minél nagyobb az erőtér frekvenciája (f). lly módon az anyag felmelegedése annál nagyobb, minél nagyobb az elektromos térerősség és a frekvencia. A poláros molekulák forgása sokkal nagyobb melegedést okoz, mint az elektronpályák lemaradása. Ezzel is magyarázható az a tény, hogy a nedves anyagok az elektromos erőtérben sokkal erősebben melegednek, mint a szárazak. Ha két elektróda közé - melyeket váltakozó szinusz hullámot kibocsátó áramforással kötnek össze - nemfémes anyagot helyeznek, akkor az anyag minden köbcentiméterében keletkező hőteljesitmény: $ \mathrm{P}=5,56 \cdot 10^{-7} \cdot \mathrm{E}^{2} \cdot \mathrm{f} \cdot \varepsilon \cdot \operatorname{tg} \delta \quad \mathrm{~W} / \mathrm{m}^{3} $ ahol: E- térerősség $(k V / m)$; - frekvencia $(H z); \varepsilon$ - a dielektrikum dielektromos állandója;tg $\delta$ - veszteségi tényező. Ha az anyag egynemű, és benne az elektromos mező is egyenletes, akkor a hő-teljesítmény azonos eloszlású. Ezért az anyag gyakorlatilag egyenletesen melegszik fel, függetlenül az anyag vastagságától és hővezető-képességétől. Ha az elektródák elhelyezése olyan, hogy az erővonalak (térerő) iránya a ragasztóréteg irányával megegyező (párhuzamos kapcsolás, illetve melegítés: ábra) és az elektródák a ragasztandó anyaghoz simulnak, akkor az anyagban és a ragasztórétegben azonos feszültség és térerő jön létre: $ E=\frac{U}{d} $ ahol: d- az elekródák távolsága. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-099.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Párhuzamos kapcsolású elektródaelrendezés "a" index- faanyag; ", " index- ragasztó Összhangban a kifejezéssel (1) a ragasz-tandó anyagban és a ragasztórétegben a fajlagos teljesítmények: $ \begin{aligned} & p=0,56 \cdot 10^{-7} \cdot E^{2} \cdot f \cdot \varepsilon_{r} \cdot \operatorname{tg} \delta_{r} \\ & p=0,56 \cdot 10^{-7} \cdot E^{2} \cdot f \cdot \varepsilon_{a} \cdot \operatorname{tg} \delta_{a} \end{aligned} $ ahol: " "" index a ragasztóra, "a" index a ragasztandó anyagra vonatkozik. Mivel a ragasztó és a ragasztandó anyag eltérő elektromos tulajdonságokkal rendelkezik, ezért bennük a fajlagos teljesítmény és a felmelegedés is különböző. Ebben nyilvánul meg a ragasztóréteg felmelegedésének szelektivitása. Az $\varepsilon \cdot \operatorname{tg} \delta$ szorzatot - amelytől az anyagban jelentkező fajlagos hőteljesitmény függ - az anyag vesztességi tényezőjének (faktor) nevezik: $ \varepsilon \cdot \operatorname{tg} \delta=k $ A ragasztóréteg felmelegedésének szelektívitása ragasztóréteg, illetve a ragasztandó anyag fajlagos hőteljesítményének hányadosával határozható meg, és a szelektív melegedési együtthatóval jellemezhető: $ k_{s z}=\frac{p_{r}}{p_{a}}=\frac{\varepsilon_{r} \cdot \operatorname{tg} \delta_{r}}{\varepsilon_{a} \cdot \operatorname{tg} \delta_{a}}=\frac{k_{r}}{k_{a}} $ Mivel a ragasztóréteg, kezdetben folyékony állapotban van természetes, hogy a vesztességi tényezője sokszor nagyobb, mint a ragasztandó anyagé. (Hosszirányú elektromos erőtérben, a ragasztóréteg fajlagos hőteljesítménye tízszer-százszor nagyobb, mint a ragasztandó anyagé). Amikor az elektródák úgy vannak elhelyezve, hogy az erővonalak merőlegesek a ragasztórétegre (soros kapcsolás, keresztirányú melegítés: ábra), akkor a ragasztandó anyagon és a ragasztórétegen azonos áram folyik át, de a ragasztórétegben a térerősség (E) jóval kisebb, mint a ragasztandó anyagban. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-100.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Soros kapcsolású elektródaelrendezés. Mivel a ragasztó és a ragasztandó anyag egységet alkot, logikusan következik, hogy a szelektív melegedési együttható: $ \mathrm{k}_{\mathrm{sz}}=\frac{\operatorname{tg} \delta_{\mathrm{r}} \cdot \varepsilon_{\mathrm{a}}\left(1+\operatorname{tg}^{2} \delta_{\mathrm{a}}\right)}{\operatorname{tg} \delta_{\mathrm{a}} \cdot \varepsilon_{\mathrm{r}}\left(1+\operatorname{tg}^{2} \delta_{\mathrm{r}}\right)} $ Ilyenkor a ragasztóréteg szelektív melegedési együtthatója fordítva arányos a ragasztóréteg dielektromos állandójával ( $\varepsilon_{r}$ ) és az $1+\operatorname{tg}^{2} \delta_{r}$ kifejezéssel, ami jelentősen csökkenti a szelektív melegedési együttható értékét. Ebböl következik, hogy a merőleges erővonal-elrendezés kevésbé hatékony, ezért alkalmazását lehetöleg kerülni kell. A gyakorlatban nem ritka, amikor egy vékony réteget (anyagot) egy vastag réteggel (anyaggal) kell összeragasztani; ilyenkor az elektródákat csak az egyik felületen helyezik el. Ebben az esetben a ragasztás szórt erőtérben megy végbe. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-101.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Szórt mezőben történő melegítés elektróda-elrendezése Az erővonalak egy részének helyzete - a ragasztóréteghez viszonyítva - párhuzamos, a másik részének pedig merőleges. Ebben az esetben a ragasztóréteg hőteljesítményének pontos kiszámítása meglehetősen bonyolult feladat. Az alábbiakban tekintsük át a nagyfrekvenciás melegítés paramétereinek kiszámítását, párhuzamos erőtérre vonatkoztatva. A számítás sajátossága abban áll, hogy a generátor teljesítményének meghatározása a ragasztandó elemek felosztása (ragasztóanyag-zóna, ragasztandó anyag-zóna) alapján történik. Az alábbiakban tekintsük át a nagyfrekvenciás melegítés paramétereinek kiszámítását, párhuzamos erőtérre vonatkoztatva. A számítás sajátossága abban áll, hogy a generátor teljesítményének meghatározása a ragasztandó elemek felosztása (ragasztóanyag-zóna, ragasztandó anyag-zóna) alapján történik. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-102.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztandó elemek hőmérséklet-eloszlása $\vartheta_{r}$ - a ragasztóréteg hőmérséklete; $\vartheta_{a}-a$ ragasztandó anyag hőmérséklete; $\vartheta_{0}-a$ kezdeti hőmérséklet; $\Delta_{r}$ - a ragasztóréteg zónájának vastagsága. Ha a ragasztandó elem minden pontjának sűrűsége ( $\rho$ ) és fajhője (c), akkor az átlagos (egységnyi térfogatra vonatkozó) hőteljesítmény: $ p=4,18 \frac{-2 c \cdot \rho}{b \cdot t} \int_{0}^{b / 2} \Delta \vartheta(x) \cdot d x $ ahol: t- melegedési idő; A fenti összefüggés - a $\Delta \vartheta(\mathrm{x})$ függvény bonyolultsága miatt - a gyakorlatban nem alkalmazható, de a ragasztórétegre vonatkozó "hőmérsékleti mező (zóna)" fogalom bevezetésével lényegesen leegyszerűsíthető. Ennek megfelelően - figyelembe véve az 91. ábrát és annak jelőléseit - a ragasztandó elem, a hőmérséklet elosztása szerint két részre osztható: $a \vartheta_{a}$ hőmérsékletű anyaghőmérséklet-mezőre és a $\vartheta_{r}$ hőmérsékletű ragasztóréteg hőmérsékletmezőre. Ez a felosztás lehetővé teszi a ragasztóréteg felmelegedésének különálló - a ragasztandó anyagtól független - kiszámítását, illetve a szelektív melegedés tanulmányozását. A ragasztóréteg hőmérséklet-mező vastagsága, csak hőmérsékletének ismeretében határozható meg. (Ez utóbbi a keletkezett hőmennyiségtöl függ, és a ragasztandó anyagban hővezetéssel terjed). A ragasztóréteg egységnyi felületének hőteljesítménye ( $p_{s}$ ): $ \mathrm{p}_{\mathrm{s}}=\mathrm{p}_{\mathrm{r}} \cdot \Delta_{\mathrm{r}} $ A ragasztórétegben keletkezett, és a ragasztandó felületben áramló hő (hőáram) sűrűsége ( $q_{r}$ ): $ q_{r}=0,24 \frac{p_{s}}{2} $ Tételezzük fel, hogy a ragasztóréteg felmelegedése nincs hatással a ragasztandó anyag külső felületének hőmérsékletére, akkor a vizsgált eset egy félig határolt (körülzárt) test felmelegedésével analóg, ahol állandó hőteljesítmény áramlik a felületre. Figyelmen kívül hagyva a nedvességvándorlást és a gőzképződést a hőmérséklet-eloszlás - Fourier-féle hővezetési törvénynek megfelelően - a következő differenciál egyenlettel írható le: $ \frac{\delta^{2} \vartheta}{d x^{2}}=\frac{c \cdot \rho}{\lambda}=\frac{\delta \vartheta}{\delta t} $ (ahol: a $\lambda / c \rho=$ hőmérsékletvezetési tényező) A fentieket figyelembe véve, a ragasztóréteg hőmérséklet-mezejére vonatkoztatott fajlagos felületi teljesítmény: $ \mathrm{p}_{\mathrm{s}}=3 \cdot 10^{4} \sqrt{\frac{\mathrm{c} \cdot \rho \cdot \lambda}{\mathrm{t}}} \cdot \Delta \vartheta $ ahol: $\Delta \vartheta$ - a hőmérséklet növekedése, ${ }^{0} \mathrm{C}$; c- fajhő, a ragasztóréteg mezőben, J/g. fok; $\lambda$ - a ragasztandó anyag hővezetési együtthatója, J/cm $.^{\circ} \mathrm{C}. s$; $\rho$ - sűrűség, a ragasztóréteg mezőben, g/cm³; t-idő, s. A ragasztóréteg zónájának hőteljesítménye: $ \mathrm{p}_{\mathrm{s}}=\mathrm{p}_{\mathrm{r}} \cdot \Delta_{\mathrm{r}} $ ahol: $\quad p_{r}$ - a ragasztóréteg egységnyi tömegében keletkező hőmennyiség; $\Delta_{r}$ - a ragasztóréteg hőmérséklet-mezejének vastagsága. A ragasztóréteg-mező melegítéséhez szűkséges fajlagos térfogati teljesítménye: $ p=1,7 \cdot 10^{4} \frac{\mathrm{C} \cdot \rho}{\mathrm{t}} \Delta \vartheta $ Megoldva az egyenleteket (11, 12, 13) ragasztóréteg hőmérséklet-mezejének vastagsága az alábbi összefüggéssel fejezhető ki: $ \Delta_{\mathrm{r}}=1,77 \cdot 10^{3} \sqrt{\frac{\lambda \cdot \mathrm{t}}{\mathrm{c} \cdot \rho}} $ Az összefüggésböl jól látható, hogy minél kevesebb a melegítés ideje, annál kisebb a mező vastagsága, illetve annál kevesebb az elektromos energiafelhsználás. A gyakorlatban - figyelembe véve a nagyfrekvenciás ragasztás melegedési idejét - a ragasztóréteg hőzónájának szélessége: 0,2-1,0 cm. | $\mathrm{c}, \mathbf{J} / \mathbf{o ́ r a}^{\mathbf{0}} \mathbf{C}$ | 2,04 | 1,91 | 1,85 | 1,81 | 1,80 | 1,78 | 1,77 | 1,75 | 1,74 | | :------------------------------------------------------------------ | :------------- | :------------- | :------------- | :------------- | :------------- | :------------- | :--------------- | :--------------- | :--------------- | | $\rho, \mathbf{g}^{\mathbf{0}} \mathbf{c m}^{\mathbf{3}}$ | 0,575 | 0,550 | 0,540 | 0,530 | 0,525 | 0,523 | 0,520 | 0,518 | 0,515 | | Melegedési idő, $\mathbf{s}$ | $\mathbf{1 0}$ | $\mathbf{2 0}$ | $\mathbf{4 0}$ | $\mathbf{6 0}$ | $\mathbf{7 0}$ | $\mathbf{9 0}$ | $\mathbf{1 2 0}$ | $\mathbf{1 5 0}$ | $\mathbf{2 0 0}$ | > [!caption] > A melegítési idő - figyelembe véve a "c" és " $\rho$ " értékeit - számított értékei, fenyőre vonatkoztatva <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-103.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztó-réteg vesztességi tényezője, a zártidő és a frekvencia függvényében, különböző ragasztók alkalmazásakor. > a -5 MHz; b - 10 MHz; c- 20 MHz; 1-karbamid for-maldehid (gyorsan kötő); 2-karbamidformaldehid (lassan kötő); 3-fenol-formaldehid <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-104.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Az $\varepsilon, \operatorname{tg} \delta$ és K értékei a frekvencia függvényében, fa esetében > (A tg $\delta$ csak egy bizonyos frekvenciatartományban lineáris. Ezt a szakaszt ábrázoltuk) | Zártidő, perc | 1 | 2 | 3 | | :------------ | :-- | :-- | :-- | | 1 | 41 | 28 | 29 | | 2 | 36 | 26 | 26 | | 4 | 30 | 23 | 22 | | 8 | 23 | 18 | 16 | | 15 | 15 | 12 | 10 | > [!caption] > A agasztóréteg szelektív melegedési együtthatójának értékei a zártidő függvényében, különböző ragasztókra és 10 MHz frekvenciára vonatkozóan, amely a gyakorlatban alkalmazott átlagos frekvenciának felel meg. > > 1- gyorsan kötő K-F ragasztó 2- lassan kötő K-F ragasztó 3- F-F ragasztó A ragasztórétegben és a ragasztandó alkatrészben keletkező fajlagos teljesítmény az erőtér frekvenciájától is függ. Minél magasabb a frekvencia, annál nagyobb a teljesítmény, és ennek megfelelően a melegedés is. Ugyanakkor a túlzott frekvenciaemelés a melegedés egyenletességének megbomlásához vezethet, mivel az elektromágnesesség hullámjelenség és az elektródák közötti feszültségeloszlás - hosszanti és szélességi irányban - nem egyenletes, hanem a szinusz-függvény szerint változik. A ragasztóréteg elektromos tulajdonságai a nagyfrekvenciás ragasztási folyamat alatt nem maradnak változatlanok; aktív vezetőképessége, és ennek megfelelően a benne keletkező teljesítmény is hirtelen változik; a folyamat kezdetén emelkedik, a végén pedig csökken. Ismerve a ragasztórétegben - a ragasztási folyamat alatt - keletkező, a $p_{r}(t)$ függvény szerinti teljesítményváltozás törvényszerűségeit, kiszámítható az a generátor-frekvencia, amely feltétlenül szűkséges a ragasztóréteg megkívánt hőmérsékletének - a megadott idő alatti - eléréséhez. A (11) összefüggésböl következik, hogy - ha a fajlagos felületi teljesítmény független a melegítés idejétöl - akkor a hőmérsékletemelkedés az alábbi módon fejezhető ki: $ \Delta \vartheta=\frac{p_{s}}{3 \cdot 10^{4}} \sqrt{\frac{t_{m}}{c \cdot \rho \cdot \lambda}} $ A Összefüggésbe helyettesítve $\frac{1}{3 \cdot 10^{4}} \sqrt{\frac{\mathrm{t}_{\mathrm{m}}}{\mathrm{c} \cdot \rho \cdot \lambda}}$ és $\boldsymbol{h}\left(\boldsymbol{t}_{\mathbf{m}}\right)$, illetve $\boldsymbol{p}_{0^{-}}$a kezdetei fajlagos teljesítményt; a ragasztóréteg hőmérsékletemelkedése: $ \Delta \vartheta=h \cdot\left(t_{m}\right) \cdot p_{0}+\int_{0}^{t_{m}} h\left(t_{h}-t\right) p^{\prime}(t) d t $ ahol: $\quad t_{m}$ - a melegedési idő; t- az idő, mint változó. A fenti egyenletet megoldva az alábbi összefüggések írhatók fel, ha a melegedési idő $0<t_{m}<t^{\prime} \quad\left(t^{\prime}-\right.$ a maximális teljesítmény keletkezésének ideje): $ \Delta \vartheta=\frac{\mathrm{p}_{0}}{7,4 \sqrt{\mathrm{c} \cdot \gamma \cdot \lambda}} \sqrt{\mathrm{t}_{\mathrm{m}}}+\frac{2}{3} \cdot \frac{\mathrm{p}_{\max }-\mathrm{p}_{0}}{7,4 \mathrm{t}^{\prime} \sqrt{\mathrm{c} \cdot \gamma \cdot \lambda}} \cdot \mathrm{t}_{\mathrm{m}}^{3 / 2} $ ha a melegedési idő $\mathrm{t}^{\prime}<\mathrm{t}_{\mathrm{m}}<\mathrm{t}$ " ( $\mathrm{t}^{\prime \prime}$ - a minimális teljesítmény keletkezésének ideje): $ \begin{array}{r} \Delta \vartheta=\frac{p_{0}}{7,4 \sqrt{c \cdot \gamma \cdot \lambda}} \sqrt{t_{m}}+\frac{2}{3} \cdot \frac{p_{\text {max }}-p_{0}}{7,4 t^{\prime} \sqrt{c \cdot \gamma \cdot \lambda}} \cdot\left[t_{m}^{3 / 2}-\left(t_{m}-t^{\prime}\right)^{3 / 2}\right]- \\ -\frac{2}{3} \cdot \frac{p_{\text {max }}-p_{\text {min }}}{7,4\left(t^{\prime \prime}-t^{\prime}\right) \sqrt{c \cdot \gamma \cdot \lambda}} \cdot\left(t_{m}-t^{\prime}\right)^{3 / 2} \end{array} $ A képletek által adott hőmérséklet-változást kétféleképpen célszerű ábrázolni: vagy a frekvenciát, vagy a melegedési időt tartjuk konstans értéken. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-105.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztóréteg hőmérsékletének növekedése a melegítési idő és a frekvencia függvényében: E=1kv/cm; ragasztó - karbamid formaldehid <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-106.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztóréteg hőmérsékletének emelkedése a frekvencia és a melegedési idő függvényében: $E=1 \mathrm{kv} / \mathrm{cm}$, ragasztó - karbamid formaldehid, a görbékhez rendelt számok a melegítési időket mutatják (s). Az előzőek figyelembevételével az alábbi számítási séma állítható össze, melynek segítségével a nagyfrekvenciás generátor alapvető paraméterei meghatározhatók. 1. A ragasztóréteg fajlagos felületi teljesítménye: $ p_{s}=3 \cdot 10^{4} \sqrt{\frac{c \cdot \rho \cdot \lambda}{t_{n}}} \cdot \Delta \vartheta \text { watt/cm² } $ 2. A ragasztóréteg felülete: $ \mathrm{S}_{\mathrm{r}}=\mathrm{l} \cdot \mathrm{~d} \cdot \mathrm{n} \mathrm{~cm}^{2} $ ahol: I és $\boldsymbol{d}$ - a ragasztóréteg hossza és szélessége; $n-a$ ragasztórétegek száma. 3. A ragasztórétegben keletkezö teljesítmény: $ \mathrm{P}_{\mathrm{r}}=\mathrm{p}_{\mathrm{s}} \cdot \mathrm{~S}_{\mathrm{r}} \text { watt } $ 4. A ragasztóréteg-mező vastagsága: $ \Delta_{\mathrm{r}}=1,77 \cdot 10^{3} \sqrt{\frac{\lambda \cdot \mathrm{t}_{\mathrm{m}}}{\mathrm{c} \cdot \rho}} \mathrm{~cm} $ 5. Az anyagmező térfogata: $ \mathrm{V}_{\mathrm{a}}=\mathrm{l} \cdot \mathrm{~d} \cdot\left(\mathrm{~b}-\Delta_{\mathrm{r}} \cdot \mathrm{n}\right) \mathrm{cm}^{3} $ ahol: $\boldsymbol{b}$ - a melegítendő alkatrészszélessége 6. Az anyag melegedési hőmérséklete: $ \Delta \vartheta=\frac{\Delta_{\mathrm{r}}}{\mathrm{k}_{\mathrm{sz}}}{ }^{\circ} \mathrm{C} $ ahol: $\boldsymbol{k}_{\mathbf{s z}}$ - a ragasztóréteg szelektív melegedési együtthatója (a fának: $\boldsymbol{k}_{\mathbf{s z}}=\mathbf{5 - 1 0}$ ) 7. Az anyagmező fajlagos térfogati teljesítménye: $ \mathrm{p}_{\mathrm{a}}=1,7 \cdot 10^{4} \frac{\mathrm{c} \cdot \rho \cdot \Delta \vartheta}{\mathrm{t}_{\mathrm{m}}} \mathrm{watt} / \mathrm{cm}^{3} $ 8. Az anyagmező teljesítménye: $ \mathrm{P}_{\mathrm{a}}=\mathrm{p}_{\mathrm{a}} \cdot \mathrm{~V}_{\mathrm{a}} \text { watt } $ 9. A ragasztott szerkezetben keletkezett teljesítmény: $ \mathrm{P}=\mathrm{P}_{\mathrm{r}}+\mathrm{P}_{\mathrm{a}} \text { watt } $ 10. A generátor váltakozó váltóáramú teljesítménye: $ \mathrm{P}_{\mathrm{g}}=\frac{\mathrm{P}}{\eta_{\mathrm{g}}} \text { watt } $ ahol: $\quad \eta_{g}$ - a generátor hatásfoka ( $\eta_{g}=0,85-0,90$ ) 11. Az elektródák feszültsége $\quad \mathrm{U}_{\mathrm{e}}=\frac{\xi \cdot \mathrm{E}_{\mathrm{g}}}{\sqrt{2}} \mathrm{kv}$ ahol: $\quad \boldsymbol{E}_{g^{-}}$a generátor effektív feszültsége (anód), $\xi$ - az anódfeszültség felhasználási együtthatója (általában: $\xi=0,9$ ) 12. A ragasztandó alkatrész térerőssége: a) légrés nélkül $ \mathrm{E}=\frac{\mathrm{U}_{\mathrm{e}}}{\mathrm{~d}} \mathrm{kv} / \mathrm{cm} $ b) légréssel $ \quad \mathrm{E}=\frac{\mathrm{U}_{\mathrm{e}}}{\mathrm{~d}+\varepsilon \cdot \Delta_{l}} \mathrm{kv} / \mathrm{cm} $ ahol: $\quad \varepsilon$ - a ragasztandó szerkezet átlagos dielektromos állandója, $\Delta_{l}$ - a légrés nagysága, cm. 13. A legalacsonyabb szűkséges frekvencia (f) a ragasztóréteg adott hőmérsékletemelkedése, és melegedési idő $\left(\boldsymbol{t}_{\boldsymbol{m}}\right)$ alapján határozható meg, a $\Delta \vartheta_{r}=\varphi(\mathrm{f})$ görbecsoport szerint. 14. A generátor legnagyobb megengedhető frekvenciája, ha: a) a generátor összekapcsolása az elektródák végeivel $ f_{\max }=\frac{3 \cdot 10^{8} \cdot \operatorname{Arccos} \sqrt{1-h}}{360 \cdot l \cdot \sqrt{\varepsilon_{k}}} \mathrm{~Hz} $ b) a generátor összekapcsolása az elektródák közepével $ \mathrm{f}_{\max }=\frac{3 \cdot 10^{8} \cdot \operatorname{Arccos} \sqrt{1-\mathrm{h}}}{180 \cdot \mathrm{l} \cdot \sqrt{\varepsilon_{\mathrm{k}}}} \mathrm{~Hz} $ ahol: I- a ragasztandó alkatrész hossza (ragasztóréteg), m; $\varepsilon_{k}$ - az elektródák közötti ragasztandó szerkezet átlagos dielektromos állandója; $\boldsymbol{h}$ - a melegedés megengedhető egyenetlensége: $ h=\frac{\vartheta_{v}-\vartheta_{k}}{\vartheta_{v}} $ ahol: $\quad \vartheta_{\mathrm{k}}$ és $\vartheta_{\mathrm{v}}$ - a ragasztóréteg hőmérséklete az elektródák kezdeténél, illetve végénél, ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ 15. Az adott idő alatti szűkséges felmelegedés és a megengedhető melegedési egyenetlenség csak az $\boldsymbol{f}_{\text {max }}>\boldsymbol{f}$ feltétel mellett biztosítható. Ha ez a feltétel nem tartható be, akkor az elektródák végére kapcsolt tápvezetéket (14a pont) az elektródák közepére kell kapcsolni. Ha az előbbi feltétel még így sem biztosítható, akkor megfelelő intézkedéseket kell hozni a melegedés egyenetlenségének csökkentésére, illetve - amennyiben lehetséges - a kiindulási adatokat (az idő megnövelése, az alkatrész hosszának csökkentése) meg kell változtatni. A dielektromos melegítésre sikeresen alkalmazható a karbamid- formaldehid, a melamin-formaldehid, a rezorcin, a rezorcin-fenol-formaldehid, a PVAC diszperzió, a PVAC + karbamid-formaldehid ragasztókeverék, valamint bizonyos mértékig csontenyv és kazeinenyv is. A katalizátort tartalmazó karbamid-formaldehid ragasztó reaktivitása nagyon érzékeny a hőmérséklet emelésére. Ez különösen alkalmassá teszi a nagyfrekvenciás ragasztásra. További kedvező tulajdonsága, hogy kielégítően kikeményíthető $100^{0} \mathrm{C}$ alatt (mielőtt a ragasztó víztartalma forrni kezdene) is. Ugyanis, amint a víz, gőzzé válva eltávozik, a veszteségesség ( $\boldsymbol{\varepsilon} \mathbf{r. t g} \boldsymbol{\delta}$ ) gyorsan csökken. Ha a ragasztó nem köt meg, mire az összes víz eltávozik, akkor a ragasztó nem lesz eléggé "veszteséges", így megfelelő mennyiségű hőtermelést még akkor sem tud előidézni, ha a bemenő feszültséget a maximumára emelik. Ezt a hiányosságot bizonyos mértékig ellensúlyozza, hogy a hőmérséklet emelése a dielektromos együttható és a veszteségi tényező gyors növekedését eredményezi. PVAC diszperzió alapú ragasztók esetében, amikor kémiai reakció nem játszódik le, a dielektromos melegítés csak a víz eltávolítására szolgál; a hőmérséklet további emelésével a diszperzió tönkremegy. A ragasztó "veszteségessége" növelhető - a katalizátornak megfelelő - többlet elektrolit adagolásával. Az olcsó és semleges kémhatású konyhasó is megfelel erre a célra. Az elektrolit koncentrációjának növelése elsösorban a hőmérséklet emelését ( $100^{0} \mathrm{C}$ ), nem pedig a "veszteségesség" ( $100^{0} \mathrm{C}$ feletti) fenntartását segíti elő. Amennyiben a melegítést a víz eltávozása után is folytatni kell, (például a lúgos kémhatású fenol ragasztóknál) magas "veszteségesség" érhető el kis mennyiségű ( 0,2 \%) elemi szén bekeverésével. Ez ugyan fokozhatja az átütési veszélyt, ami azonban csökkenthető alacsonyabb feszültség alkalmazásával. Szerkezeti ragasztásoknál gyakran jelent gondot a szűkséges présnyomás biztosítása. Ilyenkor előnyös gyorsan kötő ragasztót alkalmazni, amely még a ragasztó forrása előtt megköt, és így nem alakulhat ki alacsony szilárdságú szilárd ragasztóhab. A gyorsan kötő ragasztók másik előnye, hogy rövid idő alatt bekövetkező gélesedés nagymértékben akadályozza a ragasztóanyag kifolyását. **A nagyfrekvenciás melegítés előnyeit az alábbiakban foglalhatók össze:** a) A hőmérséklet eloszlás megközelítőleg homogén, így a felmelegítéshez szűkséges idő minimális. b) A hőfejlődés összehasonlíthatatlanul gyorsabb, mint a hagyományos melegítési módoknál; c) A melegítendő anyag felületének túlhevülése kizárt, mivel nincs külső hőforrás; d) Nagy a termikus hatásfok; e) A melegítéshez szűkséges energia előre számítható és az eljárás során állandóan ellenőrizhető; f) A termelt áruk mennyisége nagymértékben növelhető; g) A berendezés kis helyigényű, bárhol elhelyezhető. **A nagyfrekvenciás melegítés hátrányai az alábbiakban foglalható össze:** a) A nagy energiaköltségek miatt csak egyes esetekben alkalmazható; b) A berendezés értéke nagy, így nagy beruházási költséget igényel; c) Az üzemeltetése nagy szakértelmet igényel; d) A nagyfeszültségű berendezés fokozott biztonsági követelményeket támaszt. **Ragasztás kontakt melegítéssel** A nagyfrekvenciás melegítéstől eltérően - ahol a hő a ragasztórétegben keletkezik - a kontaktmelegítésnél a hőt, külső hőforrás a ragasztandó anyagon keresztül adja át a ragasztórétegnek. Ebből következik, hogy a kontaktmelegítés szorosan összefügg az anyag felmelegedésével, melyet - többek között - az anyag méretei és hő-fizikai jellemzői határoznak meg. Kontaktmelegítésnél a hő, az anyag hővezetése segítségével jut a ragasztóréteghez. Az anyag teljes átmelegedési ideje az anyag - adott hőmérsékletre történő - felmelegedési idejéből és a ragasztóréteg megkeményedéséhez szűkséges időből tevődik össze. Az alábbiakban vizsgáljuk meg a ragasztás hőtechnikai paramétereinek számítási lehetőségeit. **A számítási módszer egyszerűsítése miatt az alábbi engedményeket tesszűk:** 1. A ragasztandó anyagok termikus tulajdonságai állandóak és a melegedés átlaghőmérsékletére jellemzőek. 2. A hőforrástól a hő csak hővezetéssel terjed; tömegátadás nincs. 3. A melegedés során az alkatrészekben belső hőforrás nem keletkezik. 4. A kezdeti hőmérséklet a panel (a ragasztandó alkatrészek) teljes tömegében azonos. 5. A hőforrás hőmérséklete a teljes érintkezési felületen egyenletes. 6. A ragasztandó alkatrészek szélességi és hosszméretei többszörösei a vastagságnak. 7. A felső réteg (borítás) felületi hőmérséklete - a melegedés kezdeti pillanatában - megegyezik a hőforrás hőmérsékletével. A hőforrás hőmérsékletváltozás-jellegének két elvi esetét vizsgálva: a) állandó hőmérsékletű hőforrás; b) a hőforrás hőmérséklete azonos a fedőréteg kezdeti hőmérsékletével, a későbbiekben fokozatosan emelkedik. **a) Ha a hőforrás hőmérséklete állandó.** A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a $100-120 \mathrm{~mm}$ vastagságú középrész (2) hőmérséklete a ragasztás során gyakorlatilag nem változik, ezért a számítási mód tovább egyszerűsíthető. Legfontosabb a ragasz-tóréteg-mező hőmérsékletének meghatározása. Ez a felület az "x" koordinátáján "R" értékkel jellemezhető. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-107.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Egy határolt és egy félig határolt rendszerű test hőmérséklet-eloszlásának jellege > 1- külső réteg; 2- belső réteg; 3- a második külső réteg A felület mindenkori hőmérséklete az alábbi összefüggéssel fejezhető ki: $ \vartheta=\vartheta_{0}+\frac{2 K}{1+K}\left(\vartheta_{h f}-\vartheta_{0}\right) \sum_{n=1}^{\infty}\left(\frac{1-K}{1+K}\right)^{n-1} e \cdot r \cdot f \cdot c \frac{2 n-1}{2 \sqrt{F_{01}}} $ ahol: $ \begin{aligned} & \vartheta \text { - a vizsgált felület hőmérséklete, OC; } \\ & \vartheta_{0} \text { - a környezeti hőmérséklet, OC; } \\ & \vartheta_{\mathrm{hf}} \text { - a hőforrás felületi hőmérséklete, OC; } \end{aligned} $ K- hőaktivitási együttható (az első /borító réteg/ és a második /középrész/ hőaktivitási viszonya): **$n$ - a rétegszám.** $ K=\frac{\lambda_{1}}{\lambda_{2}} \sqrt{\frac{a_{2}}{a_{1}}} $ ahol: $\quad \lambda_{1}$ és $\lambda_{2}$ - az első és a második réteg megfelelő hővezetési együtthatói, watt/m fok; a1 és a2- az első és a második réteg megfelelő hődiffúziós tényezői, m2/s; e•r•f•c- a Gaus-féle hibafüggvény, független változókkal: $ \frac{2 n-1}{2 \sqrt{F_{01}}} $ ahol: $F_{01}$ - Fourier-kritérium, az első réteg vastagságára $(R)$ vonatkoztatva: $ F_{01}=\frac{a_{1} \cdot t_{m}}{R^{2}} $ ahol: tm- a melegedési idő, s. b) Ha a hőforrás hőmérséklete a $\quad \vartheta_{\mathrm{hf}}=\vartheta_{0}+\mathrm{b} \cdot \mathrm{t}_{\mathrm{m}} \quad$ összefüggés szerint emelkedik: Egy határolt és egy félig határolt rendszerböl álló testre vonatkozó megfelelő összefüggés: $ \vartheta=\vartheta_{0}+4 b \cdot \tau\left(1-\frac{1-K}{1+K}\right)\left[i^{2} e \cdot r \cdot f \cdot c \frac{2 n-1}{2 \sqrt{F_{01}}}+\sum_{n=1}^{\infty}\left(\frac{1-K}{1+K}\right)^{n-1} i^{2} \cdot e \cdot r \cdot f \cdot c \frac{2 n-1}{2 \sqrt{F_{01}}}\right] $ ahol: i2 e. r. f. c -a Gaus-féle hibafüggvény másodfokú inegrálja, független változókkal: $ \frac{1}{2 \sqrt{F_{01}}} \text { és } \frac{2 n-1}{2 \sqrt{F_{01}}} $ A (35) és (39) összefüggések késöbbi egyszerűsitése miatt írjuk fel az alábbi egyenleteket: $ \frac{\Phi_{1}=\sum_{n=1}^{\infty}\left(\frac{1-K}{1+K}\right)^{n-1} e \cdot r \cdot f \cdot c \frac{2 n-1}{2 \sqrt{F_{01}}}}{\Phi_{2}=i^{2} e \cdot r \cdot f \cdot c \frac{2 n-1}{2 \sqrt{F_{01}}}+\sum_{n=1}^{\infty}\left(\frac{1-K}{1+K}\right)^{n-1} i^{2} \cdot e \cdot r \cdot f \cdot c \frac{2 n-1}{2 \sqrt{F_{01}}}} $ A (35) és (39) összefüggések egyszerűsített alakjai: $ \begin{aligned} & \vartheta=\vartheta_{0}+\frac{2 K}{1+K}\left(\vartheta_{h f}-\vartheta_{0}\right) \Phi_{1} \\ & \vartheta=\vartheta_{0}+4 b \cdot t_{m}\left(1-\frac{1-K}{1+K}\right) \Phi_{2} \end{aligned} $ A számítások jelentősen egyszerűsíthetök, ha a $\Phi_{1}, \Phi_{2}$ értékeket - a kiszámításához az $\boldsymbol{F}_{0}$ függvényében - előzetesen meghatározzuk. a) <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-108.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> b) <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-109.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Az $\Phi_{1}$ és $\Phi_{2}$ függvények eloszlása a ragasztóréteg zónájában az $F_{01}$ kritérium függvényében állandó (a) és változó (b) hőmérsékletű hőforrásnál. A görbéken lévő számok a különböző K értékeket jelentik | Felső (borító) réteg | Közréteg | K | |:---: |:---: |:---: | | Rétegelt lemez, fa- <br> rost lemez | Fenoplaszt | $8-15$ | | Alumínium | Fa | $40-60$ | | Aluminium | Fenoplaszt | $600-800$ | > [!caption] > Néhány anyag számított, , $K$ " értéke Ha a ragasztott szerkezetnél olyan anyagokat alkalmaznak, amelyeknek Kértékei «1, akkor a (35) és (39) kifejezések lényegesen leegyszerűsödnek. Ilyen helyzet például, amikor forgácslapra rétegelt lemezt ragasztanak. Ebben az esetben a vizsgált test-rendszer feltételesen egy félig meghatározott testtel helyettesíthető, amely az állandó, vagy változó hőmérsékletű hőforrással érintkezik. Ennek megfelelően a ragasztóréteg hőmérséklete az alábbiak szerint határozható meg: a) állandó hőmérsékletű hőforrás alkalmazásakor: $ \vartheta=\vartheta_{0}+\left(\vartheta_{h f}-\vartheta_{0}\right) e \cdot r \cdot f \cdot c \frac{1}{2 \sqrt{F_{01}}} $ b) változó hőmérsékletű hőforrás alkalmazásakor: $ \vartheta=\vartheta_{0}+4 b \cdot t_{m} \cdot i^{2} \cdot e \cdot r \cdot f \cdot c \frac{1}{2 \sqrt{F_{01}}} $ A ragasztási folyamat időtartamának kiszámításánál a ragasztó megkeményedésének mértéke a következő módon elemezhető. Bizonyos hőmérsékleti határok között az emlitett paraméter az adott hőmérsékleti szakasz melegedési idejének és az átlagos hőmérsékleti szakasz melegedési idejének viszonya alapján, az alábbi összefüggés szerint határozható meg: $ L_{R}=K_{R} \sum_{i=1}^{n} \frac{t_{m i}}{t_{m a}} \cdot 100 \% $ ahol: $\quad L_{R}-$ a ragasztó viszonylagos keményedési foka, \%; $t_{m i}-$; a melegedés időtartama az adott hőmérsékleti intervallumban; $t_{\text {má }}$ - a melegedés időtartama átlaghőmérsékleten; <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-110.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra $K_{R}-a$ ragasztó teljes megkeményedését jellemző együttható. A ragasztási folyamat hőmérsékletgörbéi a 98. ábrán találhatók ábra. A ragasztási folyamat hő-mérséklet-görbéi $a-5 m m$ vastag rétegelt lemez ragasztása fára; $b-10 \mathrm{~mm}$ vas-tag rétegelt lemez ragasztása fára; 80, 100, 130-a hőforrás felületi hőmérséklete Néhány ragasztó megkeményedési ideje a táblázatban található. | Közép-hőmérséklet, ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ | A rag. megkeményedési ideje, s | | | | Közép-hőmérséklet, ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ | A rag. megkeményedési ideje, s | | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | Ragasztó | | | | | Ragasztó | | | | | | F-F | K-F | EP | PE | | F-F | K-F | EP | PE | | 50 | 630 | 361 | - | 430 | 90 | 55 | 62 | 197 | 55 | | 60 | 350 | 158 | - | 230 | 100 | 35 | 40 | 123 | 39 | | 70 | 122 | 93 | - | 135 | 110 | - | 32 | 63 | 24 | | 80 | 66 | 70 | 255 | 90 | 120 | - | 21 | 48 | 19 | | | | | | | 130 | - | 17 | 35 | - | | F-F - fenol-formaldehid; K-F - karbamid-formaldehid; EP - epoxi; PE - poliészter | | | | | | | | | | > [!caption] > Táblázat A fenti adatok mellett a $K_{\text {Rátlag }}=0,85$. Az ábra - számítással meghatározott - görbéinek felhasználásával és a (47) kifejezés alkalmazásával kiszámítható a ragasztás időtartama. Erre példaként a táblázat adatai szolgálnak | A prélap hőmérséklete, ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ | A ragasztó megkeményedése, \% | A ragasztás ideje, perc | | A préslap hőmérséklete, ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ | A ragasztó megkeményedése, \% | A ragasztás ideje, perc | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | | Számított | Mért | | | Számított | Mért | | A borítóréteg vastagsága: 5 mm | | | | A borítóréteg vastagsága: 10 mm | | | | | 80 | 49,6 | 7,0 | 7,0 | 100 | 45,5 | 11,0 | 12,0 | | 100 | 49,4 | 5,0 | 4,5 | 130 | 45,5 | 8,5 | 10,0 | | 130 | 46,2 | 3,0 | 3,5 | | | | | > [!caption] > Táblázat A táblázat adatai jól szemléltetik, hogy a ragasztás időtartamának számított és mért értékei közel állnak egymáshoz. A ragasztóréteg hőmérsékletének meghatározása, kétoldali kontaktmelegítésnél (lásd az ábrát). táblázat <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-111.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztóréteg hőmérsékletének meghatározása kétoldali kontaktmelegitésnél A ragasztóréteg hőmérséklete az alábbi matematikai összefüggéssel számítható: $ \left.\vartheta_{/ x, t /}=\vartheta_{p}-\frac{4}{\pi} / \vartheta_{p}-\vartheta_{0} / e^{-\frac{\pi^{2} a}{I^{2}} t} \cdot \sin \frac{\pi x}{I}+\frac{1}{3} e^{-9 \frac{\pi^{2} a}{I^{2}} t} \cdot \sin \frac{3 \pi x}{I}++\frac{1}{5} e^{-25 \frac{\pi^{2} a}{I^{2}} t} \cdot \sin \frac{5 \pi x}{I}\right] $ ahol: $\vartheta_{\mathrm{p}}$ - az azonos hőmérsékletű préslapok hőmérséklete K, vagy ${ }^{0} \mathrm{C}$; $\vartheta_{0}$ - az anyag hőmérséklete a présbe helyezés előtt, $K$ vagy ${ }^{0} C$; l- a préslapok közötti távolság, m; x- a helykoordináta, $m$; $t$ - a melegítés ideje, s; a- hődiffúziós tényező, m²/s. ### 4.1.4. A ragasztott kötéssel szemben támasztott követelmények Sokszor a ragasztóanyag kiválasztásának legdöntőbb szempontja a ragasztókötéstől várt teljesítőképesség. A teljesítőképesség nem definiálható a szobahőmérsékleten mért fizikai jellemzők sorával, döntőek a felhasználási körülmények, a klíma és az igénybevétel formái. Ezekre csak a felhasználási körülmények mesterséges szimulálásával, öregítéssel lehet előzetes információt kapni. A ragasztókötéssel szemben támasztott követelmények sokféleségét a ábra mutatja. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-112.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra ## 4.2. A RAGASZTÓANYAG ELŐKÉSZÍTÉSE (2) Klasszikus értelemben a ragasztó-előkészítés alatt a komponensek üzemi - esetleg technológiai - hőmérsékletre való temperálása, összemérése és keveréssel történő homogenizálása és viszkozitásának beállítása értendő. Napjainkban ezen utóbbi műveleteket a felhasználóktól gyakorlatilag teljes mértékben a ragasztógyártók vették át. A gyártók legtöbbször célra-orientált, konfekcionált, vagyis a szűkséges adalékanyagokkal, töltőanyaggal, esetleg pigmentekkel ellátott, felhasználásra kész ragasztót forgalmaznak. A kétkomponensű ragasztókat a szűkséges keverési aránynak megfelelően csomagolva adják át a feldolgozónak. A feldolgozás során az egykomponensű ragasztókat csak a felhordó berendezéshez kell szállítani. A kétkomponensűek esetén viszont a ragasztókomponenseket össze kell mérni, keverni, szállítani és adagolni. Ezek a műveletek végezhetők kézzel és géppel. A ragasztókompozíció manuális előkészítése legegyszerúbb esetében mérésre sincs szűkség, a keverési arányban csomagolt formában kapott kétkomponensű ragasztót egy nagyobb edényben keverőlapáttal összekeverik. Ha nem a szállított tömegnek megfelelő adagra van szűkség, a komponensek kézi összemérése végezhető gravimetrikusan (mérlegen) vagy volumetrikusan (menzúrával, mérőpohárral, mérőlapáttal). A keverést kézzel vagy egyszerú keverőgépekkel végzik. Minőségi munkához, sorozatgyártás esetén kizárólag az automatizált gépi előkészítő megoldások jók, a bemérést, keverést és adagolást (porciózást) egy munkafolyamatban végzik. A glutinenyv oldat készítésénél igen fontos, az enyv-és a vízmennyiség pontos meghatározása, mivel már néhány százalékos koncentráció-eltérés is jelentős viszkozitás-változást okoz. A glutinenyv előkészítése általában két lépcsőben történik: az első az enyv duzzasztása (áztatás hideg vízben); a második az enyvgél megömlesztése ( $60-70^{0} \mathrm{C}$-os víz hozzáadása). A szilárd glutinenyvet általában nem lehet azonnal forró vízbe tenni, mert a szilárd enyvréteg felületén ömlesztett réteg keletkezik, amely a további oldódást megakadályozza, vagy legalábbis meglassítja. Az enyvport meghatározott részarányú hideg víz hozzáadása után keverik, és ezután annyi forró vizet adnak hozzá, míg az a kívánt koncentrációt és a $40-60^{\circ} \mathrm{C}$ közötti hőmérsékletet el nem éri. Így 15-20 perc alatt használható enyvoldat nyerhető. Az apró szemcséjű enyvnél (gyöngy, kocka és lapocska) általában 1 óra időtartamú duzzasztás elegendő. A nagy enyvtáblákat 12-36 óráig kell áztatni. A megömlesztett enyvgél túlhevítését kerülni kell, mert a $60-70^{\circ} \mathrm{C}$ feletti hőmérséklet az enyv lebomlásához és a kötőerő csökkenéséhez (lásd az ábrát) vezet. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-113.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A túlhevítés során fellépő kötési szilárdság csökkenés Jól használhatók az enyvoldat megfelelő hőmérsékleten való tartására az indirekt fűtésű, kettősfalu edények, amelyek a hőt folyadékköpenyen keresztül adják át. Egyszerű edényekben, nyílt lángon való melegítést mindenképpen kerülni kell! A glutinenyvek ömlesztési és zselatinálódási pontja általában $30-45^{\circ} \mathrm{C}$ között van, - a gyakorlatban használt koncentrációk mellett - ezért a $60^{\circ} \mathrm{C}$ ömlesztési és felhordási hőmérséklet megfelelő. Ha ezt a hőmérséklethatárt betartják, hosszabb állásidő után sem kell az enyv tulajdonságainak kedvezőtlen megváltozásától félni. Bár a glutinenyv fizikai száradás útján szilárdul meg és olyan keményedési reakciók, amelyek az enyvet idővel használhatatlanná tennék nem lépnek fel, az enyvoldat tartóssága mégis korlátozott. Konzerváló anyagok ellenére, amelyet az enyv előállításakor adagolnak az oldatot (főleg nedves és meleg időben) a baktériumok megtámadják. Ezért betartandó szabály, hogy csak annyi enyvoldatot készítsünk, amennyi a napi szűkségletnek megfelelő, mivel a már megtámadott enyv az újonnan hozzáadott enyvet is megfertőzi. Az enyvrés közvetlenül a préselés után még érzékeny, de elővigyázatos kezelésnél nem sérül meg. Vízállósága azonban nem közelíti meg a műgyantaragasztókét. Elsösorban akkor használják, ha az enyvrésnek bizonyos rugalmassági követelményeket is ki kell elégítenie. A glutinenyv alkalmazásának a bútorok restaurálásakor, bútormásolatok készítésénél és a "hobbiragasztásoknál" ma is jelentős szerepe van. Kazein enyvoldat készítésekor az előírt viszkozitás érdekében fontos, a keverési arány pontos betartása. Az enyvport intenzív keverés közben adagolják a vízhez és ezt követően, legalább fél óráig pihentetik. Hosszabb felhasználási idejű enyveknél a viszkozitás csak lassan növekszik; a rövidebb használati idejű enyveknél lényegesen gyorsabban. PVAC diszperziók előkészítése általában a viszkozitás beállításából áll. Mivel a diszperziók viszkozitása már kis mennyiségű (max. 5-6\%) víz hatására is erősen változik (lásd az ábrát), ezért célszerű a használati utasításban megadott értéket betartani. A D4 vízállósági fokozatú ragasztás eléréséhez az alap-diszperzióhoz - a megadott mennyiségű - (3-5\%) edző (térhálósító) adagolása szűkséges. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-114.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > PVAC ragasztó viszkozitásának változása a hígítás függvényében Karbamid-formaldehid ragasztók előkészítése általában négy műveletelemből áll: a- nyújtóanyag bekeverése, b- habosítás, c- katalizátoradagolás, d- viszkozitás beállítása. (Esetenként az $\boldsymbol{a}$, vagy a $\boldsymbol{b}$, vagy a $\boldsymbol{d}$, esetleg mindhárom műveletelem elhagyható). Az adagolandó nyújtóanyag (rozsliszt) mennyiségét a gyanta szárazanyag-tartalmának és viszkozitásának függvényében célszerű meghatározni. Erre mutatunk be példát a táblázatban. | Száraz-anyagtartalom.\% | | | | | | | | | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | 48 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | | 49 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | | 50 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | | 51 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | | $52 \rightarrow$ | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | | 53 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | | 54 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | | 55 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | | 56 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | | 57 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | | Viszkozitás, $\boldsymbol{s}$ | 50 | 70 | 90 | 110 | ↑130 | 150 | 0170 | 190 | 210 | 230 | > [!caption] > Táblázat Habosított ragasztót általában, furnérozásnál alkalmaznak. Habosításkor a ragasztó levegővel töltött micelláris szerkezetű kolloiddá alakul; térfogata az eredetinek többszörösére nö, miközben viszkozitása nagymértékben csökken. Ennek következtében csökken az átütés veszélye. A habosítás nem zárja ki a nyújtóanyagok használatát. Habosításra kapilláraktiv anyagok használhatók, melyek csökkentve a műgyanta felületi feszültségét elősegítik a habképződést. Meleg ragasztáskor a katalizátort (ammónium klorid: $\mathrm{NH}_{4} \mathrm{Cl}$ ) 25\%-os vizes oldatban célszerű adagolni a $\boldsymbol{p H}$ és a katalizátorérzékenység függvényében a táblázat szerint. Szoba hőmérsékletű ragasz-táskor 3-4 tömeg\% edző alkalmazása szűkséges. | táblázat | | | | | | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | pH | | | | | | | | | 9,0 | 100 | 105 | 110 | 115 | 120 | 125 | 130 | | 8,5 ⇒ | 95 | 100 | 105 | 110 | 115 | 120 | 125 | | 8,0 | 90 | 95 | 100 | 105 | 110 | 115 | 120 | | 7,5 | 85 | 90 | 95 | 100 | 105 | 110 | 115 | | 7,0 | 80 | 85 | 90 | 95 | 100 | 105 | 110 | | Katalizátor érzékenység, s | 60 | 70 | 80 | 90⇑ | 100 | 110 | 120 | | Megjegyzés: A katalizátor mennyisége 1 kg múgyantára vonatkozik, 105-110 ${ }^{0}$ C préshőmérséklet és 6-8 perc présidő mellett. | | | | | | | | > [!caption] > Táblázat A por-alakú karbamidfomaldehid műgyantához katalizátor nem szűkséges. Nagyon sok ragasztó előkészítése csupán az edző (katalizátor) adagolásából, illetve a komponensek összekeveréséből áll (lásd a táblázatot). | A ragasztó típusa | Edzö/komponens | | Hőmérséklet ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ | Kötési idő | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | Összetétel, vagy márkanév | Mennyiség/arány | | | | Fenol-formaldehid | paratoluol szulfonsav | $\mathrm{n}=0,3-0,4$ savkonc. 5-7\% | 10 50-60 | néhány óra néhány perc | | | 50-55\% szulfonsav +1-3\% kénsav | 15-18\% 25\% | meleg hideg | -- | | Melamin-karbamid (Dinomel L-45) | H-467 | 20 tömeg\% | 20 50 | 13 óra 0,5 óra | | Melamin-formaldehid | $\mathrm{NH}_{4} \mathrm{Cl}$, foszforsav | - | - | - | | Rezorcin-fenol-formaldehid (Aerodux RL 185) | $\mathrm{NH}_{4} \mathrm{Cl}$, foszforsav (HP 150) | 20 tömeg\% | 20 100 | 4 óra 1,5 perc | | Epoxi | polietilén-poliamin | 6-15 tömeg\% | 80-130 | 32 s -11 perc | | Poliészter | kobaltnaftenát+ dimetilanilin | 3-8 tömeg\%+ 0,02 tömeg\% | 60 150 | 180 s 3 s | | Poliuretán (Ponal Duo Harz) | (Ponal Duo Harter) | Térfogatarány: 2:1 Súlyarány: 4:1 | 23 | 3 óra | | Magyarázat: + két anyag együttes alkalmazása; - nincs adat | | | | | > [!caption] > Táblázat A ragasztó-komponensek összekeverésének célja, hogy egy reakcióval keményedő ragasztóanyag komponenseit/edzőt az előírt arányban egyesítse és így a kikeményedéshez szűkséges kémiai reakció megindulásának feltételét megteremtse. A kisipari, laboratóriumi vagy akár privát célú alkalmazásokhoz automatikus berendezések általában nem állnak rendelkezésre. A ragasztót itt kézzel kell összekeverni. Az ezzel járó esetleges hibák elkerüléséhez célszerű betartani az alábbi irányelveket: \& a ragasztót csak akkor célszerű összekeverni, ha az összekötendő darabokat és azok felületét megfelelően előkészítették, valamint az összekötendő daraboknak a ragasztó felhordása utáni rögzítéséhez szűkséges készülékek is rendelkezésre állnak. \& egyszerre csak annyi ragasztót célszerű bekeverni, amely a fazékidőn belül felhasználható. \& az olyan ragasztóknál, amelyek egyik komponensét festékanyag hozzáadásával megjelőlték, a keverést addig célszerű végezni, amíg a keverék színárnyalata egységessé nem válik. \& a keverés ne legyen túl gyors, nehogy levegőzárványok kerüljenek az anyagba. A ragasztók ipari használata esetén az összekeverésre, az előírt mennyiségi arányok betartása mellett, kombinált keverő-, adagoló- és felhordó berendezésekkel történik. Forgókeverőt (lapkeverőt, dinamikus keverőt) akkor célszerű alkalmazni. (lásd az ábrát), ha: * a komponensek aránya nagyon eltér egymástól, (pl. metakrilát ragasztóknál az "A" gyantakomponenshez csak néhány százaléknyi "B" komponest kell hozzáadni), vagy * a két komponens viszkozitása nagyon eltér egymástól. Statikus keverőt olyan ragasztóknál alkalmaznak, amelyeknél sem a keverési arányokban, sem a viszkozitásban nincsenek szélsőséges különbségek. Ezeknél a berendezéseknél egy (keverő-) csőben egymáshoz képest mindig $90^{\circ}$-kal elforgatott csigalapátok helyezkednek el <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-115.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra Forgókeverő <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-116.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra (lásd az ábrát). Az első csigalapát belépő éle az összekeverendő komponenseket két részre osztja. Minden következő lapát éle az előző csigából rá merőleges osztósíkkal érkező két részáramot újra kettéosztja. Mivel a rétegeket minden csigalapát újra kettéosztja és ezzel nagyon hatékony keverést hoz létre, amelynek intenzitása a keverőcsőben lévő csigalapátok számától függ. A lapátok száma alapján a keverés egyenletessége is kiszámítható: pl. 10 lapáttal már 1024 réteg érhető el (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-117.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A statikus keverőben képződő rétegeződés A keverésnél figyelembe kell venni, hogy: a hidegen (szobahőmérsékleten) keményedő ragasztórendszerek fazékideje rövid (másodperc, perc, esetleg óra nagyságrendű); a melegen (kb. $60^{\circ} \mathrm{C}$ és gt;100^{\circ} \mathrm{C}$ ) keményedő ragasztórendszereknek hosszabb (órákban, napokban); hűtött tárolás mellett esetleg hetekben mérhető fazékidők vannak. ## 4.3. A RAGASZTANDÓ ANYAGOK ELŐKÉSZÍTÉSE (3) A ragasztandó anyagok és azok felületének előkészítése során - az adott körülményektől és anyagoktól (fém, műanyag, fa) - függően, különböző műveleteket lehet alkalmazni. Az alkalmazott anyagfajtától függően egyes műveletek elmaradhatnak, ill. újabbak kerülhetnek alkalmazásra (pl. fémlemezek feszültség-mentesítése, faanyagok nedvességtartalmának beállítása). ### 4.3.1. Fém - fém ragasztása A fémek felületi energiája lényegesen nagyobb, mint a műanyagoké, ezért jobban nedvesíthetők és megfelelő ragasztóval kiválóan ragaszthatók. A fémek ragasztása ma már konstrukciós kérdés (szerkezeti kötések), és ezért számtalan csatlakoztatási megoldás létezik a minél nagyobb kötésszilárdság elérése érdekében. A fémfelületek előkezelése során - az adott körülményektől függően a 106. ábrán felsorolt műveleteket lehet alkalmazni. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-118.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra #### 4.3.1.1. Tisztítás, zsírtalanítás A fémfelületek olajos, zsíros szennyeződései alkálikus mosószerek vagy felületaktív anyagok vizes oldataival lemoshatok. A vizes tisztítás munka-egészségügyi és környezetvédelmi szempontból előnyösebb az oldószeressel szemben, nagyobb hatékonysághoz azonban magasabb hőmérsékletű kezelés szűkséges. Vizes lemosás után a felületforró levegővel való szárítása elengedhetetlen. Oldószeres tisztításhoz és zsírtalanításhoz acetont és klórozott szénhidrogéneket (trik-lór-etilént, perklór-etilént) használnak. A zsírtalanítás legegyszerűbb módja az összekötendő darabok letörlése oldószerrel átitatott ronggyal, vagy a bemártás. Ezek ugyan nem a legtökéletesebb módszerek, de ha barkácstevékenység közben alkalmazzák, a szóban forgó két lehetőségen kívül más eljárás aligha alkalmaz-ható. Oldószerspray használata hatékonyabb, viszont ezek környezetterhelése nagy. Iparszerű alkalmazások esetén a magas fokú és egyenletes zsírmentesség elérésére a gőzösös zsírtalanítást használják. Ennél az eljárásnál az összekötendö darabokat az alkalmazott oldószer forráspontjának megfelelően felmelegített gőzfázisú oldószerbe juttatják be. Az oldószer a kezdetben hideg összekötendő darabokra lecsapódik és így "lemossa" a zsírt, ráadásul a zsírtalanító berendezés gyűjtőterében feldúsuló zsír gyakorlatilag képtelen arra, hogy a megtisztított részeket újra bezsírozza (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-119.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A gözös zsirtalanítás elve A régebben előszeretettel használt és jól bevált zsíroldó szerekről, azaz a triklór-, II. perklór-etiléntől az utóbbi években kiderült, hogy súlyosan károsítják a környezetet és részben az ózonréteg leépüléséért is felelősek, ezeket ezért ma már nem alkalmazzák. A helyettesítésükre alkalmazott szerek közül jó zsírtalanító az aceton, a metil-etil- keton (MEK), az etil-acetát, a metil- és izopropil-alkohol, valamint a nitrohigítók. Nem ajánlható a benzint és a petroléter, valamint a nitrohigítók sem, mert azok tisztítatlan formában paraffinokat tartalmazhatnak, amelyek elpárolgás után a felületen maradnak, és a nedvesítést megnehezítik. Gyors és hatékony tisztításhoz az ultrahangfürdős tisztítást követő gőzzsírtalanítás kombinációt javasolják. A zsírtalanítás mértékét egyszerú módszerrel meg lehet állapítani (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-120.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Hibás és hibátlan zsírtalanítás #### 4.3.1.2. Mechanikai felület-előkezelés $A$ ragasztandó fémfelületeken rendszerint rozsda, sorja és egyéb szilárd, feltapadt szenynyeződések találhatók, melyeket feltétlenül el kell távolítani. Sok esetben a ragasztandó fémfelületek festettek vagy lakkozottak, amely rétegek ugyancsak eltávolítandók, kivéve amikor tudatosan tapadásközvetítőként (primer), a tapadás növelése céljából hordták fel azokat. A szilárd felületi szennyeződések eltávolítására a mechanikai felület-előkészítési eljárások alkalmasak. Az előzetes zsírtalanítást minden esetben el kell végezni. Keféléssel, csiszolással a rozsda, sorja és a felületi üregekbe rögződött szennyeződések, (mint pl. a beégett nyersolaj) eltávolíthatók. Előfordulhat, hogy a csiszolópapír szerves kötő-anyag-részecskéi vagy fémoxid-porok egy része a felületen marad. Ilyen esetekben a mechanikai felület-előkészítést követően zsírtalanítást is kell végezni. Acélfelületek csiszolásakor a felületen vékony oxidréteg képződik. $\boldsymbol{A}$ homokszórás (szemcseszórás) a csiszolásnál vagy kefélésnél hatékonyabb. A felületelőkezeléshez acélszemcsék, üveggyöngyök szerves és szervetlen homok használható. A legtöbb anyaghoz, kémiai passzivitása miatt, a legjobban a korund por vált be. A korund por átlagos szemcsemérete $0,2-0,5 \mu \mathrm{~m}$. A homokszórás nagyon jól ragasztható felületet ad. A felületen képződő oxidréteg $\mu \mathrm{m}$ vastagságtartományban marad. A szórással sík és ívelt alkatrészek is kezelhetők. Lágyabb felületű fémek homokszórása azok felületi károsodását okozhatja, ezért más felület-előkezelési eljárást kell választani. Ismert a nedves homokszóró eljárás is, amelyet sokszor előnyösebbnek tartanak a száraz eljárással szemben. A víz antikorrozív adalékot tartalmaz. Fontos a víz tisztaságának ellenőrzése is. A mechanikai felület-előkezelési eljárásoknál képződő por légszennyező, toxikus is lehet, ezért a szűkséges munkavédelmi intézkedéseket meg kell tenni. A szórási nyomástól és a szórt szemcsék átmérőjétől függően többé-kevésbé érdes felületet kapunk, mint amilyen pl. acél esetén, a 109. ábrán látható. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-121.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Szemcseszórással kezelt acélfelület. A szórt szemcse: korund; szemcseméret $0,5 \div 1 \mathrm{~mm}$. A szórási nyomás: 0,8 MPa; fúvókatávolság kb. 100 mm A szemcseszórással elérhető érdesség a szórási nyomástól és a szórt anyag szemcseméretétől függ, amely az $50 \div 100 \mu \mathrm{~m}$ tartományba esik [ $1 \mu \mathrm{~m}(1$ mikrométer $)=0,001 \mathrm{~mm}$ ]. Ha a felületek méretei lehetővé teszik, akkor a szemcseszórást zárt szóró fülkében célszerű végezni. A "Saco"-eljárás (DELO-Industrieklebstoffe GmbH, 86949 Windach), szemcseszórás egy érdekes változatát képviseli, amelynél a szórt szemcsék nem csak mechanikus hatást gyakorolnak a felületre, hanem speciális összetételüknek köszönhetően azon kémiai változásokat is létrehozat, tovább javítva ezzel a ragasztásokkal elérhető eredményeket. #### 4.3.1.3. Kémiai felület-előkezelés Az összes kémiai eljárásnak az a hátránya, hogy végrehajtásukhoz részben az egészségre erősen ártalmas és agresszív vegyszerekre van szűkség. Alkalmazásukat törvényes rendelkezések és azoknak megfelelő szigorú biztonsági előírások szabályozzák, amelyekhez még a használat utáni hulladékmentesítés nagy ráfordításai is hozzájárulnak. Ez az oka annak, hogy ezeket az eljárásokat csak ipari körülmények között és csak olyan esetekben alkalmazzák, amikor a ragasztásoknak a korróziót is magukban foglaló, nagy igénybevételek mellett is különösen hosszú élettartamot kell garantálniuk. Ilyen pl. a repülőgépipar, ahol a repülőgépektől elvárt élettartam akár 30 év is lehet. A pácolás lehet savas vagy alkalikus, végezhető szoba- vagy emelt hőmérsékleten. Előnye, hogy - mind a savas, mind a bázikus - kezelőfürdők sokkal gyorsabban támadják meg a felületi oxidréteget, mint a fémet. Savak esetén iniciátorok (valamely, egyébként meg sem induló kémiai reakciót lehetővé tevő anyag) hozzáadása fokozza a hatást, így olyan vastag oxidrétegek is eltávolíthatók, amelyekre a homokszórás alkalmatlan. Ezt követően ellenörzött körülmények között - a kezelőfürdő hatására - kialakul a kívánt vékony oxidréteg. A kezelőoldat készítéséhez használt víz tisztítására ügyelni kell. Az öblítővíz hőmérséklete is kritikus lehet, általában nem haladhatja meg a $70^{\circ} \mathrm{C}$-t. Alumínium esetén $60^{\circ} \mathrm{C}$ alatt kell lennie, mert e felett a felületi oxidréteg szerkezete megváltozik, ami a későbbi ragasztókötés szilárdságát rontja. A fémek kémiai felület-előkészítését mindig megelőzi az oldószeres lemosás vagy a gőztérben való kezelés, illetve az ezt követő homokszórás, majd ismételt vizes, ül. oldószeres lemosás. Több fémnél ( $\mathrm{Al}, \mathrm{Fe}, \mathrm{Cu}, \mathrm{Sn}, \mathrm{Cr}, \mathrm{Pb}, \mathrm{Ti}, \mathrm{Mg}, \mathrm{Zn}$ ) átlagos követelmények esetén, ezek az előkészítések elegendőek, magasabb igényeknél szűkségesek a kémiai módszerek is. Nagyobb mennyiségben ragasztásra kerülő fémtárgyak javasolt kémiai felület-előkezelési módszereit a 11.-16. mellékletek foglalják össze. #### 4.3.1.4. Az elektrokémiai felület-előkezelés Nagy igénybevételű és hosszú élettartamú ragasztásokhoz sok esetben és nagy hatékonysággal bevált az elektrokémiai felület-előkezelés. Az eljárás különösen jelentős, és részleteiben kidolgozott a repülőgépgyártásban ragasztott alumínium lemezek felület előkészítésében, amikor a zsírtalanítást vagy vegyszeres felületkezelést követően savas egyenáramú anodizálást végeznek. Elektrokémiai felület-előkezelési példákat mutat a 17. melléklet. Az elektromos felület-előkezelési eljárásoknak fémek általános felület-előkészítésében nincs különösebb jelentősége. A koronakisüléssel történő kezelést az alumíniumfóliák előállítása során alkalmazzák. A kisnyomású, alacsony hőmérsékletű plazmakezelést az elektromos és elektronikai ipar apró kontaktlemezeinek felület-előkezelésére alkalmazzák. ### 4.3.2. Műanyag- műanyag ragasztás Műanyagoknak műanyagokhoz ragasztása az ipari és feldolgozási gyakorlat minden területén előfordul. Két alapformája lehet: -azonos kémiai felépítésű műanyagok, -különböző műanyagok egymáshoz ragasztása. Azonos kémiai felépítésű anyagok ragasztásakor, pl. PVC csövek és fittingek (csőidom) a kanalizációban (víz, csatorna), PUR hulladékhab hasznosítása stb. a hasonlót a hasonlóval elv alkalmazása célravezető; vagyis a PVC tárgyakat PVC vagy utánklórozott PVC oldattal, a poliuretánt egykomponensű PUR oldatával, vagy magasabb igényekhez kétkomponensű PUR pre-polimerekkel célszerű ragasztani. Különböző műanyagok egymáshoz ragasztásakor a ragasztandó anyagpár tulajdonságai szerint kell az optimális kötőerőt biztosító ragasztótípust kiválasztani. Ez rendszerint kompromisszumok tételével jár, bár a mai vegyipari gyakorlatban már nem ritkák a minden igényt kielégítő megoldások. Jól oldható műanyagok oldószerekben vagy oldószerkeverékekben duzzasztás és összenyomás után jól tapadnak. Ezekről ad áttekintést a 18. melléklet. A ragasztandó műanyagfelületek előkezelésének lehetőségeit mutatja a ábra. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-122.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Felület előkészítő eljárások műanyagműanyag ragasztásnál #### 4.3.2.1. Tisztítás, zsírtalanítás <br> A műanyagok sztatikus feltöltödési hajlamuk révén felületükön sok idegen anyagot kötnek meg, amitől ragasztás előtt a felületet meg kell tisztítani. Az idegen anyagok eltávolítása végezhető vizes és szerves oldószeres tisztítással. A vizes tisztításhoz szulfonátok és alkálikus anyagok (szóda, foszfátok) vizes oldatai használatosak. Ezekkel jó tisztítóhatás elsősorban magasabb hőmérsékletű kezeléssel és azt követő öblítéssel és szárítással érhető el. A tisztítás és zsírtalanítás elsősorban az oldható műanyagoknál jelent elegendő felületelőkészítést. (Ilyenek pl.: a cellulóz-észter alapú műanyagok, a polisztirol és kopolimerei, PVC és kopolimerei, poli(metil-metakrilát), poliizobutilén, polikarbonát é s a kis mól-tömegű poliamid. Ezek a műanyagok csak oldószerrel, vagy oldó hatású ragasztóval is ragaszthatók. Gyenge mechanikai felületkezelés csak akkor szűkséges, ha felületük előregedett, repedezett vagy porózus. A műanyagok nagy részénél ( $\mathrm{PE}, \mathrm{PP}, \mathrm{PA}$, gumik stb.) azonban a felület tisztítása, zsírtalanítása nem elegendő a kívánt ragasztási kötésszilárdság eléréséhez. Ez utóbbiaknál más fe-lület-előkészítési műveletek elvégzése is szűkséges. A szerves oldószerek, pl. aceton, etanol, észterek, halogénezett szénhidrogének (triklóretilén, perklór-etilén, triklór-fluor-metán stb.) használatának előnye a nagy oldóképesség, hátrányuk az egészségkárosító, környezetszennyező hatás, az esetleges tűz- és robbanásveszély. Az egyre szigorodó környezetvédelmi intézkedések korlátozzák vagy megtiltják a halogénezett szénhidrogének alkalmazását. A felhasználóknak naprakész információkkal kell rendelkezniük az egyes oldószerekkel kapcsolatban. A műanyag felületek oldószeres tisztítása során ügyelni kell arra, hogy a kiválasztott oldószer a műanyagban semmilyen negatív változást (duzzadás, oldódás, elszíneződés, keményedés, repedések, valamely komponens extrahálódása stb.) ne okozzon. Az egyes műanyagok felületi zsírtalanítására ajánlott oldószereket a 19. melléklet tartalmazza. #### 4.3.2.1. Mechanikai felület-előkezelés A mechanikai felület-előkezelési eljárások célja a felület érdesítésével az adhézióban részt vevő fajlagos felület növelése. Különösen fontos a mechanikai felület-előkészítés préselt vagy fröccsöntött formadarabok esetén, ha a gyártás során "héj" képződik. Előnyös az üvegszál erősítésű műanyagok mechanikai előkezelése is. A mechanikai felület-előkészítést úgy kell végezni, hogy azt követően újabb tisztítási műveletre ne legyen szűkség. A csiszolás az egyik legelterjedtebb mechanikai felület-előkezelési eljárás, amely kézi eszközökkel vagy célgépekkel végezhető. A kefélés ritkább mechanikai felület-előkészítési eljárás. A műanyag felületek drótkefével vagy csiszolóporral érdesíthetők. A homokszórást akkor alkalmazzák, ha a ragasztandó műanyag vastagsága, keménysége, formaállósága és felülete lehetővé teszi, mert ezzel egyenletesebb, ugyanakkor fokozottabb érdesítés érhető el. Szórásra fém-, ásványi vagy szerves eredetű por is megfelel, de leggyakoribb az ásványi eredetű homok használata. $\boldsymbol{A}$ vízsugárral való felület-előkészítés a szórás különleges változata. A nagynyomású és nagy sebességű, koncentrált vízsugár a műanyag felületet érdesíti, mint az a 111. ábrán két különböző $(1: 70$, ill. $1: 350)$ nagyításban látható. **ábra. Vízsugárral kezelt PP felületi szerkezete** A vízsugaras felületkezelés kivitelezése egyszerű, működése folytonos, de pontszerű hatása miatt inkább csak kis felületek kezelésére alkalmas. Beruházási költségigénye és adhéziójavító hatása közepes, de munka- és környezetvédelmi szempontból kifogástalan. A szórásos felület-előkészítés a műanyagok nagy csoportjánál elegendő a jó tapadás eléréséhez. Az eljárást alkalmazva az oldható termoplasztokon kívül jól ragaszthatókká válnak a duroplasztok, az üvegszál erősítésű anyagok és a gumik. Az eddig tárgyalt felület-előkészítési műveletek hatástalanok az oldhatatlan apoláros műanyagok, pl. a poliolefinek, poli(fluor-szén-hidrogén)-ek, poli (oximetilén) és nagy móltömegű poliamidok ragaszthatóságára. A "rostosítás" (Skelettieren), a mechanikai felület-előkezelési eljárásokhoz sorolható amely "száraz" eljárás, és minden szálképző műanyaghoz megfelelő. Az eljárás során a felmelegített, plasztikussá vált műanyag felületbe matricát (pl. szövetet) préselnek, majd hűtés után leválasztják. A leválasztott matrica a műanyag felületen nagy mennyiségű "szálat" húz, így <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-123.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra erősen strukturált felület keletkezik (lásd az ábrát). ábra. Rostosított PP felületi szekzete 70 x nagyításban Az eljárás előnye: ), hogy általánosan használható automatizált és folytonos üzemű technológiákban is, gazdaságos, munka- és környezetvédelmi szempontból kifogástalan. Sajnos fúgák, lyukak és nagy felületek kezelésére nem alkalmas. #### 4.3.2.2. Kémiai felület-előkezelés A kémiai felület-előkezelés több műanyag jelentős adhézió növekedését eredményezi. Különösen látványos a tapadásnövekedés a poliolefinek, a fluorszénhidrogének és a poliacetátok esetén. A nedves kémiai felület-előkeze- <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-124.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra lést kiterjedten alkalmazzák. A kezelőfürdők (pácok) krómkénsav, foszforsav, sósav és nátronlúg alapúak, de néhány polimerhez különleges összetételű fürdő szűkséges látványos tapadásnövekedés érhető el. A kémiai felület-előkészítés nagy előnye a rövid (néhány másodperctől 10 percig terjedő) kezelési idő, amely után látványos tapadásnövelés érhető el (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-125.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Kémiailag előkezelt kemény PE lemez nyírószilárdsága a kezelési hőmérséklet és idő függvényében A pácolási hőmérséklet emelése, a kezelési idő, jelentős csökkentését teszi lehetővé. Az ábráról leolvashatóan a $90^{\circ} \mathrm{C}$-on végzett ragasztás - 3 perces kezelést követően olyan kötésszilárdságot biztosít, hogy szétválasztáskor a ragasztott anyag roncsolódik. A kémiai felület-előkészítés hátrányai: - A munkavédelmi előírásai szigorúak és környezet szennyezést is okozhat (öblítővíz). Néhány műanyag kémiai felületelőkészítési technológiájának paramétereit a 20. melléklet foglalja össze. A technológiában a zsírtalanítást minden esetben vegyszeres kezelés, majd öblítés és szárítás követi. A kémiai felület-előkezelés hatására a műanyagok felületén mind fizikai, mind kémiai változások lejátszódhatnak. A kezelés hatására a felület mattul és strukturálódik. Erre példa a krómkénsavval kezelt PP (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-126.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Kezeletlen (balra) és krómkénsavval kezelt (jobbra) PP lemez scanning elekron-mikroszkópos felületi képe (nagyítás: 1:300). A lejátszódó kémiai folyamatok általában oxidatív jellegűek és céljuk a későbbi ragasztásban résztvevő aktív kémiai csoportok kialakítása. -A telített poliészterekre javasolt 20\%-os nátronlúgos vagy koncentrált kénsavas, ill. salétromsavas kezelések egyike sem eredményez igazán jelentős tapadásnövekedést. -A nagy móltömegü poliamidokra (főleg PA11 és PA12) nincs egyértelműen ajánlható kémiai felület-előkezelési eljárás. -A PE és PP termékek a hatásos kémiai felület-előkészítési eljárásokon túl termikus és elektromos felület-előkezelési módszerrel is kezelhetők. #### 4.3.2.3. Termikus felület-előkezelés A lángkezelés a műanyagok termikus felület-előkezelési eljárásainak legrégebbi, mintegy fél évszázada kifejlesztett technológiája, melynek során egy égősor lángja érintkezik a műanyag felülettel, ahol fizikai és kémiai változásokat okoz. A felületi rétegben a hőmérséklet rövid időre a $300 \div 400^{\circ} \mathrm{C}$-t is elérheti, amelynek hatására különösen PP-nél megváltozik a felületi topográfia (valamely felület leírása). Ennek azonban nincs adhéziójavító szerepe. A ragaszthatóság javításában a felület oxidatív és reduktív változásai játszanak szerepet. Az eljárás során a PP alacsony ( $30 \mathrm{~N} / \mathrm{m}$ ) felületi energiája néhány másodperc alatt $70 \mathrm{~N} / \mathrm{m}$ szintre emelkedik, amely a jó ragaszthatóságot biztosítja. A lángkezelést elsősorban PE és PP felület-előkezelésére használják. Az eljárás nagy előnye egyszerűsége, továbbá, hogy a kezelt felületek változás nélkül hosszú ideig tárolhatók, hátránya a képződő égéstermékek környezetszennyezése és a technológiából eredő tűz- és robbanásveszély. A plazmakezelés a termikus műanyagfelület-előkészítés másik fajtája. A plazmakezelés egyik változatánál a vékony lemezek hegesztésének területéről ismert mikro plazmaégőkkel plazmát állítanak elő, ez végzi a felületkezelést. A plazmakezelés másik módja a plazmaágyú (Plazma-Gun) használata. A plazmakezelés az egyszerű, kis beruházási igényű, hatékony és környezetbarát mű-anyagfelület-előkezelési eljárások közé tartozik. Természetesen az ionizálás során képződő ózon és nitrogén-oxidok elszívásáról és semlegesítéséről gondoskodni kell. #### 4.3.2.4. Elektromos felület-előkezelés Az elektromos műanyagfelület-előkészítési eljárások leggyakrabban alkalmazott módja a korona-kisüléses felületkezelés. Egyszerűsége és gazdaságossága révén egyre inkább kiszorítja a körülményesebb lángkezelést. Korona-kisüléses kezelésnél az alacsony, közepes, vagy nagyfrekvenciás ( $6-100 \mathrm{kHz}$ ), nagyfeszültségű ( $5-60 \mathrm{kV}$ ) áramot a műanyag felületén kisütik. A kisüléskor a felület elektronbombázást kap, és az elektróda résben levő levegő ionizálódik, illetve az oxigén részben ózonná alakul, amely atomos oxigénre szétesve oxidálja a felületet, így ott oxigént tartalmazó poláros csoportok (karbonil-, -OH stb.) keletkeznek, nő a felületi energia és javulnak az adhéziós tulajdonságok. Ezzel egyidejűleg a nagyfrekvenciás váltóáram hatására a műanyag felületen megkötött víz és szennyeződések is eltávoznak. Az eljárás alkalmas folytonos üzemben műanyag pályák (fóliák) vagy szakaszos üzemben műanyag formadarabok felületkezelésére. ### 4.3.3. Fém- műanyag ragasztásnál A fém-műanyagragasztásokra alapvetően két módszer kínálkozik. Egyszerűbb esetben a ragasztó megfelelő adhézióval rendelkezik mind a fémhez mind pedig a műanyaghoz. Ilyenkor a termék háromrétegű (115a. ábra). Ha a ragasztó a fémhez a kívántnál gyengébben tapad, akkor a fémfelületre először egy jól tapadó primer tapadásközvetítő réteget kell felhordani (115b. ábra). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-127.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Fém-műanyag ragasztási módok $\boldsymbol{a}$ háromrétegű, $\boldsymbol{b}$ négyrétegű 1-műanyag, 2-fém, 3-ragasztó, 4- tapadásközvetítő A fém-műanyagragasztásokhoz a felületek előkezelést igényelnek. E két egymástól tulajdonságaiban lényegesen eltérő anyag ragasztása jó alkalmat ad a fontosabb felület-előkezelési eljárások összehasonlítására (21. melléklet). A mellékletből látható, hogy minden szempontból, mindkét anyagra kiválóan alkalmas felületkezelési eljárás nincs. A két anyag felülete ugyanazon eljárással csak ritkán kezelhető, ezért az optimális felület-előkezelési eljárást anyagonként külön-külön kell kiválasztani. A fém-műanyag ragasztókötések létrehozására zömében elasztomer jellegű vagy elasztikussá tett (duromer-elasztomer kombináció) ragasztókat használnak. Merev kötést adó duromer ragasztókat csak ritkán, pl. alaktartó műanyagokba utólagos fémbetétek pl. vezetőgyűrű, csatlakozó elemek stb. beragasztására alkalmaznak. A fém-műanyag kapcsolat a legtöbb esetben közvetlen, a felület-előkezeléseket követően a ragasztóval kialakítható, közbülső primer vagy tapadásközvetítő réteg nélkül. Gyakran külön ragasztóra sincs szűkség. Az acél felületére a térhálósítatlan formában felvitt természetes vagy szintetikus kaucsuk a vulkanizálás során megfelelő kötésszilárdságot ad. Az alumínium-elasztomer ragasztásoknál a fémfelület anodizálása javasolt. Kiváló tapadást értek el Al-duromer ragasztásnál, az anodizált felületre a ragasztást megelőzően felhordott tapadásközvetítő alkalmazásával. Fém-elasztomer kapcsolat létrehozásánál a felületre galvanizálással felvitt meghatározott összetételű és kristályszerkezetű sárgaréz jó kötésszilárdságot biztosít. Ezt az eljárást a fémhuzal-betétes gumiabroncsgyártásnál használják. Hasonló tapadás érhető el poliizocianát ragasztókkal. Itt a beruházási igény - a sárgaréz galvanizálással szemben - jelentősen kisebb. A fém-műanyag anyagpár kapcsolatok kialakításának leggyakoribb ragasztóanyagairól a 3.36 melléklet ad áttekintést. A mellékletben felsorolt esetekben általában külön tapadásközvetítőre nincs szűkség. Amennyiben a közvetlen ragasztással kapott tapadó-szilárdság nem kielégítő, alapozó vagy primer (tapadásközvetítő) réteg alkalmazása célszerű. Erre a célra általában a jól tapadó műkaucsukokat, főleg kloroprén kaucsukokat használnak. Gumiféleségek fémekhez történő ragasztása előtt célszerű a gumifelület erős savas (pl. kénsav) előkezelése. Ennek hatására a felületen gyűrűs kötések alakulnak ki, ezért az eljárást ciklizálásnak nevezik. A felület merev, repedezésre hajlamos lesz, de nő a mechanikai adhézió. ### 4.3.4. Fafelületek ragasztásánál A fa felülete az előzetes feldolgozás során gyakran szennyeződik. Egyes fafajok olajokkal, gyantákkal telítettek. Mindezek akadályozzák a jó kötésszilárdság kialakulását. Megfelelő előkészítéssel, gyalulással, csiszolással növelhető a tapadás szilárdsága. Az elérhető felületi simaságnak határt szab a fa pórusos, rostos szerkezete. Zavaró tényezők lehetnek a jó kötés elérésében: - a csiszoláskor visszamaradó por, amely a ragasztó és a felület közötti kölcsönhatást gátolja, - a száraz fa nagy nedvszívó képessége, amely gátolhatja az egyenletes ragasztóréteg kialakulását; -a fa esetleges nagy nedvességtartalma, -az erősen porózus felület, mert a bezárt légbuborékok szakadás kezdőhelyei lehetnek terheléskor és - a nagy gyantatartalom. A problémák nagyrészt megoldhatók alapozóréteg, tapadásközvetítő vagy megfelelő viszkozitású ragasztó felvitelével. A puhafák felülete jobban nedvesedik, mint a keményfáké, ezért azokon az egyenletes ragasztóréteg kialakítása könnyebb. A ragasztandó alkatrészek előkészítésének főbb mozzanatai (műveletelemei): szabászat, terítékképzés (furnéroknál), a nedvességtartalom beállítása, a felületek csiszolása és tisztítása. #### 4.3.4.1. Tömörfa, lap- és lemezféleségek előkészítése A fa természetes porozitása olyan jó mechanikai tapadást biztosít, hogy a tiszta felületek csiszolása - a tapadó-képesség fokozása érdekében - felesleges; fogazó-gyaluval való érdesítése - egyes irodalmi adatok szerint - pedig egyenesen hátrányos. A gyalult-, mart felület kiváló minőségű ragasztást biztosít. Ezzel szemben szakszerű csiszolás szűkséges az alkatrészek, ,egalizálása" és a felületek tisztítása érdekében. Az "egalizáló" csiszolással biztosítható a préslapok között lévő alkatrészek azonos vastagsági mérete. Azonos vastagságú alkatrészekre azonos fajlagos présnyomás hat. A ragasztóanyag tapadását rontó szennyeződéseknek tekinthetők a mechanikai-, zsír- és gyantaszennyeződések, v alamint az "öreg" fafelületek. Mechanikai szennyeződések közé sorolható a csiszolatpor, amely a felületi energiát változtatja meg. (Sorozatgyártásban a fűrészpor és csiszolatpor eltávolítását forgó kefék vagy sűrített levegő segítségével végzik). Zsíros szennyeződések általában alkatrészeknek fémmel való érintkezésekor keletkeznek, pl. préslapok viszik fel az olajszennyeződést a felületre. Ez utóbbi eset elsősorban bizonyos farostlemez típusoknál fordul elő. Olajos szennyeződés, jellege szerint zsíros szennyeződésnek számít, mivel az olaj a fában diffundál és ritkán jelent a felületen lerakódást. Az olajos szennyeződés azonban nem eredményez minden esetben hibás ragasztást. A folyékony ragasztó meghatározott körülmények között kiszoríthatja az olajat a fa felületéröl. Az olajnak a kiszorítását azon tényezők könnyítik meg, amelyek a ragasztónak és az olajnak a fába való behatolását is elősegítik, tehát elsősorban a présnyomás és a préselési hőfok növelése, mivel a melegítés hatására az olajnak és ragasztónak is csökken a viszkozitása. Ezt a feltevést a gyakorlat is alátámasztja, mivel olyan furnérokat, amelyeket közvetlenül ragasztás előtt $25 \mathrm{~g} / \mathrm{m}^{2}$ mennyiségű paraffinolajjal kezelnek, karbamid formaldehid ragasztóval $100^{\circ} \mathrm{C}$-on minden nehézség nélkül ragaszthatók. Hideg ragasztással ellenben nem kapható megfelelő eredmény. A gyantás felületek, a mechanikai szennyeződésekhez hasonló hibákat eredményeznek. Ilyen szennyeződések keletkezhetnek - a mechanikai megmunkálás során - a gyantajáratok feltárásánál. A gyakorlatban azonban ezzel a hibával ritkán kerülünk szemben, mivel az ilyen, nagy hibának számító elváltozást a furnér megmunkálásánál már kiejtik, vagy pedig a hordozó alapban még ragasztás előtt kijavítják. Ettől eltekintve a gyantás fák és furnérok szintetikus ragasztók alkalmazásánál nagyon kevéssé zavarják a ragasztás folyamatát. Még az olyan furnérok is, amelyeknek gyantatartalma olyan nagy, hogy fehér fényben áttetsző felületeket mutat, karba-mid-formaldehiddel forrón, vagy PVAC ragasztóval hidegen ragasztva, jó eredményt adnak, mivel a gyantás felület jobban nedvesíthető, mint a zsíros. Azokkal a ragasztókkal, amelyeknek felületi feszültsége $40-50 \mathrm{~N} / \mathrm{m}$ között van, általában jó nedvesítés érhető el. Régi felületeken néha jelentősen csökken a ragaszthatóság. Ezeknek a felületeknek eltérő tulajdonságai azzal magyarázhatók, hogy a felületi szennyeződések oxidálódnak, vagy más kémiai reakcióval fixálódnak a felülethez, ezáltal romlik a nedvesíthetőségük. Összefoglalva megállapítható, hogy az idegen anyag okozta szennyeződések leggyakrabban hideg, ill. alacsony nyomáson történő ragasztásnál okoznak hibát. Ragasztási hibákat csak kis mértékben okoz a gyantás felület. Elsősorban a régi fafelületnek, vagy a gyártás folyamán olajjal, illetve zsírral szennyezett termékeknél jelentkezik a szennyeződések szilárdságcsökkentő hatása. A tömörfa és a különböző lapszerkezetek nedvességtartalmát $10+2 \%$-ban célszerű meghatározni. (Ennek a fontos kérdésnek a bővebb magyarázatára még visszatérünk) #### 4.3.4.2. Borítóanyagok előkészítése Furnérok előkészítésekor a furnér nedvességtartalmának $\mathbf{1 3} \boldsymbol{+} \mathbf{2} \boldsymbol{\%}$-nak kell lennie. A hullámosság nem engedhető meg, mert a hullámos furnér, illesztésre nem alkalmas. Az ilyen furnérokat egy oldalon benedvesítve, "tobzások" között préselik vagy vasalják. Az előállítandó alkatelem méretei és rajzolat kialakítása szerint számozott és megjelőlt furnért előrajzolva vagy előrajzolás nélkül közvetlenül szabják, hossz-és szélességi méretekben az előírt ráhagyásokkal. A lapalkatrészekre készített furnérterítékek szélességi és hosszúsági névleges méretre illesztésnél $20-20 \mathrm{~mm}-\mathrm{t}$ kell ráhagyni. Olyan teríték készítésénél, ahol a furnér rajzolata különös jelentőséggel bír, akkor a névleges méretekre $30-30 \mathrm{~mm}-\mathrm{t}$ kell ráhagyni. A furnér kézi szabásához furnérvágó kézi fűrészt; gépi szabásához asztali körfűrész gépet, legelterjedtebben pedig furnérvágó ollót alkalmaznak. A furnérvágó körfűrész gépen kézi előtolást kell alkalmazni. Az előtolási sebességét $5-12 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ között célszerű megválasztani a vágási hossz és a vágási magasság figyelembe vételével. A fordulatszámot, illetve a fűrészlap átmérőjét úgy kell megválasztani, hogy a forgácsolási sebesség $\mathrm{v}=30-50 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ között legyen. A körfürésszel szabott furnér köteget betétek közé szorítják, és a furnér éleit egyengető gyaluval vagy eresztő gyaluval munkálják meg. A művelet elvégzésére egyengető gyalugépek vagy marógépek is alkalmasak. A furnérvágó ollónál az olló (kés) sebességét $\mathrm{v}=0,05-0,1 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ értékek között célszerű megválasztani. A furnérvágó ollóval végzett szabáskor feleslegessé válik az illesztési művelet (élek megmunkálása), amely fűrésszel előkészített furnérok esetén elmaradhatatlan. A világpiacon egyre növekvö furnérigényt, természetes furnérral ma már nem lehet kielégíteni. $\boldsymbol{A}$ dekórfóliák (papírfurnér, alkorcell stb.) kifejlesztése részben pótolta a természetes furnérhiányt és elősegítette a bútoripar gépesítését. A papírfurnér/alkorcell fóliák géppel és kézzel egyaránt szabható, minden különösebb nehézség nélkül, ha a nedvességtartalma $6-8 \%$. Nagyüzemileg a papírfurnér darabolása az iparban alkalmazott papír-, vagy furnérollóval végezhető el. A feldolgozásnál figyelembe kell venni, hogy nyomdatechnikai eljárással felhordott fautánzatú vagy más mintázatú papírt kell szabni, és ezért különös gonddal kell óvni a szennyeződésektől. Szabás előtt a papírvázas fóliát $\left(10-20^{0} \mathrm{C}, 60 \%\right.$ relatív légnedvesség) klimatizált környezetben kell tárolni. A PVC alapú, egyéb hőre lágyuló műanyagalapú fóliák alkalmazása esetén, a borítandó felületek előkészítése az előző technológiáknál leírtak szerint történik. A PVC fóliák szabását a furnérok szabásánál alkalmazott szabászgépekkel lehet végezni. > COS O ## 4.4. A RAGASZTÓANYAGOK FELHORDÁSA/FELVITELE(4) Sok olyan alkalmazási eset van, amikor a ragasztó összekeverése és felhordása között szinte nem lehet világos határvonalat húzni. Különösen a nagyon kis fazékidejű ragasztó rend- szereknél gyakori, hogy a keverő-, adagoló-és felhordó berendezések egyetlen egységet al- kotnak. Az ilyen berendezések beszerzése nem csak az általuk nyújtott automatizálási lehető- ségek miatt célszerú, de a ragasztóval való takarékoskodáshoz is hozzájárulnak, mert elkerül- hető lesz a hibás keverési arányok lehetősége vagy a fazékidők túllépése. Nem lebecsülendő az sem, hogy jelentősen javítják a ragasztások minőségét. ### 4.4.1. Felhordási eljárások A 116. ábrán a ragasztók növekvő viszkozitásának megfelelő sorrendben bemutatjuk a rendelkezésre álló felhordási eljárások elveit, (megjegyezve, hogy megfelelően nagy nyomást alkalmazva akár nagy-viszkozitású ragasztók szórása is megvalósítható). A ragasztót az alkal- mazástól függően felhordhatjuk pontok, vonalak, hernyók alakjában vagy teljes felületként. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-128.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Felhor- dási eljárások A felhordási eljárások megvá- lasztásánál egyebek között a következő kritériumokat cél- szerű szem előtt tar- tani: ra ragasztó fajtája(egy-vagy kétkomponensű, fa- zékidő, a kompo- nensek keverési aránya, nedvességgel szembeni érzékenység[ciánakrilátok, poliuretánok], esetleges töltőanyagok, hőközlés szűkségessége), az automatizálás megkívánt mértéke, a felhordás sebessége, pont-, vonalszerű vagy felületi felhordás, A felhordási eljárások alapján hozták létre a különböző Ragasztófelhordó gépeket és berende- zéseket(117-ábra). #### 4.4.1.1. Sűrített levegővel szóró berendezések A sűrített levegővel szóró berendezések a porlasztás elvén működnek. A szórt anyag minősége alapján megkülönböztetnek * egykomponensű anyag szórására, * kétkomponensű anyagok szórására alkalmas berendezéseket. A porlasztás finomsága függvénye a sűrített levegő nyomásának is. Ilyen szempontból vannak: kisnyomású ( $0,2 \ldots 0,5$ bar), nagynyomású ( $2,5..5$ bar) szóró-berendezések. A szórandó anyag lehet önálló tartályban vagy közvetlenül a szórópisztolyra (lásd az ábrát) szerelt <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-129.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Szórópisztoly 1- pisztoly, 2- a sűrített levegő csatlakozója, 3- a ragasztótartály csatlakozója, 4- porlasztófej, 5- szabályozó szelepek, 6- szelepműködtető A pisztolyba szerelt tartályos berendezést egyedi szórásokhoz használják. Üzemi termeléshez az önálló tartályos berendezést használják, amelyből esetleg több szórópisztolyt táplálnak. Ezek a tartályok rendszerint túlnyomásosak, a túlnyomás juttatja a szórandó anyagot a pisztolyokba. A tartályban általában elegendő az 1-1,5 bar túlnyomás. Kétkomponensű szóró-berendezés esetén komponensenként önálló tartályokat használnak. A pisztolyból kiáramló levegő sebessége elérheti a $300 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$-ot is, a szórandó anyag porlasztott cseppjeinek a mérete $6 \div 20 \mu m$. A szórható folyadék mennyiségét, a porlasztott csepp méreteit a szórt anyag viszkozitásának és a sürített levegő sebességének függvényében kísérleti úton állapitották meg. Egy gáz kifolyási sebessége: $ v=\sqrt{2 g \frac{k}{k-1} p_{1} V_{1}\left[1-\left(\frac{p_{2}}{p_{1}}\right)^{\frac{k}{k-1}}\right]} \mathrm{m} / \mathrm{s} $ ahol: g- a nehézségi gyorsulás; $\boldsymbol{\kappa}$ - az adiabatikus állandó (levegőre és kétatomú gázokra $\mathbf{k = 1, 4 )}$; $\boldsymbol{p}_{1}$ és $\boldsymbol{V}_{1}$ - a gáz nyomása és térfogata kifolyás előtt; $\mathbf{p}_{\mathbf{2}}$ - annak a közegnek a nyomása, amelybe a gáz kifolyik. A kifolyási sebesség akkor maximális, ha: $ \frac{p_{2}}{p_{1}}=\left(\frac{k}{k-1}\right)^{\frac{k}{k-1}} $ Behelyettesítve az előbbi összefüggésbe $\mathbf{p}_{2} / \mathbf{p}_{1}$ értékét, a kifolyás kritikus sebessége: $ v_{k r}=\sqrt{2 g \frac{k}{k+1}} p_{1} V_{1}, \mathrm{~m} / \mathrm{s} $ Levegőre azonban $\boldsymbol{k} \boldsymbol{=} \mathbf{1, 4}$ és $\boldsymbol{p}_{\mathbf{2}} \boldsymbol{p}_{\mathbf{1}} \boldsymbol{=} \mathbf{0, 5 2 8}$, a $\boldsymbol{p}_{\mathbf{2}}$ nyomás porlasztópisztolyok esetében a környező levegő nyomása, azaz $\boldsymbol{p}_{\mathbf{2}} \boldsymbol{=} \mathbf{1 0 ~ N} \boldsymbol{/} \mathbf{c m} \mathbf{2 = 1}$ bar. Ezekkel az adatokkal meghatározható az a $\boldsymbol{p}_{\mathbf{1}}$ nyomás, amelynél a porlasztóból kiáramló levegő sebessége kritikus: $ p_{1}=\frac{p_{2}}{0,528}=\frac{10}{0,528}=\frac{19 \mathrm{~N}}{\mathrm{~cm} 3}=1,9 \mathrm{bar} $ A gyakorlatban a nagynyomású szórásnál alkalmazott $\mathbf{p}_{\mathbf{1}}$ nyomás $\mathbf{2, 5} \boldsymbol{\div} \mathbf{5}$ bar. Ismert továbbá, hogy $\mathbf{g = 9, 8 1 ~} \mathbf{m} \mathbf{s}^{\mathbf{2}}$ és levegőre $\mathbf{k = 1, 4}$, így a levegő kritikus sebessége: $ v_{k r}=3,38 \sqrt{p_{1} V_{1}} \mathrm{~m} / \mathrm{s}. $ Tudjuk, hogy $\mathbf{p}_{1} \mathbf{V}_{1}=\mathbf{R} \mathbf{T}_{1}$, ahol $\mathbf{R = 2 9, 2 7}$ (gázállandó) és $\mathbf{T}_{1}$ a levegő absz. hőmérséklete, ${ }^{0} \mathrm{~K}$. $ \text { Így: } \quad v_{k r}=3,38 \sqrt{R T} \mathrm{~m} / \mathrm{s} \text {. } $ Az összefüggésböl belátható, hogy a kritikus kifolyási sebesség csak a levegő hőmérsékletétől függ. Az 1s alatt a kritikus sebességgel kifolyó gáz tömege: $ G_{\max }=A \sqrt{2 g \frac{1}{k-1} \cdot \frac{2}{k+1} \cdot \frac{2}{k-1} \cdot \frac{p_{1}}{V_{1}}} \mathrm{~kg} / \mathrm{s}. $ ahol: A- a fúvóka keresztmetszeti felülete, $m^{2}$. (A sűrített levegős szórópisztoly fúvókájának átmérője -3, 5 bár sürítettlevegö-nyomásnál és a folyadék (ragasztó) viszkozitásásnak függvényében $-1 \div 5 \mathrm{~mm}$ ). Behelyettesítve $\boldsymbol{g}$ és $\boldsymbol{k}$ értékeit a $\boldsymbol{s}$ - onként kiáramoltatható max. levegőmennyiség: $ V_{\max }=2,14 A \frac{p_{1}}{\sqrt{R T_{1}}} \mathrm{~m}^{3} / \mathrm{s} $ Melegszóráskor a szórandó anyagot $40 \div 60^{\circ} \mathrm{C}$-ig, forrószóráskor kb. $80^{\circ} \mathrm{C}$-ra hevítik fel szórás előtt. A meleg-, ill. forrószórás előnye a hidegszórással szemben, hogy amíg hidegszórásnál a szórandó anyagok megfelelő viszkozitása csak nagy mennyiségű hígítószer hozzáadásával érhető el, addig a meleg- vagy a forrószórásnál a hőmérséklet növelése csökkenti az anyag viszkozitását. Levegő nélküli szóró berendezések elnevezés félreérthető, ugyanis a berendezés működtetéséhez szűkség van sűrített levegőre, de az nem vesz részt a porlasztásban. Lényege, hogy a szórandó anyagot sűrített levegővel (vagy vízzel, vagy villamos motorral) működtetett difíe-renciál-dugattyús szerkezetben nagy nyomásra kényszerítik ( $60 \div 300$ bar) és igen szűk fúvókán átsajtolják. A szórandó anyagot rendszerint forrón szórják. A fúvókán átsajtolt anyag két hatás, \& a hidraulikai nyomás és hirtelen megszűnése, valamint \& a magas hőmérséklet okozta gőznyomás következtében porlad szét. #### 4.4.1.2. A lehúzó-késes ragasztófelhordó gép nagyfelületű síkalkatrészek, egyoldali ragasztó-felhordására alkalmas (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-130.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Lehúzó-késes ragasztó-felhordó gép 1 - vezetőhengerek; 2- munkadarab, 3- ellennyomó henger; 4- adagolóhenger; 5- felhordó henger; 6- lehúzó kés; 7 ragasztóanyag-tartály, $e$ - az előtolás iránya A 2 munkadarabot az 1vezető-előtoló hengerpár vezeti a 3 ellennyomó és az 5 felhordó henger közé. A ragasztóanyag tartályból az 5 felhordó henger által a palástján szállított ragasztóanyagot a 4 adagolóhenger szabályozza. A ragasztót a 6 lehúzó kés benyomja a felület üregeibe, pórusaiba és beállítja a szűkséges nedves ragasztóréteg-vastagságot. A lehúzó kést a felületre pneumatikus hengerek nyomják. Az előtolási sebesség fokozat nélkül szabályozható $5 \div 30 \mathrm{~m} / \mathrm{min}$ tartományban. 4.4.1.3. A ragasztóanyag öntőgép működése (lásd az ábrát) azon alapszik, hogy ha az alacsony viszkozitású ragasztóanyagot függőny formájában lefolyatják és a munkadarabot a függőnyre merőlegesen vezetik át az öntőszerkezet alatt, akkor a ragaszfüggőny a munkadarab felületét egyenletes réteggel vonja be. A felhordott réteg vastagsága a kialakított függőny vastagságától és az előtolási sebességtől függ. Nagy-viszkozitású ragasztóanyagok öntésekor teljesen zárt öntőfejet használnak, a ragasztóréteg felett enyhe túlnyomásnak kell lenni, ez a túlnyomás és a gravitáció nyomja ki a lakkot az öntöfej öntőrésén. A túl híg anyagokat ugyancsak zárt öntőfejjel öntik, de abban enyhe vákuumot létesítenek, ami a híg anyag kifolyását csökkenti. A korszerű öntőgépek öntőfeje olyan szerkezetű, hogy abban légköri nyomás, vagy túlnyomás, vagy - szűkség szerint - depresszió uralkodik. Egyes öntőgépeken kettős falú öntőfejeket használnak, amelyek különleges anyagok (pl. hőre lágyuló műgyanták) öntésekor $50 \div 300^{\circ} \mathrm{C}$ tartományban forró vízzel vagy forró termo-olajjal fúthetők. Kétkomponensű anyagok öntéséhez használják a két öntőfejes gépeket. Ezeknek fejenként önálló anyagtartályuk, szivattyújuk és szűrőegységük van. Az öntőfejek rése excenteres kar elforgatásával ezred mm pontossággal beállítható. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-131.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztóanyag öntőgép működése 1- előtoló szőnyeg; 2- munkadarab; 3-lakkfüggőny; 4- gyűjtővályú 5- öntőfej; e-az előtolás iránya 4.4.1.4. A hengeres ragasztófelhordó gépek a munkadarabok, (rendszerint lapok és lemezek) egyik vagy mindkét oldalára folyékony ragasztóanyag felhordására való, forgó főmozgású gépek, amelyeknél mindig a munkadarab végzi az előtoló mozgást. A ragasztóanyag-felhordó gépek a hengerek száma szerint lehetnek: két felhordó hengeresek és két felhordó- és két adagoló hengeresek. A szokásos kivitelű gépek felhordó-, val amint adagolóhenger-elrendezése a 120. ábrán látható. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-132.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A felhordó-adagoló hengerek elrendezése a) két felhordó hengeres gép; b) két felhordó hengeres, lehúzó késes gép; c) két felhordó hengeres és két adagoló hengeres gép; 1- felhordó henger; 2- lehúzó kés; 3- adagolóhenger; 4- munkadarab A felhordó hengerek lehetnek sima vagy rovátkolt acél- vagy gumipalástúak. A gumivagy műanyag palástú rovátkolt hengerekkel csak műgyantaragasztókat hordanak fel a munkadarab (lap vagy lemez) felületére. Az acélpalástú hengerrel mindenfajta (állati vagy növényi eredetű, továbbá műanyagalapú) ragasztó felvihető. Az adagolóhengerek mindig csiszolt, sima acél- palástúak. A felhordó hengerek átmérője általában 130 mm, használható hosszuk (a gép munkaszélessége) ugyancsak 130 mm. A hengerpalást rovátkolásának mélysége $0,6 \mathrm{~mm}$, menetemelkedése egy fordulatra $1,5 \mathrm{~mm}$. Az előtolási sebesség $16 \div 20 \mathrm{~m} / \mathrm{min}$. A ragasztó hengerek által felvitt ragasztómennyiség függ: a felhordó- és adagoló hengerek távolságától, a felhordó hengerek egymás közötti távolságától, a ragasztóanyag típusától és tulajdonságaitól ill. a felhordó hengerek rovátkáinak geometriájától. #### 4.4.1.5. A felvitt ragasztó mennyisége Az egységnyi felületre szűkséges ragasztómennyiséget ( $\mathbf{1 0 0 - 3 5 0} \mathbf{g} / \mathbf{m}^{2}$ ) meglehetősen sok tényező befolyásolja: a ragasztandó anyag fajtája és felületi minősége (felületi érdesség porozitás); a ragasztóanyag típusa szárazanyag-tartalma és viszkozitása; az alkalmazandó ragasztási mód (hideg, meleg) és a ragasztástechnológiai paraméterek számszerű értékei. A felhordandó ragasztómennyiség mértékét az összekötendő darabok felületi érdessége nagymértékben befolyásolja. A 121a ábrán két összekötendő darab látható, amelyek feltételezett felületi érdessége $50 \mu \mathrm{~m}(0,05 \mathrm{~mm})$. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-133.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-134.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Összefüggés a ragasztóréteg vastagsága és a felületi ér-desség között Az a ragasztóréteg azonban, amely ezeket a darabokat összeköti, az ábrán bemutatott módon csak a "völgyeket" tölti ki, miközben a felületek a csúcsoknál érintkeznek, és a csúcsok a ragasztóréteget ezeken a pontokon "átszúrják". Egyenletes ragasztóréteg itt tehát nem jöhet létre. Amint az a 121b ábrából látható, csak a felhordott ragasztó mennyiségének növelése hoz létre olyan vastagságú ragasztóréteget, amelyet az érdességi csúcsok nem befolyásolnak, és amely a megfelelő erők átvitelére képes. Ökölszabályként elfogadható, hogy az érdességi csúcsok között kialakuló ragasztóréteg vastagsága legalább a maximális érdesség értékével legyen azonos (a $121 b$ ábrának megfelelően $50 \mu \mathrm{~m}$ ). Tekintettel arra, hogy a normális körülmények között előforduló érdességek (az anyag megmunkálásától függően), $50 \div 200 \mu \mathrm{~m}$-esek, ezért a leggyakrabban a ragasztórétegek vastagsága is ebbe a tartományba esik. Kiegészítésül rámutatunk még arra, hogy az említett vastagságú ragasztórétegekkel a legtöbb ragasztási móddal kielégítő szilárdságot lehet elérni. Különleges esetekben, pl. a járműiparban a szélvédőüvegek vagy a tetők beragasztására, milliméter nagyságrendű ragasztóréteg-vastagságok is használatosak. A használati utasításokban a felhordandó ragasztóanyag mennyiségét gyakran az "1 m 2 felülethez szűkséges ragasztó tömege grammban" képlettel adják meg. Ha elfogadjuk, hogy a ragasztók fajlagos tömege átlagosan $1 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^{3}$, akkor pl. a $100 \mathrm{~g} / \mathrm{m}^{2}$ adat $0,1 \mathrm{~mm}$, ill. $100 \mu \mathrm{~m}$ vastag ragasztórétegnek felel meg. Ez az összefüggés csak oldószermentes ragasztókra érvényes, oldószer tartartalmú ragasztóknál figyelembe kell venni, hogy az adott esetben mekkora a szárazanyag- ill. polimer-tartalom. Az alábbiakban megadott "tól-ig" felhordási mennyiségek tájékoztató jellegűek; a pontos értéket kísérleti úton célszerú meghatározni. A glutinenyv nagyobb síkfelületekre gépi úton csak fűthető hengerekkel hordható fel. Alacsony présnyomás $\left(0,1-0,2 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}\right)$ és durva felület esetén a felhordott mennyiség $\mathbf{2 5 0}$-350 $\mathbf{g} / \mathbf{m}^{\mathbf{2}}$, nagyobb présnyomásnál ( $0,5-0,8 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$ ) egyenletes felület esetén $\mathbf{2 0 0 - 2 5 0} \mathrm{g} / \mathrm{m}^{2}$. A glutinenyv - rugalmas tulajdonsága miatt - nagyobb rétegvastagságban is felhordható. A kazein enyv gyakorlatban előforduló felhordási mennyiségek 200-350 g/m² között változnak. A polivinilacetát diszperziós ragasztóknál, a legjobb szilárdsági eredményt a $\approx \mathbf{2 0 0} \mathbf{g} / \mathbf{m}^{\mathbf{2}}$ es felviteli mennyiségnél és $0,3-0,5 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$ présnyomásnál érhető el. A 22. mellékletben néhány diszperziós ragasztó ajánlott felhordási mennyiségét közöljük az alkalmazási területük függvényében. A szerves oldószeres ragasztót általában mindkét ragasztandó felületre fel kell hordani (kontaktragasztás). A felhordott ragasztóanyag mennyisége ( $\mathbf{1 5 0 - 2 5 0} \mathbf{g} / \mathbf{m}^{\mathbf{2}}$ ) szorosan összefügg az alkalmazott nyílt idővel. A karbamid-formaldehid ragasztóknál $200 \mathrm{~g} / \mathrm{m}^{2}$ fölötti ragasztófelvitelnél, a ragasztó rétegben jelentős belső feszültségek lépnek fel. Az egyenletes ragasztófelvitelt csak a viszkozitás állandó szinten való tartásával biztosítható. A felhordandó ragasztóanyag mennyisége $\mathbf{1 2 0 - 2 6 0} \mathbf{g} / \mathbf{m}^{\mathbf{2}}$. Ezek a meglehetősen eltérő értékek azzal magyarázhatók, hogy a karbamid-formaldehid ragasztót elsősorban a borításoknál alkalmazzák, ahol sok tényező befolyásolja az optimális mennyiséget: - a töltő, illetve nyújtóanyagot tartalmazó ragasztóból $\mathbf{2 0 - 3 0} \mathbf{g} / \mathbf{m}^{2}$-el, - a hideg ragasztásnál (a hőpréseléshez viszonyítva) $\mathbf{3 0 - 4 0 ~ g} / \mathbf{m}^{2}$-el, - az alacsony viszkozitású ragasztóból (a magashoz viszonyítva) $\mathbf{2 5 - 3 0 ~ g} / \mathbf{m}^{\mathbf{2}}$-el, - érdes, porózus anyagok ragasztásakor (szemben a finom nem porózus anyagokkal) 40$\mathbf{5 0 ~ g} / \mathbf{m}^{\mathbf{2}}$-el több ragasztót kell felvinni. 4.4.1.6. A nyilt idő (nyitott idő) alatt azt az időtartamot értjük, amely a ragasztónak a ragasztandó felületekre való felhordástól, az alkatrészek összeillesztéséig terjed. A nyílt- és zártidő (ez utóbbit lásd később) nagysága az alkalmazott ragasztási módtól függ, és néhány tized másodperctől $1-1,5$ óra között ingadozhat. (Az utóbbi értékek a kevésbé mechanizált technológiáknál és az épületszerkezetek gyártásánál fordulnak elő). A legtöbb esetben a nyíltidő rövidebb a zártidőnél, mivel a ragasztandó felületeket általában a ragasztó felhordása után azonnal egymásra helyezik, és csupán azokon a helyeken számolhatunk hosszabb nyíltidővel, ahol a felületek nem érintkeznek egymással. - Hosszú nyíltidő alatt - a ragasztóban lévő illóanyagok intenzív párolgása, illetve a kémiai reakció előre haladása miatt - a ragasztó viszkozitása jelentősen megemelkedik. Ilyenkor csökken a ragasztó nedvesítő- és terülő képessége, ezért a ragasztandó felülettel való érintkezéskor nem alakulhat ki jó minőségű tapadás, ami a ragasztási szilárdság csökkenéséhez vezet (ábra: karbamid-formaldehid ragasztóra vonatkozik). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-135.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztási nyírószilárdság változása a nyíltidő függvényében 1-Fenol-formaldehid, $\eta=60 \mathrm{~s}$; $1^{\prime}$-Fenol-formaldehid, $\eta=400 \mathrm{~s}$; 2-Karbamid-formaldehid, $\eta=60 \mathrm{~s}$; 2'-Karbamid-formald, $\eta=400 \mathrm{~s}$. Amennyiben a hosszú nyílt idő elkerülhetetlen, akkor a ragasztót mindkét felületre célszerű felhordani. A nagyfrekvenciás ragasztásnál a hosszú nyíltidő különösen előnytelen. A melegítés effektivitása a nyíltidő növekedésével nagymértékben csökken. - A rövid nyíltidő csökkentheti a ragasztási szilárdságot, mivel a ragasztó - a rövid nyíltidő miatt - nem képes egyenletesen elterülni a felületen, így a ragasztó-ragasztandó anyag határán ragasztó nélküli helyek keletkeznek. Ha glutinenyvet szobahőmérsékleten alkalmaznak, akkor rövid nyíltidő ajánlott, mert még az enyvréteg megdermedése előtt kell préselni. A kazein enyv hosszabb nyíltidővel rendelkezik, mint a glutinenyv. Vigyázni kell azonban arra, hogy az enyv ne száradjon be annyira, hogy a másik ragasztandó alkatrész felületét már ne nedvesítse. Karbamid- formaldehid ragasztónál (szobahőmérsékleten) 5-10 percnél hosszabb nyíltidőt nem célszerű alkalmazni. Ha külön hordják fel a katalizátort és a műgyantát, akkor általában a katalizátorral bevont felületet teljesen megszárítják, és csak ezután hordják fel műgyantát a másik felületre. Összerakás után a munkadarabot rövid időn (rövid zártidő) belül össze kell préselni, mivel a műgyanta a szabad savval érintkezve gyorsan térhálósodik. PVAC ragasztónál általában 5-15 perces nyíltidő mellett alakul ki a maximális ragasztási szilárdság. Hőprés alkalmazásakor a nyíltidő valamelyest növelhető. A különböző rendeltetésű PVAC ragasztók ajánlott nyíltidő értékeit (23. melléklet) a legtöbb esetben a gyártó cégek termékismertetői is tartalmazzák. A szerves oldószeres ragasztóknál (kontaktragasztás) a minimális nyíltidőt feltétlenül be kell tartani, hogy a szerves oldószer nagy része elpárologjon. Ez különösen a nem porózus anyagok ragasztására érvényes. A szűkséges nyílt időt (1-15 perc) a ragasztóanyagot gyártó cégek általában megadják (24. melléklet). Ez azonban nem egy állandó érték, hanem meghatározott felhordási mennyiségekhez (általában $200 \mathrm{~g} / \mathrm{m}^{2}$ ) és meghatározott klímaviszonyokhoz (teremhőmérséklet és adott relatív légnedvesség) tartozik. ## 4.5. A ragasztandó alkatrészek (elemek) illesztése 5 A ragasztandó alkatrészek (elemek) illesztése alatt a ragasztandó alkatrészek egymáshoz illesztését, illetve összerakását értjük. Az illesztés gyakorlati megvalósítása nagymértékben függ: az alkatrészek geometriai méreteitől, a ragasztási módtól, a présberendezéstől, valamint a ragasztó-sor mechanizáltsági fokától. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-136.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A "szimmetria elv" alkalmazása a- lapszerkezet borítása; b- keretszerkezet lemezelése $\underline{A}$ szimmetria elv szerint a lapszerkezetek borításakor (123/a. ábra), illetve keretszerkezetek kétoldali lemezelésekor, (123/b. ábra) - az eltérő feszültség okozta görbülés és vetemedés elkerülése miatt - mindkét oldalra azonos anyagú, vastagságú, szálirányú, szöveti szerkezetű és nedvesség-tartalmú (furnér, fólia, lemez stb.) rétegeket kell felragasztani. A faanyagok ragasztásakor az évgyűrük felépítése, szerkezete (kései-, korai pászta) és helyzete (radiális, tangenciális) jelentős hatást gyakorol a ragasztott szerkezet szilárdságára és tartósságára. Az évgyűrűszerkezet igen szoros kapcsolatban van a kései és a korai pászta porozitásával, illetve kémiai felépítésével. Ennek megfelelően: - A kései-kései pászták ragasztása érzékenyebb a nedvességváltozásra, mint a koraikorai pásztáké. A kései-korai pászták ragasztásánál a szilárdságot és tartósságot elsősorban a korai pászta tulajdonságai határozzák meg. - Keresztirányú évgyűrűszerkezetnél a ragasztási szilárdságot elsősorban a korai pászta szilárdsága határozza meg. - A radiális-tangenciális metszetek ragasztásakor jelentős "nedvességváltozás okozta" feszültségek keletkeznek. - A tangenciális metszetű kései pászták ragasztásakor szintén jelentős szilárdságcsökkenés figyelhető meg (a gyakorlatban ez a variáció aránylag ritkán fordul elő). A fentiek alapján levonható gyakorlati következtetések: * A ragasztott szerkezetekben, a nedvességváltozás hatására keletkezett belső feszültségek mértéke (így a szilárdságcsökkenés mértéke is) nagymértékben függ a ragasztási felületek vágási irányától. * A radiális irányú ragasztási síkok biztosítják a leghomogénebb szilárdsági mutatókat. * Csak azonos fafajok és közel azonos faszerkezeti felépítésű (évgyűrű szélesség, ta-vaszi-őszi pászta aránya) alkatrészek ragasztásával érhető el a ragasztott szerkezetek maximális szilárdsága és alaktartóssága. * Célszerű, ha a ragasztott szerkezet elemeinek nedvesség-különbsége nem haladja meg a 2\%-ot. Törvényszerű tehát, hogy a többrétegű ragasztott faszerkezetekben (rétegelt ablakalkatrész, szélességi toldással kialakított lapszerkezet stb.) a nedvességváltozás hatására keletkező belső feszültségek nagymértékben függnek az egymás mellett lévő alkatrészelemek évgyűrűinek helyzetétől (irányától). Kétrétegü ragasztott szerkezetben keletkező belső feszültségek értékeit mutatja a ábra, az évgyűrűk helyzetének függvényében. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-137.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra <br> a) <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-138.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra <br> c) <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-139.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra <br> d) <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-140.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra <br> e) <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-141.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra <br> g) A rétegelt, ragasztott alkatrész-elemek lehetséges évgyűrű- elemeinek elrendezési lehetőségeit a ábra szemlélteti. ábra. Kétrétegű ragsztott szerkezetben keletkező belső feszültségek. A számok a lehetséges maximális belső feszültségek ( $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ ) értékeit mutatják 1 \% nedvességváltozás esetén. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-142.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra illesztésük is más elvek szerint történik, célszerű itt is figyelembe venni a zsugorodás és dagadás lehetséges \% -os értékeit (a zsugorodási és dagadási méretváltozás rostirányban 0,1 \%, sugárirányban 4-5 \%, míg húrirányban 10 \%). Ennek figyelmen kívüli hagyása (helytelen összeforgatás) a lapok görbüléséhez, repedéséhez és a ragasztás tönkremeneteléhez vezethet. A szélesítő toldás legfontosabb ragasztási szabályai az alábbiakban foglalhatók össze: <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-143.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra "geszt a geszthez" <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-144.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra "geszt a geszthez" -elrendezés <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-145.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Évgyűrű-elrendezés a felületkezelés, ill. az alakállóság figyelembe vételéve gyűrű--elrendezés <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-146.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra -elrendezés <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-147.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra lés, ill. az $\_\_\_\_$ alakállóság figyelembe vételéve ábra. Rétegelt, ragasztott alkatrész-elemek évgyűrű elrendezései a- kétrétegű, ragasztott szerkezet elemeinek -nedvesség-változás okozta - méretváltozása; b- az évgyűrű helyzetének kedvező és kedvezőtlen kialakítása háromrétegű vastagító toldásnál: I, IIkedvező; III, IV- kedvezőtlen kialakítása; c- rétegelt, ragasztott ablak számy-és tokalkatrészek. A szélesítő toldással (táblásítással) készített lapszerkezetnél is érvényesülnek az előbbiekben tárgyalt törvényszerűségek. Miután a lapképzéshez alkalmazott alkatrészelemek méretarányai eltérőek a vastagító toldáshoz alkalmazottakétól és lszerű itt is figyelembe venni a zsugorodás és daga- ৯ A vetemedés elkerülésére célszerű álló évgyűrűelrendezésű, keskeny léceket egymáshoz ragasztani. ৯ Sohase ragasszunk össze finom és durva év-gyűrű-szerkezetű fát. ஓ Álló évgyűrű-elrendezésnél szíj ácsot a szíjácsos részhez, gesztes részt pedig a gesztes részhez kell ragasztani (lásd az ábrát) mivel a szíjács zsugorodása nagyobb, mint a geszté, így a szélesítő toldások mentén enyhe hullámok alakulnak ki; az azonos méretű dagadás miatt azonban ezek alig láthatók. Ellenkező esetben az egyenetlen zsugorodás miatt - a ragasztási élek kiemelkednek, és jól láthatókká válnak. ஓ Minden olyan tömörfa felületen, ahol fontos a rajzolat megjelenése és a jó felületkezelhetőség a ragasztandó elemek jobb oldalát (bél felé eső felület) kell egymás mellé helyezni (128/a. ábra). Ez a szabály csak akkor alkalmazható, ha a kialakuló görbülést valamilyen más szerkezeti elem (fejelő léc, hevederléc, keret, stb.) ellensúlyozza. További szempont a rostok azonos irányú lefutása is, mert ellenkező esetben gyaluláskor szálkiszakadás lép fel. ↓ Amennyiben az alakállóság a fontos, akkor a 128/b. ábra szerinti elrendezést célszerű alkalmazni. ## 4.6. A ragasztandó kötés szilárdítása © A ragasztó felhordása után az összekötendő darabokat rögzíteni kell, hogy a kikeményedés alatt agymáshoz képest ne tudjanak elmozdulni. A kikeményedés közben bekövetkező elcsúszás megzavarja a ragasztóréteg keményesedését, és így csökkenti annak kohéziós szilárdságát. A rögzítés általában az összekötendő darabokra gyakorolt nyomással oldható meg. A préselés során játszódnak le mindazok a fizikai és kémiai folyamatok, amelyek következtében megfelelő minőségű kötés jön létre a ragasztandó anyagok között. A megfelelő ragasztási szilárdság eléréséhez - a ragasztó megszilárdulási ideje alatt - állandó nagyságú nyomást kell biztosítani. A nyomás meghatározott szerepet játszik a ragasztási folyamatban, mivel a külső nyomás: - biztosítja a ragasztandó felületek érintkezését, - elősegíti a nedvesítést és a terülést; - elősegíti a ragasztó behatolását a porózus anyag felületi rétegébe; - biztosítja a megfelelő vastagságú, egyenletes ragasztóréteg kialakulását és - csökkenti a zsugorodási és termikus feszültséget. A szűkséges nyomást egyedi ragasztások esetében csavarszorítóval vagy súlyokkal is létrehozható, az ilyen segédeszközök használata azonban csak nagyon kis darabszámok esetén célszerű. Sorozatban végzendő ragasztásoknál az összekötendő darabok formájának megfelelő, speciális rögzítő-készülékeket (préseket) kell használni. ### 4.6.1. Prések és kiszolgáló berendezések #### 4.6.1.1. Szorító csavarok A pneumatika és a hidraulika általános elterjedését megelőzően szorításra és préselésre a csavar volt a legfontosabb eszköz. Csavart alkalmazunk az állítható csavarszorítóban, a furnérozó bakban, a gyalupad satujában, gépek és készülékek szánjai működtetésére. Normális emelőkarral és $150 \mathrm{~N}(\approx 15 \mathrm{kp})$ kézi erővel csavar által a következő szorítóerők hozhatók létre: szorítócsavarral $1500 \div 2500 \mathrm{~N}(\approx 150 \div 250 \mathrm{kp})$; csavarbaknál $8 \div 15 \mathrm{kN} (\approx 800 \div 1500 \mathrm{kp})$. A szorítócsavarokat kiterjedten használják a faiparban, készülhetnek fából és fémből. A gyors, tolókás csavarszorítók szára húzott négyszög keresztmetszetű acél, fejrésze és állítható karja lágy öntöttvas (lásd az ábrát), és a kar alsó részét szorítja a csavar a munkadarabra. Nagyobb munkadarabok összeszorítására, lapok szélesítő toldására használják az olyan csavarszorítók, amely $800 \div 2000 \mathrm{~mm}$ méretekben készül (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-148.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Gyors csavarszorító <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-149.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Csavarszorító #### 4.6.1.2. Présgépek A présgépeket nagy felületre kiterjedő egyenletes nyomás létrehozására használják. Elsősorban a faiparban úgyszólván mindenhol, a rétegelt- lemez-, forgácslap-, farostlemez-gyártásban a bútor- és épületasztalos-iparban használják, de szendvics-szerkezetek kialakítására más iparágakban is alkalmazzák. Ha egy hidraulikus présgépben egyidejűleg $\boldsymbol{n}$ préshenger fejt ki nyomást, mindegyik dugattyúfelület $\boldsymbol{A}_{\boldsymbol{d}} \boldsymbol{m} \boldsymbol{m}^{2}$ és a hidraulikus hengerben a nyomás $\boldsymbol{p}_{\boldsymbol{h}} \boldsymbol{N} / \boldsymbol{m m}^{2}$, továbbá $\boldsymbol{A}_{\boldsymbol{p}}$ a préselt munkadarab felülete, akkor a sajtolt munkadarabra kifejtett összes nyomás: $ p=\frac{p_{h} \cdot A_{d} \cdot n}{A_{p}} \quad \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2} $ Mivel a préshengerben uralkodó nyomás: $ p_{h}=\frac{p \cdot A_{p}}{A_{d} \cdot n} \quad \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2} $ így $ A_{d}=\frac{D_{h}^{2} \cdot \pi}{4} \quad \mathrm{~mm}^{2} $ ahol: $\boldsymbol{D}_{\boldsymbol{h}}$ a dugattyú hasznos átmérője $\boldsymbol{m} \boldsymbol{m}^{\mathbf{2}}$. A sajtolandó anyagra kifejtett nyomás: $ p=\frac{k \cdot D_{h}^{2} \cdot p_{h} \cdot n}{4 A_{p}} \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2} $ A présnyomást a présgépek gépkönyvében közölt számolóábrák alapján célszerű számítani. Az előbbi összefüggésben $\boldsymbol{k}$ a présgép szerkezetétől függő nyomás-kihasználási tényező, értéke $0,89 \div 0,98$. **A présgépek általános csoportosítása: ** Működtetés alapján: mechanikus, pneumatikus, hidraulikus, kombinált hidraulikus és pneumatikus; Présemeletek száma szerint: egyemeletes/egyszintes, többemeletes/többszintes; Felépítés szerint: oszlopos, keretes; Préslap szerkezete szerint: nem fűthető (hidegprés), fűthető (hőprés), fűthető és visszahűthető; Fűthető közeg szerint: gőzfűtésű, forróvíz-fűtésű, forróolaj-fűtésű, elektromos ellenállás fűtésű, nagyfrekvenciás-áram fűtésű; Nyomás kifejtő szerkezet szerint: egydugattyús, többdugattyús, szalagos, hengeres, alternáló dugattyús, membrános, kombináltdugattyús és membrános; Kifejtett nyomás szerint: kisnyomású ( $\max.1,5 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$ ), közepes nyomású ( $1,5 \div 5,0 \mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ ), nagynyomású ( $5,0 \mathrm{~N} / \mathrm{nm}^{2}$ felett). **Mechanikus présgépek** A mechanikus présgépekben a nyomást kézi vagy gépi működtetésű menetes orsó hozza létre. Ezek a gépek lehetnek orsós présgépek vagy toldó présgépek. Orsós présgép látható a 131. ábrán <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-150.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Orsós présgép 1- váz; 2- présasztal; 3- görgő; 4 felső prés lap; 5-menetes orsó; 6- kézi kerék; 7- anya; 8-hajtó kar kilincsszerkezettel; 9- prés-lapot tartó öntvény; 10 hengeres vezető A gép kézi működtetésű és osztott asztallapos. A $\underline{8}$ hajtókarral és kilincsszerkezetével forgatják az $\mathbf{5}$ menetes orsót, amely a 7 anyához csatlakozik. A forgatás irányától függően a 4 felső préslap emelhető vagy süllyeszthető. A szerkezet hátránya, hogy a préselési nyomás pontosan nem állítható be. A mechanikus működtetésű présgépekkel kis nyomások $\left(2,5 \div 5,0 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}\right)$ hozhatók létre. Szerelőasztalok. A korszerű szerelési technológiák nélkülözhetetlen berendezése a pneumatikus szerelőasztal / keret-, káva szorító gép. A 132. ábrán bemutatott szerkezet 1 asztallapján végig menő hornyokat képezlek ki, ezekbe csúsztathatok be a 4 pneumatikus munkahengerek, amelyek dugattyúrúdjához a 6 szorító pofát erősítik. Ez fejti ki a szereléshez szűkséges $1,5 \div 2,5 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}.^{2}$ <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-151.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Pneumatikus szerelőasztal / ke-ret-, kávaszorító gép. 1 - asztal, $2 \div 3$ - ütköző gerenda, 4 - pneumatikus henger, 5- szorító pofa **Egyemeletes/szintes présgépek** Ezek a présgépek lehetnek alsó, ill. felső dugattyú elrendezésűek. Azok a présgépek, amelyek gépsorba kötve üzemelnek, általában felső dugattyúsak, hogy az alsó présasztal magassága megfeleljen a gépsor munkamagasságának, ill. a berakó és kiszedő berendezés alkalmazására. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-152.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra Siklapú, fütetlen préslapos présgép látható a 133. ábrán. ábra. Egyemeletes, fűtetlen síklapú présgép 1- préskeret, 2 - felső présasztal, 3- mozgó préslap, 4alsó hidraulikus dugattyúk A gép alsó dugattyú elrendezésű és hatdugattyús. A préselendő munkadarab a préslap két szemben fekvő széles oldalán rakható a préslapok közé. Az egész préslapon kifejthető nyomás (fajlagos présnyomás) a gép típusától függően $1,5 \div 4,0 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$ A préslapok szokásos mérete: $1000 \times 2250 \div 1300 \times 3000 \mathrm{~mm}$. A szalagos adagolású, fütetlen lapú présgépeket forgácspaplan előpréselésére használják. Ezek a présgépek felső henger elrendezésűek. A sajtolandó munkadarab (pl. forgácspaplan) acélvagy műanyag szőnyegen érkezik a présgépbe, majd préselés után ugyanaz a szőnyeg kivezeti a présből a munkadarabot. A fütött lapú felületborító (furnérozó, kasírozó stb.) présgépeken a munkadarabokat széles szönyeg vezeti be a prés fútött lapja közé. A megerősített kivitelű gép rétegeltlemez-gyártásra is alkalmas. A présnyomás $6,0 \div 12,0 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$, a préselendő anyagtól függően, erősített kivitelben a préssel $12,0 \div 20,0 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$ nyomás is kifejthető. A préslapok mérete általában $1400 \times 4500 \div 2250 \times 8600 \mathrm{~mm}$. Az adagolószalag az adagoló- és az elszedő oldalon kinyúlik a présgépből; ezen állítják össze a sajtolandó kötegeket. A gépet gépsorba kötve használják. A fütött lapú forgácslap prések felső henger elrendezésűek, és max. $3 \times 24 \mathrm{~m}$ préslap felülettel készülnek $2,50 \div 4,50 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$ présnyomásra. A gépet a ábra szemlélteti. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-153.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Egyemeletes forgácslap prés 1-préskeret; 2-préshengerek (dugattyúk); 3-forgácslap; 4-felső, fűtött préslap; 5-alsó, fútött préslap; 6-adagoó szalag Az elősajtolt forgácspaplant az $\mathbf{5}$ acélszalag veszi át a fútetlen elő-préstől és vezeti be a hő-présbe, majd a préselés végén a présből kivezeti. Egyszintes, füthető idompréseket (lásd az ábrát) rétegelt lemez idomtermékek (székülés, széktámla stb.), forgácslap idomtermékek stb. gyártásánál alkalmazzák. A fűtés lehet meleg víz, gőz, villamos ellenállás, vagy nagyfrekvenciás. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-154.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Egyszintes, fúthető idomprés 1- felső présasztal, 2-szigetelőréteg, 3-munkadarab, 4- fúthető présidom, 5- mozgó préslap Az egyszintes hőprések berakó és kiszedő berendezései - ennek megfelelően a műveletek is - különböznek a többemeletes présekétől. (Az egyemeletes prések általában felső henger elrendezésűek, így alsó présasztaluk adott magasságban helyezkedik el). A berakás és kiszedés három módon végezhető: • szalagos ( 136 /a/b/c. ábra), • szalagtálcás és (lásd az ábrát) és • adagoló-asztalos/keretes/lemezes (lásd az ábrát) berendezésen. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-155.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra ábra. Önálló préstöltet összeállítása külön szalagon A présciklus (lásd az ábrát) a prés (1) nyitásával kezdődik. Nyitás után a présszalag (2) egy préshossznak megfelelő távolságot halad. Ezáltal a kész munkadarabokat (3) a görgős asztalra (4) továbbítja. Ezzel egy időben megindul a bevivő szalag (5) is és a ragasztandó alkatrészeket (6) átadja a présszalagnak. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-156.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra 136/b. ábra. Az adagoló oldalon egy préstöltet összeállítása <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-157.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra 136/c Az adagoló oldalon két préstöltet összeállítása Adagolás szalagtálcával (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-158.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Adagolás szalagtálcával 1- szalagtálca, 2- egyszintes hőprés, 3- teríték, 4ragasztott alkatrész, 5- görgős asztal A szalagtálca (1) a préselés alatt a présen (2) kívül marad, és rajta állítják össze a terítéket (3). A prés nyitása után a szalagtálca a préslapok közzé megy és a kész lapokat (4) a prés mögött elhelyezett görgős asztalra (5) tolja. A szalagtálca visszafelé haladásakor megindul a rajta lévő szalag és az alkatrészeket a préslapra helyezi. Berakás, kiszedés adagoló asztallal (kerettel) (lásd az ábrát). Főleg membránpréseken alkalmazzák. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-159.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Berakás, kiszedés adagoló asztallal (kerettel) 1- adagoló asztal, 2 - alkatrész, 3 - membrán, 4- prés **Folytonos működésű szalagprések** A folytonos működésű szalagpréseket forgácslapok vagy farost lemezek, elő- vagy végsajtolására használják, továbbá lapok és lemezek felületborítására. Nagyfrekvenciás melegítő berendezés alkalmazása esetén a szalagprés ragasztott épületszerkezetek, gerendák stb. ragasztására is alkalmas. Szerkezetük és technológiai feladatuk alapján megkülönböztetnek * ragasztott tartókat gyártó nagyfrekvenciás fűtésű szalagpréseket, * felületborító (kasírozó), fütött szalagpréseket (lásd az ábrát), * forgácslap elő préseket, * szalagos hőprés gépeket forgács- és farost lapok/lemezek végpréselésére. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-160.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Kasírozó szalagprés gép 1- alkatrész, 2- görgősor, 3-portalanító hengerek, 4- ragasztó-felhordó gép, 5fólialetekercselő egység, 6- szalagprés, 7- fútött préslapok, 8 - fólialevágó gép A lap alakú munkadarabot (1) a görgősor (2) a portalanító kefehengerekhez (3) vezeti, majd a precíziós ragasztóanyag-felhordó gép (4) felhordja a lap egyik vagy mindkét oldalára a szűkséges ragasztót. Igen vékony kasírozó fóliák esetén a felhordott ragasztóanyag mennyisége $\mathrm{kb}.50 \mathrm{~g} / \mathrm{m}^{2}$. A borítófóliát a (5) letekercselő egység tekercsekben tárolja, gyűrődésmentesen letekercseli és a borítandó lap felületeire juttatja. A (6) szalagprés acélszalagjait az (7) préslapok fútik. A berendezés folyamatos működésű. Az elérhető előtolási sebesség a présgépen $2 \div 20 \mathrm{~m} / \mathrm{min}$, a fólia és a ragasztóanyag minőségétől függően. Az áthaladt és borított munkadarab végén a (8) gép vágja el a fóliákat. **A többemeletes (többszintes) présgépek** Általában fűtöttek, ritkán készülnek fűtetlen préslapokkal. Méretük és felépítésük a technológiai alkalmazástól függ. A székülés- és széktámla-, valamint a laboratóriumi prések préslap mérete 600x600, 750x 1300 mm. A kisebb lapú prések egyetlen alsó elrendezésű munkahengere, a nagyobb méretűeknek két alsó hengere van. Az emeletek száma $4 \div 12$. A furnérozó hőprések lapmérete általában $1300 \times 2200 \mathrm{~mm}$, és $3 \div 4$ emeletesek. A rétegeltlemez-gyártó hőprések lapmérete $1350 \times 2300,1850 \times 3600 \mathrm{~mm}$. Általában $6 \div 12$ emeletesek, de készült 42 emeletes présgép is. A forgácslap-gyártó prések $2 \div 16$ emeletesek, be- és kirakó berendezésük van. Lapméretük $1850 \times 3600,2650 \times 8800 \mathrm{~mm}$. Alsó henger-elrendezésűek. A fóliázó hőprések $4 \div 6$ emeletesek, minden egyes préslapnak szalagos be- és kihordó szerkezete van A présgépek teljesítőképessége csak kiszolgáló berendezések-kel növelhető, egyes présgépek működtetése nem is képzelhető el kiszolgáló berendezések nélkül. Szimultán préslap-záró szerkezettel szerelik fel a többemeletes, nehéz préslapú (pl. a for-gácslap-gyártó, farostlemez-gyártó) préseket, amelyek az egyes présemeleteket egyidejűleg zárják. A szerkezet a 140. ábrán látható. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-161.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Préslapokat szimultán záró szerkezet (az ábra bal oldala nyitott, jobb oldala zárt prést ábrázol): 1mozgó emlő-karok, 2- toló kar, 3- vonórudak, 4 -kiegyenlítő szerkezet, 5- fútött préslapok E nélkül a szerkezet nélkül a záródó prés alsó asztala, emelkedésekor összegyűjti a préslapokat és a préselendő anyagokat. Á prés akkor zár teljesen, ha a felső présasztalhoz szorítja a legfelsőbb emelet sajtolandó anyagát. Eközben az alsó emeleteken levő anyagok az alattuk és felettük levő préslaptól egyidejűleg is kapnak hőt, sőt emelkedés közben az alsó anyagokat a felette levő préslapok súlya is nyomja, tehát elősajtolódnak, a ragasztóanyag keményedése megindul vagy be is fejeződik, mielőtt a szűkséges présnyomás kialakulna. Az anyagok minőségileg hibásak lesznek. A szimultánszerkezetet a 2 toló karral az alsó préslaphoz csatolják. Zárás közben a 2 toló kar a prés-koponyához rögzített csuklópont körül elfordulva emeli az $\mathbf{1}$ mozgó emelőkart. Az emelőkarra függesztik fel a $\mathbf{3}$ vonórudakkal a préslapokat. Minden vonórúdon általában hidraulikus működtetésű 4 kiegyenlítő szerkezet van, amely a préselt anyagok vastagságkülönbségét egyenlíti ki. A présgép zárásakor a vonórudak emelik az egyes préslapokat úgy, hogy a prészárás minden emeleten egyidejúleg következik be, tehát minden egyes préslap relatív sebessége azonos a felette levőhőz képest. #### 4.6.1.3. Berakó és kiszedő berendezések. A terítékek berakása (a prés töltése) a présberendezésbe általában azonos időben (egyidejűség) történik a ragasztott alkatrészek kiszedésével (a prés ürítése), és a berakó-kiszedő berendezések hasonlóak, vagy azonosak; ezért a két művelet együtt ismertetjük. Az alkalmazott berendezések - a prés felépítésétől, illetve a ragasztó-sor mechanizációs fokától függően - igen változatosak. A berakás és kiszedés műveletét néhány jellemző berendezésen mutatjuk be. A többszintes prések kézi berakása és kiszedése (ürítése) alapvető problémákat vet fel. Hatemeletes prés (lásd az ábrát) esetén a berakási magasság $860-1460 \mathrm{~mm}$ között változik. Az alumínium alátétlemezzel (esetenként fedő védőlemezzel is) együtt, a teríték (préscsomag) felemelése a legfelső szintig nehéz fizikai munka és időigényes művelet, ami a prés kapacitását kedvezőtlenül befolyásolja. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-162.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Hatszintes hőprés kézi berakása és kisze-dése:1- fedőlemez, 1/a- alátét lemez, 2- teríték (ragasztandó alkatrészelemek), 3- többszintes hőprés, 4- ragasztott alkatrész A berakó-kirakó szerkezet a többemeletes présgép emeleteibe a ragasztandó munkadarabokat tolja le, majd préselés után eltávolítja a présgép lapjai közül. A szerkezet két berendezésből áll: az önálló berakó- és az önálló kirakó berendezésből (kas). A berakó kas annyi emeletből áll, ahány emeletes a prés. A kas legalsó állását úgy szabályozzák, hogy a kas legfelső emelete egy szintben legyen a ragasztandó anyagokat előkészítő (ragasztandó alkatrészek illesztése: "terítékképzés") és a szállító berendezés (görgősor) munkaszintjével. A görgősor szakaszosan működik, és egyenként megtölti a berakó kas emeleteit, ahonnan a betoló gerenda egyszerre tolja be a sajtolandó anyagokat a prés megfelelő emeleteire. A berakó kas és a prés munkáját úgy szinkronizálják, hogy amikorra a prés megszünteti a nyomást (présidő vége), megtelik a berakó kas. A prés berakása és ürítése (kiszedés) egyszerre (egy időben) megy végbe. A prést a kihúzó gerenda üríti (azaz a kirakó kas emeleteire húzza a préselt lapokat), majd a kirakó kas süllyedése során a lapokat egyenként továbbítja a tovább- megmunkálás helyére (pl. a hűtőcsillagba vagy a méretre vágó körfűrészgéphez). Ezután a kas felső helyzetébe emelkedik és megvárja a prés, következő ürítését. Többszintes furnérozó hőprés berakó, illetve kiszedő berendezése látható a 142. ábrán. A két fémlemez (alátét-, illetve fedőlemez) között lévö teríték (1) görgős asztalon (2) jut a berakó berendezés (3) megfelelő szintjeire. A prés (4) nyitása után a betoló kar (5) valamennyi terítéket egyszerre a megfelelő prés-szintekre tolja. Ugyanezen idő alatt a kihúzó kar (6) valamennyi terítéket a kiszedő állványra (7) húzza, majd az állvány süllyesztésével a görgős asztal (8) magasságára állítják be az egyes szinteket. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-163.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Többszintes hőprés egy idejű be- és kirakását végző berendezés 1- teríték (préscsomag), 2- bevezető görgősor, 3berakó berendezés (kas), 4- többszintes hő-prés, 5- betoló kar (gerenda), 6- kihúzó kar, 7- kiszedő állvány, 8 -görgősor Szállító szalagos berakást és kiszedést szemléltet a ábra. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-164.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Szállító szalagos berakás és kiszedés 1- berakó szalagok, 2 - négyszintes hőprés a présszalagokkal, 3-alkatrész, 4- kiszedő szalagok ### 4.6.2. A nyomás szerepe #### 4.6.2.1. Faragasztás Mivel a nyomás hatása a faragasztásánál meglehetősen összetett, ezért vele kiemelten foglalkozunk.: ### 4.6.2. A nyomás hatása A gyakorlatban a fajlagos présnyomás értékét a ragasztandó anyagok, a ragasztási mód, vagy a ragasztóanyag típusának függvényében adják meg. Gyakran több tényező együttes figyelembe vételével határozzák meg a szűkséges présnyomás nagyságát. A legkisebb nyomás $\boldsymbol{(} \approx \mathbf{0}, \mathbf{1} \mathbf{N} / \mathrm{mm}^{2}$ ) vékony, nagyon jól előkészített felületeknél, alacsony viszkozitású ragasztónál és vékony fólia, magas hőmérsékletű membránpréses ragasztásánál alkalmazható. A ragasztandó alkatrészek vastagságának és rugalmasságának növekedésével tűlevelü fajoknál $\mathbf{0, 1}-\mathbf{0, 3} \mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$, lombosoknál $\mathbf{0, 5 ~ N} / \mathrm{mm}^{2}$-ig emelhető a nyomás. Nagyméretű alkatrészek ragasztásakor tűlevelűeknél $\mathbf{0, 3 - 0, 5}$; lombos fafajoknál $\mathbf{0, 8}-\mathbf{1, 0} \mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ az alkalmazható présnyomás tartománya. Keményfa, nagy viszkozitású ragasztóval történő hideg ragasztásakor, a nyomás 1,2$\mathbf{1, 5 ~ N} / \mathrm{mm}^{2}$ nagyságúra is növelhetö. Glutinenyv alkalmazásakor a gyakorlatban ritkán találhatók $\mathbf{0, 3 - 0, 5 ~ N} / \mathrm{mm}^{2}$-nél nagyobb présnyomások. Modifikált glutinenyveknél általában $\mathbf{0, 4 - 0, 6} \mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$-es nyomást alkalmaznak. Kazein enyveknél is alacsony nyomást $\left(\mathbf{0}, \mathbf{1}-\mathbf{0}, \mathbf{3} \mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}\right)$ alkalmaznak, ha nagyon jól előkészített felületekről van szó. Durvább felületek ragasztásakor azonban nagyobb nyomást ( $\approx \mathbf{1, 0} \mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ ) kell alkalmazni. PVAC vizes diszperziók sem igényelnek $\mathbf{0, 3 - 0, 5 ~ N} / \mathrm{mm}^{2}$-nél nagyobb nyomást. Szerves oldószeres ragasztóknál gyakran alkalmazzák a "kontakt ragasztási módot" (a mindkét felületre felhordott, hosszú nyíltidejű ragasztó rétegeinek összenyomása). Az egyoldalas ragasztásnál a ragasztási szilárdság bizonyos nyomáshatár átlépése után alig változik jelentősen (síkfelületeknél ez a nyomáshatár általában alacsony). Ezzel szemben kontaktragasztásnál a szilárdság nagymértékben nő a nyomás fokozásával. Karbamid-formaldehid ragasztónál alkalmazott présnyomás meglehetősen tág határok között ingadozik. A ragasztó alkalmazásának faipari gyakorlata számos példát szolgáltat arra, hogy a présnyomás nagyságát elsősorban technológiai és egyéb szempontok határozzák meg, az alkalmazott ragasztó típusa sokkal alárendeltebb szerepet játszik. (Papír méhsejt-betétes keretszerkezeteknél például a papírbetét felett a présnyomás $\mathbf{0, l} \mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ körül van). A különböző furnérozandó középrészeknél más-más fajlagos présnyomást alkalmaznak (lásd a táblázatot). | A középrész faj- <br> tája | Fajlagos <br> présnyo- <br> más, $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ | |:--- |:---: | | Forgácslap | $0,7-0,8$ | | Bútorlap | $0,6-0,65$ | | Farostlemez | $0,7-0,8$ | > [!caption] > Táblázat A prés hengereiben ébredő folyadéknyomás a prés műszaki adatai, a préselendő felület és a fajlagos nyomás ismeretében az összefüggéssel fejezhető ki: $\mathrm{f}=\frac{\mathrm{p} \cdot \mathrm{A}}{\mathrm{z} \cdot \mathrm{a}} \quad$ ahol: $\mathbf{f}$ - a hengerben ébredő folyadéknyomás, $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$; p- a préslapok között fellépő fajlagos nyomás, $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}; \mathbf{z}$ - a dugattyúk száma; a- dugattyú felülete, $\mathrm{cm}^{2}$; A- a préselendő felület, $\mathrm{cm}^{2}$. A gyakorlatban a dugattyúnyomás meghatározásához célszerűbb nomogram alkalmazása (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-165.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A dugattyúnyomás meghatározása nomogram segítségével $0 \div 0,8$ - fajlagos présnyomás, $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ Az ékcsappal hossztoldott faanyag szilárdsági jellemzőit az előírt fogparaméterek betartásán kívül, nagymértékben befolyásolja a toldás során alkalmazott, az anyag hossztengelyére és lapjára merőleges leszorító erő, az anyag hossztengelyével párhuzamos toldó erő és a deszka oldallapjára merőleges - a foghasadást gátló - nyomó erő. A leszorító nyomással két vagy több toldandó faanyagot oly módon lehet rögzíteni, hogy azok a toldási nyomás hatását elmozdulás nélkül viseljék el. A nyomás iránya rostra merőleges. Ez meghatározza az alkalmazható leszorító nyomás ( $\mathrm{p}_{\mathrm{L}}$ ) nagyságát, amelynek maximális értéke fenyő és nyár fafajoknál $2,0 \mathrm{~N} / \mathrm{mm} 2$, akácnál $3,0 \mathrm{~N} / \mathrm{mm} 2$. Gyalult felületek leszorításánál, keményfáknál ez az érték $4,0 \mathrm{~N} / \mathrm{mm} 2$ nagyságig is növelhető. A leszorításhoz szűkséges nyomóerő nagysága, illetve a fajlagos nyomás tényleges értéke az alkalmazott toldási nyomás, a leszorító préslapok hosszának és a súrlódási tényező értékének (lásd a táblázatot) az ismeretében számítható az alábbi összefüggés szerint: A toldási nyomóerő ( $\mathrm{F}_{\mathrm{T}}$ ) nagysága: $ F_{T}=a \cdot b \cdot p, \quad \mathrm{~N} $ ahol: $\boldsymbol{a}$ - a toldandó anyag szélessége, $\mathrm{mm}; \boldsymbol{b}$ - a toldandó anyag vastagsága, $\mathrm{mm}; \boldsymbol{p}$ - a foghossztól függő fajlagos nyomás. Ragasztóanyaggal nem szennyezett felületen - a fa és acél közötti súrlódási tényező (µ) miatt - $ F_{L}=\frac{F_{T}}{\mu} \quad \mathrm{~N} \text { erővel kell a leszorító erőnek }\left(\mathrm{F}_{\mathrm{L}}\right) \text { egyen- } $ súlyt tartania. A leszorító erőt átadó felület ( A ) nagysága: $ A=c \cdot a, \mathrm{~mm}^{2} $ ahol: $\boldsymbol{c}$ - a préslapok hossza. A fajlagos leszorító ( $\mathrm{p}_{\mathrm{L}}$ ) nyomás: $ p_{L}=\frac{F_{L}}{A}, \quad \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2} $ A minimális toldási hossz: $ l_{\min }=\frac{F_{L}^{\prime}}{a \cdot p_{L}^{\prime}}, \mathrm{mm} $ A maximális fajlagos leszorító nyomás túllépése a faanyag deformációját vagy összeroppanását okozza. A leszorító nyomást a toldási nyomással azonos ideig kell fenntartani. A toldási nyomás célja, hogy az összeragasztandó felületek tökéletesen illeszkedjenek a toldott darabok megfelelő kezdeti és végső szilárdságának az elérése érdekében. Feladata az ékcsapok illeszkedő felületén elhelyezkedő, a ragasztóanyagból adódó hidraulikus párna feloldása, azaz a súrlódás biztosította önzárás és a ragasztási présnyomás. A toldási nyomás fajlagos értéke az alkalmazott ékcsap-fogak paramétereitől, illetve az alkalmazott fafajtól függően változik, amint azt a táblázat szemlélteti. | Foghossz L, mm | A fajlagos toldási nyomás határértékei, $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ | | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | fenyő és nyár | | akác, tölgy és cser | | | | fafajoknál | | | | | | minimum | maximum | minimum | maximum | | 7,5 | 14,0 | 19,0 | 16,0 | 25,0 | | 10,0 | 11,0 | 13,0 | 14,0 | 16,0 | | 20,0 | 9,0 | 10,0 | 12,0 | 14,0 | | 30,0 | 3,0 | 5,0 | 4,0 | 7,0 | | 50,0 | 2,5 | 3,5 | 3,5 | 4,5 | | 60,0 | 2,0 | 3,0 | 3,0 | 3,5 | > [!caption] > Táblázat A különböző fogméretekre előírt présidők értéke 2-3 másodperc. A présidő csökkentéséhez jelentősen meg kell növelni a nyomást, a prés-idő növelésével azonban csak maximálisan 20-30 \%-os nyomáscsökkentés érhető el. Az ékcsap-fogak egymásba hatolásakor a présnyomás és az ékhatás következtében a fogtöveknél jelentős nagyságú hasító erő lép fel. Hasadás akkor jön létre, amikor a nagy erőhatás következtében megkezdődik a faanyag összenyomódása. Hasadást idézhet még elő a fogak egyenlőtlen kiképzése is; és behasadás jöhet létre a két szélső fognál, ha nincs megfelelő oldalnyomás. A hasító erő nagysága: $ F_{H}=\sigma_{p} \cdot t \cdot v \cdot k, N $ ahol: $\mathrm{F}_{\mathrm{H}}-$ a hasító erő, N; $\sigma_{\mathrm{p}}$ - a toldandó keresztmetszetnél alkalmazott nyomófeszültség, $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ t- a csapfog-osztás, mm; v- az anyagvastagság, mm; k- a súrlódási tényezőből és a fog oldalhajlásból adódó állandó. A fenti összefüggésből kitűnik, hogy azonos fogoldali hajlásszöget és súrlódási tényezőt feltételezve, a fogankénti hasító erő egyenesen arányos a nyomófeszültséggel és a csapfog-osztással. Kisebb csapfog-osztásnál tehát nagyobb nyomás alkalmazható. Azonos foghajlásszögnél viszont az ékcsap-foghossz rövidülését jelenti az osztástávolság csökkentése. Rövidebb fogaknál tehát magasabb présnyomás alkalmazható. Az oldalnyomás, azaz a toldott darabok fogainak oldalirányú - a fogak álló síkjára merőleges - préselése csak abban az esetben szűkséges, ha a foghossz 25 mm -nél nagyobb, vagy ha a toldandó anyag szélessége 10 cm -nél kisebb. Ilyenkor ugyanis egyrészt nő a szélső fogaknál a repedési veszély, másrészt szilárdságcsökkentő hatás lép fel annak következtében, hogy a legszélső fogfelületek oldalnyomás nélkül nem illeszkednek megfelelően. Az oldalnyomás fajlagos értéke fenyő és nyár fafajnál $4,0 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$, akác és cser fafajnál $2,0 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$. **A ragasztó és a ragasztandó anyagok érintkezése.** Mint ismeretes, a ragasztandó felületek nem tekinthetők tökéletesen simának, illetve síknak. Ha a ragasztóval megkent felületre egy másik ragasztandó felületet helyezzük, akkor érintkezésük csak a felültek meghatározott pontjain történik meg, ami természetesen nem elegendő a megfelelő ragasztási szilárdság eléréséhez. Megfelelő ragasztási szilárdság csak a felületekre ható megfelelő külső nyomás segítségével biztosítható. A külsö nyomás megjelenésének elsö pillanatában először a hullámok és görbülések egyenesednek ki, és az egyik felületre felhordott folyékony ragasztóval való érintkezéskor benyomódnak a másik felület egyenetlenségeibe. Ezen kiemelkedéseknek a ragasztórétegbe történő beékelődése (benyomódása) a felületek közeledését és a ragasztónak, a mélyedésekből való kiszorítását eredményezi. A külső nyomás növekedésével a felületek közeledésének mértéke növekszik, illetve a kiemelkedések alatt elhelyezkedő ragasztóréteg vastagsága csökken. Egyidejüleg változik a kiemelkedések magassága is, mivel ezek felveszik a külső nyomást, melynek hatására megkezdődik a deformáció. A kiemelkedések összenyomódása a ragasztandó felületek egymáshoz való közeledéséhez vezet, amelynek következtében a felvett nyomóerő hatására növekszik a kiemelkedések felülete. A felületek egymáshoz való közeledése mindaddig tart, míg az érintkező felületek ellenállása azonos nem lesz a külső erő nagyságával. Ugyanakkor még meglehetősen nagy külső nyomás esetén is maradnak üregek az érintkező felületek között, amelyeket ki kell töltenie a ragasztónak, hogy a ragasztandó anyaggal való érintkezése megtörténjen. Az ehhez szűkséges ragasztómennyiség az üregek összes térfogatával határozható meg, amely annál kisebb, minél jobb a felületek előkészítése, illetve a kiemelkedések nyomás hatására létrejövö deformációja. Ez a deformáció egyenesen arányos a külső nyomás nagyságával és fordítva arányos a ragasztandó anyag, nyomással szembeni ellenállásával. A deformáció függ a fafajtól és egyenesen arányos a hőmérséklettel és a nedvességtartalommal. Ezen feltételek változtatásával szabályozható a felületek közeledésének mértéke, és az a ragasztómennyiség is, amely a felületek és a ragasztóanyag teljes érintkezéséhez szűkséges. A fentiek figyelembevételével tehát, a ragasztandó felületekre olyan nyomást kell gyakorolni, amely biztosítja a felületek és a ragasztó teljes érintkezését, amely nélkül nagyszilárdságú ragasztás nem jöhet létre. A felületek érintkezésének szűkséges mértéke a felületi finomságtól és a felhordott ragasztó mennyiségétöl függ. A szűkséges érintkezés nagysága pedig a külső nyomás nagyságától, a ragasztó viszkozitásától, a fa -nyomással szembeni -ellenállásától, illetve azon tényezőktől, amelyek az előbb felsoroltakat meghatározzák. A fa iparban alkalmazott nyomás nem lépheti túl a ragasztandó anyagok rugalmas méretváltozását (kivéve a hossztoldás). A ragasztónak, a vele érintkező fa felületi rétegébe való behatolása a jó minőségü ragasztás másik feltétele. Az adott követelménynél két körülményt kell figyelembe venni: - A fa porózus anyag, ezért préselésénél bizonyos mennyiségü ragasztó behatol a fába, növelve ezzel a fa ragasztó érintkezési felületének tényleges nagyságát, ami növeli az adhéziós kötés szilárdságát. A szilárdság növekedése azonban csak egy meghatározott mélységig történő behatoláskor figyelhető meg. - A ragasztandó felületet (faanyagot) mindig alávetik egy előzetes mechanikai megmunkálásnak, amely megbontja az anatómiai alkotórészek egységét, illetve kölcsönhatását. Ez a roncsolás gyengíti a felületi réteg szilárdságát, amely oka lehet a ragasztás gyengülésének. A felületi réteg szilárdságnövelésének érdekében feltétlenül szűkséges tehát egy bizonyos mennyiségü ragasztó bevitele a roncsolt elemek (részek) közé, hogy összetartva ezeket, biztosítható legyen a fa nagy nyírási ellenállása, következésképpen magas ragasztási szilárdsága. Megállapítható tehát, hogy a ragasztónak a fa pórusaiba egy meghatározott mélységig -, illetve a roncsolt elemek közé való behatolása kedvezően hat a ragasztási szilárdságra. A gyakorlatban találkozhatunk a behatolás másik formájával is, amely azonban csökkenti a ragasztás minöségét. Ehhez a behatolási formához tartozik a beszívódás és az átütés. Az átütés a ragasztónak olyan mélységü behatolása, amikor a ragasztó a felületen is megjelenik. A beszívódás olyan mértékű ragasztóbehatolás, amikor a ragasztandó felületeken nem marad elegendő ragasztó, egy olyan összefüggő és egyenletes ragasztóréteg kialakulásához, amely áthidalná a ragasztandó felületek közötti távolságot. A nyomásnak, a ragasztó kedvező behatolásánál játszott szerepének megvilágitására képzeljük el két tökéletesen síkfelületet, melyek közé folyékony ragasztóréteget viszünk be (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-166.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztandó alkatrészek elhelyezkedése síkfelületeknél 1- nedves ragasztóréteg; 2- ragasztandó alkatrészek Ilyen felületek préselésénél nyilvánvaló, hogy a felületeket szétválasztó ragasztórétegben nyomás keletkezik, melynek a ragasztandó felületre merőleges összetevöje lesz az az erő, amely a ragasztót "besajtolja" a porózus anyagba. Nem teljesen síkfelületek ragasztásánál (lásd az ábrát), mint például a faanyagnál, megváltoznak a ragasztóban keletkező nyomás feltételei, mivel ez a nyomás csak az üregek (b) ragasztóval való kitöltődése után jelentkezik. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-167.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Nem síkfelületek érintkezése $\boldsymbol{a}$ - felületi egyenetlenség; $\boldsymbol{b}$ - a megvastagodott ragasztóréteg Az üreg térfogatcsökkenésének arányában ez az erő növekszik, ami a ragasztónak a fába történő kedvező behatolását idézi elő. Ez a nyomás egyes helyeken olyan mértékű is lehet, amely ragasztóátütéshez vezet, s ez rontja a felület minőségét. De ez az átütés egyáltalán nem szűkségszerű a ragasztásoknál. A ragasztóátütés csak azokban az esetekben jelentkezik, amikor behatolás körülményei más, egyéb kedvezőtlen feltételekkel (magas nyomás, nagyfokú porozitás, nagymértékű ragasztófelhordás stb.) esik egybe. Ezzel együtt megállapítható, hogy - minden más azonos feltétel mellett - a nyomás növekedésével növekszik a behatolási mélység, illetve a ragasztóátütés veszélye. Jellemző, hogy a ragasztó kedvező mértékű behatolása nem befolyásolja a ragasztóréteg és a ragasztandó felületek teljes érintkezését. A nyomás hatására a ragasztómennyiség csak azon része préselődik be a fába, amely feleslegként jelentkezik, azaz nem vesz részt a ragasztandó felületek között lévö üregek kitöltésében. Másképpen áll a helyzet a ragasztó beszívódásakor. Ilyenkor ugyanis a ragasztó mennyisége annyira csökken, hogy a maradék már nem képes biztosítani a ragasztandó felületek teljes érintkezését, ezért a ragasztási szilárdság nagymértékben csökken. A ragasztó ilyen mértékű behatolásánál aligha lehet felvetni, hogy az a külső nyomás hatására jön létre. Az utóbbit csak abban az esetben lehet a behatolás okaként elfogadni, ha az a folyékony ragasztórétegben nyomásnövekedést eredményez. Világos tehát, hogy ragasztóanyag beszívódása más jelenségekkel, mindenekelőtt kapilláris erőkkel magyarázható. A nyomás csupán elősegíti a ragasztó és ragasztandó felületek közötti érintkezést a kezdeti beszívódás előtt. De néha a nyomás, a beszívódás döntő oka is lehet. Ez csak abban az esetben áll fenn, amikor a préselés kezdeti szakaszában a nyomás nagysága nem állandó, hanem periodikusan változik. Ilyen változó nyomás hatására a rugalmas faanyag összenyomódik, csökken a belső üregek térfogata, azután újra visszanyerik eredeti méretüket, amelynek hatására a ragasztó beszívódik a fába. Egységes, szilárd ragasztott kötés kialakulása, jelentősebb belső feszültségek keletkezése nélkül a jó minőségü ragasztás harmadik feltétele. E feltétel teljesitésénél komoly nehézségek léphetnek fel. Majdnem minden ragasztónál - a fázisváltozás során - kisebb vagy nagyobb mértékű térfogatcsökkenés keletkezik. A ragasztóréteg felületi (ragasztóréteggel párhuzamos irányú) zsugorodása gátolja a ragasztó és a felület közötti kötőerők kialakulását, amelynek következtében felületi (síkbeli) feszültség keletkezik. Ez a feszültség annál nagyobb, minél vastagabb a ragasztóréteg, és minél nagyobb a ragasztóréteg és a ragasztandó felület zsugorodása közötti különbség. A síkbeli feszültség gyakran a kész alkatrészek vetemedéséhez vezet, kismértékben akadályozza a relaxáció lefolyását, néha pedig a ragasztórétegben keresztmetszeti repedéseket okoz, de jelentős mértékben nem hat a ragasztási szilárdságra. Sokkal veszélyesebbek a ragasztóréteg vastagságában (ragasztási síkra merőleges) keletkező feszültségek. E feszültségek kialakulásának két feltétele van: a ragasztó zsugorodása és az anyag, préseléskor fellépő rugalmas tömörödése. A nyomás kezdetekor a folyékony ragasztó egyenletesen elterül, kitöltve a ragasztandó felületek közötti egyenetlenségeket és részlegesen behatol a fába. A valóságban a ragasztóréteg vastagsága egyenetlen, mert a kiemelkedések között vékony, a bemélyedé- <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-168.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra sekben pedig jelentős vastagságú is lehet (lásd az ábrát). ábra. A ragasztóréteg vastagságának változása a megszilárduláskor fellépő zsugorodás függvényében 1- a felületi kiemelkedések; 2- a felületi bemélyedések; Δ1- a felületi kiemelkedések közötti, nedves ragasztóréteg; 42- ugyanaz, mint az előbbi, de a megszilárdulás után; $\boldsymbol{\Delta} \mathbf{3}$ - ugyanaz, a bemélyedéseknél a nedves ragasztóréteg, xa kiemelkedések közötti ragasztóréteg vastagsági csökkenése a ragasztó megszilárdulása után. Az utóbbi esetben a megszilárdulandó ragasztóréteg igyekszik a vastagságát $\Delta_{1} \cdot \mathrm{z} / 100$ értékkel csökkenteni (ahol: Δ1- a ragasztóréteg vastagsága, z- a ragasztó vastagsági zsugorodása \%-ban). Világos tehát, hogy a ragasztóréteg vastagságának lineáris csökkenése a ragasztóréteg különböző részein különböző. Ott, ahol a $\Delta 1$ értéke kicsi, ez a lineáris csökkenés is kicsi lesz, a bemélyedésekben pedig, ahol a ragasztóréteg vastagsága nagyobb, a ragasztórétegben nagy vastagsági zsugorodás következik be. A felület kiemelkedései alatt (ábra:1;-1) semmi sem zavarja a ragasztó zsugorodását. Vastagsága $\Delta 1$ röl $\quad \Delta 2=\Delta 1(1-\mathrm{z} / 100)$-re változik, a zsugorodó ragasztó, a ragasztandó felületeket $\mathrm{x}=\Delta_{1} \cdot \mathrm{z} / 100$ távolságra közelíti. A bemélyedésekben a ragasztó lineáris zsugorodása annyiszor nagyobb, mint ahányszor $\Delta 3$ nagyobb $\Delta 1$ nél. Mivel a kiemelkedések a bemélyedéseknek a felülethez való $\Delta 3. z / 100$ mértékű közeledését megakadályozzák, ezért ezekben a részekben (2) belső feszültségek keletkeznek. A $\Delta 3$ és $\Delta 1$ jelentős különbsége esetén ezek a feszültségek vagy a ragasztónak a ragasztandó felületekröl való leszakadását, (148/b. ábra) vagy pedig a ragasztóréteg tönkremenetelét (148/a. ábra) idézik elő. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-169.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-170.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztó tönkremenetele a felületi bemélyedésekben $\boldsymbol{a}$ - a ragasztóréteg mentén; $\boldsymbol{b}$ - a ragasztandó felület mentén Mindkét esetben olyan részek keletkeznek, ahol hiányzik az összefüggő ragasztott kapcsolat, amelynek következtében csökken a ragasztási szilárdság. Ha csökkentjük a ragasztóréteg vastagsági különbségeit, azaz a megmunkálás során növeljük a felületi finomságot, akkor a lineáris zsugorodás mértékei is csökkennek. Ebben az esetben ugyan nem következik be a ragasztó helyenkénti tönkremenetele, de mindenképpen keletkeznek feszültségek, amelyek gyöngítik a ragasztási szilárdságot. Ezen feszültségek nagysága egyenesen arányos a ragasztó zsugorodási fokával és fordítottan arányos a felületi megmunkálás finomságával. Nyilvánvaló tehát, hogy a kis zsugorodási képességü ragasztók, vagy a jobban előkészített felületek alkalmazásával csökkenthetők a ragasztásnál keletező belsö feszültségek. A felületi érdesség mesterséges növelése tehát ("canolás": gyalulás fogas gyaluval, vagy durva csiszolás) a fent említett okok miatt nem növeli a ragasztási szilárdságot. Egyes esetekben azonban (például a köldökcsapoknál a rovátkáknak ragasztóval történő kitöltése és annak megszilárdulása után a ragasztó utólagos beékelődése jön létre, amely megakadályozza a köldökcsapnak a csaplyukból való kihúzódását. Felvetődik a kérdés: meg lehet-e változtatni a ragasztóréteg belső feszültségeinek nagyságát különböző külső nyomások alkalmazásával? Ezt a kérdést a hideg-, és a meleg ragasztásnál külön-külön kell vizsgálni. Először tételezzük fel, hogy a ragasztást hidegen, alacsony külső nyomás mellett végezzük. Ilyen feltételek mellett a ragasztó és a ragasztandó felület érintkezése csak olyan nagymennyiségü ragasztó felhordásával érhető el, amely a felületi egyenetlenségek összenyomódása nélkül képes biztosítani a ragasztandó felületek érintkezését. A 147. ábrán láthatók (1. és 2. részeken) a ragasztóréteg vastagságának különbségei. A (2) részen a vastagságkülönbség feltétlenül a belsö feszültségek keletkezéséhez vezet, amely annál nagyobb, minél nagyobb a ragasztó zsugorodásának mértéke, illetve minél durvábbak a ragasztandó felületek. Tételezzük fel, hogy a ragasztás az előbbi feltételek mellett, de egy $\mathbf{p}_{\mathbf{2}}$ külső nyomás mellett megy végbe, amely jóval nagyobb, mint az $\boldsymbol{p}_{1}$ nyomás (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-171.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A felületek érintkezése a nedves ragasztóréteggel hideg ragasztáskor, különböző nagyságú külső nyomás mellett $\boldsymbol{\Delta}_{\mathbf{2}}$ - ragasztóréteg vastagsága; $\mathbf{a}, \mathbf{a}_{\mathbf{1}}$ - a felületi kiemelkedések a rugalmas öszszenyomáskor; $\boldsymbol{h}_{\mathbf{1}}, \boldsymbol{h}_{\mathbf{2}}$ - a kiemelkedések magassága az adott nyomás mellett. A nagyobb külső nyomás eredményeképpen csökken a ragasztóréteg vastagsága, mivel a ragasztókinyomódik a $\Delta_{1}$ vastagságú részekről. Ezen kívül a külső nyomás hatására a kiemelkedő részek (a) összenyomódnak, amelynek következtében a bemélyedéseknél $\Delta_{2}$-re csökken a ragasztóréteg vastagsága. A ragasztóréteg minden egyes pontján bekövetkező vastagság-csökkenés végső soron a ragasztórétegben keletkező belső feszültségek csökkenéséhez vezet. Egy időben a ragasztóréteg vastagságának csökkenésével a kiemelkedésekben (a), rugalmas deformációk keletkeznek. A nyomás megszűnése után ezek a részecskék igyekeznek visszanyerni eredeti méretüket, amely folyamatot viszont a megszilárdult ragasztóréteg igyekszik megakadályozni. A ragasztóréteg felveszi ezt az erőt, ami egy utólagos belső feszültségként jelentkezik. Ezek - az elkerülhetetlenül jelentkező zsugorodási feszültségekkel együtt csökkentik a ragasztás minőségét. Ily módon az alacsony nyomású hideg ragasztás nagymennyiségű ragasztó-felhordást igényel, ami viszont drágítja a termék előállítását, és jelentős belső feszültségek keletkezését idézi elő. Ugyanakkor a külsö nyomás növelése lehetővé teszi a felhordandó ragasztómennyiség csökkentését, így a ragasztóban alacsonyabb belső feszültségek keletkeznek, de ugyanakkor az anyag rugalmas deformációja miatt utólagos feszültségek keletkezésével kell számolni. Ezért a tömörfa vastagító toldásánál (hideg ragasztás alkalmazásakor) nem célszerű $1,4 ~ \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$-nél magasabb fajlagos nyomás alkalmazása. Meleg ragasztásnál a fenti folyamat kissé eltérő módon játszódik le. A felmelegített faanyag, nyomással szembeni ellenállása csökken, amelynek következtében - az előbbivel azonos nyomásérték mellett - a ragasztandó felületek közelebb kerülnek egymáshoz, mint a hidegragasztásnál, ezért csökkenthető a felhasznált ragasztó mennyisége. A hőhatás következtében, a ragasztandó alkatrészekben fellépő intenzív nedvességvándorlás, a rugalmas alakváltozást nagyrészt maradandó alakváltozássá változtatja, nagymértékben csökkentve a - a kiemelkedő részek rugalmas deformációjából származó - feszültségeket. Ilyen körülmények között a nyomás növelhetö, ez lehetővé teszi fajlagos vékony ragasztóréteg kialakulását, amelynek következtében alacsony zsugorodási feszültségek lépnek fel. Összefoglalva megállapítható, hogy a nyomás jelentős szerepet játszik a ragasztás alapvető feltételeinek megteremtésében és feltétlenül szűkséges a megfelelő ragasztási szilárdság eléréséhez. A nyomás biztosítja a ragasztandó felületek és a ragasztóréteg megfelelő érintkezését, a ragasztónak az anyagba történő kedvező mértékű behatolását; biztosítja a ragasztandó anyagok érintkezését a ragasztott kötés kialakulásáig és jelentős mértékben hat a ragasztórétegben keletkező belső feszültségek nagyságára. Hiba volna azonban, ha a külső nyomás optimális nagyságának megválasztásakor nem vennénk figyelembe más tényezőket is, amelyek közvetlenül, vagy közvetve hatnak a ragasztandó felületek érintkezésére, mint: a ragasztó felhordása, a ragasztó viszkozitása- és koncentrációja, a felületi finomság, a ragasztandó anyag és a ragasztóréteg melegedésének mértéke, valamint az anyag nedvességtartalma. Ha ezek a paraméterek megváltoznak, akkor meg kell változtatni a nyomásviszonyokat is, mert csak így biztosítható a megfelelő minőségü ragasztás. Meg kell azonban jegyezni, hogy a fenti tényezők minden változását nem követheti a présnyomás állandó szabályozása, mivel ez a gyakorlatban megoldhatatlan feladat elé állítaná a gyártókat. A meleg ragasztási módnál a fa felületén lévő kiemelkedések rugalmas tulajdonságainak megváltozása miatt (a rugalmas alakváltozás egyre inkább plasztikus alakváltozásba megy át) magasabb külső nyomás alkalmazható, mint hideg ragasztásnál. Ennek következtében azonban megváltoznak a ragasztás feltételei: alacsonyabb koncentrációjú ragasztók, magasabb nedvességtartalmú anyagok alkalmazhatók és csökkenthető a felhordott ragasztó mennyisége. Célszerű tehát a külső nyomás végleges nagyságának meghatározásakor egyéb, más körülményeket is figyelembe venni. **A nyomás hatása a ragasztandó anyagok átmelegedésére.** Az eddigiekből kitűnik, hogy a külső nyomás alapvető jelentőséggel bír a ragasztandó felületek érintkezési feltételeinek megteremtésében. Ezzel azonban nem merül ki a nyomásnak a ragasztásnál játszott szerepe. A nyomás, a meleg ragasztásnál anyagok átmelegedésére is jelentős hatást gyakorol. Vizsgáljuk meg röviden ennek hatását a kontakt melegedési módnál. Az átmelegedési időt meghatározó tényezők közül legfontosabb a ragasztandó anyagok vastagsága. (Az átmelegedés sebességével a következő fejezetben bővebben foglalkozunk). Ez a vastagság a hőpréselés alatt állandóan változik; a változás annál nagyobb, minél nagyobb a külső nyomás értéke. A teríték vastagságváltozását a ábra szemlélteti. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-172.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A teríték vastagságának változása préseléskor $T_{1}$ - nyomás felvételének ideje; $T_{2}$ - a nyomás alatti présidő; V- vastagság Az ábrán jól látható, hogy a $\boldsymbol{T}_{1}$ szakaszon a külső nyomás felvételekor amikor még a faanyag hideg - a vastagság gyorsan csökken. A teríték összenyomódásának és a faanyag tömörödésének mértéke a külső nyomással egyenes arányban változik. A préselés, következő ( $T_{2}$ ) periódusában megkezdődik a faanyag átmelegedése, csökken a nyomással szembeni ellenállása, és ugyanazon erő hatására tovább folytatódik a faanyag tömörödése; következésképpen csökken a teríték vastagsága. De a tömörödés szorosan összefügg a fa hő-tulajdonságaival is (beleértve a hővezető képességet, amelytöl nagymértékben függ az átmelegedés ideje). Ennek következtében a külsö nyomás - megváltoztatva a teríték vastagságát s benne a fa tömörödésének mértékét - annál nagyobb mértékben hat az átmelegedési sebességre, minél nagyobb ez az érték. A kutatási eredmények azt mutatják, hogy a terítéknek a préslaptól azonos, de az élektől különböző távolságra lévő pontjaiban a hőmérséklet növekedése nem azonos (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-173.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra megy végbe. ábra. A préslaptól legtávolabb eső ragasztóréteg fel-melegedési görbéje a teríték szélső és középső zónájában, $14,3 \mathrm{~mm}$ vastagság, $143^{\circ} \mathrm{C}$ préshőmérséklet és $1,0 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$ présnyomás mellett. 1- középső zóna; 2- szélső zóna (a szélektől 75-100 mm-es távolságra) Az ábrán jól látható, hogy a középső zónában a hőmérséklet folyamatosan emelkedik, de intenzitása csökken. Az élekhez közel eső felmelegedési görbe (szélső zóna) kezdeti szakasza majdnem egybeesik a középső zóna felmelegedési görbéjével, de a felmelegedés további szakaszában ettől eltér. A görbe az a pontban törést szenved, ami melegedés intenzitásának csökkenését tükrözi; a második törésponttól (b) pedig a melegedés intenzitásának újbóli emelkedése figyelhető meg. A szélső zónák átmelegedésének intenzitáscsökkenése törvényszerűen A teríték nyomás alatti melegítése növeli a fa, és a benne lévő nedvesség hőmérsékletét. A $100^{\circ} \mathrm{C}$ hőmérséklet elérése után az éleken megkezdődik a nedvesség elpárolgása, ami gyakorlatilag megszünteti az élek hőmérsékletének további emelkedését mindaddig, míg azok teljesen ki nem száradnak. A melegedési jelenség másképp játszódik le a teríték azon részein, amelyek a szélektől beljebb helyezkednek el. Az itt keletkező gőz $100^{\circ}$ C-on meglehetősen alacsony nyomással rendelkezik, és nem tud az éleken elpárologni, mivel nem képes leküzdeni a teríték szélein lévő faanyag ellenállását. Meg kell említeni, hogy a víz, nyomás alatt $100^{\circ}$ C fölött válik gőzzé, így a gőzzé válás hőelvonása is később jelentkezik, vagy egyáltalán nincs is. (Ez a hőmérséklet és a nyomás viszonyától függ). A hőmérséklet növelésével azonban növekszik a gőznyomás, amely elérve egy bizonyos nagyságot, már képes leküzdeni az anyag ellenállását, így az éleken át eltávozik. Ettől a pillanattól kezdve - az eltávozó gőz okozta hőveszteség miatt - a teríték szélein a hőmérséklet növekedésének intenzitása csökken. A szélektől a középrész felé haladva egyre növekszik a gőz útjának távolsága, következésképpen egyre inkább növekszik az ellenállás, amelyet a kiáramló gőznek le kell győzni. Ez az ellenállás - az élektöl egy meghatározott távolságra - olyan nagyságúvá válik, hogy azt a teríték belsejében lévő, és az adott hőmérséklethez tartozó gőznyomás már nem képes legyőzni. Ettöl a távolságtól kezdve egészen a teríték közepéig helyezkedik el a "középső zóna", amely jelentősebb hőveszteség nélkül képes felmelegedni. A fentiekből kitűnik, hogy a "szélső zóna" nagysága mindenekelőtt a fának és a ragasztónak, a gőz áthatolásával szembeni ellenállásával határozható meg. Egy adott fafaj ellenállása a fa tömörödési fokától, vagyis a külső nyomás nagyságától függ. Tehát a nyomás változásával változik a szélső zóna - vagyis a lassan átmelegedő zóna mérete, amely a nyomás változásával fordítottan arányos. Az ábra jól szemlélteti, hogy a szélső zóna felmelegedési görbéje az elsö töréspont után egy meghatározott szöget zár be az abszcisszával, amely az (a) és (b) pontok közötti fokozatos felmelegedésre utal. Ennek oka a teríték, préseléskor fellépő tömörödése, amelynek következménye, a göz kiáramlásával szembeni ellenállás növekedése. Ez az állandóan emelkedő ellenállás csak a gőznyomás, azaz a hőmérséklet emelésével győzhető le. A fa további tömörödése, az ellenállás olyan növekedéséhez vezet, melynek hatására megbomlik a préslapok által termelt és az éleken leadott hőmennyiség közötti egyensúly. Ennek következtében a hőmérséklet - a teríték adott részén - intenzívebben kezd növekedni, ami a melegedési görbe második töréspontja (b) utáni lefutásával jellemezhető. Ily módon a nyomás - kontakt melegítéses hőátadásnál - a préselendő teríték melegedésének több jellegzetességét határozza meg. A nyomás gyorsítja az átmelegedést, mivel csökkenti a teríték vastagságát és annak hőve-zető-képességét. A nyomás idézi elő a teríték egyenlőtlen területi felmelegedését, azaz a szélső és középső melegedési zónák kialakulását, amelyek nagysága a nyomás nagyságának függvénye. A fenti megállapítások azonban csak az aránylag magas, $1,8-2,0 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$ külső nyomások mellett érvényesek. Az alacsony nyomás alkalmazása más változásokat idéz elő. Mindenekelőtt csökken a teríték középső zónájának átmelegedési sebessége, amelyet a kicsiny tömörödés következtében kialakuló hővezetési tényező eredményez. Ugyancsak csökken (esetleg nem növekszik) a hőmérséklet is, a felmelegedési görbe (a) és (b) pontjának megfelelően. Az ilyen csökkenés (vagy stagnálás) oka a teríték nagy gőzáteresztő-képessége, mely a fa alacsony tömörödésének következménye. A keletkezett gőz legyőzi a kis nyomás mellett kialakult szélső zóna ellenállást, amelynek az alacsony felmelegedési hőmérséklet az eredménye. Ugyanezen okok következménye a nagy területü szélső és a kisterületü középső zóna kialakulása is. A kis külső nyomásnál ( $0,1 ~ \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$-ig) a középső zóna (amely hőveszteség nélkül melegszik fel) gyakorlatilag nem alakul ki. A keletkezett gőz nem ütközik ellenállásba, így akadálytalanul távozhat a teríték bármely pontján, ami jelentősen csökkenti a hőmérséklet növekedésének intenzitását. A fa további tömörödése, az ellenállás olyan növekedéséhez vezet, melynek hatására megbomlik a préslapok által termelt és az éleken leadott hőmennyiség közötti egyensúly. Ennek következtében a hőmérséklet - a teríték adott részén - intenzívebben kezd növekedni, ami a melegedési görbe második töréspontja (b) utáni lefutásával jellemezhetö. Ily módon a nyomás - kontakt melegítéses hőátadásnál - a préselendő teríték melegedésének több jellegzetességét határozza meg. A nyomás gyorsítja az átmelegedést, mivel csökkenti a teríték vastagságát és annak hőve-zető-képességét. A nyomás idézi elő a teríték egyenlőtlen területi felmelegedését, azaz a szélső és középső melegedési zónák kialakulását, amelyek nagysága a nyomás nagyságának függvénye. A fenti megállapítások azonban csak az aránylag magas, $1,8-2,0 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$ külső nyomások mellett érvényesek. Az alacsony nyomás alkalmazása más változásokat idéz elő. Mindenekelőtt csökken a teríték középső zónájának átmelegedési sebessége, amelyet a kicsiny tömörödés következtében kialakuló hővezetési tényező eredményez. Ugyancsak csökken (esetleg nem növekszik) a hőmérséklet is, a felmelegedési görbe (a) és (b) pontjának megfelelően. Az ilyen csökkenés (vagy stagnálás) oka a teríték nagy gőzáteresztő-képessége, mely a fa alacsony tömörödésének következménye. A keletkezett gőz legyőzi a kis nyomás mellett kialakult szélső zóna ellenállást, amelynek az alacsony felmelegedési hőmérséklet az eredménye. Ugyanezen okok következménye a nagy területü szélső és a kisterületü középső zóna kialakulása is. A kis külső nyomásnál ( $0,1 ~ \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$-ig) a középső zóna (amely hőveszteség nélkül melegszik fel) gyakorlatilag nem alakul ki. A keletkezett gőz nem ütközik ellenállásba, így akadálytalanul távozhat a teríték bármely pontján, ami jelentősen csökkenti a hőmérséklet növekedésének intenzitását. **A nyomás hatása a préselendő teríték nedvességváltozására** A ragasztandó anyag és a ragasztóréteg mindig egy meghatározott mennyiségű nedvességet tartalmaz. A hőpréselés során ennek a nedvesség-mennyiségnek az eloszlása nem állandó. Kontakt hőátadásnál - ha a préslapok túllépik a 1000 C hőmérsékletet - a felületi réteg azonnal felmelegszik és a benne lévő nedvesség gőzzé alakul. Kis külső nyomás alkalmazásakor a faanyag nem tömörödik össze, így a gőz ellenállás nélkül távozik. Ennek eredményeképpen megkezdődik a felületi réteg száradása, amely késöbb az egész keresztmetszetre kiterjed. Így a teríték átlagos nedvességtartalma állandóan csökken. A külső nyomás növelésével (lásd az ábrát) megváltozik a nedvességvándorlás jellege, mivel a tömörödés következtében megváltozik a fa gőzvezető-képessége. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-174.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Nedvességvándorlás a préselendő terítékben <br> Sz- szélső zóna, K- középső zóna A középső zóna külső rétegeiben keletkező gőz már jelentős ellenállásba ütközik, és így nem tud szabadon távozni. (Esetleg nem is keletkezik a forráspont emelkedése miatt). A további hőközlés a hőmérséklet valamint a felületi réteg gőznyomásának emelkedését eredményezi. A belső, még hideg rétegekben gőztúlnyomás még nem keletkezik. Az ilyen nyomáskülönbség hatására a fa pórusaiban a külső rétegböl a középső rétegek felé irányuló páradiffúzió lép fel, amelynek következtében a külső rétegek nedvességtartalma csökken, a belsöké pedig emelkedik. A középső zóna átlagos nedvességtartalma a hőközlés ideje alatt pedig közel állandó marad. Meg kell azonban jegyezni, hogy a gőzdiffúzió következtében a középső rétegben nemcsak a nedvességtartalom növekszik, hanem annak felmelegedése is meggyorsul. Ennek oka, hogy a gőz az alacsony hőmérsékletű középső rétegbe kerülve lecsapódik, hőt ad le, amelynek következtében nö e rétegek hőmérséklete. A gőz - a teríték keresztmetszete mentén történő - vándorlása nagyobb sebességgel megy végbe, mint maga a hővezetés, ami a belső rétegek felmelegedését jelentősen meggyorsítja. A szélső zónák - a nagy ellenállás miatt lezártnak tekinthetők, a belső zónában a gőz állandó térfogaton melegszik. A felső zónában lévő cseppfolyós nedvesség a hőközlés következtében gőzzé alakul, amely növeli a nyomását. Ezt a nyomást belső gőznyomásnak nevezzük, melynek nagyságát a középső zóna meghatározott részének felmelegedési mértéke határozza meg. A teríték széleihez közeledve, egyre csökken a gőz távozását gátló ellenállás, így az, az éleken "képes" eltávozni, ezért itt erőteljes száradással kell számolni. A préselés befejeztével megszűnik a külső nyomás és csökken a gőz útja, vagyis a gőz távozását akadályozó ellenállás. Ahol ezek a feltételek kialakulnak ott lesz a középső zóna határa, amelyben a nedvességvándorlás a felületi rétegből a középső részbe irányul, és ahol a hőközlés alatt az összes nedvességtartalom állandó. A teríték többi része a "szélső zóna", ahonnan a gőz vízszintes irányban az éleken keresztül távozik, melynek következtében a szélső zóna erőteljes száradásával kell számolni. Az eltávozó nedvesség mennyisége nem állandó. Ez elsősorban a fa gőzvezetőképességétől, a nedvességtartalomtól, préselési hőmérséklettöl, valamint a fa tömöritési mértékétöl függ. A külsö nyomás növelése és alacsony gőzvezető-képességü fafaj (fenyö) alkalmazása a nedvességveszteség és a szélső zóna méreteinek a csökkenéséhez vezet. Ily módon hő-préseléskor a teríték szélső zónája fokozatosan kiszárad, de a középső zóna átlagos nedvességtartalma változatlan marad. A teríték belsejében gőznyomás lép fel, melynek nagysága a préselendő anyag hőmérsékletétől függ. A préselés befejezésével megszűnik a külső nyomás, ami mérsékli a fa tömörödését, melynek következtében csökken a gőz eltávozását akadályozó ellenállás is. Ha ez elér egy bizonyos határt, akkor megkezdődik a gőz eltávozása, a belső nyomás csökkenése és a belső nedvesség további melegedése, melyek a préselendő teríték átlagos nedvességtartalmának csökkenéséhez vezetnek. A száradási folyamat a nyomáscsökkentés alatt folyamatosan megy végbe. Az eltávozott gőz mennyisége egyenesen arányos a teríték kezdeti nedvességtartalmával és a préslapok hőmérsékletével. A nyomás csökkentése a ragasztásnál döntő fontosságú művelet. A nyomás gyors csökkentésekor azonban olyan nagyságú belső túlnyomás is keletkezhet, amely "szücsösödéshez", "laprobbanáshoz", illetve a ragasztás teljes tönkremeneteléhez vezethet. Ezek a hibák akkor jelentkeznek, <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-175.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra amikor a gyors nyomáscsökkenés a belső nyomásnál alacsonyabb értéket ér el. Ez a hiba kiküszöbölhetö, ha a nyomáscsökkentés két szakaszban hajtjuk végre: az első - a maximumtól a belső gőznyomással megegyező értékig; a második - a belső gőnyomás értékétől a prés nyitásának kezdetéig. A 153. ábrán a teríték gőzáteresztő-képessége, a belső gőznyomás, a nyomás csökkentés sebessége és időtartama közötti összefüggés látható. ábra. A nyomáscsökkenés sebessége $\boldsymbol{T}_{\mathbf{1}}$ - a nyomáscsökkenés ideje az első periódusban; $\boldsymbol{T}_{\mathbf{2}}$ - a nyomáscsökkenés ideje a második periódusban Az első szakaszban a nyomás bármilyen technikailag megvalósítható sebességgel csökkenthető, mivel ebben a periódusban a belső gőznyomás mindig kisebb marad, mint a külső, ezért nem kell tartani meghibásodástól. A második szakaszban azonban a külső nyomást fokozatosan kell csökkenteni, de csak olyan mértékben, hogy a gőz fokozatosan, hibaokozás nélkül tudjon eltávozni. A külső nyomás csökkentésének megengedhető sebességét a préselendő anyag gőzáteresztő-képessége határozza meg, de minden konkrét esetben kísérletek alapján célszerű meghatározni. A második szakaszban, nagy gőzáteresztő-képességű anyagoknál nagyobb nyomáscsökkentési sebesség engedhető meg. Az ábrán jól látható, hogy a külső nyomásnak a maximumtól (p) az $\mathbf{p}_{1}$ nyomásig (ami azonos a belső gőznyomással) történő csökkentése a $\boldsymbol{T}_{1}$ idő alatt bármilyen sebességgel történhet. A második periódusban a nyomás csökkentésének ideje ( $\boldsymbol{p}_{\mathbf{1}}$-től a présnyitásig) a belső gőznyomás nagyságától, a teríték gőzvezető-képességétől, valamint a nedvességtartalomtól függ. Minél magasabb a teríték hőmérséklete, annál nagyobb a benne lévő gőz nyomása, tehát a második periódus kezdetét meghatározó külső nyomás ( $\boldsymbol{p}_{\mathbf{1}}, \mathbf{p}_{\mathbf{2}}$ ) értéke is ( $\boldsymbol{B}, \boldsymbol{C}$ eset a 153. ábrán). A középső zóna egyenletes felmelegedésekor, vagyis azonos belső gőznyomás mellett, a nyomáscsökkentés ideje hosszabb, sebessége pedig kisebb lesz, ha a teríték gőzvezető képessége alacsony, illetve magas a nedvességtartalma (A eset összehasonlítva B-vel). Amennyiben a teríték gőzvezető képessége és nedvességtartalma azonos (B és $\boldsymbol{C}$ eset), akkor a nyomás csökkentésének sebessége nem függ a belső gőznyomás értékétől, de a nyomáscsökkentés ideje arányosan növekszik a gőznyomás nagyságával. A $100^{\circ} \mathrm{C}$ hőmérséklet alatti ragasztásnál a külső nyomás csökkentésének sebessége bármilyen lehet, azaz a második periódus figyelmen kívül hagyható. A fentiek alapján megállapítható tehát, hogy a terítéknek a ragasztáskor fellépő hőmérséklet-, és nedvességtartalom változása, és ezeknek a külső nyomással való összefüggése igen jelentős szerepet játszik a ragasztás technológiai paramétereinek megválasztásában. Ismeretes, hogy vannak olyan ragasztóanyagok, amelyeknél a megszilárdulás elsősorban száradási folyamat eredményeképpen jön létre. Már említettük, hogy a hőpréselésnél a legnagyobb mennyiségü nedvességet a teriték szélső zónája és a préslapokkal közvetlenül érintkezö felületi rétegek veszítenek. Ezeken a helyeken alakulnak ki leginkább a fent említett ragasztók megkeményedési (száradási) idejének csökkentési feltételei. A középső zóna belső rétegei esetén préselésnél nem csökken, hanem növekszik a bennük lévö nedvességtartalom. A ragasztóréteg száradása lassabban megy végbe, és a ragasztott kötés bennük késöbb alakul ki, mint a teríték többi részében. Ebből következik tehát, hogy a száradással keményedő ragasztók ragasztástechnológiai körülményeit a középső zóna belső rétegeinek tulajdonságaihoz kell viszonyítani. Feltétlenül tanulmányozni kell, hogy ragasztáskor e zóna ragasztórétegében milyen mértékben játszódik le a száradási folyamat, és a kialakult ragasztott kötés nem megye tönkre a külsö nyomás megszünésével. A maximális szilárdság ugyanis csak az utószáradáskor alakul ki. Az ilyen száradás a legintenzívebben a külső nyomás megszűnésekor megy végbe. Az ebben a szakaszban eltávozó nedvesség mennyisége nő a hőmérséklet emelkedésével, a hőmérsékletemelkedés sebessége viszont a külső nyomás nagyságától függ. Ennek növelésével a teríték gyorsabban melegszik, és azonos melegítési idő alatt a fa és a nedves réteg nagyobb mérvü felmelegedése jön létre, illetve a terítékben nagyobb mértékű a hőakkumuláció. E hő hatására megy végbe a nyomás megszűnésekor a nedvesség elpárolgása és a ragasztóréteg megszilárdulása. (A szintetikus, termoreaktiv ragasztók megszilárdulásának intenzitása egyenesen arányos a ragasztóréteg felmelegedési sebességével és mértékével). Hőpréseléskor, a szélső zóna belső rétegeiben a hőmérséklet lassabban emelkedik, mint a teríték többi részén, így bennük a ragasztó térhálosodása is később játszódik le. Ezért a termoreaktív ragasztók alkalmazásakor a ragasztás feltételeit a szélső zóna előbb említett tulajdonságainak figyelembevételével kell megállapítani. Összefoglalva megállapítható, hogy hőpréseléskor a külső nyomás - mivel meghatározza a nedvességvándorlás jellegét és a különböző zónák hőmérsékletemelkedésének mértékét - az egyik olyan fontos tényező, amely alapján a ragasztás feltételei megállapíthatók. **A fa tömörödése hideg és meleg ragasztáskor** A fában, a hideg és meleg ragasztáskor bonyolult, egymással szoros összefüggésben lévő folyamatok mennek végbe. Ezekhez tartozik a fa tömörödése is, amely jelentős hatást gyakorol a ragasztott kötés kialakulására. A préseléskor keletkező általános (teljes) deformáció a rugalmas és a maradandó (plasztikus) deformációból tevődik össze. A fa tömörödése igen bonyolult folyamat, és korántsem tisztázódtak teljesen a tömörödés feltételei, valamint az alkalmazott ragasztástechnológiai paraméterek közötti kapcsolatok. Nyomás hatására a fa tömörödik, megváltoztatva a nyomóerő irányába eső méreteit. A teljes tömörödés nagysága elsősorban a fa szerkezeti felépítésétöl, nedvességtartalmától, hőmérsékletétöl és a külső nyomás nagyságától függ. Az ábra a fenyő alakváltozása és a külső nyomás közötti összefüggést ábrázolja - amely általános diagramként is felfogható -, mivel jellege minden fafajra jellemző, de a deformáció számszerű értéke fafajonként változik. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-176.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A fenyő - radiális irányú - nyomási deformációjának diagramja 1- száraz faanyag; 2- nedves faanyag A fának nyomás hatására létrejövö teljes méretváltozása három fázisra osztható: Az első fázisban elsősorban a kevésbé szilárd korai pászta tömörödik, amely a korai pászła sejtfalainak plasztikus folyásáig tart. A második fázis a sejtfalak plasztikus folyásától kezdődik, és e fázis alatt a tavaszi pászta sejtfalai összeroppannak, illetve a kései pászta sejtfalai is kezdenek összenyomódni; ezért a második fázis fokozatosan megy át a harmadikba, ahol a kései pászta sejtfalai tömörödnek. Mivel ezek a sejtfalak igen vastagok, ezért csak igen magas nyomás hatására ( $\cong 35 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$ ) roppannak össze. A deformáció nagyságára (egyben a tömörödés mértéke is) igen jelentős hatást gyakorol a fa nedvességtartalma (lásd az ábrát). Mint az ábrán is jól látható, a nyomás hatására az abszolút száraz faanyag egy bizonyos nagyságú deformációt ér el. Ugyanilyen külső nyomás mellett, de nagyobb nedvességtartalomnál a deformáció növekedése fi- <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-177.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra gyelhető meg, amely a maximumot a rosttelítettségi pontnál éri el. A szabad víz növekedésével (ugyanolyan nyomásviszonyok mellett) a deformáció észrevehetően csökken. A fa deformációja és nedvességtartalma közötti törvényszerű összefüggés a sejtfal felépítésének micelláris elméletével magyarázható, amiből az is következik, hogy hideg ragasztáskor a deformáció mértékét a fa térfogati sűrűsége, szöveti szerkezete és nedvességtartalma, valamint a külső nyomás nagysága határozza meg. ábra. A préselendő fa teljes deformációja a nedvességtartalom függvényében u=RT- rosttelítettségi pont A ragasztási folyamatok nagy része azonban magas hőmérséklet alkalmazása mellett megy végbe. A tapasztalatok azt mutatják, hogy a magas hőmérsékletű ragasztásnál (azonos egyéb feltételek mellett) a fa deformációja nagyobb, mint a hidegragasztáskor. Ez a jelenség a fa belső súrlódásának a csökkenésével magyarázható. Ennek nagysága ugyanis nemcsak a "kenőanyag" szerepét játszó micellák közötti nedvesség mennyiségétöl, hanem annak viszkozitásától is nagymértékben függ. A hőmérséklet pedig olyan tényező, amely nagymértékben befolyásolja a viszkozitást, mégpedig úgy, hogy a hőmérséklet emelkedésével a viszkozitás csökken. A hőmérséklet emelkedésével egyidejüleg a vázszerkezetet kitöltő anyagok lágyulása is bekövetkezik, ami által csökken a külső nyomással szembeni ellenállásuk. Ezek a jelenségek együttesen a belső súrlódás csökkenéséhez, így a préselésnél átmelegedett faanyag deformációjának növekedéséhez is vezetnek. A melegítés hatásának mértéke a fa nedvességtartalmától függ. A száraz fa belső súrlódását a melegítés csak kismértékben befolyásolja. A nedvességtartalom emelkedésével a melegítés hatása viszont növekszik, és maximumát a rosttelítettségi határnál éri el. A deformáció illetve a tömörödés nagysága a meleg ragasztáskor elsősorban a fa térfogati sűrűségétöl, szöveti felépítésétöl, nedvességtartalmától, a melegítési hőmérséklettől és a külső nyomás nagyságától függ. A fentiek alapján megállapítható, hogy a fa tömörödési folyamata meleg préseléskor - az alábbiak miatt sokkal bonyolultabb, mint a hideg préseléskor: - A keletkezett teljes deformáció nagyobb, mint a hideg ragasztásnál, az alkalmazott magasabb nyomás és a kisebb belső súrlódás miatt. - Jelentősen nagyobb a maradandó deformáció, mint a hidegragasztásnál. -••A teljes és maradandó deformációra a nyomáson kívül, a fa kezdeti hőmérséklete és nedvességtartalma, valamint a teríték felmelegedésének mértéke és a présidő is jelentős hatást gyakorol. -••••A felmelegedés és a nedvességvándorlás különbözősége következtében (amelyek a teríték keresztmetszete, valamint a szélességi és hosszúsági méretei mentén jönnek létre) a teríték szélső zónáiban, nagyobb mértékű maradandó alakváltozások jönnek létre. Az eddigiekben a nyomásnak, a ragasztandó anyagok méretváltozására, átmelegedésére és nedvességváltozására gyakorolt hatását vizsgáltuk. A nyomásnak azonban egyéb szerepe is van a ragasztott kötés kialakitásában: - Ha a ragasztandó felületek, görbültek, illetve rajtuk felületi egyenetlenségek vannak, akkor a felületek érintkezését szolgáló nyomás nagysága a felületek nagyságától, a síktól való eltérésük fokától, a rajtuk lévő egyenetlenségek mértékétől, valamint a ragasztandó anyagok keménységétöl függ. A gyakorlatban sokszor alkalmaznak magas nyomást a rosszul előkészitett, vagy görbe felületek ragasztásakor. Annak ellenére, hogy a magas nyomás biztosítja ugyan a felületek érintkezését - sőt a ragasztás az alkatrészt meg is tartja ebben az állapotában - de a ragasztórétegben jelentős feszültségek keletkeznek, amelyeknek következtében felhasználáskor, illetve terheléskor a ragasztott kapcsolat tönkremehet. - A ragasztandó anyagok tulajdonságai mellett az alkalmazott nyomás nagyságára a ragasztó viszkozitása is jelentős hatást gyakorol. Nagy viszkozitású ragasztó alkalmazása esetén a ragasztó egyenletes eloszlását, és vékony ragasztóréteg kialakulását csak a "magas" présnyomás biztosítja. - o A szűkséges nyomás nagysága a ragasztás módjától is függ, mivel a hideg és a meleg fa rugalmas tulajdonságai különböznek egymástól és a ragasztó folyékonysága is függ a melegítés hőmérsékletétől. Ezért a magasabb hőmérsékleten kisebb, az alacsonyabb hőmérsékleten pedig nagyobb nyomást célszerű alkalmazni. - o- Hosszú nyíltidő esetén, a ragasztóréteg felületén egy magas viszkozitású "hártya" alakul ki, amely gátolja a felület megfelelő nedvesítését. Ilyen esetekben a ragasztás minősége valamennyire javítható a nyomás növelésével, ami "összetöri" a ragasztó felületén kialakult réteget és lehetővé teszi, hogy a ragasztó megfelelően nedvesítse <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-178.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra a másik ragasztandó felületet. A nyomás és a ragasztási szilárdság közötti összefüggést az ábra szemlélteti. ábra. A nyomás és a ragasztási szilárdság közötti összefüggés 1- kontaktmelegítés; 2 nagyfrekvenciás melegítés Az ábrán jól látható, hogy meghatározott nyomáshatárok között (0,3-0,7 $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ ) a ragasztási szilárdság gyakorlatilag nem változik. A további nyomásnövekedés következtében beálló szilárdságcsökkenés azzal magyarázható, hogy a nagy nyomás kiszorítja a ragasztót a felületek közül, így a túl kevés ragasztó nem biztosítja a szűkséges ragasztási szilárdságot. A nagyfrekvenciás ragasztásnál jelentkező alacsony ragasztási szilárdság az intenzív melegedés hatására létrejövő ragasztóanyag-ritkulás, illetve habosodás eredménye. A szerves oldószeres ragasztóknál gyakran alkalmazzák a "kontakt ragasztási módot" (a mindkét felületre felhordott ragasztó, hosszú nyiltidejü ragasztórétegeinek összenyomása). A "kontakt-ragasztásnál", a nyomás fokozásával nő a ragasztási szilárdság (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-179.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A szerves oldószeres ragasztó ragasztási szilárdsága a présnyomás függvényében, különböző pihentetési idők után (felhordás: $2 x=200 \mathrm{~g} / \mathrm{m}^{2}$; nyílt idő- 30 perc; présidő- 2 perc). Pihentetési idők: 1-7 nap; 2-1 óra A kontaktragasztásnál tapasztalható jelenség könnyen megérthető, ha figyelembe vesszűk, hogy a ragasztó, a ragasztás pillanatában már nem folyékony. Az egyesülés tehát nem két folyékony felület spontán egyesülése, hanem autó-adhéziós folyamat. **A fémipari ragasztásoknál alkalmazott nyomással** kapcsolatban néhány megjegyzést kell tenni. A szűkséges nyomás (sajtolási, présnyomás, kikeményítő nyomás) nagysága a legtöbb ragasztó esetében viszonylag csekély. Ezt a ragasztó viszkozitásától függően úgy kell meghatározni, hogy a ragasztó a ragasztandó felület érdességi mélyedéseit tökéletesen kitöltse. Ugyanakkor meg kell akadályozni, hogy a ragasztó kiszoruljon a ragasztási hézagból. A nyomásra és hőmérsékletre vonatkozó megfelelő adatok a táblázatban, vagy a ragasztószállító cégek termékismertetőiben találhatók. | Ragasztótipus | Fazékid ö | Keményitési feltételek | | | Elémetõ húzó-nyirósziárdság, $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | | hőmérsékl et, ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ | idõ, t | nyomás, $\mathrm{kp} / \mathrm{cm}^{2}$ | | | Fenolgyanták | | 145 | 25 perc | $4 \div 7$ | $1 \div 2,2$ | | | | 145 | $15 \div 30 p$ | $4 \div 20$ | $3,2 \div 3,5$ | | | | 180 | 5 p | | | | Fenol és polivinil gyanta | | 145 | 30 p | $4 \div 10$ | $2,5 \div 3$ | | Fenol poli(vinil-acetát)-al | | 145 | 1 óra | $10 \div 20$ | $2 \div 2,4$ | | Epoxigyanták | 2 óra | 150 | $3 \div 60^{0}$ | $0,3 \div 3,3$ | $3,5 \div 3,6$ | | | | 130 | 14 ό | Kontakt | $3 \div 3,2$ | | | | 20 | 24 ό | Kontakt | $2,8 \div 3$ | | | | 20 | 36 ό | Kontakt | $2 \div 2,4$ | | Telitetlen poliészter gy. | 2 óra | 20 | 6 ó | - | - | | | | 15 | $20 \mathrm{p} \div 11 \mathrm{~h}$ | Kontakt | - | | Epoxi-poliészter gyanták | | 20 | 12 ό | 5 | $2 \div 2,3$ | | Akrilgyanták | 30 perc | 20 | $5 \div 10$ ó | $1 \div 10$ | $1,8 \div 2,2$ | | Metakrilgyanták | 50 perc | 80 | 6 ό | $0,5 \div 3$ | | | Poliuritángyanták | | $20 \div 105$ | $40 \mathrm{p} \div 40^{\circ}$ | $0,5 \div 5$ | | > [!caption] > Táblázat A nyomás jelentősen befolyásolja a ragasztóréteg, és így a ragasztott kötés szilárdságát. Ez függ még a ragasztó fajtájától, valamint a ragasztónak a kikeményedés közben tanúsított viselkedésétől is, pl. attól, hogy képződnek-e ilyenkor gázok vagy sem. Például: Gőz képződése kémiai polikondenzációs folyamat következtében, mint a fenolalapú ragasztóknál; Nincs gőzképződés, mint az epoxigyanta alapú ragasztóknál. **Fenolgyanta alapú ragasztók** Ezeket a polikondenzáció útján keményedő különleges ragasztókat nagyobb nyomás ( $2,5 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$ ig) mellett kell ragasztani. Erre két okból van szűkség: * A lehasadt reakciótermékeknek a ragasztórétegből való könnyebb és biztosabb eltávolítása érdekében és * a keletkező pórusok lezárása miatt. Ilyenkor tehát nyomást kell kifejteni: A) a ragasztórétegre; ez a nyomás nagyobb legyen, mint a kikeményedési hőmérsékleten uralkodó gőznyomás; B) a ragasztandó alkatrészekre, ha ezek nem pontosan illeszkednek egymáshoz, C) általában azért, hogy a folyékony ragasztó áramoltatásával egyenletes eloszlást éljünk el. A teljes kikeményítési nyomás tehát nagyobb legyen, mint ennek a három nyomásértéknek az összege ( $\mathrm{A}+\mathrm{B}+\mathrm{C}$ ), ellenkező esetben likacsos ragasztóréteget kapunk, amelynek kötési szilárdsága nagyon gyenge. Általában $2,0 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$ rászorító nyomás elegendő. Túl nagy nyomásnak is hibás kötés lesz a következménye. **Epoxigyanta alapú ragasztók** Epoxigyanta alapú ragasztókhoz kisebb kikeményítési nyomás is elegendő, de nagyobb kell, mint az a) pontban feltüntetett két utolsó ( $\mathrm{B}+\mathrm{C}$ ) nyomásérték. Ehhez a ragasztótípushoz tehát, amelyből nem hasadnak le folyékony alkotók, elegendő az úgynevezett kontaktnyomás. Nagyon fontos, hogy a szorító nyomás az egész felületre egyenletesen hasson. Ha a nyomáseloszlás nem egyenletes, egyenetlen rétegvastagságot kapunk, s ennek következtében a ragasztott kötés gyenge lesz. Szem előtt kell tartani azt is, hogy túl nagy vagy túl kis nyomás is rontja a kötési szilárdságot. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-180.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra A legfontosabb ragasztótípusok alkalmazása esetén a szorító nyomásnak a kötési szilárdságra kifejtett hatását szemlélteti a ábra. ábra. A nyomás hatása néhány ragasztótípus ragasztási szilárdságára 1- Fenol gyanta, 2- Elegy polimerizátum, 3- Epoxigyanta (melegen keményítve), 4- Epoxigyanta (hidegen keményítve) A 159/a és ábra néhány konkrét ragasztóanyagra vonatkozó szilárdsági adatai tartalmazza. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-181.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Az illesztéskor kifejtett rászorító nyomás hatása néhány ragasztómárka kötési szilárdságára. A ragasztandó anyag: AlCuMg, ( $t=20 \mathrm{~min}$ ); a) $l_{u u}{ }^{2}=10 \mathrm{~mm}$ és $b^{3}=25 \mathrm{~mm}$; 1- Agomet M; 2- Metallon K (meleg); 3- Araldit 106 (meleg); 4- Araldit 106 (hideg) b) $I_{\ddot{u}}=20 \mathrm{~mm}$ és $b=15 \mathrm{~mm}$; (1-Redux 775; 2- Araldit I; 3- Agomet E; 4- Sicomet V.) ### 4.6.3. A préshőmérséklet és a présidő szerepe a ragasztáskor A ragasztó megszilárdulása a ragasztási folyamat alapvető mozzanata. A megszilárdulás ideje alatt megy végbe a polimer szerkezeti átalakulása, az adhéziós-kohéziós kapcsolatok kialakulása, valamint a belső feszültségek egy részének keletkezése. A ragasztó megkeményedése különböző hőmérséklet-idő viszonyok között mehet végbe (lásd az ábrát). A préshőmérséklet-présidő kapcsolata - elméleti úton - az alábbiak szerint közelíthető meg: Valamely polireakció végbemenetelének termodinamikai valószínűsége még nem jelenti, hogy a reakció olyan sebességgel játszódik le, amelyik technológiailag is alkalmazható mennyiségű terméket produkál. A termikusan aktivált polireakciókra is érvényes, hogy a reakciósebességi állandó exponenciálisan nő a hőmérséklettel. A polireakciók sebességnövelésének az egyik útja tehát a hőmérséklet növelése. A hő-mérséklet emelésének viszont határt szab az egyensúly eltolódása a kiinduló termékek irányába. A reakciósebességi állandó hőmérséklet-függésében a folyamat aktiválási energiája is szerepet játszik. A reakciósebesség növelésének másik útja katalizátorok - esetleg iniciátorok - alkalmazása. A katalizátorok - hatásmechanizmusuk részletesebb elemzése nélkül - végeredményben a reakciók aktiválási energiaszűkségletét csökkentik. Így katalizátorok alkalmazásával alacsonyabb hőmérsékleten, nagyobb reakciósebességet lehet elérni. A katalizátorok csak a reakciósebességre fejtik ki hatásukat, az egyensúly helyzetét nem befolyásolják! <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-182.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A préshőmérséklet és a presidő kapcsolata A technológiai paramétereket, illetve a ragasztás feltételeit - így a ragasztási hőmérséklet is - tehát az előbb idézett elméleti összefüggés figyelembevételével kell megállapítani. A gyakorlatban a ragasztást vagy normál, azaz szobahőmérsékleten (20-22 ${ }^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}$ ), vagy ennél magasabb hőmérsékleten végzik. Normál hőmérsékleten, amikor a hőmérséklet csak igen kis határok között változik, a megkeményedés ideje csak a ragasztó és a katalizátor tulajdonságaitól függ. Melegítéskor azonban számtalan variációs lehetőség áll fenn, amely már nemcsak a ragasztó és a katalizátor tulajdonságaitól, hanem a hőtechnikai körülményektől, azaz a ragasztás módszereitől is függ. A ragasztási hőmérséklet elemzését az alsó- és felső határok kitűzésével célszerű kezdeni. Az alsó határ meghatározásánál aránylag egyszerú dolgunk van, hiszen a faiparban alkalmazott ragasztók nagy részénél víz az oldószer, így a $0^{0} \mathrm{C}$ alatti felhasználás kizárt. A minimális hőmérsékletet $10^{0} \mathrm{C}$-ban célszerű meghatározni, mivel itt már a ragasztók viszkozitása megfelelő a felhordáshoz, illetve a nem kémiailag kötő PVAC ragasztók fehéredési pontjai is e hőmérséklet alatt ( $5-7^{0} \mathrm{C}$ ) találhatók. Probléma mentes ragasztáshoz azonban a $15-20^{0} \mathrm{C}$ minimális hőmérséklet ajánlható. A maximális ragasztási hőmérséklet megállapításához vizsgáljuk meg a fában, a magas hőmérséklet hatására lejátszódó folyamatokat: - $\mathbf{1 0 0}^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}$-on távozik a víz; - 170-180 ${ }^{\circ} \mathrm{C}$-on a lignin-szénhidrát kapcsolatok és a színanyagok bomlása indul meg és e körül van a lignin üvegesedési hőmérséklete is. - 200-220 ${ }^{\circ} \mathrm{C}$-os hőmérsékleten indul meg a hemicellulózok bomlása és végül - 360-380 ${ }^{\circ} C$-on a cellulóz bomlásának exoterm (hőtermelő) folyamata játszódik le, ami jelentős gázfejlődéssel jár. A ragasztás szempontjából fa termikus bomlásának folyamata a hőmérsékleten és a ható időn (hőmérséklet-idő szuperpozició) kívül függ a hőmérséklet emelkedésének sebességétől; a hőutánpótlás intenzitásától; az alkalmazott nyomástól, mint külső tényezőtől; a fafajtól és a nedvességtartalomtól, mint belső tényezőtől. A fentiekből megállapítható, hogy a megengedhető maximális ragasztási hőmérséklet $\boldsymbol{\cong} \mathbf{2 0 0}^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}$ körül határozható meg, rövididejű hőhatás esetén. A továbbiakban vizsgáljuk meg a gyakorlatban alkalmazott - a szélsőértékek közötti hőmérsékleti szakaszokat. A $\mathbf{1 5}$-20 ${ }^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}$-on (szobahőmérsékleten) végzett ragasztás az úgynevezett hidegragasztás. Időtartama kizárólag a ragasztó reakcióképességétől, a katalizátor minőségétől és mennyiségétől függ. A présidő 0,5-8 óra között változhat. A présidővel kapcsolatosan azonban meg kell jegyezni, hogy ma már kifejlesztettek olyan sajátos gyorsragasztókat, amelyek ezen a hőmérsékleten már 8-20 perc alatt biztosítják a megfelelő szilárdságot. Nem beszélve a ciánakrilát alapú ragasztókról, ahol a kötési idő egy percen belül van. (Természetesen ez utóbbiakat nem a fa ragasztásához alkalmazzák). A 40-60 ${ }^{\circ} \mathrm{C}$-s hőmérsékleten való ragasztást a hőre lágyuló anyagok, illetve ragasztók használatakor alkalmazzák. Ilyen alacsony hőmérsékletet célszerű akkor is alkalmazni, ha a ragasztandó anyagok hődilatációs együtthatói közötti különbségek nagyok, és így ezen a hőmérsékleten a szerkezetben aránylag alacsony termikus feszültségek keletkeznek. A 90-100 ${ }^{\circ} \boldsymbol{C}$ ( $100^{\circ} \mathrm{C}$ alatt!) hőmérséklet tartományt nagyfrekvenciás ragasztáskor alkalmazzák. A présidő a termék jellegétől függően 1-6 perc között változhat. A 105-115 ${ }^{\circ} \boldsymbol{C}$-s hőmérsékletet hagyományos furnérozáskor (többszintes hőprés, kézi terítékképzés, illetve kézi berakás és kiszedés) alkalmazzák. A présidő a furnérvastagság függvényében 6-10 perc. A 120-145 ${ }^{\circ} \boldsymbol{C}$-t alkalmaznak az egyszintes ütemprés esetén (présidő: 1-2 perc), illetve a lécbetétes bútorlap és a rétegelt lemez gyártásakor. Az utóbbi esetben a présidő (a vastagságtól függően) 3-20 perc között ingadozhat. Vizsgáljuk meg, hogy van-e értelme külön választani az egy- és a többszintes hőprések üzemi hőmérsék-leteit (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-183.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A különböző katalizátorérzékenységű karbamid formaldehid ragasztók kötési ideje a hőmérséklet függvényében ( $1 \% \mathrm{NH}_{4} \mathrm{Cl}$ adagolásakor). Katalizátor érzékenység: 1-120s; 2-100s; 3-60s Az ábrán jól megfigyelhető, hogy a $140-150^{\circ} \mathrm{C}$ feletti a hőmérsékletnövekedés már nem eredményezi a ragasztó keményedési idejének számot- tevő csökkenést. Ezt, elméletileg "a reakciósebesség exponenciális hőmérsékletfüggése" támasztja alá. A furnérozási (borítási) folyamatok elemzése alapján az is kiderül, hogy a többszintes hőpréseknél 115-120 ${ }^{\circ} \boldsymbol{C}$-nál magasabb hőmérséklet alkalmazásának azért sincs értelme, mert a furnérozó sor teljesítményét elsősorban nem a ragasztó kikeményedési ideje, (a prés teljesítőképessége), hanem a terítékképzés és az egyéb segédműveletek időszűkséglete határozza meg. Tehát a gyorsan kötő ragasztók előnyei nem használhatók ki. Ugyanakkor az egyszintes hő-préseknél a préshőmérséklet jelentősen befolyásolja a teljesítményt. A 150-220 ${ }^{\circ} \mathrm{C}$-os hőmérsékletet egyes olvadékragasztók megömlesztésekor használnak, a présidő nem több 1-2 s-nél. Itt döntően a felviteli viszkozitás elérése érdekében használjuk a magas hőmérsékletet, mert általában nem kémiailag kötő olvadékragasztót alkalmaznak. Az alábbiakban néhány ragasztót jellemzünk a préshőmérséklet és présidő figyelembe vételével. A glutinenyv jellegzetesen ömlesztett enyv, ezért gyorsan megdermed. Ekkor azonban kötőerejének még csak egy része alakul ki. A 40-50\%-os, koncentrált enyvoldatoknál fél órás préselés után végső szilárdságának még csak a felét éri el. A gyakorlatban tömörfa ragasztásánál általában 0,5-1 órás présidőt alkalmaznak. A melegített lapokkal végzett furnérozásnál pedig 1,5-2 óra a présidő. (Az utóbbi présidők magasnak tűnhetnek, de figyelembe kell venni, hogy a furnérozásnál általában nagyobb munkadarabokkal dolgoznak, amelyek hőkapacitás nagyobb). A kazein enyv alkalmazásánál a présidőt nagymértékben befolyásolja a ragasztandó alkatrészek nedvességtartalma. 8-11 \% nedvességtartalom esetén tömörfa alkatrészek ragasztásakor 15-30 perces, furnérozásnál ennél hosszabb présidővel kell számolnunk. Az enyvréteg a teljes szilárdságát megközelítőleg 24 óra múlva éri el. Meg kell azonban jegyezni, hogy a ragasztási szilárdság kezdetben alacsonyabb, mint a glutinenyvnél. A nyírószilárdság maximális értéke viszont a kazein enyv alkalmazásakor magasabb ( $14 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$ ), mint a glutin-enyvnél ( 10 $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ ). A PVAC ragasztók megkeményedésének időbeli befolyása hasonló, mint a kazeinenyvnél. A PVAC ragasztó azonban a ragasztás kezdetén magasabb szilárdsággal rendelkezik, mint a kazeinenyv. Száraz, feszültségmentes, tömör faanyag ragasztására szobahőmérsékleten 1045, furnérozásra 40-60 perces présidő szűkséges. A préselési hőmérséklet növelésével csökken a présidő. Például $50{ }^{0} \mathrm{C}$-os ragasztási hőmérsékleten a présidő $60 \%$-al csökken. Meleg ragasztáskor azonban figyelembe kell venni a PVAC ragasztók termoplasztikus tulajdonságát. Túlságosan felmelegített ( gt;50-60{ }^{0} \mathrm{C}$ ) ragasztórés a nyomás megszűnte után - a kialakult belső feszültségek hatására - megnyílhat. A lágyító nélküli PVAC ragasztók rövid ideig tartó terhelésnél a kazein enyvhez hasonló szilárdsági értékeket mutatnak, tartós terhelésnél azonban nagyon eltérő a viselkedésűek. A látszólagos keménység ellenére a száraz PVAC ragasztórés még viszkoelasztikus. A viszkoelaszticitást a nehezen párolgó oldószerek még fokozhatják. A szerves oldószeres (kontakt) ragasztókat szobahőmérsékleten alkalmazzák, a présidő nem játszik szerepet a ragasztott kötés kialakulásában. A karbamid-formaldehid ragasztók megkeményedésekor, mint általában a kémiai folyamatoknál, a reakciósebességét erősen befolyásolja a hőmérséklet. A $10^{\circ} \mathrm{C}$ hőmérsékletemelkedés megközelítőleg kétszeres reakciósebesség gyorsulást eredményezhet. Ennek megfelelően az optimális préshőmérséklet kismérvű csökkenése is a présidő lényeges meghosszabbodását okozza. Különösen érvényes ez a hideg ragasztásnál, ezért a ragasztást $15^{0} \mathrm{C}$-nál alacsonyabb hőmérsékleten kerülni kell. A meleg-, illetve a forró ragasztásnál a keményedési idő hőérzékenységét a ragasztandó anyagok melegítési ideje ellensúlyozza. A furnérozáshoz (borításokhoz) az alábbiak szerint adható meg a présidő közelítő értéke ( $100-115{ }^{\circ} \mathrm{C}$ préshőmérséklet, 19 mm -es forgácslap-, $0,7 \mathrm{~mm}$ furnér vastagság) alapidő 6 perc +1 perc furnérvastagság mm-enként. Az egyszintes hőpréseknél - ahol a préshőmérséklet $120-140^{\circ} \mathrm{C}-$ a présidő 1 perc körüli érték is lehet. A $\mathbf{5}^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}$ hőmérsékletváltozás hidegragasztásnál a présidőfeleződését, vagy duplázódását eredményezheti; a meleg ragasztáskor ez az arány jóval kisebb. Kiegészítésül alá kell húzni, hogy a meleg ragasztás présideje két részidőből tevődik össze: az egyik a ragasztó megkeményedésének ideje, amely nagymértékben függ a hőmérséklettől; a másik a felmelegedési idő, amely a reakcióhő eléréséhez szűkséges, és amelyet a kis hőmérsékletváltozások alig befolyásolnak. Mivel a présidő nagy részét a felmelegedési idő teszi ki, így a hőmérsékletváltozás hatása kevésbé érvényesül. ### 4.6.4. A ragasztás szilárdsága A ragasztási szilárdságot, a ragasztás különböző szakaszaiban lehet vizsgálni: a présben elért "préselési szilárdság"-ot, a pihentetés utáni "kezdeti szilárdság"-ot, és a maximális szilárdság elérése után kialakult "végső szilárdság"-ot. Ez a felosztás természetesen csak feltételes, mivel van olyan ragasztási mód, ahol közvetlenül a préslapok nyitása után kialakul a maximális szilárdság, azaz a préselési és a kezdeti szilárdság nagysága azonos, illetve egybeesik. A végső szilárdságnak is csak feltételes értelmezése lehet, mivel a ragasztott szerkezetben állandó fizikai-kémiai, illetve mechanikai változások mennek végbe, tehát az idő függvényében a szilárdság is állandóan változik. A feltételes értelmezés ellenére, ez a felosztás lehetővé teszi, hogy a ragasztási szilárdság kialakulásának folyamatát különálló részekre bontsuk fel, ami megkönnyíti a folyamat tanulmányozását és szabályozását. A legfontosabb mutató a préselési és a kezdeti szilárdság, mivel ezek határozzák meg a ragasztás időtartamát. Ugyanakkor a végső szilárdság is (bár ez nem gyakorol közvetlen hatást a ragasztási technológiára) nagymértékben függ a préselési szilárdságtól. A ragasztási mód megválasztásakor a legrövidebb ciklusidőre kell törekedni, mivel ettől függ a berendezések termelékenysége és a kiválasztott ragasztási technológia hatékonysága. Ugyanakkor a préselés ideje alatt olyan szilárdságnak kell kialakulnia, amely a nyomás megszüntetése után is biztosítja, hogy az adhéziós- és kohéziós erők a keletkező feszültségek ellenére sem csökkennek. A megfelelő préselési szilárdság nagyon sokféle préshőmérséklet és présidő mellett érhető el. A faipari ragasztásoknál különösen fontos a préselési szilárdság meghatározása a nagyfrekvenciás ragasztásnál akkor, ha a melegítés megszüntetése után a ragasztott szerkezetet azonnal mechanikai megmunkálásnak vetik alá (162., ábra). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-184.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztási szilárdság a présidő függvényében, fenol- formaldehid ragasztónál <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-185.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztási szilárdság a présidő függvényében, karbamid- formaldehid ragasztónál Ilyen esetben a ragasztó nem megfelelő keményedése miatt (rövid présidő) a mechanikai megmunkálás tönkre teheti a ragasztást, a túlzott melegítés (hosszantartó présidő) viszont csökkenti a ragasztó-berendezés termelékenységét. Nagyfrekvenciás ragasztáskor a ragasztóréteg sokkal nagyobb mértékben melegszik fel, mint a ragasztandó anyag. Mivel a fa alacsony hővezető-képességgel rendelkezik, a melegítés megszüntetése után a ragasztóréteg egy bizonyos ideig megőrzi a felvett hőmennyiséget. Ily módon a ragasztó megkeményedése a melegítés megszűnte után is folytatódik a felhalmozódott meleg hatására. A préselési szilárdság nagysága a ragasztandó anyagok rugalmas tulajdonságaitól, a felületi minőségétől, a ragasztóréteg vastagságától és alakjától függ. Jól előkészített síkfelületek ragasztásakor a préselési szilárdság a végső szilárdság 20-30\%-a. A préselési szilárdság emelésének csak akkor van értelme, ha a préselés után a ragasztott alkatrészeket azonnal megmunkálják. Ilyenkor a préselési szilárdságot a végső szilárdság 4050 \%-ában célszerű meghatározni. Íves alkatrészek esetén célszerű ezt a százalékos értéket 70-80 \% között megállapítani, mivel ezen alkatrészek a nyomás megszűnte után igyekeznek kiegyenesedni. A ragasztási szilárdság nagysága a szobahőmérsékletű ragasztáskor elsősorban az alkalmazott ragasztó összetételétől függ. Ez látható a 164. ábrán is, melynek elemzése alapján megállapítható, hogy a ragasztási szilárdság 10 órás présidő után mindkét ragasztónál eléri a 3$4 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$-es nagyságot, ami már megfelel a sík alkatrészek préselési szilárdságának. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-186.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztási szilárdság változása a fa normál hőmérsékletű ragasztáskor a présidő függvényében További intenzív szilárdság-növekedés a fe-nol-formaldehid ragasztónál figyelhető meg, ami a ragasztó utólagos gyors megszilárdulási képességével, valamint a nagyobb kohéziós szilárdságával magyarázható. A normál hőmérsékletű ragasztáskor a présidő jelentősen függ a környezeti hőmérséklet változásától. Tájékozódásként meg kell jegyezni, hogy a környezeti hőmérséklet 2-4 $\boldsymbol{C}$-os változása $\boldsymbol{a}$ présidő 10-15\%-os hosszabbodását, illetve csökkenését vonja maga után. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-187.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra Az ábra a PVAC ragasztók ragasztási szilárdságváltozását mutatja a présidő függvényében, normál hőmérsékletű fa ragasztásakor. ábra. A ragasztási szilárdság változása a fa normál hőmérsékletű ragasztáskor a présidő függvényében A 166. ábrán a furnérozott forgácslap ragasztási szilárdságváltozása látható a présidő és a préshőmérséklet függvényében <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-188.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Furnérozott forgácslap ragasztási szilárdsága a présidő és a préshőmérséklet függvényében A $\mathbf{1 5 0}^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}$ hőmérsékleten kialakult ragasztott kötés igen jó szilárdsággal és stabilitással rendelkezik. Ez azzal magyarázható, hogy a ragasztás kezdeti szakaszában (15-45 s) állandóan növekszik a ragasztóréteg hőmérséklete, vagyis ezen időszak alatt a ragasztó viszkozitása és keményedése intenzíven növekszik, és a magas hőmérséklet hatására már megkezdődik a ragasztó végleges megkeményedése is. (Az ábrán található alacsony szilárdsági értékek annak a következményei, hogy a forgácslap alacsony nyírószilárdsága miatt a ragasztóhoz nagymennyiségű nyújtóanyagot kevertek, a ragasztási szilárdság mérhetősége miatt). Fémek ragasztásakor a keményedési idők általában: * hidegen keményedő ragasztóknál max 24 óra ( $20^{\circ} \mathrm{C}$-on), *melegen keményedő ragasztókhoz $1 / 2 \div 12$ óra. A hidegen keményedő ragasztók viszonylag hosszú kikeményedési ideje azonban már enyhe melegítéssel jelentősen rövidíthető. Ilyenkor már rövid idő alatt kielégítő a kötés szilárdsága. A végleges szilárdságot többnyire az utó keményedés még növeli. Egy bizonyos ragasztóra jellemző keményedési folyamat természetszerúleg mindenekelőtt magának a ragasztónak a fajtájától vagy összetételétől, de a ragasztandó alkatrész szerkezetétől is függ. Az egyes feltételek nagyon különbözőek és meghatározott tartományon belül változnak. Alapjában véve mind a kikeményedési hőmérséklet, mind a kikeményedési idő az alkalmazott ragasztó típusától függ. A $167 \div 169$. ábrák néhány ragasztótípus keményedési feltételeit szemléltetik. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-189.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Hidegen keményedő epoxi alapú ragasztók keményedési feltételei az idő és a hőmérséklet függvényében, alumínium ragasztásakor <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-190.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-191.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A présidő (kikeményedési idő, $20^{0} \mathrm{C}$-on) hatása AlCuMg lemezekből készített ragasztott kötések szilárdságára a- ciánakrilát, b- polivinil alapú gyanta ábra. A ragasztási szilárdság változása a préshőmérséklet és a présidő függvényében alumínium ragasztásakor A 169. ábrán jól megfigyelhető az a tendencia, hogy a szilárdság a hőmérséklet emelkedésével egy meghatározott értékig növekszik. Jól látszik az is, hogy 130 és $150{ }^{\circ} \mathrm{C}$ fokon, (a melegítés kezdeti szakaszában: 0-20 perc) a szilárdság gyorsabban emelkedik, mint 80 és $100^{\circ} \mathrm{C}$-on. A további melegítés hatására a szilárdság növekedése lassul, majd eléri a maximumot; ezután monoton csökkenés figyelhető meg. A fent említett tendenciáknak több magyarázata van. A z egyik, hogy a megszilárdult ragasztó mikrostruktúrájának jellegét a ragasztási mód (hőmérséklet-idő) jelentősen befolyásolja. A szilárdság csökkenése - többek között - azzal is magyarázható, hogy minél magasabb a ragasztási hőmérséklet, annál nagyobb termikus feszültségek keletkeznek, amelyek a ragasztási szilárdság csökkenéséhez vezetnek. **A ragasztóréteg alakja és vastagsága** A ragasztóréteg vastagságának kialakulása már a ragasztó felhordásakor megkezdődik. Végső alakját és vastagságát a megszilárdulás befejezése után éri el. A kutatási eredmények a számszerű adatok különbözősége ellenére is - bizonyítják, hogy: a ragasztóréteg vastagságának növekedése minden esetben a ragasztási szilárdság csökkenését vonja maga után (169/a. ábra). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-192.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra 169/a. ábra. A ragasztási szilárdság változás a ragasztóréteg vastagságának függvényében 1- üvegszálas poliészter; 2- fa, kazein enyvvel; 3- alumínium, epoxi gyantával; 4- fém, fenol-kaucsuk ragasztóval ragasztva A ragasztóréteg vastagsága nemcsak a ragasztott szerkezet kezdeti szilárdságát, hanem annak tartósságát is kedvezőtlenül befolyásolja. Ennek a megállapításnak a magyarázata igen sok tényező hatására vezethető vissza. - A felületekkel való érintkezéskor a ragasztóanyag molekuláinak orientációja nemcsak az érintkezési felületeken jön létre, hanem az orientálódott molekulák meghatározott ( $\Delta$ ) mélységben is kötéseket hoznak létre. A ragasztóréteg megszilárdulása után ezeken a helyeken magasabb szilárdság alakul ki, mint a ragasztóréteg közepén, ahol ilyen orientáció nem következik be. A ragasztóréteg vastagságának (s) csökkenésével növekszik a $\Delta / \mathbf{s}$ viszony, ami $\boldsymbol{a}$ szilárdság növekedéséhez vezet. - A ragasztóréteg vastagságának növelésével növekednek a ragasztórétegben keletkező belső feszültségek is, amelyek a ragasztó zsugorodásából erednek. Ezek a feszültségek csökkentik a ragasztó adhéziós tulajdonságait, és hatásukra a ragasztórétegben repedések keletkeznek, amelyek természetesen csökkentik magát a ragasztási szilárdságot is. -••Nem kevésbé fontos tényező az sem, hogy a ragasztóréteg vastagságának a növelésével növekszik a hibahelyek száma, amely szintén kedvezőtlenül hat a szilárdságra. A ragasztási szilárdságnak a növekedése - ragasztóréteg vastagsági méretének csökkentésével - a szélső ragasztórétegek nagyobb keménységével is magyarázható. -•••Igen jelentős szerepet játszanak az adalékanyag-részecskék méretei is. A nagy nyomás következtében a ragasztóréteg olyan vékony is lehet, hogy a ragasztandó felületek (különösen fémeknél) közvetlenül a töltőanyag részecskékkel érintkeznek, ami csökkenti a tényleges ragasztási felületet; következésképpen a ragasztási szilárdságot is. Ebből következik, hogy a ragasztóréteg vastagsága nagymértékben függ a töltőanyag részecskék diszpergálási fokától is. Különösen kedvezőtlenül hat a szilárdságra az egyenlőtlen rétegvastagság. A vastagabb részeknél a keletkező zsugorodási feszültségek növekednek, a vékony-vastag rétegek találkozási helyein pedig feszültséggyűjtő helyek alakulnak ki, amelyek szilárdság-csökkenéshez vezetnek. A ragasztóréteg vastagsága a felületi finomság, a felhordott ragasztóanyag mennyiség, a viszkozitás, a nyomás és a ragasztási hőmérséklet változtatásával szabályozható: * A felület minősége az egyik fontos tényező, amely jelentősen befolyásolja a ragasztóréteg vastagságát. A ragasztó, amelyet sík és sima felületre hordanak fel, a külső nyomás hatására vékony, egyenletes rétegként helyezkedik el, ami biztosítja a felületekkel való teljes érintkezést, illetve az egyenletes, vékony és szilárd ragasztóréteg kialakulását. Jól előkésztett felületeknél jól kifejezhető összefüggés áll fenn az alkalmazott nyomás és a kialakult ragasztóréteg vastagsága, illetve a ragasztási szilárdság között. Ha a ragasztási felületen különböző hibák vannak (görbülés, felületi egyenetlenség, szennyezettség), akkor egyenlőtlen vastagságú ragasztóréteg alakul ki, ami negatív hatást gyakorol a ragasztási szilárdságra. * Azonos nyomás és felületi minőség mellett, a ragasztóréteg vastagsága nagymértékben függ az alkalmazott ragasztó típusától, különösen annak viszkozitásától. * * A gyorsított ragasztási eljárásnál a ragasztóréteg vastagsága nagymértékben függ a hőmérséklettől és a melegítés időtartamától. A nyomás felvétele utáni pillanatokban megkezdődik a ragasztandó anyagok felmelegedése, de ez még nem hat a ragasztó visz-kozitására, ezért a ragasztó szétterülésében csak a nyomás játszik szerepet. Később, a melegedés hatására csökken a ragasztó viszkozitása. Ezen periódus további lefolyása a ragasztó típusától, illetve annak megszilárdulási sebességétől függ. A folyamat végső szakaszában, amikor megkezdődik a ragasztó intenzív keményedése, a viszkozitás gyorsan növekszik, A ragasztóréteg vastagsága alapvetően a második periódusban alakul ki, amikor a ragasztó sűrűn folyó, illetve szilárd állapotba kerül. Kontakt, vagy ehhez hasonló melegítéskor a ragasztó aránylag hosszú ideig van ebben a sűrűn folyó állapotban, ezért képes kitölteni a pórusokat és a felületi egyenetlenségeket. Nagyfrekvenciás ragasztásnál a folyamat egészen másképp játszódik le, mivel az igen intenzív melegítés hatására a ragasztó igen rövid idő alatt keményedik meg, mialatt nem képes teljes mértékben kitölteni a felületi egyenetlenségeket, illetve egyenletesen elterülni a ragasztandó felületek között. A ragasztóréteg formája és vastagsága nagymértékben függ a ragasztási módtól és annak technológiai paramétereitől. Melegítés nélküli ragasztáskor a ragasztandó felületek között elhelyezkedő ragasztó hosszú idő alatt megy át a folyékonyból a szilárd halmazállapotba. A nedvesség egy része a reakció során elnyelődik, másik része viszont beszívódik a ragasztandó felületekbe. Ennek megfelelően a ragasztóréteg a méreteit lényegesen nem változtatja, a ragasztó csupán az átvágott rostok üregeit tölti ki, és bizonyos mértékig behatol a fába. A nagyfrekvenciás ragasztáskor a rövid időtartamú melegítés hatására kezdetben bizonyos mértékű viszkozitás csökkenés következik be, illetve a nedvesség egy része jelentős térfogatú gőzzé alakul, amely igyekszik eltávozni. A keletkezett gőznyomás mintegy bepréseli a ragasztót a sejtüregbe. * * * A ragasztó behatolási mélysége nagyban függ a melegítési módtól. Intenzív melegítés alkalmazásakor a ragasztó nagyon gyorsan keményedik meg, illetve megy át szilárd halmazállapotba. E rövid idő alatt nem képes mélyen behatolni a fába. Ugyanakkor a kevésbé intenzív melegítési mód alkalmazásakor a ragasztó, a keletkezett belső nyomás hatására, mélyen behatol a fába és ott a későbbiek során, megszilárdul. A ragasztóréteg vastagsága a ragasztandó anyagok és a ragasztó fajtájától, valamint az alkalmazott szerkezettől függően tág határok között ingadozhat. Az ideális ragasztóréteg vastagsága ( $\mathbf{6 0 - l o o} \mu \mathbf{m}$ ) csak igen pontosan előkészített, sima felületeknél érhető el. Ez a vastagság különböző műanyagok ragasztásakor alakítható ki, ahol a ragasztási szilárdság még $\mathbf{2 0 0} \boldsymbol{\mu} \mathbf{m}$-os rétegvastagságnál is magasabb, mint a ragasztandó anyagok saját szilárdsága. Ha a fémet, vagy üvegszálas műanyagot fával ragasztunk, akkor a ragasztóréteg vastagsága elérheti a $\mathbf{3 0 0 - 5 0 0} \boldsymbol{\mu} \mathbf{m}$-t, illetve epoxi ragasztó alkalmazásakor még az $\mathbf{1 0 0 0} \boldsymbol{\mu} \mathbf{m}$-t is. Jó minőségű faragasztás, fenol-, illetve karbamid-formaldehid ragasztók alkalmazásakor, csak $\mathbf{2 0 0 - 3 0 0} \boldsymbol{\mu} \boldsymbol{m}$ rétegvastagság esetén biztosítható, mivel e ragasztók nagy száradási zsugorodással rendelkeznek. A fenti adatok természetesen csak tájékoztató jellegűek. ### 4.6.5. A ragasztott szerkezetek feszültségviszonyai Ismeretes, hogy a ragasztott szerkezetek ragasztási felületei mentén egyenlőtlen a feszültségek eloszlása. Egyetlen eset, amikor a ragasztási felületek mentén nem koncentrálódik a feszültség a nyírás. Ugyanakkor a ragasztó és a ragasztandó anyag rugalmas tulajdonságainak változása következtében határfelületükön megmarad a feszültségek koncentrációja. A feszültségek koncentrációja az idő folyamán maga után vonja a feszültségek elkerülhetetlen átrendeződési folyamatát (relaxációs folyamat). Pontosan ezek a folyamatok okozzák a ragasztott kötések szilárdságának hőmérséklettől, nedvességtartalomtól és a ragasztó összetételétől stb. való összefüggését. A ragasztott kötések szélein keletkező maximális feszültségkoncentrációk lényegesen befolyásolják a szerkezet szilárdságát és tönkremenetelét. Elméleti és tapasztalati úton is megállapítható, hogy a ragasztott kötésekben keletkező repedési folyamatok - nyíró és húzó igénybevételnél - törvényszerűen a széleken következnek be, ahol a maximális feszültségek koncentráltak. A ragasztott szerkezetekben keletkező feszültségek eloszlása számítással, ill. kísérleti módszerekkel határozhatók meg, mely utóbbiak közül a polarizációs-optikai módszer emelkedik ki. A ragasztott kötés szilárdságát csökkentő belső feszültségeket a következő tényezők hozzák létre: - a ragasztó megszilárdulása (folyékonyból szilárd, vagy pszeudoszilárd fázisba való átmenet); - hőmérsékletváltozás; ↑ az összetétel megváltozása (polimerizáció illetve kondenzáció, a kolloid állapot megváltozása); ◯ öregedés. Mind a négy tényező méretváltozással jár. A fellépő feszültségeket a következő tulajdonságok határozzák meg: * a ragasztandó anyag(ok) és a ragasztóréteg rugalmassági modulusa; * a ragasztandó anyag(ok) és a ragasztóréteg reológiai jellemzői; * a ragasztásban részt vevő anyagok hőtágulási együtthatójának viszonya; * a kötés (ragasztóréteg) kialakítása; * a ragasztóréteg vastagsága; * a felület topográfiája. A faragasztások gyakran hő alkalmazásával készülnek. A ragasztóréteg a megszilárdulása folyamán, illetve azt követően megy át jelentős hőmérséklet-változáson, lehűléskor zsugorodik. A megszilárdulással járó összetétel-változás ugyancsak zsugorodást eredményez, mindkettő részben gátolt. Minél nagyobb a ragasztóréteg rugalmassági modulusa (minél merevebb), annál nagyobb belső feszültségek alakulnak ki. A merevség csökkentésére a gyakorlatban lá-gyítószer-adalékok szolgálnak. A feszültségeket csökkenti a ragasztóréteg plasztikus folyási képessége is, ez viszont a ragasztás hőálló képességét is csökkenti, a lágyulási pont fölötti hőmérsékleten a ragasztás elveszti a szilárdságát. #### 4.6.5.1. Az alkalmazott szerkezettől függő feszültségek A ragasztott faszerkezeteket nagy változatosság jellemzi, amit az alkatrészek különböző célú felhasználása is igazol. Feszültségi állapotukat vizsgálva azonban már csak jóval kevesebb fajtájú ragasztott szerkezet különböztethető meg. Az esetek túlnyomó többségében különböző irányú nyírásnak és húzásnak kitett ragasztott kötésekkel találkozunk. A legtöbb ragasztott kötés célja vagy a keresztmetszetnek a növelése (általában nyírásra méretezik) vagy a hossz növelésére (általában rostirányú húzásra méretezik). Ezek a körülmények (a bonyolult fakötések feszültségi állapotának mennyiségi meghatározásának nehézségeivel együtt) lehetőséget adnak a kötésformák számának csökkentésére, ami részletes tanulmányozásukat meg- könnyíti. **Homlokkötésekben fellépö feszültségeloszlás** A kötés feszültségeloszlása húzás és nyomás esetén az összekötendő anyagokéhoz képest eltorzul, mivel a ragasztóanyag Poisson-tényezője általában (elsősorban fémragasztásoknál) nagyobb, mint a ragasztandó anyagoké. A nagyobb Poisson-tényező miatt a ragasztóréteg keresztmetszeti kontrakciója nagyobb, mint az öszszeragasztandó alkatrészeké, s a ragasztóréteg húzó igénybevétel esetén homorú elhatárolású lesz. A viszonyokat <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-193.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra a ábra szemlélteti. ábra. Húzásra igénybe vett homlokkötés Az ábrán a szemléletesség kedvéért a ragasztóréteget a ténylegesnél jóval vastagabbra rajzoltuk. Mivel a ragasztóréteg az érintkezési felületen ugyanakkora keresztirányú alakváltozást szenvedhet, mint a ragasztandó alkatrész, itt járulékos $\tau$ csúsztatófeszültségek ébrednek. Emiatt a feszültség állapot általános törvényszerűségei alapján a normál feszültségek eloszlása is eltorzul oly módon, hogy a ragasztóréteg érintkezési felületének kerületi pontjaiban ébred feszültségcsúcs. Ami az érintkezési felületen fellépö csúsztatófeszültségeket illeti, ezek a keresztmetszeti változást megakadályozó belső erők, vagyis sugárirányú nyíró feszültségként hatnak. Nagyságuk egzakt számítására ez idáig nem folyt kísérlet. Becslések alapján azonban a felületegységre vonatkoztatott húzóerő többszörösét is elérhetik. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-194.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra A normál feszültség csúcsértékeire nézve optikai feszültségvizsgálati modellkísérletek alapján nyertek tájékoztató értékeket. Ilyen, nyomásra igénybe vett feszültségoptikai modell színsáv ábráját mutatja a ábra. ábra. Nyomásra terhelt homlok- kötés feszültségoptikai modelljének színsáv ábrája (8 és 12 rendszámok) E kisérletek alapján a feszültségcsúcs értéke a ragasztóréteg I/d méretviszonyától függ és a ábra (Homlokkötésben kialakuló feszültségcsúcs a kötés geometriai viszonyainak függvényében) diagramja szerint alakul <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-195.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > $/=a$ ragasztóréteg szélessége, $d=a$ vastagsága). A gyakorlatban a tényleges II/d viszony a vékony ragasztóréteg miatt igen nagy, így a $\sigma_{\text {max }}$ feszültségcsúcs értéke mindig mintegy háromszorosa az egyenletes feszültségeloszlás feltételezésével számítható, ún. közepes $\sigma_{k}$ feszültségének. Ugyanez érvényes akkor is, ha a ragasztási rést hajlításra vesszűk igénybe. A ragasztandó elemek szilárdságát kihasználó homlokkötést az előbbiek értelmében csak akkor lehetne készíteni, ha a ragasztóanyag szakítószilárdsága (amit a ragasztóanyagból készült masszív hengeres rudacskákon mérnek), a ragasztandó elem szakítószilárdságának legalább háromszorosa lenne. Ekkor is ismeretlen volna az, hogy a nem tisztán kohéziós törés miatt a ragasztási rés adhéziós és kohéziós tartománya közötti átmeneti zóna mekkora feszültségeket tud elviselni. Emiatt a húzásra (és hajlításra) igénybe vett ragasztási rések a ragasztott szerkezetnek mindig gyenge pontjai. **Átlapolt kötésekben fellépő feszültségeloszlás.** A Volkersen-féle közelítés. Az átlapolt kötésekben az összekapcsolt elemek húzásakor a ragasztóréteg mértékadó igénybevétele nyírás. Az elemekben működő húzóerőt a ragasztórétegben ébredő csúsztatófeszültség adja át az egyik elemről a másikra. A nyíráson kívüli járulékos igénybevételekböl származó feszültség-összetevöket egyelőre figyelmen kívül hagyva tekintsük a nyírófeszültség eloszlását. A csúsztatófeszültség középértéke az erők egyensúlyából: $ \tau_{k}=\frac{F}{2 l b}; \text { ahol: } $ 2. I - az egyszeres átlapolás hossza, $b$ - az átlapolt elemek szélessége, $F$ - az elemekre ható húzóerő. A csúsztatófeszültség értéke egyenletes feszültségeloszlás esetén egyezne meg $\tau_{k}$ - val. Egyenletes feszültségeloszlás azonban csak akkor volna várható, ha az átlapolással összeragasztott szerkezeti elemek tökéletesen merevek lennének. A vékony ragasztóréteg miatt azonban az átlapolt elemek rugalmas alakváltozása nem hanyagolható el a ragasztórétegéhez képes. Jóllehet a ragasztóanyag rugalmassági modulusa többnyire nagyságrendekkel kisebb, mint a szerkezeti elemeké. A viszonyok szemléltetésére tekintsük a ra- <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-196.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra a) <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-197.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra b) gasztóréteget a ténylegesnél jóval vastagabbnak, amint ez a 173. ábrán látható. A 173. a) ábra a kötést terheletlen állapotban mutatja, a függőleges vonalak egyenlő közü keresztmetszeteket jelőlnek. ábra. Húzásra terhelt átlapolt kötés deformációs viszonyai: a) terheletlen állapotban, b) terhelt állapotban A kötés terhelt állapotában az átlapolt elemeket terhelő húzóerő az átlapolás hossza mentén folyamatosan adódik át egyik elemről a másikra. Emiatt az elemek fajlagos nyúlása is változik, mégpedig az átlapolt elem vége alatt a legnagyobb a másik elem nyúlása, mivel az utóbbi ott már a teljes terhet viseli. A kötés mentén haladva az egyik elem nyúlása folyamatosan növekszik, a másiké folyamatosan csökken. Ez azt vonja maga után, hogy a ragasztórétegben kijelőlt, eredetileg azonos távolságú keresztmetszetek különböző mértékben tolódnak és fordulnak el, ami azt jelenti, hogy a csúsztatófeszültség nem oszlik meg egyenletesen a ragasztóréteg hossza mentén. Maximális feszültség ott lép fel, ahol a ragasztóréteg keresztmetszeteinek eltorzulása a legnagyobb, azaz a ragasztási rés két végén. A ragasztási rés szilárdsága tehát csak az átlapolás két végén van kihasználva. Az átlapolás hossza mentén a csúsztatófeszültségek parabolikus eloszlásúak. A feszültségcsúcs megállapítására a jelenség számszerű vizsgálata a Volkersen-féle közelítés alapján lehetséges, amelynek eredményeképpen a következő feszültségsürítési tényezőt kapjuk: $ \frac{\tau_{x}}{\tau_{k}}=\sqrt{\omega m} \cdot\left[\left(1-\frac{2}{\omega}\right) \cdot \frac{\operatorname{sh}\left(\sqrt{\omega m} \frac{x}{l}\right)}{\operatorname{ch} \sqrt{\omega m}}+\frac{\operatorname{ch}\left(\sqrt{\omega m} \frac{x}{l}\right)}{\operatorname{sh} \sqrt{\omega m}}\right] $ ahol: x- az átlapolás hossza mentén a középtől mért távolság, a és $\boldsymbol{m}$ - dimenzió nélküli mennyiségek, mégpedig: $ \omega=\frac{E_{1} \cdot t_{1}+E_{2} \cdot t_{2}}{E_{1} \cdot t_{1}} \text { és } m=\frac{G l^{2}}{E_{2} d t_{2}} \text {, } $ amely kifejezésekben $\mathbf{E}_{1}$ és $\mathbf{E}_{2}$ összekötendő elemek húzó rugalmassági modulusa, $\mathbf{G}$ a ragasztóanyag nyíró rugalmassági modulusa, $\mathbf{d}$ a ragasztóréteg vastagsága, $\mathbf{t}_{1}$ és $\mathbf{t}_{2}$ az összekötendő elemek vastagsága. A csúsztatófeszültség eloszlását az átlapolási hossza mentén az m és ω tényezők határozzák meg. Az m merevségi szám hatását a ábra szemléleti. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-198.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra Bevezetve az izotróp anyagokra (ragasztó) érvényes ábra. A csúsztatófeszültségek eloszlása az átlapolás hossza mentén az "m" merevségi szám különböző értékei esetén ( $\omega=2$ ) Amint az ábrán látható, növekvő $\boldsymbol{m}$ érték esetén a csúsztatófeszültség az átlapolás végein egyre nagyobb csúcsértékü. Változatlan geometriai kialakitás és ragasztóréteg vastagság esetén a merevségi szám, rn értéke a ragasztóréteg csúsztató rugalmassági modulusával egyenes arányban nő, a ragasztandó elem, húzó rugalmassági modulusával egyenes arányban csökken. $ E=2 G(1+\mu) $ rugalmasságtani összefüggést, és figyelembe véve, hogy a ragasztó Poisson-állandója $\mu=0,3$, a merevségi szám, m felírható a rugalmassági modulusok hányadosának függvényeként, azaz $ m=\frac{E_{r}}{2,6 E_{2}} \cdot \frac{l^{2}}{d \cdot t_{2}} $ Ez az összefüggés azt mondja, hogy minél nagyobb a ragasztóanyag rugalmassági modulus a ragasztandó elem rugalmassági moduluszához viszonyítva, annál nagyobb feszültségcsúcsra kell számolni az átlapolás végein, azaz annál kisebb terhelés hatására következik be a törés. Az ábrán látható szimmetrikus feszültségeloszlás $t$ »= 2 esetén (a két elem azonos anyagú és egyforma vastag) lép fel. Az $\boldsymbol{m}$ merevségi szám értéke változatlan $\boldsymbol{E}$ és $\boldsymbol{G}$ esetén, azonos $\boldsymbol{d}$ rétegvastagság mellett a $\boldsymbol{t} / \boldsymbol{I}^{\mathbf{2}}$, illetve $t / \sqrt{l}$ hányados értékétől függ. Minthogy azonos ragasztó, azonos ragasztandó anyag és azonos technológia esetén a G/Ed hányados konstans, bevezethető egy ún. kötéstényező, amelyet de Bruyne $\frac{\sqrt{\boldsymbol{t}}}{\mathbf{2 l}}$ formában írt le. Azt állította, hogy azonos kötéstényező esetén az átlapolt kötések teherbírásuk határát azonos $\tau_{\mathbf{k}}$ közepes csúsztatófeszültség mellett érik el. Ezt az állítást a kísérlete $k$ alátámasztják, s a kötéstényező alkalmazása a gyakorlatban is bevált olyan esetekben, amikor a ragasztási technológiát sikerült állandó szinten tartani. **Az ékcsapos kötésekben fellépő feszültségeloszlás** A kutatási eredmények és a gyakorlati tapasztalatok azt mutatják, hogy az ékcsapos kötés szilárdsága a fa szilárdságának 50-70 \%-át éri el. Ennek oka valószínűleg a csapvégeken jelentkező nagyszámú gyöngítés következménye. Az ilyen fajta, nemkívánatos hibák kiküszöbölése - amit a fogak kialakításának bonyolult technológiája okoz - egy sor nehézséggel jár. Ugyanakkor ismeretes, hogy ezeknek a gyöngítésnek feszültségkoncentráló szerepük van, ami a szerkezet szilárdságának csökkenéséhez vezet. Ez ideig még nincs megbízható módszer az ékcsapos kötésekben keletkező feszültségek kiszámítására. Ezért alkalmazzák elterjedten az optikai-polarizációs módszert. Ilyen módszer alkalmazásával készült a ábra. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-199.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-200.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-201.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ékcsapos kötés feszültségállapotának meghatározása optikai-polarizációs módszerrel. $\sigma_{x}, \sigma_{y}$ - normál húzófeszültség (nyomófeszültség) rostra merőleges, ill. rosttal megegyező irányban; $\tau_{x y}$ - csúsztató feszültség. Mint az várható, a fogvégeknél a feszültségek eloszlása korántsem egyenletes. A fogtövek zónájában a feszültségek eloszlása viszonylag egyenletes, és a három említett komponens egyike sem lépi túl a 3,8 MPa-t. Az adatok elemzése azt mutatja, hogy a nyírófeszültségek viszonylag alacsonyak. Ugyanakkor a rostra merőleges húzófeszültség ( $\boldsymbol{x}$ - tengely mentén) - összehasonlítva a függőleges $\boldsymbol{y}$ tengely mentén (rostirány mentén) fellépő feszültségekkel $\sigma_{y}$ (amely különösen veszélyes a fára) - alacsony értékkel rendelkezik. Jóllehet a ( $\tau_{y}$ és feszültségeket a próbatestek tönkremenetelekor nem szabad elhanyagolni, azonban feltételezhető, hogy a húzófeszültségek ( $\sigma_{\mathrm{x}}$ ) játszák a meghatározó szerepet. Ezen megállapítás kísérlet eredményeivel támasztható alá, amely az alábbi hipotézisen alapszik: ha az ékcsapos kötés a rostra merőleges irányban fellépő $\sigma_{\mathrm{x}}$ feszültség hatására megy tönkre, akkor ennek csökkentésével a szilárdságnak növekedni kell. A kapott eredményekből egy másik fontos következtetés is levonható, nevezetesen az, hogy: a $\sigma_{\underline{x}}$ feszültség hatásának korlátozása egyértelműen korlátozza a repedések elterjedését, amelyek feszültséggyüjtő helyként szerepelnek. Ilyen kedvező hatás érhető el kis szilárdságú, de igen rugalmas ragasztók alkalmazásával, amely a ragasztott kötés szilárdságának növekedését eredményezi. Várható tehát, hogy a valóságos többrétegü ragasztott konstrukciókban az elemek csatlakozási (illesztési) zónájában a szilárdság magasabb lesz, mint a vizsgálati próbatesteken. Az ilyen erősítés mechanizmusa hasonló, **Abstract** mint az összetett és vegyes rendszerek adhéziós kölcsönhatásának szerepe. Az ilyen kölcsönhatás a mikrodeformáció következtében a feszültségek helyi átrendeződéséhez vezet a lehetséges hibakeletkezés zónájában, késleltetve a repedések keletkezését is, amelynek következtében növekszik a rendszer teherviselő-képessége. #### 4.6.5.2. A RAGASZTÁS SORÁN KELETKEZETT FESZÜLTSÉGEK A ragasztott szerkezet olyan heterogén rendszerként fogható fel, ahol a fázishatáron mind a ragasztás, mind pedig a felhasználás során - feszültségek keletkeznek. A feszültségek jellege és nagysága a ragasztó és a ragasztandó anyagok deformációs jellemzőitől, a ragasztás körülményeitől és egyéb más tényezőktől függenek. A ragasztott szerkezetben már a ragasztóréteg megszilárdulásának kezdeti szakaszában, az adhéziós és kohéziós kötések kialakulásakor keletkeznek feszültségek, amelyekkel nemcsak a ragasztás folyamán, hanem a szerkezet felhasználásakor is számolni kell. A ragasztáskor keletkező feszültségek alapvető oka a ragasztóréteg és a ragasztandó felületek szabad deformációjának akadályoztatása. Ha a ragasztáskor keletkező feszültségek maradandó feszültséggé alakulnak, akkor a szerkezetek használatakor jelentős hatást gyakorolnak a ragasztási szilárdságra. A kísérleti adatokkal foglalkozó szakirodalomban gyakran alkalmazzák a "belső feszültségek" terminológiát, amely alatt a zsugorodási-, a termikus-, és egyéb, más feszültségek értendők; jóllehet ezen feszültségek keletkezésének fizikai mechanizmusai különbözőek. A zsugorodási feszültség a ragasztott szerkezetekben keletkező egyik feszültségfajta, amely a ragasztó megkeményedésekor közvetlenül a ragasztórétegben keletkezik. Ismeretes, hogy a polimerek keményedési folyamatában a szerkezeti kötések kialakulása egybeesik a polimer zsugorodásával. Mivel a ragasztóréteg és a ragasztandó felületek között létrejövő adhéziós kötések akadályozzák a ragasztóréteg zsugorodását feszültségek lépnek fel, amelyek maximális értéküket a ragasztó teljes megkeményedése után érik el. Ragasztás után ezek a feszültségek megmaradnak, jóllehet - az idők folyamán fellépő relaxációs folyamatok miatt - értékük csökken. A ragasztórétegben keletkező belső feszültségekkel egy időben a ragasztandó alkatrészekben is keletkeznek feszültségek. A ragasztó anyagban húzó-nyomó feszültségek, a ra- gasztó - ragasztandó anyag határán pedig nyíró feszültségek keletkezhetnek. A ragasztórétegben keletkező belső feszültségek nemcsak a ragasztóréteg síkjával párhuzamosan, hanem arra merőlegesen is fellépnek. Érdes felületek ragasztásakor (fa-fa) - a ragasztóréteg vastagsági zsugorodást megakadályozó erők miatt - a ragasztórétegre merőleges irányú feszültségek lépnek fel. Az érdes ragasztandó felületek ugyanis a ragasztóréteg zsugorodásának hatására közelednek egymáshoz, ami addig tart, amíg a ragasztóréteg vastagságának csökkenése egyenlő nem lesz az érdes felületek kiemelkedéseinek, illetve bemélyedéseinek méreteivel. Egyes esetekben a keletkezett feszültségek olyan nagyok is lehetnek, amelyek a ragasztott kötés tönkremeneteléhez vezetnek. A termikus feszültségek a ragasztott szerkezetekben keletkezö feszültségek másik formája a, amelyek a magas hőmérsékletű ragasztásoknál, a ragasztott szerkezet lehűlésekor keletkezik. A megszilárdult ragasztóréteg, valamint a ragasztandó alkatrészek is különböző fizi- kai-mechanikai tulajdonságokkal (rugalmassági modulus, lineáris hőtágulási együttható) rendelkeznek, tehát minden rétegben különböző mértékű termikus feszültségek keletkeznek. Az alkatrészek lehűlése során ezek a feszültségek nem tűnek el, hanem maradandó feszültségként a továbbiakban is megmaradnak. A ragasztott szerkezet változó feszültségviszonyoknak van kitéve, ami összehasonlítva a statikus terhelési viszonyokkal, a kifáradási folyamat intenzitásának növekedéséhez vezet. Nyilvánvaló, hogy a különnemű anyagokból kialakított szerkezetekben - ahol a különnemű anyagok és a ragasztó deformációs együtthatói eltérőek - a termikus feszültségek jóval jelentősebbek, mint az egynemű anyagokból készült szerkezeteknél. Ezért szűkséges feltétlenül tanulmányozni a szerkezetet felépítő anyagok rugalmassági jellemzőinek hőmérséklettöl való függését. Ha pl. azok a hőmérséklet emelkedésének következtében jelentősen csökkennek, akkor a feszültségek relaxációs folyamata felgyorsul. A végső hatás (eredmény) a ragasztó szilárdságától (az adott hőmérsékleten) és a termikus feszültségek viszonyától függ. **Felületek rugalmas összenyomódása** Az előbbi feszültségeken kívül ugyancsak jelentősek a ragasztandó felületek rugalmas összenyomása miatt keletkező feszültségek is (Első sorban a fa- és fahelyettesítő anyagoknál). A nyomás hatására ugyanis nemcsak a ragasztóréteg, hanem a ragasztandó anyagok vastagsága is megváltozik, melynek mértéke a külső nyomás nagyságával egyenesen, a ragasztandó anyagoknak a nyo mással szembeni ellenállásával pedig fordítva arányos. Adott ragasztási feltételek mellett ez a rugalmas deformáció igen jelentős mértékú lehet. A felületi kiemelkedések igen kicsiny rugókként foghatók fel, amelyek a nyomás megszúnte után igyekeznek az eredeti állapotuknak megfelelő méretet felvenni. Ha ezt a ragasztóréteg megakadályozza, akkor a rugalmas erők maradandó feszültségként jelentkeznek és hozzáadódnak a zsugorodási, illetve termikus feszültségekhez. A ragasztott szerkezet végső feszültségi állapotát nagyban befolyásolják azok a feszültségek is, amelyek a ragasztandó anyagok görbülésével, illetve vetemedésével vannak kapcsolatban. Mivel az alkatrészek összenyomott - azaz feszültségi állapotban - kerülnek összeragasztásra, a nyomás megszüntetése után az alkatrészek igyekeznek visszatérni eredeti állapotukba, és ezért mind a ragasztórétegben, mind pedig a ragasztott szerkezet egészében maradandó feszültségek keletkeznek. Alacsony kohéziós, illetve adhéziós erőkkel rendelkező ragasztóréteg esetén ezek a feszültségek a ragasztott szerkezetek tönkremeneteléhez vezethetnek. A maradandó feszültségek keletkezésének okaihoz sorolható még: a hőmennyiség egyenlőtlen felületi eloszlása (hőprés alkalmazásakor), az egyenlőtlen külső nyomás, és a ragasztott szerkezet egyenlőtlen lehülése. A maradandó feszültségek fent felsorolt formái nem külön-külön, hanem együttesen jelentkeznek, és együttesen határozzák meg a ragasztott szerkezet bonyolult feszültségi állapotát. E bonyolultság ellenére - tanulmányozva a ragasztandó anyagok típusát és a ragasztási módokat - minden konkrét esetben elkülöníthetők a feszültségek keletkezésének legfőbb okai. A kemény, finom felületű anyagok hő közléses ragasztásakor a maradandó feszültség legfontosabb oka a termikus feszültség. Az adott esetben ugyanis a ragasztóréteg kis vastagsága miatt a zsugorodási feszültség értéke jóval kisebb, mint a keletkező termikus feszültségé. A magas hőmérsékletű ragasztásnál tehát elsősorban a termikus feszültségeket kell vizsgálni. E mellett igen fontos vizsgálni a feszültségek keletkezésének és kialakulásának jellegét, illetve mechanizmusát; tanulmányozni kell az egyes technológiai paraméterek hatásának mértékét, illetve meg kell keresni a feszültségek szabályozásának lehetőségeit. A legkisebb feszültségek a normál (szobahőmérsékletű) ragasztásnál keletkeznek, amikor csak a zsugorodási feszültségekkel kell számolni. Ezek nagysága az alkalmazott ragasztó tulajdonságaitól és a megkeményedett ragasztóréteg vastagságától függ. Ha a ragasztóréteg térfogati zsugorodása kicsi (például epoxi-ragasztó), vagy ha alacsony a rugalmassági modulusa, illetve jó relaxációs tulajdonságokkal rendelkezik (például PVAC ragasztó), akkor a ragasztóréteg megszilárdulásakor aránylag alacsony belső feszültségek alakulnak ki. Erősen zsugorodó ragasztók alkalmazásakor (karbamid-formaldehid, fenol formaldehid) nagy zsugorodási feszültségek keletkezésével kell számolni. A keletkezett feszültségek megítélésekor (különösen a nagy keménységű anyagok ragasztásakor) a fenti összefüggés nem minden esetben érvényes, ami a különböző adhéziós és kohéziós szilárdságokkal, illetve a ragasztóréteg keménységével van kapcsolatban. Ha a ragasztási szilárdság egy meghatározott nagyságot a rugalmassági modulus alacsony értéke mellett éri el, akkor a keletkezett zsugorodási feszültség könnyen kiegyenlítődik, a végbemenő relaxációs folyamatok miatt. *** Az alábbiakban - a belső feszültségekkel kapcsolatos - kutatási eredményeket ismertetünk: A ragasztó és a ragasztott szerkezet tulajdonságainak változását - normál hőmérsékletű ragasztáskor - mutatja a ábra. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-202.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztó és a ragasztott szerkezet tulajdonságainak változása normál hőmérsékletű ragasztáskor. 1- ragasztási szilárdság, 2-rugalmassági modulus, 3belső feszültség A feszültségek keletkezésének jobb megértése érdekében vizsgáljuk meg a hő-közléses ragasztási mód időbeli lefolyását (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-203.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A hőközléses ragasztás időbeli lefolyása Az első (I.) szakaszban a hőmérséklet mind a ragasztandó anyagokban, mind pedig a ragasztórétegben növekszik. Ebben a szakaszban a ragasztó sűrűn folyó állapotban van. A második (II.) szakaszban a hőmérséklet állandósul, azaz változatlan marad. Ebben a szakaszban keményedik meg a ragasztó, és alakulnak ki a kohéziós és adhéziós kötések. Erre a szakaszra jellemző a zsugorodási feszültségek keletkezése is, melynek időbeli kezdete $\boldsymbol{t}^{\prime}{ }_{1}$. A zsugorodási feszültség növekedése a hőközlés időtartama után szobahőmérsékleten, azaz a lehüléskor is folytatódik. Mivel adott esetben a zsugorodási feszültség kialakulása csak megközelítöleg hasonlít a valósághoz, a gyakorlatban a zsugorodási feszültség kialakulását feltétlenül a $\boldsymbol{t}_{1}$ - $\boldsymbol{t}_{2}$ szakaszon kell értelmezni. Tekintettel arra, hogy a valóságos körülmények között a második szakaszban a ragasztó megkeményedése rövid idő alatt megy végbe, a keletkezett zsugorodási feszültség értéke alacsony. A harmadik (III.) szakaszra a ragasztott szerkezet lehülése a jellemző. Ebben a periódusban, a zsugorodási feszültségek további növekedése mellett a termikus feszültségek is kialakulnak, amelyeket a ragasztandó anyagok és a megszilárdult ragasztóréteg lineáris hőtágulási együtthatók különbségeinek következménye. A környezeti hőmérsékletre való lehüléskor a termikus feszültség elér egy bizonyos értékét, amely azonban az idő folyamán a relaxációs folyamatok miatt változhat. A lehülési szakaszban a zsugorodási- és termikus feszültségek összeadódnak. A ragasztásnak e stádiumában ezek a feszültségek gyakorlatilag nem választhatók el egymástól. Ettöl függetlenül megállapítható, hogy a $\boldsymbol{t}_{\mathbf{2}}-\boldsymbol{t}_{\mathbf{3}}$ szakaszban a termikus deformáció kerül túlsúlyba. Az 176. ábrán Fenyöfurnérra felhordott ragasztókban keletkező ("konzolos" módszerrel meghatározott) zsugorodási feszültségeinek kinetikáját mutatjuk be. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-204.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Fa-ragasztó kapcsolat zsugorodási feszültségek kinetikájának meghatározása "konzolos" módszerrel. Ragasztó: 1- fenol-formaldehid (KB-3); 2- rezorcin-formaldehid (FR-12); 3- alkil- rezorzin (FR-100) A Feszültségek, függetlenül a ragasztó típusától, $20 \pm 2^{\circ} \mathrm{C}$ on, $62 \pm 2 \%$ relatív légnedvesség mellett 7-14 nap alatt stabilizálódnak. A legnagyobb feszültségek (9 MPa) a KB-3, a legkisebb (4 MPa) az FR100 ragasztónál észlelhető; az FR- 12 ragasztó Feszültségeinek értéke ( 5 MPa) az előbbi kettő között foglal helyet. A 25 nappal későbbi utómelegítés ( 6 óra, $60^{\circ} \mathrm{C}$ ) hatására a felgyorsult keményedési reakció és az ezt követő zsugorodás következtében, a lehütés után a Feszültségek értékei meredeken emelkednek; a KB-3 ragasztónál 22 MPa-t, az FR-100-nál pedig 16 MPa-t ér el. A melegítéskor, a már előzetesen kialakult zsugorodási Feszültségek mellett, termikus Feszültségek is keletkeznek a Fa és a ragasztó eltérő lineáris hőtágulási együtthatói miatt. Ezek az összetett (összegzett: zsugorodási+termikus) Feszültségek 2 nap alatt kiegyenlítődnek (relaxálódnak). Az újramelgített próbatestek feszültségének - relaxáció utáni - kismérvü csökkenése (összehasonlítva a melegítés előtti Feszültségekkel) valószínü, hogy a fa nedvességének megváltozásával van összefüggésben. A zsugorodási és a termikus feszültségek ugyan összegződnek, de meg kell említeni, hogy az utóbbi kétszerese az előzőnek. Nem szabad azonban elfelejteni, hogy a fa a melegítéssel egy időben szárad, és ily módon a termikus Feszültség hozzáadódik a száradási Feszültséghez. Az előbbi példában ezeket nem választottuk szét. A levegő relatív légnedvességének emelkedésével a zsugorodási feszültségek lényegesen csökkennek. Ez tükrözi a faanyag tulajdonság-változásainak, ill. a polikondenzáció során a ragasztóból kiváló nedvességnek a zsugorodási Feszültségek keletkezésében játszott elsődleges szerepét, összehasonlítva a polikondenzáció során keletkező térfogat-csökkenéssel, mivel ezen ragasztók mechanikai tulajdonságai csak kissé változnak a páraelnyelés következtében. A fa szöveti szerkezetében lévő különbözőségek (tavaszi és őszi pászta) a fafaj, a vágási irány, és az átvágott rostok iránya jelentős hatást gyakorolnak a maradandó Feszültségek nagyságára, jóllehet kisebb mértékben, mint a furnér nedvességtartalmának ingadozása. Ha a kísérleti körülmények között a fa kiszárad, akkor a Feszültségek jelentős mértékben megnövekedhetnek. Lényegében arra a következtetésre lehet jutni, hogy a Faiparban széles körben alkalmazott műgyanta alapú és a modifikált PVAc ragasztókban azonos zsugorodási Feszültségek keletkeznek. Ha nincs nedvességváltozás, akkor a Feszültségek $20^{\circ} \mathrm{C}$-on 7-10 nap alatt stabilizálódnak. A 90-100 \%, ill. 40-65 \% relatív légnedvesség mellett megszilárdult ragasztók Feszültségértékei között 70-100 \%- os a különbség. A magas relatív légnedvességi viszonyok között a feszültségek (konzolos módszert alkalmazva) nem haladják meg a 3-7 MPa-t. Az epoxi ragasztóknál (pl. K-115), amelyek zsugorodás és oldószerpárolgás nélkül keményednek meg, jelentéktelen feszültségek (0,2-0,5 MPa) keletkeznek, függetlenül a hordozóanyag nedvességtartalmának csökkenésétől. Bár lényegében a maradandó feszültségek meglehetősen magasak, ugyanakkor az adott esetben a feszültségek rostirányban hatnak. Ezért ezek a fára jóval kisebb veszélyt jelentenek, mint a rostokra merőleges feszültségek. Nem szabad azonban elfeledkezni arról, hogy a felhordott ragasztó egy része beszívódik a fába és ez az átitatódott zóna a rugalmas tulajdonságokat megváltoztatja és így megváltozik a geometriai modell alapján kiszámított zsugorodási feszültségek értéke is. Irodalmi adatok szerint a ragasztóval átitatott zónában zsugorodási feszültségek 1-3 MPa - al csökkenhetnek. A maximális termikus feszültségek rendszerint számítással határozhatók meg. A termikus feszültségek nagymértékben függenek a hőmérsékleti hatás időtartamától és a ragasztó relaxációs tulajdonságaitól. A ragasztott szerkezetek tervezésénél és a gyártástechnológiai paraméterek meghatározásánál nagyon fontos ismerni a $T_{3 \max }$-nak (maximális termikus feszültség) és a különnemű anyagok fizikai- és geometriai paramétereinek - időtöl való függésének - törvényszerűségeit. Az ábra, számítással meghatározott törvényszerű- ségeket mutat be. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-205.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A maximális termikus feszültségek a ragasztandó anyagok és a ragasztó rugalmas jellemzőinek, ill. a modell geometriájának függvényében. 1- a ragasztó nyírási modulusa, $G_{3}; 2$ - a ragasztóréteg vastagsága, $h_{3}$; 3- a nyírási modulusz és a fa rugalmassági modulusának hányadosa, $\mathrm{G}_{3} / \mathrm{E}_{2}$; 4-a ragasztóréteg hossza, I. A zsugorodási feszültségek növekedését a ábra segítségével szemléltetjük, ahol három ragasztó-film feszültségváltozását mutatjuk be. A megszilárdulási hőmérséklet mindhárom esetben $80^{\circ} \mathrm{C}$, a hőközlés időtartama pedig 100 perc. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-206.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Különböző ragasztó-filmekben keletkező zsugorodási feszültségek Jól látható, hogy a zsugorodási feszültségek a ragasztó keményedési fokának előre haladásával növekednek. Ez mindenekelőtt azt mutatja, hogy növekszik a ragasztóréteg rugalmassági modulusa és a zsugorodási deformációja. Az epoxi ragasztó megszilárdulásakor egészen kicsiny zsugorodási feszültségek keletkeznek, ami az epoxi ragasztók alacsony térfogati zsugorodásával magyarázható. Igen magas zsugorodási feszültség figyelhető meg a fenolformaldehid ragasztónál, amely még a hőközlés 100. percében sem éri el a maximumot. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-207.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra A fenol-formaldehid ragasztórétegben és a ragasztandó anyagokban keletkező feszültségeket a 178. ábrán mutatjuk be. ábra. A ragasztórétegben és a ragasztandó anyagokban keletkezö feszültségek ( 1 mm vastag nyír furnérok, $80^{\circ} \mathrm{C}$-on ragasztva) 1- a ragasztórétegben; 2- a ragasztandó anyagokban Az ábrán jól megfigyelhető, hogy a ragasztórétegben keletkező zsugorodási feszültségek majdnem nagyságrenddel nagyobbak, mint a ragasztandó anyagban keletkezők. Az ábra a ragasztott szerkezetben keletkező zsugorodásiés termikus feszültségek közötti összefüggést szemlélteti. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-208.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > a ragasztott szerkezetben keletkező zsugorodási- és termikus feszültségek közötti összefüggés ( $80^{\circ} \mathrm{C}$ hőmérsékleten). Jól látható, hogy a magas hőmérsékleten ( $80^{\circ} \mathrm{C}$ ) keletkező zsugorodási feszültségek jóval kisebbek, mint a lehüléskor keletkező termikus feszültségek. Jellemző, hogy az utóbbiak ellentétes értelműek, azaz nyomófeszültségek. Az előbbiekben már említettük, hogy a ragasztás különböző hőmérséklet - idő viszonyok között mehet végbe. Természetesen a különböző ragasztási viszonyok között, különböző feszültségviszonyok jönnek létre. A belső feszültségek keletkezése és kialakulása szorosan összefügg a ragasztórétegben végbemenö fizikaimechanikai folyamatokkal. Ilyen összefüggést mutatunk be a 180. ábrán, ahol a ragasztott kötés és a ragasztóréteg szilárdságának, valamint a keletkező belső feszültségek változását tüntettük fel állandó, $\left(80^{\circ} \mathrm{C}\right)$ kötési hőmérsékleten. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-209.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztóréteg (epoxi) fizikai-mechanikai tulajdonságainak változás magas hőmérsékleten lejátszódó megszilárduláskor. 1- ragasztási szilárdság (alumínium ragasztása); 2belső feszültségek; 3- a ragasztóréteg szilárdsága (órában a belső feszültségek keletkezése, percben a szilárdságoké) Az ábrán jól látható, hogy a valóságos ragasztási körülményeknek megfelelő kötési idő alatt (10-20 perc) a szerkezet jelentős szilárdságot ér el, míg ugyanezen idő alatt a feszültség kialakulásának csak kezdete figyelhető meg. Mivel ezek a feszültségek a felmelegítéskor, nem pedig a lehüléskor keletkeznek, a zsugorodási feszültségek fajtájához sorolhatók. Az összes feszültségek közül a legnagyobb szerepet - a lehüléskor keletkező - termikus feszültségek játsszák. Ezzel kapcsolatban megállapítható, hogy a ragasztáskor keletkező feszültségek nagysága főleg a ragasztási módtól és a ragasztandó anyagok tulajdonságaitól függ. A ragasztott szerkezetekben keletkezö feszültségeket tehát a ragasztástechnológiai paraméterek függvényében célszerű vizsgálni (a melegítés hőmérséklete és ideje, a lehülés sebessége, egynemű és különnemű anyagok, illetve különböző ragasztóanyag típusok esetén). A lehülés szakaszában a belső feszültségek változása mind az egynemű, mind a különnemű (lásd az ábrát) anyagok ragasztásánál azonos jelleggel mutatkozik, jóllehet nagyságuk különböző. Ez nemcsak a különböző ragasztóanyagok alkalmazásával, hanem a ragasztandó anyagok különböző tulajdonságaival is magyarázható. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-210.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztott szerkezetben keletkező belső feszültségek a lehülési idő függvényében (80 és $130^{\circ} \mathrm{C}$ ragasztási hőmérséklet) dekor lemez - fa ragasztásakor, karbamid - formaldehid ragasztó felhasználásával és 20 perces présidőnél. Mivel a magas hőmérsékletű $\left(130^{\circ} \mathrm{C}\right)$ ragasztáskor a ragasztóanyag megkeményedése rövid idő alatt megy végbe, ami lehüléskor megakadályozza a ragasztandó anyagok hődilatációs mozgását, ez utóbbi pedig a nagyobb feszültségek keletkezésében jut kifejezésre. A fentiek alapján megállapítható, hogy a hőmérséklet emelkedésével növekszik a ragasztott szerkezetben keletkező belső feszültségek nagysága. Ez negatívan hat a ragasztott szerkezet minőségére, azaz csökkenti a szilárdságát; jóllehet maga a melegítés a teljesebb polikondenzációt segíti elő, illetve javítja a ragasztott szerkezet egyes fizikai-mechanikai tulajdonságait. A ragasztott szerkezetben keletkező feszültségeket a melegítés időtartama is befolyásolja (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-211.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A feszültségek változása egynemű ragasztott szerkezetben a lehülési idő függvényében (Melegítés: $80^{\circ} \mathrm{C}$ - on; Melegítési idő: 5, 10 és 20 perc) fenol-formaldehid ragasztó alkalmazásakor Mivel a rövid ideig tartó melegítés (5 perc) miatt a ragasztó teljes mértékben nem keményedik meg, nem alakul ki a szűkséges szilárdság. Lehüléskor a ragasztórétegnek a ragasztandó anyagok deformációjával szembeni ellenállása kicsi, ezért a relaxációs folyamatok gyorsan végbemennek. A melegítési idő növelésével a feszültség növekszik ugyan, de lehüléskor nagyságuk között lényeges különbség nem található. Ez arra utal, hogy jóllehet a hosszantartó melegedés a ragasztóréteg fizikai és mechanikai tulajdonságainak változásához vezet, de ezek nem befolyásolják lényegesen a termikus feszültség nagyságát. Ez könnyen belátható, mivel az anyag hődilatációja független az időtől. Hasonló jelenség figyelhető meg a különnemű anyagok ragasztásakor is, de itt a feszültségek abszolút értékei magasabbak. Külön kell foglakozni a lehülés sebességének hatásával (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-212.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Összefüggés a lehűlési sebesség és az egynemű ragasztott szerkezetben keletkező feszültségek között. I., II.- a hőmérséklet változása lehüléskor; 1- feszültségváltozás az I. lehülési sebességnél (130 C/perc), 2- feszültségváltozás az II. lehülési sebességnél ( $5,5^{\circ} \mathrm{C}$ /perc) Ismeretes, hogy a lehülés első perceibenamikor a ragasztóréteg hőmérséklete még magas a ragasztórétegre az elasztoplasztikus deformáció, a lehülés végén pedig a rugalmas deformáció a jellemző. Az elasztoplasztikus deformáció ideje alatt a termikus feszültség jelentős része - a velarációs folyamatok miatt - kiegyenlitődik. A relaxáció foka függ a ragasztórétegben lévő nyírófeszültségek nagyságágától, amelyeket lehülésekor a ragasztóréteg hőmérsékletváltozásának sebessége határoz meg. A ragasztórétegben keletkező relaxációs folyamatok a ragasztandó anyagokban ébredő erők keletkezésének sebességétől és a hőmérséklettöl függnek. Minél lassabban megy végbe a deformáció, a ragasztóréteg annál jobban megközelíti az egyensúlyi állapotot. Ebben az esetben az erők ébredésének sebessége kisebb, mint a relaxációs folyamatok sebessége, ezért a ragasztóréteg feszültségének jelentős része kiegyenlitődik. Ha a feszültségek gyorsabban ébrednek, akkor a relaxációs folyamatok nem tudnak végbemenni addig, amíg a ragasztóréteg magas hőmérséklettel rendelkezik, így a feszültségek a lehülés után emelkednek. A lehülés sebességét ezért mindig úgy kell megválasztani, hogy biztosítsa a relaxációs folyamatok végbemenetelét és a ragasztott szerkezetben minimálisra csökkenjenek a feszültségek. Összefoglalásként megállapítható, hogy a ragasztáskor keletkező belső feszültségek igen jelentős hatást gyakorolnak a ragasztás minőségére, de ezek a hatások csökkenthetők a technológiai paraméterek helyes megválasztásával. **Relaxációs folyamatok** A relaxációs folyamatokkal a reológia foglalkozik, amely igen széles problémakört ölel fel, és nemcsak a polimerek - ezek között a fa - alakváltozási tulajdonságaival, hanem a szilárdsági tulajdonságokkal is kapcsolatban van. Ennek megfelelően tanulmányozni kell az előbbieket, a ragasztott faszerkezetek feszültség-alakváltozási állapotának vizsgálatakor, ill. tulajdonságainak az előrejelzésénél (prognosztizálás). Ezzel kapcsolatban természetesen ismerni kell a polimerek relaxációs tulajdonságait is. A polimerek relaxációs tulajdonságainak kutatásakor fenomenológiai és molekuláris módsze- rek különböztethetők meg. A második módszer tűnik a bonyolultabbnak, mivel az a deformációt fizikai szemszögből, molekuláris, szinten mutatja be. Ezért ennek a módszernek a gyakorlati alkalmazása sok nehézséget rejt magában, ami elsősorban a sok relaxációs paraméter meghatározását jelenti. A gyakorlatban széleskörűen alkalmazzák a fenomenológiai módszert, amely sokkal egyszerűbb és célravezetőbb. (Többek között ennek a módszernek az alkalmazásával végezték el pl. a faanyagok relaxációs tulajdonságainak meghatározását is. Az alábbiakban ennek a módszernek a felhasználásával értékeljük a ragasztás relaxációs tulajdonságait, többek között az egyensúlyi rugalmas- sági modulust is. Bármely relaxációs folyamat lényege az eredeti egyensúlyi állapot visszaállítása, miután azt külső vagy belső erőhatások megváltoztatják (megbontották). A polimerek egyensúlyi állapota rövid idő alatt nem állítható vissza, a polimerek viszkózus tulajdonságai miatt. Az ilyen reakció sebessége annál nagyobb, minél nagyobb a polimer viszkozitása, ill. minél magasabb a hőmérséklete, minél nagyobb mértékű a nedvességtartalma és végül minél nagyobb maga a fellépő feszültség. Minél magasabb a hőmérséklet és a nedvességtartalom, annál gyorsabban csökken a feszültség. Ez mind a kúszási, mind pedig a relaxációs folyamatokra is vonatkozik. A relaxációnál a feszültség - amely a deformáció állandó értékének fenntartásához szűkséges - folyamatosan csökken. Minél nagyobb a hőmérséklet és nedvességtartalom, annál gyorsabban csökken a feszültség. Ezzel függ össze, hogy a rugalmassági modulusok értékei, amely a feszültségdeformáció viszonyából határozható meg, az idő függvényei mindaddig, míg a relaxációs folyamat be nem fejeződik. Az ábra. különböző ragasztóanyagok relaxációs görbéit mutatja be (egyirányú, egytengelyü húzásnál) a ~ hőmérséklet és a nedvességtartalom függvényében. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-213.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A feszültség relaxációjának görbéi $\varepsilon_{0}$ állandó deformáció mellett. 1- tömör faanyag rostirányú húzáskor $W=10 \%$ és $20^{\circ} \mathrm{C}$; 2- ugyanaz $W=16$ \%; 3.. 4 - epoxi ragasztók 20 és $60^{\circ} \mathrm{C}$-on; $5 \ldots.6$ - fenol ragasztó 20 és $60^{\circ} \mathrm{C}$-on; 7- tömör faanyag rostirányra merőleges húzása; 8 - mela-min-karbamid ragasztó, nyomáskor $20^{\circ} \mathrm{C}$-on. A relaxációs folyamat az alábbi összefüggéssel írható le: $ \sigma(t)=E_{0} \varepsilon_{0} e^{-a t^{k}}+E_{\infty} \varepsilon_{0} \quad \text { vagy } \quad E(t)=\frac{\sigma(t)}{\varepsilon_{0}}=E_{\infty}+E_{0} e^{\left(-\frac{t}{r}\right)^{k}}; $ Ahol: $\quad \sigma(t)-a$ feszültség a t időpillanatban; $E(t)=\sigma(t) / \varepsilon_{0}-$ rugalmassági modulus a $t$ időpillanatban $\varepsilon_{0}$ - deformáció, amely mellett a feszültség relaxációja végbemegy $\mathbf{E}_{0}, \mathbf{E}_{\infty}$ - pillanatnyi és egyensúlyi rugalmassági modulus Ebben az esetben a feladat nem az egyenlet összes állandójának a meghatározása, hanem csak az "E" állandóé, amely fizikai értelmezés, ill. a gyakorlati alkalmazás szerint azonos a tartós (hosszantartó) rugalmassági modulussal. A 36. és a táblázat a vizsgált anyagok analitikus úton meghatározott egyensúlyi rugalmassági modulusait tartalmazza. táblázat | A faanyag | | | |:---: |:---: |:---: | | Terhelése | Nedv. <br> tart. <br> u, \% | Rugalmassági <br> modulusa <br> $E_{0}, \mathrm{MPa}$ | | Rostirányú húzáskor | 10 | 9500 | | | 16 | 8100 | | Rostra merőleges <br> húzáskor | 15 | 675 | > [!caption] > Táblázat | A ragasztó | | | |:---: |:---: |:---: | | Megnevezése | Hőmér- <br> séklete, <br> ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ | Rugalmassági <br> modulusa <br> $E_{\infty}, \mathrm{MPa}$ | | | 20 | 2300 | | | 60 | 816 | | Fenol-formaldehid | 20 | 1770 | | | 60 | 1200 | | Karbamid- formald. | 20 | 1050 | > [!caption] > Táblázat Mint már említettük a hőmérséklet emelkedésével a relaxációs folyamatok sebessége növekszik. Ezzel egyidőben a ragasztók szilárdsága is változik. A ragasztók szilárdságának és alakváltozásának a hőmérséklettől való függését a ábra szemlélteti, amelyen jól látható, hogy az epoxi ragasztók tulajdonságai sokkal nagyobb mértékben függenek a hőmérséklettől, mint a fenol ragasztóké. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-214.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztók szilárdsága (folytonos vonal) és rugalmassági modulusa (szaggatott vonal) a hőmérséklet függvényében $1 \div 3$ - epoxi ragasztó); 4 - fenol ragasztó. Adalékanyag s. r.: 1; 4-0; 2-100; 3-200. A hőmérséklet csökkenése a relaxációs folyamatokat lassítja, ugyanakkor ez rendszerint kisebb hatást gyakorol a rideg ragasztók többségére, ami részben az egyidejüleg történő kohéziós szilárdságuk növekedésével magyarázható. A kísérleti eredmények, azt mutatják, hogy - $100^{\circ} \mathrm{C}$-on, vagy ennél alacsonyabb hőmérsékleten a fémragasztások szilárdsága alig változik. Ilyen körülmények között a faragasztások szilárdsága elsősorban a Faanyag tulajdonságától függ. A kísérleti eredmények alapján az is kitűnik, hogyha a fa nedvessége nem változik, akkor a faragasztások szilárdsága $-50^{0}, -60^{0} \mathrm{C}$ on (fenol- rezorcin-, és karbamid ragasztók alkalmazásakor) alig tér el a kontroll vizsgálatok $\left(20^{\circ} \mathrm{C}\right)$ eredményeitől. Ezt az ismert tény is alátámasztja, hogy pl. a száraz fenyőfa szilárdsága $+20^{0} \mathrm{C}$ - tól $-60^{0} \mathrm{C}$-ig csupán 10-15 \%-ot növekszik. Jóval nagyobb mértékben nő a magas nedvességtartalmú faanyag szilárdsága, aminek a ragasztott szerkezet atmoszférikus viszonyok közötti igénybevételkor van jelentősége. Nem szabad azonban figyelmen kívül hagyni, hogy alacsony hőmérsékleten a fa ütőhajlító szilárdsága lényegesen csökken, amely hatást gyakorol a faszerkezet ellenálló szerkezetére (szállítás, szerelés). A fent leírtakat azok a kísérleti eredmények is igazolják, amelyek kimutatták, hogy a fenolrezorcin-formaldehid, karbamid-formaldehid és a kétkomponensű PVAc ragasztók tulajdonságai $+20, -12, -65^{0} \mathrm{C}$-on csak kismértékben változnak a kazeinenyvhez viszonyítva. Ily módon a ragasztók és a faanyag relaxációs tulajdonságainak kutatási eredményeiből meghatározott egyensúlyi rugalmassági modulusz közel azonos a vizsgált anyagok tartós rugalmassági modulusával. A kapott adatok viszont felhasználhatók a ragasztott szerkezetek mechanikai tulajdonságainak meghatározására, ill. azok prognosztizálására. **A nedvességváltozási feszültségek** A ragasztott tartókban (szerkezetekben) létrejövő nedvességváltozás feszültségeket hoz létre a ragasztási rétegben. A nyíró- és a nyomófeszültség, illetve az ezekből számolható főfeszültség, lényegesen függ a bél és az évgyűrúk elhelyezkedésétől az összeragasztott elemekben. A 186. ábrán az idevágó vizsgálatok eredményei látható. Az egyes esetekre megadott igénybevételek a ragasztási vonal végein lépnek fel. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-215.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A bél és az évgyűrúk elhelyezkedésének hatása a ragasztási rétegben ébredő feszültségre $1 \%$ nedvességváltozás hatására . a ÷ h feszültségek fokozatos növekedése. A ragasztott faanyag nedvességváltozási feszültségeivel (a fa nedvességfelvételekor keletkező dagadás, ill. száradásakor keletkező zsugorodás következtében fellépő feszültségek) kapcsolatban igen sok elméleti és gyakorlati irodalmi adat található. A fa anatómiai struktúrájának sajátosságai olyanok, hogy ezek a feszültségek kizárólag csak a merőleges rostirányra veszélyesek. Ellentétben a tömör faanyaggal, a ragasztott szerkezetekben ezek a feszültségek sajátos tulajdonságokkal rendelkeznek, mivel a ragasztóréteg a fa nedvességfelvételkor, ill. száradásakor akadályozza (gátolja) a fa "mozgását" (méretváltozását). A legveszélyesebb eset az, amikor ezek a méretváltozások ferde szimmetrikusan mennek végbe, és a ragasztóréteg egyenetlen húzásnak van kitéve. A ragasztandó faanyagok (deszkák) ferde szimmetrikus elhelyezkedését a szomszédos deszkák évgyűrűszerkezetének helytelen iránya is okozhatja (lásd az ábrát). A nagyüzemi termelési körülmények között nehéz kiszámítani, ill. biztosítani az egymás mellé kerülő ragasztandó elemek (lamellák, deszkák) helyes évgyűrűszerkezetét. (Kivételt képez nyilván a hangszergyártás). A nedvességváltozási feszültségek kiszámítását megnehezíti az a körülmény, hogy a ragasztandó alkatrész keresztmetszeti nedvességeloszlása csak ritkán egyenletes. A kutatási eredmények alapján megállapítható, hogy a ragasztó és a fa rugalmassági együtthatóinak a függvényében a maximális húzó-, nedvességváltozási feszültségek a ragasztott szerkezetben jelentős nagyságot érhetnek el a fa szilárdságához viszonyítva, ami a túlevelű fáknál meghaladhatja azok rostra merőleges szilárdságát. A rostokkal párhuzamos feszültségek nagyobbak a nyírószilárdságnál. Nem szabad azonban azt sem figyelmen kívül hagyni, hogy a számítások nem veszik figyelembe a feszültségek relaxációjának a lehetőségét a nedvességfelvételkor, ill. a relaxáció korlátozottságát a fa száradásánál. Ily módon a számításos módszerekkel a nedvességváltozási feszültségeknek csak vagy kisebb, vagy nagyobb értékei határozhatók meg. Pl. bizonyítható, hogy a ragasztandó anyagokban keletkező maximális feszültségek a ragasztandó elemek szélességi és vastagsági méreteinek viszonyától is függenek (lásd az ábrát), $15 \%$-os nedvességváltozási viszonyok miatt <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-216.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztóréteg él feszültsége (a széleken jelentkező) $\sigma_{\boldsymbol{m a x}}$ a $21 / a$ függvényében $15 \%$-os nedvességváltozás mellett a- vastagság; 21- az elem (deszka) szélessége Ugyanilyen körülmények között a széleken fellépő feszültségek lényegesen függenek az egymás mellett lévő elemek évgyűrűinek elhelyezkedésétől is. Többek között azonos évgyűrű elhelyezkedés mellett csak csúsztató feszültségek lépnek fel, amelyek jóval kisebbek a normál feszültségeknél. Kedvezőtlen évgyűrű elrendezés mellett a feszültségek túlléphetik a farostokra merőleges húzószilárdságát. Amennyiben a ragasztandó elemek (deszkák) keresztmetszetében az évgyűrűk elhelyezkedése és a rostátvágási szögek eltérőek, akkor a dagadáskor, ill. zsugorodáskor az elemek szélei egymáshoz viszonyítva különböző mértékben mozdulnak el, ezért a széleken ébredő feszültségek nagysága változni fog. Az egyszerűbb áttekinthetőség miatt a ragasztandó elemek közül csak a két szélsőt vizsgáljuk, amelyek leginkább vannak kitéve a nedvességfelvételnek, ill. a száradásnak. A számításokhoz három esetet választottunk ki (lásd az ábrát): egy megegyező (a)-, és két eltérő (b, c) évgyürűszerkezettel rendelkező elemet. Amennyiben a fürészáru kialakitása alapvetően tangenciális vágással történik, akkor az összes belső elemnél is a tangenciális vágás az előnyös; a külső elemeknél elfogadott a tangenciális, a radiális vagy a vegyes vágásirány is. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-217.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztórétegben keletkező belső feszültségek meghatározása különböző elhelyezkedésü évgyürüszerkezet mellett. I.- különböző vágásirányú elemek (deszkák): a- tangenciális - tangenciális; b- tangenciális-vegyes; c- tangenciá-lis-radiális; II. számítási vázlat; III.- a feszültségek eloszlása. A számítások alapján az alábbi megállapítások tehetők: A legkedvezőbb az "a"- val megegyező elrendezés, ahol csak csúsztató feszültségek keletkeznek. A " $\underline{\boldsymbol{b}} "$ elrendezésnél ferde szimmetrikus szakítóerők lépnek fel; a szélső elemekben a ragasztóréteg egyenlőtlen szakításnak van kitéve. A számítás egyszerűsítése érdekében a hajlító nyomatékot célszerű a $\mathbf{P}$ központosán ható erővel helyettesíteni, melynek hatásvonala - a ragasztóréteg szempontjából a legkedvezőtlenebb helyen - az elemek szélein helyezkedik el. $A_{\text {" }}$ ́ ábrának megfelelően a szélső elemre a szimmetrikusan elhelyezkedő M ${ }^{0}$ nyomatékok hatnak. Ennek megfelelően a ragasztórétegben csúsztató és normál feszültségek lépnek fel. A fenti eredmények elemzése alapján megállapítható, hogy a ragasztórétegben keletkező feszültségek nagymértékben függenek a ragasztóréteg rugalmassági mutatóitól és a réteg vastagságától. A kiszámított értékek alapján az is megállapítható, hogy az "(́" és " $\underline{\mathbf{b}}$ " esetben a keletkezett feszültségek nem veszélyesek a ragasztóréteg szilárdságára. Ugyanakkor a " $\underline{\mathbf{c}}$ " megoldásnál a keletkezett maximális feszültségek nagyobbak a ragasztó kohéziós-, ill. a fa szilárdságánál. Melegítés nélküli ragasztáskor a maximális ragasztási szilárdság 7-10 nap alatt alakul ki. Ha ez alatt az idő alatt a száradási feszültségek elérik a számítással meghatározott értékeket, akkor igen nagy a rétegelválás veszélye. Ennek megfelelően a tönkremenetel lehetősége a ragasztás utáni 7-10. napon a legnagyobb. A későbbiek során azonban az időtényezővel is számolni kell, ha ezek a feszültségek hosszú időn keresztül hatnak (lásd később!). Ezen kívül a " $\underline{\mathbf{b}}$ " ábra szerinti ragasztóréteg mentén rétegelválás következhet be, amely a ragasztott szerke- zeteknél nem megengedett. A rétegelváláskor a relaxációs folyamatok kedvező hatásának ellenére az előrejelzések azt mutatják, hogy a ragasztóréteg és a fa épségének megőrzéséhez a ragasztott szerkezetben a belső normál feszültségek nem haladhatják meg a $0,5 \mathrm{MPa}$-t. A fa feszültségű állapotára a c. elrendeződés a legveszélyesebb. A maximális, rostokra merőleges normál húzó feszültségek - az adott geometriai és a fa ill. ragasztó adott fizikai állandói mellett - elérik a $3,6 \mathrm{MPa}$-t. A gyakorlat azt mutatja, hogy a tönkremenetel - a különböző technológiai és igénybevételi okok következtében (hatására) gyakran - a ragasztóréteg mentén következik be. A ragasztóréteg tönkremenetele szempontjából a feszültségek (köztük a belső feszültségek is) előjeleinek változása a legkritikusabb. A ragasztott faszerkezet viszont gyakran kerül ilyen körülmények közé. Változó előjelnél (nedvesedés - száradás) a ragasztóréteg ciklikus feszültséghatásoknak és intenzív fizikai kifáradási folyamatnak van kitéve. Ennek megfelelően a ragasztott szerkezetek szilárdságára és tartósságára a kedvezőtlen hatást nem a nedvesedéskor, hanem a száradáskor keletkező feszültségek okozzák - mivel, mint ismeretes - a száradás gátolja a relaxációs folyamatok lefolyását. Ismeretes, hogy a ciklikus feszültségű viszonyok között a ragasztott szerkezetek tartóssága (élettartama) alacsonyabb, mint a statikus (állandó) viszonyok között. Az előbbiekben tárgyalt feszültségek - figyelembe véve a relaxációs folyamatokat is statikus viszonyok között veszélytelenek a ragasztórétegre. Ugyanakkor a ciklikus feszültségek hatására - akár ezek alacsony értékei mellett is - a ragasztott szerkezetek tönkremehetnek, különösen akkor, ha az erőhatás a rostokra merőleges irányú. Ezt a megállapítást több szakirodalmi adat is alátámasztja. A ragasztott szerkezetben keletkezett feszültségek gyakran lokális jelleggel bírnak, ezért a próbatestek eredményei alapján a valódi ragasztott szerkezet tulajdonságaira következtetni meglehetősen nehéz és bizonytalan. Többek között az ékcsapos kötéssel lefolytatott kísérletek is azt bizonyítják, hogy a valóságos szerkezetek a próbatesteknél magasabb szilárdsággal rendelkeznek, a repedések eloszlásának lehatározódása miatt. Meg kell azonban azt is jegyezni, hogy a reális ragasztott szerkezetek kifáradási határa (nedvességfelvételkor, ill. száradáskor) magasabb, mint a kísérleti próbatesteknél, mivel az utóbbiak sokkal szigorúbb nedvesség-, és hőmérséklet-ingadozásnak vannak kitéve, mint a természetes körülmények között lévő ragasztott faszerkezetek. # 5. A RAGASZTOTT KÖTÉSEK VIZSGÁLATA A ragasztott kötések méretezésére különböző eljárások vannak. Az ilyen számításoktól pontos eredményt azonban nem várhatunk, mert a szilárdsági értékeket nagyon sok tényező befolyásolja. Ezért nagyon fontos a ragasztott kötések állandó minőségi vizsgálata. A vizsgálatnak ki kell terjednie: a) a felhasználásra szánt ragasztó minőségére és arra, hogy b) a ragasztott kötés megfelel-e rendeltetésének. Az egyes mérési és vizsgálati értékek azonban csak akkor hasonlíthatók össze egymással, ha a vizsgálati módszerek és feltételek azonosak. A ragasztó felhasználójának, a ragasztott szerkezettel szembeni követelményei és feltételei legtöbbször sajátosak, ezért nyilvánvaló, hogy e céloknak megfelelő vizsgálatokra van szűkség. A ragasztók többnyire sokoldalúan alkalmazhatók, viszont a gyártó által megadott jellemző értékek csak az általa közölt feltételek között érvényesek. A vizsgálat lehet szúrópróba jellegű, de lehet minden egyes ragasztott alkatrészre kiterjedő teljes vizsgálat is (sorozatvizsgálat). A gyakorlatban ismert vizsgálati módok: - roncsolásos, (mechanikai) és a * roncsolás mentes. - A mechanikai vizsgálatok feladata a ragasztandó anyag és ragasztó, valamint a ragasztott kötések külső erőkkel és ezen erők hatására keletkező alakváltozásokkal szemben tanúsított ellenálló-képességének (vagy szilárdságának) megállapítása. Az alakváltozás az igénybevétel (erők) nagysága szerint ideiglenes (rugalmas), vagy maradó (képlékeny) lehet. A megállapított fajtájú és méretű próbatesteket a szokásos kötési alakokban megragasztják és azután a gyakorlatban előforduló terhelési eseteknek megfelelően statikusan vagy dinamikusan roncsolva vizsgálják. Ezek az erők a következő módszerekkel vizsgálhatók: statikus vizsgálatok: azaz nyugvó terheléssel vagy lassú, lökésmentes erőkkel (huzamos igénybevétel) végzett vizsgálatok. * * dinamikus vizsgálatok, azaz lökésszerűen ható erőkkel vagy ismétlődő terheléssel és tehermentesítéssel (változó igénybevétel) végzett vizsgálatok. A vizsgálat folyamán feltétlenül rögzíteni kell: © $\underline{\text { a }}$ próbatestek készítésének módját: a ragasztó típusa és kémiai összetétele, a ragasztandó anyagfelületek előkezelése (érdesítés, zsírtalanítás, pácolás); keményítési feltételek (hőmérséklet, nyomás, idő) stb. és a ©s es a vizsgálati feltételek: befogási hossz; terhelési sebesség; vizsgálati hőmérséklet stb. A szilárdsági adat meghatározott számú, általában $6-20 \mathrm{db}$. próbatest középértéke. A roncsolásos vizsgálat sok esetben nem kielégítő, mert egyrészt a szabványos vizsgálat nem ad felvilágosítást a várható kötéserőre vonatkozóan, másrészt a teljes darab roncsolása túlságosan megdrágítaná a gyártást. A roncsolás mentes vizsgálati eljárás lényege az, hogy itt az egész ragasztott alkatrész kerül vizsgálatra és az a vizsgálat után is használható állapotban marad A roncsolás mentes vizsgálattal ellenőrizhető: a kész munkadarab felületi minősége, a ragasztott szerkezeti részeken jelentkező feszültségek és méretváltozások, a ragasztórétegek tulajdonságai és hibái (pl. repedések, gázhólyagok). A ragasztott kötések és ragasztók minőségi ellenőrzéséhez különbözővizsgálatokra van szűkség. A vizsgálati módszereknek a ragasztott kötések gyakorlati igénybevételeit kell utánozniuk. A vizsgálati feltételeknek mindig azonosnak kell lenni, hogy az eredmények összehasonlíthatóak és bármikor reprodukálhatók legyenek. Ezért a vizsgálati módszereket és vizsgálati körülményeket szabványok határozzák meg. ## 5.1. STATIKUS SZILÁRDSÁGI VIZSGÁLATOK Nyugvó terhelésű vizsgálat alatt maximális szilárdságot mérnek a terhelés jellegétől függően szakító-, csavaró-, hajlító-, csúsztató-, vagy kombinált húzó- és csavaró- illetve nyírószilárdságként (húzó-, nyírószilárdság $=$ kötési szilárdság). Statikus vizsgálatok: a) szakító-, nyomókísérlet, b) nyíró-, illetve csúsztató vizsgálat, c) húzó-nyíróvizsgálat (a kötési szilárdság vizsgálata) egyszer és kétszer átlapolt kötéseken, d) hajlító vizsgálat, e) torziós-, illetve csavaró vizsgálat, f) lefejtő vizsgálat, $\boldsymbol{g}$ ) tartós szilárdsági és időtartam-szilárdsági vizsgálatok. A szakító- és nyomóvizsgálat kivételével (tompa illesztésnél) valamennyi vizsgálatot egyszerű átlapolt kötéseken és univerzális szakítógépeken végzik. ### 5.1.1. Szakító-, nyomószilárdsági vizsgálatok A gyakorlatban ritkán fordul elő olyan ragasztott kötés, amely a ragasztót tisztán húzásra vagy nyomásra veszi igénybe. A szakítóvizsgálathoz kör keresztmetszetű testeket, kör keresztmetszetű pálcákat és csöveket tompán ragasztanak össze (lásd az ábrát). Az átlapolt kötésekhez képest egyszerűbb feszültségi viszonyok következtében azonban ez a vizsgálat alkalmas a ragasztó jellemző értékeinek meghatározására. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-218.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Próbatest a ragasz-tás húzószilárdságának meghatározásához A gyakorlatban szakítóvizsgálatokkal ellenőrzik a ragasztási technológia, betartását. Ilyenkor a próbatest a gyártmánnyal együtt megy végig a gyártási folyamaton. A roncsoláskor (szakítás) mért szilárdsági értékek lehetővé teszik a) a felület előkezelésének ellenőrzését, b) a ragasztó minőségének és keményedésének ellenőrzését. A szendvicsszerkezetek (pl. méhsejt-szerkezetek) ragasztott kötéseiben csak a merőleges húzó-szakítóvizsgálat megbízható. Helyes kivitelezés esetén ilyenkor tökéletesen egyenletes feszültségeloszlást kapunk. ### 5.1.2. Nyírószilárdsági vizsgálatok A gépipari szerkesztési gyakorlat szempontjából a nyírószilárdságnak csak csekély jelentősége van, mert az alkalmazott anyagok (fémek) nyírószilárdságát nem lehet jól kihasz- nálni. Ezzel szemben a ragasztott kötéseket lehetőleg nyíró igénybevételre kell tervezni. A nyírószilárdság ellenőrzésére többféle vizsgálati módszert dolgoztak ki mind síkfelületek, mind kör keresztmetszetű felületek vizsgálatára. ### 5.1.3. Húzó -, nyírószilárdsági vizsgálat A ragasztott fémkötésekben leggyakrabban előforduló illesztési alak az átlapolt kötés (egyszer vagy kétszer átlapolt). Ilyenkor a ragasztó terheléskor főleg nyíró igénybevételt szenved. Ezért a húzó-nyíróvizsgálat a legfontosabb vizsgálat. A vizsgálat kivitelezésére az érvényben lévő szabvány ad megfelelő útmutatást. Ragasztott kötések húzó nyírószilárdságának vizsgálatához legtöbbször a ábra szerinti próbatestet használják, amely egyszerűen elkészíthető. Az egyes próbalemezek mérete és megmunkálási módja (kivágott vagy forgácsolt) a vizsgálat céljától függ. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-219.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Próbatest ragasztott kötés húzó-nyíró szilárdságának ( $\mathrm{T}_{\text {hny }}$ ) meghatározásához a) átlapolás, egyszeres; b) kettős heveder A mért jellemző szilárdsági értékek a közepes húzó-nyíró szilárdsági értékek $\boldsymbol{T}_{\text {hny }}$, Ezeket úgy számítjuk ki, hogy az $\boldsymbol{F}$ szakadási terhelést osztjuk az $\boldsymbol{A}=\boldsymbol{b}_{\ddot{u}}$ nyírott felülettel, ha $\boldsymbol{b}$ a próbatest (az átlapolás) szélessége és $\boldsymbol{l}_{\ddot{u}}$ az átlapolási hossz. Az optimális átlapolási hosszakra vonatkozó adatok ( a terhelési adatokkal együtt) és a ragasztott kötések $\chi$ kihasználási fokára vonatkozó adatok a gyakorlat számára jelentősek. A mérési értékek adják általában az alapot az optimális $\boldsymbol{l}_{\ddot{u}}$ átlapolási hossz meghatározásához. A különböző lemezvastagságú ragasztott kötések húzó-nyírófeszültsége az $\mathbf{f} /=\sqrt{\boldsymbol{s}} / \boldsymbol{l u ̈}$ alaki tényező egyezése esetén hasonlítható össze ( $s=$ lemezvastagság). Ha egy ragasztott kötés kihasználási foka $\chi<1$, akkor ki van zárva, hogy az illesztett alkatrészekben következzék be anyagtörés. $ \chi=\frac{\sigma_{m e g}}{\sigma_{0,2}} $ ahol: $\sigma_{\text {meg }}=$ a ragasztott fém alkatrészben a ragasztás szakadásakor fellépő feszültség; $\boldsymbol{\sigma}_{0,2}=\mathrm{az}$ arányossági határ. Meg kell jegyezni, hogy - a ragasztott felületek azonos mérete esetén - a kétszer átlapolt kötésnek mindig nagyobb a szilárdsága, mert az egyszer átlapolt kötésnek (a hajlító-nyomaték következtében) járulékos húzó igénybevételt kell felvennie. A mérési eredmények értékelésekor figyelembe kell venni még, hogy a vizsgálat eredménye nagymértékben függ: * a próbatest szabad befogási hosszától, (ami viszont függ a lemezvastagságtól), * a vizsgálati sebességtől; ennek hatása mindenekelőtt a kis sebességű vizsgálatoknál vehető észre, * a ragasztó kikeményedése után a vizsgálatig eltelt időtartamtól (a kikeményedés foka befolyásolja az eredményt). Hidegen keményedő ragasztók esetében a végleges kikeményedés csak több nap múlva következhet be. A ragasztott faszerkezeteket nagy változatosság jellemzi, amit az alkatrészek különböző célú felhasználása is igazol. Feszültségi állapotukat vizsgálva azonban már csak jóval kevesebb fajtájú ragasztott szerkezet különböztethető meg. Az esetek túlnyomó többségében különböző irányú nyírásnak és húzásnak kitett ragasztott kötésekkel találkozunk. A legtöbb ragasztott kötés célja vagy a keresztmetszetnek a növelése (általában nyírásra méretezik) vagy a hossz növelésére (általában rostirányú húzásra méretezik). Ezek a körülmények (a bonyolult fakötések feszültségi állapotának mennyiségi meghatározásának nehézségeivel együtt) lehetőséget adnak a kötésformák számának csökkentésére, ami a részletes tanulmányozásukat meg- könnyíti. Az alábbiakban vizsgáljuk meg a ragasztott fakötések (többé-kevésbé) szabványosított próbatesteit (lásd az ábrát), amelyek különböző mechanikai paraméterek meghatározásához használhatók fel. (Néhány próbatest a fa-fém, ill. fa-műanyag kötések vizsgálatára is alkalmas). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-220.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ragasztott fakötések alapvető próbatest-formái. Mint a 191. ábrán is jól látható, a próbatesteket vagy nyíró (hasító), ill. szakító (húzó) kísérleteknek teszik ki. A húzás rosttal párhuzamos-, ill. rostra merőleges irányú lehet. A próbatestekhez alkalmazott faanyag minőségét, előkészítését és a ragasztás körülményeit meghatározó előírások (szabványok) szabályozzák. A próbatesteket rostátvágás-mentes párhuzamos szálirányú faanyagból vágják ki. A faanyag, ill. a ragasztott faanyag szilárdsága nyírással határozható meg, amely egyben a ragasztott szerkezet minőségét is mutatja. A 191/a próbatest a ragasztott fakötések szilárdságának meghatározására szolgál. A próbatest formáját és feszültségviszonyait széleskörű kutatások eredményeire támaszkodva határozták meg. A 191/b próbatestet elsősorban a modifikált faanyag szilárdsági vizsgálatához alakították ki. Ez, a 191/a. próbatesttől alapvetően csak a kisebb szélességi méretében különbözik. Megjegyzendö, hogy a feszültségviszonyok nem függenek a próbatest szélességétöl. A 191/c. próbatest abban különbözik az előző próbatestektöl, hogy a kétoldali nyírást - összehasonlítva az egyoldalúval - csökken a normál feszültségek részaránya. Ez a próbatest forma a feszültség relaxációjának és a méretfaktor vizsgálatára alkalmas. A szakítási (húzási) vizsgálatokra többféle próbatest alkalmas: a $191 / f$ és a 1191/g típusú próbatest. **Mérési eredmények értékelése** A vizsgálatokat normálklímán (20/65) kell végezni. A szakítógépen a próbatesteket a központos erőátvitelnek megfelelően kell rögzíteni a befogópofák segítségével, egyenletes (körülbelül $50 \mathrm{~mm} /$ perc) húzási sebesség mellett. A merési eredmények értékeléséhez egy egyszerű, de a hétköznapi gyakorlatban alkalmazható, matematikai statisztika módszert mutatunk be. A mérésekhez, az alkalmazott szabványban meghatározott (pl. 20 db-os kisminta) alkalmazása szűkséges. A nyírószilárdsági értékek az alábbi összefüggés alapján számíthatók: $ \tau=\frac{F_{\max }}{A}=\frac{F_{\max }}{a \cdot b} $ ahol: $\mathrm{F}_{\max } \quad-\mathrm{a}$ ragasztási síkban ható maximális nyíróerő $(\mathrm{N})$, $\mathrm{A}=\mathrm{a}. \mathrm{b}-\mathrm{a}$ nyírt, ragasztott felület $\left(\mathrm{mm}^{2}\right)$. A nyírószilárdság átlagos értékén ( $\tau$ ) kívül számítani kell a szórást $\mathbf{s}$, a változékonysági együtthatót $v$, az relatív szórást $\mathbf{s r}$, valamint a pontossági mutatót $\mathbf{p}$. A minta száma: $\mathbf{n}$ $ v=\frac{s}{\bar{\tau}} \cdot 100; \quad s_{r}=\frac{s}{\sqrt{n}}; \quad p=\frac{2 \cdot s_{r}}{\bar{\tau}} \cdot 100 $ A tendenciák kimutatásánál, illetve optimumot eredményező értékek kijelentésénél fontos annak eldöntése, hogy a vizsgált érték a környezetében lévő értéktöl lényegesen különbözik-e (szignifikáns), vagy az eltérés csak véletlen jellegű. Az eltérés lényeges vagy véletlen voltát szintén csak bizonyos valószínűséggel lehet kimutatni, s ennek a valószínűségnek a célszerű értéke 0,95. Két minta átlaga közötti eltérés akkor mondható lényegesnek, ha az alábbi egyenlőség fennáll: $ \frac{\bar{x}_{1}-\bar{x}_{2}}{s_{d}} \geq t_{p} \text { ahol: } s_{d}=\sqrt{\frac{s_{1}^{2}}{n_{1}}+\frac{s_{2}^{2}}{n_{2}}} $ és: $\overline{\mathrm{x}}_{1}; \overline{\mathrm{x}}_{2}=\mathrm{a}$ minták átlaga, $\mathrm{n}_{1}; \mathrm{n}_{2}=$ a minták száma, $\mathrm{s}_{1}^{2}; \mathrm{s}_{2}^{2}=\mathrm{a}$ minták szórásnégyzete Az igazolható eltérés: $ d_{1,2}=\left(\bar{x}_{1}-\bar{x}_{2}\right)-t_{p} \cdot s_{d} $ ahol: $\mathrm{t}_{\mathrm{p}}=\mathrm{f} / \mathrm{N}; \mathrm{P}$: táblázati (22. melléklet) érték (Student-féle "t"eloszlás) / $\mathrm{P}=0.05$;/ $\mathrm{N}=\mathrm{n}_{1}+\mathrm{n}_{2}-2$ (mivel esetünkben $\left.\mathrm{n}_{1}=20, \mathrm{n}_{2}=20\right)$ ezért $\mathrm{N}=38$ összesített szabadsági fok. $\mathrm{N}=38$ esetén, $\mathrm{t}_{\mathrm{p}}=2,02$. ### 5.1.4. Hajlítószilárdsági vizsgálat A hajlító-vizsgálathoz a próbatestet mindkét végén alátámasztják és a ragasztott felület közepét a törésig terhelik. Ilyenkor a ragasztott kötés, illetve a ragasztott alkatrész felső oldalán nyomófeszültség (megrövidülés) és az alsó oldalon húzófeszültség (meghosszabbodás) ébred, ha a ragasztó nem deformálódik. Eközben körülbelül a ragasztott kötés közepén (tehát a ragasztóréteg közepén levő átlapolásnál) halad a semleges szálnak nevezett, az alakváltozásban részt nem vett réteg. A hajlító-vizsgálat rendkívül értékes rideg anyagok (pl. öntöttvas, acélöntvény, fa), valamint olyan ragasztott kötések vizsgálatához, amelyeken szakadási nyúlás nem állapítható meg. Ilyenkor a próbatest közepén törés bekövetkezése nélkül az " $\boldsymbol{f}$ " legnagyobb behajlás a szívósság, vagy alakváltozási képesség mértékét adja meg. Ez ilyenkor egyidejűleg a különböző ragasztott konstrukciók, illetve anyagminőségek összehasonlító értéke is. A gyakrabban kész szerkezetek, pl. repülőgép- és járműszerkezeti részek, hidak terhelési vizsgálataként. végeznek még hajlító vizsgálatokat ### 5.1.5. Csavaró-, vagy csavaró-nyírószilárdsági vizsgálat A csavaró-, vagy helyesebben csavaró-nyírószilárdságot két olyan cső alakú próbatesten állapítanak meg, amelyeket tompaillesztéssel ragasztanak össze (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-221.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Próbatest a csavarónyíró szilárdság meghatározására ragasztó Ennek a vizsgálati módszernek a húzó-nyíró szilárdság meghatározásával szemben az az előnye, hogy olyan tényezők, mint pl. a lemezvastagság, az átlapolási hossz, a hajlító-nyomaték, a befogási hossz stb. nem befolyásolják az eredményt. Azért ez a vizsgálati eljárás pontosabb értékeket ad, éppen úgy, mint a szakítóvizsgálat, csak: a) a ragasztó jellemző értékeinek meghatározására és b) az eljárás ellenőrzésére (különböző ragasztótípusok összehasonlító vizsgálataira) alkalmas. A szakadás jó tapadás esetén általában a ragasztó kohéziós tartományában következik be. ### 5.1.6. Lefejtő-szilárdsági vizsgálat Valamennyi ragasztott kötés különösen érzékeny a lefejtő igénybevétellel szemben, mert ez az igénybevételi mód nem a felületen hat. A lefejtési vizsgálat a ragasztott kötéseknek egyúttal a leggyengébb tulajdonságát is kimutatja, azért különösen alkalmas a) a különböző ragasztók minőségi különbségeinek (az adhézió vizsgálata), b) a ragasztási hézagban helyileg különböző kötőerőknek, c) a legkülönbözőbb, a kötés tartósságát befolyásoló, tényezők hatásának megállapítására. Az eljárás igen érzékeny en mutatja ki a felületkezelés minőségét, különösen, ha a felületet pácolták. A vizsgálat során $0,5 \div 1 \mathrm{~mm}$ vastag és 30 mm széles, ragasztással összeillesztett lemezcsíkot vesznek igénybe lefejtésre. A gyakorlatban a következő három lefejtő vizsgálat ismeretes (lásd az ábrát): a) szöglefejtő-vizsgálat (Winter-féle vizsgálat) b) lefejtő-kerék vizsgálat <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-222.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Vizsgálati módszerek a lefejtési szilárdság meghatározásához a) szöglefejtéses vizsgálat (Win-ter-féle vizsgálat); b) gördülö lefejtéses vizsgálat (CIBA);. ### 5.1.7. Dinamikus szilárdságvizsgálatok A tapasztalat azt mutatja, hogy olyan alkatrészek, amelyeket lökésszerű vagy ismételt terhelés vesz igénybe (ismételt igénybevétel), kisebb terheléseknél vagy kisebb feszültségeknél törnek, mint ami a statikus anyagvizsgálat alkalmával megállapított szilárdsági értékeknek megfelel. Repülögép- és egyes gépalkatrészeket állandóan váltakozó terhelések (húzás - nyomás) is alávetnek, mivel az ilyen terhelés az anyagokat sokkal kedvezőtlenebbül befolyásolja, mint az állandó, nyugvó terhelés (állandó igénybevétel); ilyenkor az anyagok kifáradásáról beszélünk. Ahhoz, hogy olyan igénybevételekkel terheljék a próbatestet, amelyek ezekhez a tényleges igénybevételekhez hasonlóak, különleges vizsgálógépeken dinamikus kísérleteket (ütőés lengőkísérleteket) végeznek. A ragasztott kötések fárasztó vizsgálataira lényegében csak azért van szűkség, hogy $\underline{a}$ valódi (üzemi) igénybevételeket megközelítsük. A statikus húzó-nyíró és a dinamikus húzónyíró lüktető terhelések közötti összefüggésre megállapított adatok azonban nem általánosíthatók. Ezek mindig csak az elvégzett vizsgálat sajátos esetére érvényesek. Ezek a vizsgálatok az anyagoknak és ragasztóknak, a lökésszerű vagy a gyakran váltakozó igénybevétel hatására jelentkező viselkedéséről adnak tájékoztatást: - Fárasztó húzó-, nyíró-, lüktető vizsgálat: Az egyszerű átlapolt kötések húzó-, nyíró-, lüktetőszilárdságát általában tartamszilárdságként húzó-nyomó pulzátorokon vizsgálják (a húzó-lüktető tartományban). A tartósszilárdság meghatározására Wöhler-görbéket szerkesztenek. - Hajlító lengőszilárdsági vizsgálat: A ragasztott kötés hajlító előfeszültség alatti lengőszilárdságát, valamint tiszta lengőszilárdságát hajlitó-fárasztógépeken vizsgálják egymástól függetlenül beállítható előfeszültséggel és lengőfeszültséggel. A mérési eredményekből világosan kitűnik, hogy alig van különbség a tiszta alapanyag (fém) és a ragasztott kötés (fém + ragasztó) viselkedése között. A ragasztott anyag (fém) szilárdsági tulajdonságait tehát a ragasztás teljesen kihasználja. -••Forgóhajlító-vizsgálat: Ez a vizsgálati eljárás a próbatestet forgó-hajlításra veszi igénybe. Ilyenkor a ragasztórétegben mindig váltakozó szinusz alakú húzó-nyomó igénybevételek ébrednek, ha a próbatest sajátrezgései (ütés) csekélyek. -•••Ütve-, húzó nyíróvizsgálat: Ebben a vizsgálati eljárásban a húzó-nyíróvizsgálathoz használt próbatesteket ingás ütőmű megfelelően átalakított befogókészülékében rögzítik. A ragasztás szakadásakor az ütőmunkát mérik. A ragasztott felület nagyságának figyelembevételével, számítással megállapítják a fajlagos ütőmunkát. Figyelembe kell venni, hogy a ragasztott kötéseknek viszonylag nagy az ütömunkájuk. ### 5.1.8. Melegszilárdság-vizsgálatok A ragasztott kötések meleg-szilárdságát általában magasabb hőmérsékleten mért húzó-nyírószilárdság alapján ítélik meg. Ilyenkor a próbatesteket befogott állapotban, meleg kamrában a vizsgálati hőmérsékletre melegítik, és azután törésig terhelik. ### 5.1.9. Öregedési és ellenálló-képességi vizsgálatok Az öregedési vizsgálatok során a ragasztott próbatesteket előre meghatározott időtartamig előírt klímának és körülményeknek ( $20^{\circ} \mathrm{C}, 65 \%$ relatív páratartalommal) teszik ki. Meghatározott időtartam alatt megvizsgálják a szilárdság csökkenését, megvizsgálják a mindenkori húzó-nyírószilárdságot, valamint az összes többi statikus és dinamikus szilárdsági tulajdonságot. Az ellenálló-képesség vizsgálatokkal a ragasztott kötések: a) víz, oldószerek, lúgok és savak hatására tanvisított viselkedését, továbbá b) az időjárási viszonyok és a hőmérséklet hatására keletkező változásait (szabadban és zárt helyiségben) vizsgálják. A húzó-nyírószilárdságnak, a kiindulási értékekhez képest jelentkező csökkenése a kémiai, illetve egyéb külső hatásokkal szembeni ellenálló-képesség mértéke. ### 5.1.10. Roncsolás-mentes vizsgálatok Az eddig ismertetett vizsgálati eljárások a próbatestet elroncsolják vagy megrongálják. Az öszszes ilyen eljárások csak valószínűségi meggondolások alapján tájékoztatnak a vizsgálatra nem került részek tulajdonságairól. Ezek szerint azután, ha 100 alkatrész közül például 2 alkatrész a kívánt tulajdonságokkal rendelkezik, akkor feltételezzük, hogy a többi 98 alkatrész is rendben van. Ez a következtetés természetesen sok bizonytalanságot rejt magában. Sok esetben azonban megkívánják minden egyes darab vizsgálatát azért: a) hogy növeljék a biztonságot, b) hogy a kész darab viselkedése elbírálható legyen, c) hogy a helyileg korlátozott hibahelyek felismerhetőek legyenek. A kész gyártmányok és alkatrészek vizsgálatára fejlesztették ki a roncsolásmentes vizsgálati eljárásokat, hogy az alkatrészek a vizsgálat után is használhatók legyenek. Ilyenkor az egész alkatrészt próbatestnek tekintik, azaz az egész munkadarabot és alkatrészt vizsgálják. A roncsolás-mentes vizsgálatok lehetővé teszik: * a kész munkadarab felületi tulajdonságainak vizsgálatát, - szerkezeti alkatrészeken feszültségek és nyúlások mérését, - a ragasztott munkadarabokon hibahelyek, pl. repedések, gázhólyagok, zárványok megállapítását. A roncsolás-mentes vizsgálatok az alkatrész belső tulajdonságairól viszonylag pontos képet adnak. Különösen a folyamatos gyártás szempontjából fontosak az ilyen ellenőrzési lehetőségek. Gyakran csak roncsolás-mentes vizsgálattal együtt sikerül új ragasztási eljárást bevezetni. Ma már nem lehet elképzelni korszerű gyártást roncsolás-mentes vizsgálat nélkül. A roncsolás-mentes minőségvizsgáló módszerek alkalmazásakor, vagy kifejlesztésekor figyelembe kell venni, hogy a ragasztott fém-kötés szilárdságát a következő fontos tényezők határozzák meg: a) a ragasztó adhéziós szilárdsága a fémfelületeken, b) a kikeményedett ragasztóréteg kohéziós szilárdsága. A ragasztott szerkezeti alkatrészek roncsolás-mentes vizsgálati eljárásai között a legfontosabbak: Kopogtatásos vizsgálatok. A Kapacitásvizsgálatok.: Röntgenvizsgálatok. V Ultrahangos vizsgálatok. * Rezgés-, illetve oszcillográfos vizsgálatok.;) Vákuumos csészehúzó (Vakum-Cup) vizsgálat. A fenti vizsgálatok részletes ismertetésére helyhiány miatt nem térünk ki (: ()) - de aki a részletek megismerésére oldhatatlan vágyat érez (??: ) az a szakirodalomban megtalálhatja (TH KRIST: FÉMRAGASZTÁS). # 6. A RAGASZTÁS ALKALMAZÁSI TERÜLETEI A GYAKORLATBAN Mivel ez a téma igen terjedelmes, ezért minden alkalmazási terület részletes ismertetésére itt nem vállalkozhatunk. Első sorban a teherviselő szerkezeteket előállító iparágak (pl.: gépgyártás, járműipar, faipar stb.) termékeit, ill. gyártását ismertetjük. A többi iparág (papír-, textil stb.) ragasztással kapcsolatos területeket csupán felsoroljuk, de az érdeklődők (: ) a szakirodalomban részletesen tájékozhatódnak (: )). ## 6.1. RAGASZTÁS A GÉPGYÁRTÁSBAN A fém-fém ragasztásokban a legnagyobb szerepe az epoxi -, és a puliuretán gyanta alapú ragasztóknak, ezek módosított változatainak, ill. a módosított fenoplaszt bázisú kombinációknak van. Kisebb szériákhoz és javítási munkákhoz gyakran használnak ciano-akrilát ragasztókat is. A fémekhez leggyakrabban használt ragasztókról a táblázat ad áttekintést. | Fém | Ragasztó | |:--- |:--- | | Acél <br> Alumínium és ötvözetei <br> Ólom Réz és ötvözetei <br> Magnézium | $\mathrm{EP}, \mathrm{PVB}, \mathrm{PA}$, ciano-akrilát, poliakrilát (pl. anaerob), fenoplaszt-neoprén, EP-PA kombinációk | | | EP, PUR, UP, PA, PF-EP, EP-PA, ciano-akrilát, fenoplaszt-vinil, fenoplaszt-neoprén, poliakrilát | | | EP, UP, poliakrilát, VC-VAC kopolimer | | | UP, EP, PA, ciano-akrilát, fenoplaszt-vinil | | | EP, PA, fenoplaszt-vinil, fenoplaszt-neoprén, EP-PA kombinációk | | Nikkel | EP, neoprén | | Ón | EP | | Cink | PSUD, EP, UP, poliakrilát | | Ezüst | EP, neoprén, poliakrilát | | Króm | EP | > [!caption] > Táblázat **táblázat.** Fém-fém ragasztások funkciójukat tekintve három félék lehetnek: * egymáshoz kapcsolódó elemek kö-zepes-nagy szilárdságú tartós kötése, ** mechanikailag kötött egységek (pl. hidraulikus és pneumatikuscsövek) csat- lakozásainaktömítése, sal) kötött egységek biztosítása; kiegészítő kötés. A létrehozandó kötés minden részletét tervezni kell. Az adott feladathoz figyelembe kell venni a ragasztókötés fő igénybevételi formáit. ### 6.1.1. Fémlemezek, csőkötések, szendvics szerkezetek kialakítása, ragasztása. Néhány jellemző példa a 3.2.2 fejezet 67-74. ábráin található. ### 6.1.2. Gépelemek ragasztása A kötőelemek kilazulás elleni védelmére kiegészítő kötésként, pl. vákuum vagy nyomás alatt üzemelő berendezéseknél tömítés céljára gyakran alkalmaznak ragasztást. A ragasztás módja: a csavarorsó részleges vagy teljes hosszában, a csavarfejnél vagy, a csavaranya ragasztása (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-223.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Csavarrögzítési módok A gépiparban jól bevált a csapok (feszültséget okozó sajtolása helyett) ragasztással való rögzítése. Acélcsap öntöttvasba sajtolásakor a repedés veszélye mindig fennáll. A ragasztás problémamentes, és ez a rögzítés lényegesen tartósabb is. Néhány csapragasztásos rögzítési példát mutat a ábra. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-224.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Csaprögzítés ragasztással a - üreges öntvénybe, b- lengőcsapágy öntvénybe, c- kézikerék-tengelyrögzítéshez, Gyakori a fogaskerekek, lánckerekek, fogantyúk tengelyre rögzítése ragasztással, sajtolás helyett ábra), de kedvelt $\boldsymbol{a}$ csapágyak (lásd az ábrát) és perselyek <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-225.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Lánc-, ill. fogaskerekek ragasztása $\boldsymbol{a}$ - homlokkerékre lánckerék, $\boldsymbol{b}$ - acélagyra lánckerék, $\boldsymbol{c}$ - acélagyra váltószegmens ábra) ragasztásos rögzítése is. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-226.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Golyós, ill. görgős csapágy ragasztása Al-falba <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-227.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Perselyek ragasztása a- öntöttvas kettős kerékbe, b-, c- acélkeretbe, Fékbetétek és különböző tengelykapcsolók betétjeinek rögzítése ma már gyakorlatilag csak ragasztással történik. A hagyományos, szegecseléses rögzítéssel szemben gyorsabb, gazdaságosabb. A szegecselt fékbetét csak a szegecsfejek mélységéig volt koptatható, így gyakorlatilag a betét $50 \%$-a hulladékká vált. A ragasztott betét majdnem teljes mértékben elhasználható. Ragasztással készült dörzs-, illetve féktárcsa szerkezeteket mutat a ábra. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-228.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ragasztott féktárcsák $\boldsymbol{a}$ - ragasztott dörzstárcsa $\boldsymbol{b}$ - féktár$\operatorname{csa} c$ - fékező ágy ### 6.1.3. Szerszámgyártás ragasztással A ragasztott szerszámok pontosabbak, hosszabb élettartamúak, mint a hidegen sajtolt vagy hegesztett szerszámok. A ragasztás során nincs hő-károsodás, deformáció, kilágyulás vagy elégés, amely a hegesztett vagy forrasztott szerszámelemeknél előfordul, így utólagos igazításra, beállításra sincs szűkség. A ragasztó a helyesen beállított szerszámelem helyzetében köt meg. így a ragasztással készült szerszámnak számos előnnyé van, a más módon készült szerszámokkal szemben. Ezek: a kötésszilárdság nagyobb, nem keletkeznek feszültségek, gyártása egyszerűbb a szerszám pontosabb, a ragasztó rezgéscsillapító hatású, ezért a szerszám berezgésre kevésbé hajlamos, élettartama hosszabb, gyártása olcsóbb, a forgácsoló-elem rögzítésnek nincs beruházásigénye. Mivel használat közben, a ragasztott szerkezetre jelentős nyíróerő hat, ezért azt méretezni kell. Ragasztott gépipari marószerszámok: homlokmaró (200/a. ábra), tárcsamaró, fogas-kerék-maró stb. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-229.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ragasztott gépipari és faipari szerszámok Ragasztott faipari, kemény fémlakás szerszámok (200/b. ábra). A csiszolószerszámok hajlékony szélű forgácsolószerszámok. A hordozó anyag papír, vászon, kombinált papírvászon, fíber stb. Az előírt anyagú (természetes: üveg, kova, gránit korund; mesterséges: elektrokorund, sziliciumkarbid, ipari gyémánt), nagyságú, és szórat- sűrűségű csiszolószemcséket glutinenyvvel (nem vízálló), vagy műgyantaragasztóval (vízálló) ragasztják a hordozóra. Szerkezeti felépítésük a 201. ábrán látható. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-230.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A csiszolószerszám szerkezeti felépítése <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-231.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Gömb alakú csiszolószemcsék Új konstrukció az a csiszolószalag, amelynek csiszolóelemei csiszolószemcsékből készített gömböcskék. ábra). A szalag üzembe helyezésekor addig gyengébb a csiszolóhatás, míg a gömböcskék felülete fel nem szakad. Ezután hosszantartó, egyenletes a csiszolási folyamat, mert a szalag élettartamának végéig állandóan új csiszolószemcsék lépnek működésbe. ### 6.1.4. Ragasztás az autógyártásban Az autóiparban használt ragasztók szerkezeti, vagy kontakt ragasztók. Mindkét típusnak számos követelményt kell kielégítenie: * a kötésszilárdság az autó felhasználási körülményei között a kocsi élettartamáig megfelelő legyen; Q a kötés $-40^{\circ} \mathrm{C}$-ig hidegálló, $+90^{\circ} \mathrm{C}$-ig hőálló legyen; * sós víz, üzemanyag, olaj, magas páratartalom ne károsítsa; \& biodegradációt nem szenvedhet; * könnyen, szakképzetlen munkaerővel, sőt robotokkal feldolgozható legyen, nagy termelékenységet tegyen lehetővé; - csak minimális felület-előkezelést igényeljen; * ne igényeljen bonyolult mérési és keverési előkészítést, a kötés szilárdulásához szűkséges paraméterek összeegyeztethetők legyenek a festés, lakkozás beégetési paramétereivel és végül - egészség-károsodást és környezetszennyezést ne okozzon. Az autógyártásban alkalmazott szerkezeti ragasztásokat és a felhasznált ragasztótípusokat a táblázat foglalja össze. | A felhasználás helye | Ragasztótipus | Jellemző | |:--- |:--- |:--- | | Fékbetét - féktárcsa | PF-nitril | hő- és ütésálló | | Fékágy | PF | hōálló | | Tengelykapcsoló | PF-nitril | hő- és ütésálló | | Hatószalagok | PSUD, PUR | hô- és ütésálló | | Ablak | PF | hõálló | | Műanyag ïközök | PUR | - | | Hựö | EP | - | | Tetöperem | lágy PVC | rázkódáscsökkentő | | Üvegszál erősitésũ panelok | PUR, UP | hosszú élettartamú | | Csapágyak, apró alkatrészek | Anaerob | - | > [!caption] > Táblázat Az autóipari kontakt ragasztások területe széles, és napról napra változik, bővül. A gyakoribb alkalmazási területeket a 25. melléklet mutatja. A felhasználás helye szerint külső és belső területeket különböztetnek meg. A külső ragasztókötések erőteljesebb környezeti hatásoknak (csapadék, hideg, napfény stb.) vannak kitéve, mint a belsők. ### 6.1.5. Ragasztás a repülőgépgyártásban A ragasztókkal, ragasztókötéssel szemben minden bizonnyal a repülőgépipar támasztja a legnagyobb követelményeket. A repülőgépek hosszú ( 30 év) élettartama, 20-50 ezer repülőóra és a szélsöséges ( $-55^{\circ} \mathrm{C}-+320^{\circ} \mathrm{C}$ ) hőmérsékleti igénybevételi körülmények nagy teljesítőképességet igényelnek. A ragasztás fő célja a repülőgépgyártásban a tömegcsökkentés és a kifáradási ellenállás növelése. A ragasztásos kötésnél megszűnnek a feszültséggyüjtő helyek, a kötés jellege folytonos, ezáltal a lemezvastagság, vagyis a tömeg csökkenthető. Egy ragasztott lemezszerkezetet mutat a ábra. A szendvicsszerkezet kialakítási lehetőségei korlátlanok (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-232.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ragasztott lemez, szárnytartó-szerkezet <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-233.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Méhsejt betétű alumínium szendvics-szerkezet A fedőlemezek vastagsága, a méhsejt-szalag szélessége és vastagsága, a hatszögű cellák mérete, a ragasztóréteg vastagsága változtatható, a fedőlemezek lehetnek többrétegűek, fémből vagy műanyagból készítettek. A repülögépgyártásban szerkezeti-, kontakt és pillanatragasztókat használnak. Ezek mindegyikétől elvárják a $-55^{\circ} \mathrm{C}$ hidegállóságot, illetve a felhasználás helyétől függően a kon taktragasztóktól (elasztomerek) 10 óra $50^{\circ} \mathrm{C}$ - tól, az 500 óra $85^{\circ} \mathrm{C}$, a pillanatragasztóktól az 50 óra $70^{\circ} \mathrm{C}$ - tól, a 2000 óra $135^{\circ} \mathrm{C}$, illetve a szerkezeti ragasztóktól (egy és két komponensű reaktív ragasztók) a 200 óra $70^{\circ} \mathrm{C}$ - tól a 10000 óra $260^{\circ} \mathrm{C}$, ül. 4 óra $320{ }^{\circ \circ} \mathrm{C}$ üzemidő és üzemi hőmérséklet károsodás nélküli elviselését. E követelmények kielégítéséhez elengedhetetlen a repülőgépgyártásban legnagyobb mennyiségben használt szerkezeti anyag, az alumínium több lépcsös, megfelelő felület-előkezelése és esetenként tapadásközvetítő alkalmazása. Szerkezeti ragasztóként főleg fenoplaszt-elasztomer, epoxi-elasztomer, epoxi-PA kombinációkat, továbbá poliimid ragasztókat használnak, gyakran film formájában is. A poliszulfidok kitűnő üzemanyag-, ózon-, időjárás- és hidegállóságuk következtében előnyösen használhatók a repülőgépgyártásban az üzemanyagtankok és kabinok tömítésére. Kiválóan tapadnak. A rétegelt lemezeknél a delaminálódás (rétegelválás) elkerülése érdekében alacsony modulusú, a nagy hőállóságú kötés kialakításához nagy modulusú ragasztók szűkségesek. A legnagyobb ragasztott szerkezet a géptest szendvicsszerkezete. A belső tér borítása, az ajtók és válaszfalak is ragasztottak. Sok elem készül ragasztással a helikoptergyártásban is (pl. ragasztott szendvics-szerkezet a rotor-lapát). ### 6.1.6. Ragasztás a hajógyártásban A hajógyártásban sokféle természetes és szintetikus anyagot használnak, amelyeket sok esetben ragasztással kötnek. Kedveltek a változatos anyag-felépítésű szendvicsszerkezetek. A felhasznált ragasztótípus a szendvicsszerkezet anyagösszetételétől függ. A nagy szilárdságú kötés eléréséhez előnyben részesítik a reaktív ragasztókat (EP, PUR), hab- és üvegszál alapú magrétegek ragasztásához a habosodó (izocianát + víz reakció) PUR ragasztót. Fa alapú magok ragasztásához hidrofil ragasztók jók, hogy a fa nedvességtartalma ne csökkentse a kötésszilárdságot. Égésgátolt ragasztásokhoz halogéntartalmú ragasztókat használnak vagy a kiválasztott ragasztóhoz lángmentesítő additívokat adagolva teszik a kötést lángállóvá. ### 6.1.7. Ragasztás a villamos- és elektronikai iparban A szintetikus ragasztók általában jó elektromos szigetelők és tömítő hatásuk is kiváló. A vezetőképes ragasztók is egyszerúen előállíthatok, rendszerint valamilyen jól vezető anyag (ezüst, nikkel, fém-oxidok, grafit vagy szén) finomra őrölt porának a ragasztó, illetve kötőanyaghoz keverésével. Ma már elektromosan vezető polimer ragasztókat is előállítanak. Az elektromos és elektronikai ipar nagy mennyiségű vezetőképes hordozón (A1-, Cufólia) készült öntapadó ragasztószalagot is használ. Az elektromos és elektronikai iparban leggyakrabban használt ragasztókról a táblázat ad áttekintést. | Ragasztótípus | Felhasználás | |:--- |:--- | | EP <br> Poliészter | akkumulátorok, motorok, transzformátor lemezek, lámpatestek, szerelvénydobozok, védőtokok, csipek, vezetők, nyomtatott áramkörök, TV-képcsövek, csipek, nyomtatott áramkörök, | | Ciano-akrilát Poliakrilát (UV-keményedő is) Sí <br> PF/PA | csatlakozók, apró alkatrészek, <br> keverőpultok, hangszórók, tömítések, csipmodulok, nyomtatott áramkörök, sugárzó- és kábeltömítések, gyújtás- és fényszórótömítések, transzformátorlemezek | > [!caption] > Táblázat Az elektronikai iparban ragasztóknak elsősorban öntőgyanta funkciójuk van. Az öntőgyanta több feladatot lát el egyidejűleg: köt, tömít, szigetel és véd a külső hatásoktól. Nagy felhasználási területük a csipmodulok gyártása. Az elektronikai iparban elterjedtek a flexibilis kapcsolók, melyek PET vagy PI fólián készülnek, illetve a rétegelt (préselt lemez bázison felépített) merev kapcsolóeleme. Ez utóbbiak fenolgyantával átitatott kartonpapír vagy üvegszövet rétegekre ragasztott rézlemezböl állnak. Ezt a préselt rétegelt alapra PVB-PF, ill. MF és EP gyanta kombinációkkal ragasztják. Újabban vizes bázisú akrilátokat is ajánlanak erre a célra. A rézfólia felragasztásával vezetővé tett préselt lemezekből a rádióba, televízióba, számítógépekbe beépített, továbbá az autógyártásban és a háztartási gépekben is használt számtalan kapcsolóelem készül. A ragasztás bevonul a "High-Tech"- szektorba is. Műholdak napelemeihez, gépkocsik fedélzeti számítógépeinek és gyújtásrendszerének elektronikai egységeihez epoxi alapú ragasztókat használnak. Víz alatti berendezések elektronikai egységei, vegyipari és petrolkémiai szabályozóberendezések és mérőszondák tömítő ragasztására szilikon alapú ragasztókat használnak. Ezek vezetőképes változatai használatosak a repülés és űrrepülés számítógépes figyelő berendezéseiben is. Az elektronikai iparban kiterjedten használnak egy- és kétoldalas öntapadó ragasztószalagokat. ### 6.1.8. Ragasztás a műanyag-feldolgozó iparban A ragasztás leggyakrabban a lapszerű műanyag termékek tovább-feldolgozása során fordul elő. * Lapszerű termékek toldó ragasztása nemcsak a műanyag-feldolgozóiparban fordul elő, hanem minden területen, ahol felhasználásra kerülnek. A toldó ragasztás lehetőségeit a 71. ábrán mutattuk be. * Műanyag fóliák és filmek rétegelése. Tágabb értelemben a koextrudálással előállított több- (2-9) rétegű filmek is felfoghatók, mint ömledék ragasztással készült termékek. Gyakori a fólia és film tekercsáruk utólagos rétege lése, ill. egyesítése. Ez végezhető száraz kasírozási eljárással, a hőre lágyuló műanyagok termo-plasztikussá tételével és egyesítésével. Ezt az eljárást multiplírozásnak is nevezik. A nedves kasírozáskor az egyesítendő fóliák és filmek felületére oldószeres vagy vizes diszperziós ragasztót hordanak fel, és előszárítást követően egyesítik. Háromrétegű szendvics gyártására alkalmas kasírozó berendezést mutat a ábra. A középsö réteg lehet pl. $1-5 \mathrm{~mm}$ vastagságú lágy PUR hab is, a külső rétegek filmek, műbőrök, textíliák. Így sok, különböző célú flexibilis szendvicsáru gyártható. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-234.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Háromrétegű "szendvics" gyártására alkalmas fóliakasírozó berendezés. 1- egyesítendő tekercsek, 2- ragasztófelhordás, 3 - vezetőgörgők, 4- egyesítő/nyomó görgőpár, 5- infravörös sugárzók, 6- fűtött dob/dobok, 7- elszívó ernyő, 8- készárutekercs #### 6.1.9.1. FURNÉRALAPÚ RÉTEGELT TERMÉKEK RAGASZTÁSA A furnéralapú rétegelt termékek csoportjába tartoznak a minimálisan három műszaki fumér rétegből, továbbá a minimálisan két fumérrétegből és egyéb anyagokból összeállított, rétegekből ragasztással egyesített szerkezetek. A fuméralapú rétegelt fatermékek főbb csoportjai a következők: * rétegelt falemezek (síklemezek), * rétegelt falemez idomok (sík és/vagy térgörbe), * speciális rétegelt falemezek. A legnagyobb volumenben gyártott fuméralapú rétegelt fatermékek a rétegelt lemezek, így a gyártástechnológiát (elsősorban a ragasztási műveleteket) e termékcsoportnál mutatjuk be. *** ragasztás a rétegelt falemezgyártásban.** Nedves-, kombinált- és száraz gyártási eljárás különböztethető meg. Száraz gyártási eljárásnál a lemez valamennyi - 6-8\% nedvességtartalomra leszárított - rétegére (furnér egészlapok) hordják fel a ragasztóanyagot, ill. így kerül sor összerakásukra, azaz a lemezszerkezet kialakítására. A gyártási módra jellemző kötőanyag: hőre keményedő műgyanta. A száraz gyártási eljárás ma már általánosnak tekinthető. Az él-megmunkálás és a ragasztófelhordás során az összeragasztandó darabfurnér köteg rostirányú éleit nyíró- (fumér-köteg olló: 206/a, b ábra) vagy maróforgácsolással (furnér élmaró gép: ábra) a ragasztóanyag felvitelére ill. él-ragasztásra, készítik elő. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-235.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A furnérköteg élmegmunkálása és a ragasztóanyag felvitele. a- élmegmunkálás, b- ragasztófelhordás, 1- furnérköteg, 2- olló-kés, 3- nyomó gerenda, 4- ragasztó felhordó <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-236.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Fur-nér-élmaró és ragasztófelhordó gép 1 jobb oldali; 2bal oldali szerszámegység; 3jobbra terelő, 4 balra terelő hengersor; 5- marófej; 6- ragasztóanyag felhordó; 7- darabfurnér; 8-ragasztóréteg. Él-ragasztás: $A$ megfelelően előkészített - kötőanyaggal bevont darabfurnérokat - lemezméretű lapokká él-ragasztással egyesítik. (Helyesebb a "szélesítő toldás" elnevezés, mert a gépek egy része a valóságban nem a műszaki furnér éleit ragasztják össze, hanem a ragasztást a furnérlapok szélén, a lapfelületen végzik). A ragasztás során a ragasztóanyag az hő hatására $\left(\mathbf{1 5 0}-\mathbf{2 1 0}{ }^{\circ} \boldsymbol{C}\right)$ megömlik, és az egymáshoz szorított furnér élek - elhagyva a gép fútött zónáját, a ragasztó megszilárdul - összeragadnak. A furnér él-ragasztó gépeket, ill. a ragasztási műveleteket elsősorban a felhasznált ragasztóanyag fajtája (folyékony ragasztó, ragasztó szalag, olvadó szál), valamint az előtolás módja szerint (az előtolás megegyezik a száliránnyal, előtolás merőleges a szálirányra) célszerű csoportosítani. A száliránnyal megegyező előtolású gépekben egyszerre csak egy él ragasztható, a más típusúakban folyamatos furnérszalag képződik. Az ábra szélességi toldást végző berendezést mutat. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-237.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Az előtoló szalagos furnér él-ragasztó gép elvi vázlata <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-238.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra Az él-megmunkált, él-enyvezett és előre osztályozott furnérlapokat (darab-lapokat) a gép adagolónyílásán rakják be, ügyelve arra, hogy a furnérok bütüje egy vonalba essen, vagyis a furnérszalag ne legyen "lépcsős", ill. a "kiflis" furnérlapok keletkezését is meg kell gátolni (lásd az ábrát). A gépbe adagolt furnérokat az alsó és a felső előtoló szalag beviszi a gépbe. Az alsó behúzó szalag (láncszőnyeg) sebessége nagyobb, mint a felső szalagé, így az éleket a gép automatikusan összeszorítja. A furnérokat a gépasztal és a leszorító nyomóge-renda-sorozat szorítja le, ez biztosíték az élek pontos találkozására, illetve az egymásra csúszás elkerülésére. Ez egyben a gép, forró zónájának megfelelő szakasz, ahol forró levegőt keringtető axiál-ventillátorok adják a fűtést. A gép további szakaszában egy alsó és egy felső kihordószalag található a további asztallap- és leszorító-gerenda sorozattal, mely megfelel a hűtőzónának. A hűtést hideg levegőt fújó ventillátorok végzik. A gép végén látható a hosszmérő szerkezet és a daraboló olló. A hosszmérő szerkezetet úgy kell beállítani, hogy az olló, a szélezési túlméretet ráhagyva, vágja el a kijövő furnérszalagot. A ragasztóanyag felvitele (felhordása): A rétegelt termékek gyártásakor a ragasztóanyagot az elemi furnér rétegekre viszik fel. A folyékony ragasztó a furnér egyik-, vagy mindkét oldalára vihető fel. Ez a felhordó berendezéstől függ. A felhasznált ragasztóanyag fajtáját a ragasztással előállított termék későbbi funkciója, igénybevétele határozza meg. A rétegelt lemez gyártásához felhasznált főbb ragasztóanyagok: O karbamid-formaldehid: tartós, erős kötést biztosítanak, normál igénybevételü termékeknél ( $\mathrm{D}_{1}, \mathrm{D}_{2}$ vízállósági fokozat). - 89 melaminnal modifikált karbamid-formaldehid: $\left(\mathrm{D}_{3}, \mathrm{D}_{4}\right)$. - fenol-formaldehid: ( $\mathrm{D}_{3}, \mathrm{D}_{4}$ ). Állapotukat tekintve a ragasztóanyagok lehetnek folyékonyak vagy szilárdak. Az utóbbiak az ún. ragasztó filmek (hordozópapírra felvitt ömledék ragasztó). A folyékony ragasztók felvitele hengeres, öntéses, extrúziós és szórásos (levegős-, ill. levegő nélküli) módszerekkel végezhető. Hengeres felhordás (lásd az ábrát). A hengerek felülete - az alkalmazott ragasztótól függően - sima, vagy rovátkolt lehet. A rovátkolás segíti elő a ragasztó legmegfelelőbb tapadását a hengereken és egyenletes terülését a furnér felületén. Mivel a furnér felületére felvitt ragasztóanyag mennyisége függ a furnér felületi érdességétől a fafajtól, a ragasztó viszkozitásától stb., ezért a berendezés olyan mechanizmussal rendelkezik, amellyel szabályozható a felhordó és az adagoló hengerek közötti rés nagysága. Az adagoló henger sebessége 15-20\%- al alacsonyabb a felhordó hengerénél. A felvitt ragasztó vastagsága a felső felhordó henger - furnérra gyakorolt - nyomásával is szabályozható. A felhordó hengerek hossza 500-3900 mm, átmérője 120-165mm, a fordulatszám 10-60 $\underline{m / \text { perc. }}$ A ragasztandó alkatrész vastagsága 0,3-60 mm lehet. A felhordó hengerek a ragasztót általában a hosszú-szálirányú furnér mindkét felületére felviszik. Szükség esetén azonban a berendezés - két összefordított furnér áteresztésekor - " "egyoldalas" felvitelre is alkalmas. A ragasztó ajánlott viszkozitása Ford-4 $\underline{460-300} \underline{\mathrm{sec}}$. A felhordott ragasztó mennyisége $70-240 \mathrm{~g} / \mathrm{m}^{2}$. A berendezés egyszerű felépítésű, kihasználhatósága kedvező, egyaránt alkalmas habosított és habosítattlan ragasztó felhordására. Ugyanakkor nem biztosítja a felhordott ragasz-tóréteg vastagságának folytonosságát, a furnér jelentős makró-, és mikro egyenetlensége mellett, ill. nem biztosítja a magas viszkozitású ragasztó vékony rétegű felvitelét. A hengerek egyenetlen, hosszirányú kopása miatt a furnér közepén ragasztóréteg vastagodás jelentkezhet. Öntés. A módszer lényege, hogy a furnért meghatározott sebességgel eresztik át a ragasztó függőny alatt, amely - a ragasztótartály alján levő nyíláson - nagy nyomással folyik ki (lásd az ábrát). A furnér mozgatását két, egymástól megfelelő távolságra levő, szállítószalag végzi. a két szalag közötti rés fölött helyezkedik el, hogy a ragasztófelesleg - az alsó gyűjtővályúból szivattyú segítségével - az öntőfejbe kerüljön. A ragasztó szűkséges viszkozitásának megtartása érdekében - folyamatosan - megfelelő mennyiségű friss ragasztót kell adagolni. A furnér szálirányának nincs jelentősége. Ugyanakkor a furnér jelentős görbülése nem kívánatos. A furnér felületére felvitt ragasztóréteg vastagsága az öntőfej nyílásának szélességétől, a ragasztó viszkozitásától és felületi feszültségétől, valamint a furnér előtolási sebességétől függ. Az öntőfej nyílása szélességének ( $\boldsymbol{b}$ ) beállítása a ragasztó kinematikai viszkozitásá$\underline{n a k}(v)$ figyelembe vételével történik (lásd a táblázatot). | $v, \mathrm{~cm}^{2} / \mathrm{sec}$ | $b, \mathrm{~mm}$ | $v, \mathrm{~cm}^{2} / \mathrm{sec}$ | $b, \mathrm{~mm}$ | |:---: |:---: |:---: |:---: | | $\mathbf{0, 9 9}$ | 0,45 | 5,72 | 0,8 | | 2,28 | 0,55 | 7,44 | 1,0 | | $\mathbf{4, 0 0}$ | 0,65 | 9,16 | 1,45 | > [!caption] > Táblázat Az öntőfej furnértól mért magassága 60$\underline{100 \mathrm{~m}}$. A ragasztófüggőny furnérhoz viszonyított hajlásszöge $60-85^{\circ}$. Az öntöfejben levő levegőnyomás $\underline{0,1 \mathrm{MPa}}$. A furnér előtolási sebessége $\underline{1,5-3,3 \mathrm{~m} / \mathrm{sec}}$. A berendezés egyszerű felépítésű, nincs benne súrlódó alkatrész, ezért nincs szűkség zsírozásra, kihasználhatósága kedvező, a maradék ragasztótól könnyen megtisztítható, és nem kell átállítani a furnér vastagsági méretváltozásakor. A ragasztóveszteség nem lépi túl a $3-5 \%$ ot. A berendezés termelékenysége - annak ellenére, hogy a ragasztófelvitel csak egyoldalú - a hengeres felhordó gépéhez viszonyítva magasabb. Jo Extrúziós ragasztófelhordás (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-239.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ragasztófelvitel extrúzióval (116. ábrán: "csepegtetés") a- a berendezés vázlatrajza, b- munkaszervezés álló exruder fejjel, c- munkaszervezés mozgó exruder fejjel; 1- álló exruder fej, 2- fúvóka, 3- ragasztócsík, 4- furnér, 5- szállítószalag, 6- sűrített levegő, 7 - ragasztó, 8 - mozgó exruder fej, 9 - simító henger, 10 - összefüggő ragasztóréteg Az eljárás lényege, hogy a ragasztó egy speciális tartály/fej fenéklemezén lévő hengeres fúvókasoron keresztül préselődik ki ( $210 / a$ ábra). A ragasztót sűrített levegő, vagy szivattyú a szűkséges nyomással - préseli ki. A furnér vagy áthalad a mozdulatlan extruder fej alatt $(210 / b$ ábra), vagy pedig a mozgó fej halad át a mozdulatlan furnér felett ( $210 / c$ ábra), miközben a párhuzamos ragasztócsíkok a furnér felületére kerülnek. Az egységnyi furnér felületre felvitt ragasztóanyag mennyisége a ragasztó kezdeti viszkozitásától, a fúvókák átmérőjétől és egymástól mért távolságuktól, ill. a furnér és a mozgó fej sebességétől függ. A furnérlapok felületén a ragasztó eloszlása a furnércsomagra (terítékre) ható présnyomástól, ill. a ragasztócsíkos furnérlapok speciális hengerpáron (simító/oszlató) történő áteresztésének eredményétől függ. Ez utóbbiak felső hengere lágy szilikon gumival van bevonva, melyhez a ragasztó adhéziója igen rossz. Az egyenletes, vékony ragasztóréteg akkor alakítható ki, ha az előtolás iránya merőleges a furnérlap rostirányára. A ragasztócsíkok eloszlatásának (elterülésének) minőségét (egyenletes vékony ragasztóréteg) a ragasztó tulajdonságai és a ragasztócsíkokban levő mennyisége $10-12 \mathrm{~g} / \mathrm{m}$, a faanyag tulajdonságai, a furnérfelület makró-, és mikro egyenetlensége, valamint a simítóhengerek nyomása és sebessége határozza meg. A kutatási eredmények azt bizonyítják, hogy a legjobb eredmények akkor érhetők el, ha a simítóhengerek nyomása $\underline{0,13-0,24 \mathrm{MPa}}$, és a kerületi sebességük $\underline{30 \mathrm{~m} / \text { perc }}$. Ez a módszer a felvitt ragasztómennyiség széleskörű szabályozását teszi lehetővé. Az előzetesen felhabosított ragasztógól $\left(\rho=0,25-0,3 g c m^{3}\right)$ a felhordott mennyiség akár $\underline{55-60} g / m^{2}$-re csökkenthető. Ugyanakkor a módszer a töltőanyagot tartalmazó, magas viszkozitású ragasztó felhordására is alkalmas. Ha a ragasztó egyenletes elosztására nem alkalmaznak simító hengereket, akkor az extruder fej alatt áthaladó furnér előtolási sebessége $70 \mathrm{~m} /$ percre sökkenthető. Ez azonban a ragasztóeloszlás minőségének csökkenéséhez vezet. **Szórás.** A szórás lényege: különféle erőhatások alapján a ragasztó apró cseppekké való porlasztása, s annak a ragasztandó anyag felületre juttatása (4.4. fejezet). A tagolt, profilozott felületek, a vázszerkezetek, a keretek és a síkfelületű alkatrészek ragasztófelhordására egyaránt alkalmas univerzális módszer. A szórásra használt - kézzel vezetett - pisztolyokat (lásd az ábrát) egyre inkább felváltják a szórógépek és a szóró automaták. A rétegeltlemez gyártásban a következő szórási rendszereket különböztethető meg: * sűrített levegős (pneumatikus), * nagynyomású (levegő nélküli) szórás. A porlasztási rendszereken belül egy-, két-, sőt háromkomponensű (ragasztó, edző és levegő) felvitelre, továbbá meleg, ill. elektrosztatikus szórásra alkalmas berendezések is vannak. **Sürített levegős szórás.** A "hagyományos porlasztásnak" is nevezett, több évtizede ismert felviteli módszer. A porlasztási folyamat sémája a 211. ábrán látható. A fúvókából (1) körgyűrű formájában kiáramló, nagy sebességű levegő a folyadéknyílás előtt légritka teret alakít ki (2), amely a ragasztó kiáramlását idézi elő. A túlnyomású szakaszban (3) az áramló levegő a festéket cseppekké porlasztja és továbbszállítja (4). A munkadarab felületén a folyadékrészecskék egyesülnek, és összefüggő réteget alkotnak. Minél kisebb a részecskék mérete, annál egyenletesebb a ragasztóréteg vastagsága. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-240.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A porlasztási folyamat vázlata sűrített-levegős szórás esetén 1-fúvóka, 2- tágulási szakasz, 3túlnyomásos szakasz, 4- szállítási szakasz, 5- ködképződési szakasz A ragasztóréteg minőségét elsősorban a porlasztási paraméterek határozzák meg. A részecskék mérete a fúvókából kilépő levegő nyomásától és sebességétől, a ragasztó viszkozitásától, a ragasztó és a levegő arányától, valamint a szórópisztoly furnértól mért távolságától függ. Ezek közül legfontosabb a sűrített levegő nyomása, amely $\underline{0,25-0,5 ~ \mathrm{MPa}}$, sebessége pedig közel van a hang sebességéhez. E határérték alatt a porlasztás hatásfoka nem kielégítő (durva szemcsék), az adott érték feletti tartományban pedig nagymértékben megnövekszik a ragasztóveszteség (kedvezőtlen esetben a $\underline{30-40 \%-o t}$ is elérheti ). ↑ A levegő-ragasztó, kedvező súlyaránya $3: 1$. (A sűrített levegő mennyiség a porlasztó fúvóka keresztmetszetétől és a sűrített levegő nyomásától függ. - A fenti feltételek mellett a ragasztórészecskék mérete $20-40 \mu m$. - A munkatárgy és a pisztoly optimális távolsága 200-400 mm. Ez utóbbi és a levegőmennyiség hatását a veszteségek alakulására a 212 ábrán mutatjuk be. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-241.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A ködképzési veszteségek változása a fúvóka és munkatárgy távolságának, ill. a levegőmennyiség függvényében $1-0,95 \mathrm{~m}^{3} / \mathrm{kg}, 2-0,62 \mathrm{~m}^{3} / \mathrm{kg}$ fajlagos porlasztóle-vegő-felhasználás esetén ( $\eta_{\text {rag. }}=30 \mathrm{~s}$ Ford4) Nagynyomású vagy levegő nélküli porlasztás (szórás). A porlasztás elve: a lakkanyagot nagy statikus nyomással $(3-6 \mathrm{MPa})$ préselik át egy kis méretű furattal $(\Phi=0,3-0,6 \mathrm{~mm})$ ellátott fúvókán. A nyomás hatására a lakk nagy sebességgel áramlik ki a légtérbe. Ha ez a sebesség meghaladja a ragasztó adott viszkozitásához tartozó kritikus sebességet, a folyadék szétporlad. A lakkanyag diszperziójának mértékét több paraméter együttesen határozza meg: a kiáramlás sebessége, a folyadék viszkozitása és felületi feszültsége. Minél nagyobb pl. a kiáramlás sebessége, annál kisebb a folyadékszemcsék átmérője. A kiáramlás sebessége (v): $\mathrm{v}=\varphi \sqrt{2 \mathrm{p} \frac{\mathrm{g}}{\rho}}$ ahol: $\mathrm{p}=\mathrm{a}$ ragasztóra ható nyomás, $\mathrm{g}=\mathrm{a}$ nehézségi gyorsulás, $\varphi=$ const. A módszert magas termelékenység és alacsony ragasztó vesztesség ( $\cong 10 \%$ ) jellemzi; elsősorban egyoldali ragasztófelhordásra alkalmas. A felhordott ragasztómennyisége a táblázatban található. | Az alkalmazott ragasztó | Viszkozitás, Ford4, sec | A furnér nedv. tartalma, \% | Felhordott ragasztó, g/m², a furnérvastagság szerint, mm | | | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | | | $1,0 \div$ 1,15 | $1,15 \div 1,5$ | $1,5 \div 2,0$ | $2,0 \div 2,5$ | 2,5 és < | | Karbamidformaldehid | $60 \div 240$ | 10 | $95 \div 100$ | $100 \div 110$ | $100 \div 110$ | $110 \div 120$ | $120 \div 125$ | | Fenolformaldehid | $90 \div 150$ | $7 \div 8$ | $100 \div 110$ | $110 \div 120$ | $120 \div 130$ | $130 \div 135$ | $135 \div 140$ | > [!caption] > Táblázat Lemezszerkezet kialakítása (préscsomag összeállitása). A lemezszerkezet kialakítása a gyártás fontos fázisa, mivel itt történik: (1) $A$ szimmetria elv érvényesitése, os a rétegek száma a felezősíktól számítva mindkét oldalon egyenlő; OS a szimmetrikus rétegek azonos fafajúak és vastagságúak, co a szomszédos rétegek száliránya általában $90^{\circ}$-kal térő, de a szimmetrikusan fekvő rétegek száliránya feltétlenül megegyezik. Amennyiben az egyes rétegek vastagsága nem azonos úgy a rétegvastagság belülről kifelé, a takarófurnér felé csökkenjen. (2) A rétegelt lemez méretinek biztosítása . Vastagság:- Vékony lemezek: 3; 4 mm -Közepes vastagságú lemezek: 5; 6; 8 mm, - Vastag lemezek: 10; 15; 18; 22 mm. A rétegelt lemez elvárt vastagságának biztosítása a különböző vastagságú furnérrétegek variációjával érhető el. Hazai szabvány szerint a műszaki furnérok névleges vastagsága 1,0; 2,0; 3.0; mm. A préselési folyamat során bekövetkező tömörödéssel is számolva a tényleges furnérvastagság: 1,1; 2,2; 3,3 mm. A táblázatban néhány szokásos lemez-felépítési variációt mutatunk be. Borítólapok méretei a rostirány függvényében: Négyzetes (kvadrátos) lemezek: a lemez mérete szálirányban és szélességben is megegyezik, pl. $1200 \times 1200 m m, 1530 \times 1530 m m$ stb. Hosszúszálú lemezek: a lemez hosszanti | Lemezvastagság, mm | Rétegszám | Felépítés | |:--- |:--- |:--- | | 4 | 3 | $1,1 \mathrm{~mm}$ fedöréteg (felsö) <br> $2,2 \mathrm{~mm}$ középréteg <br> $1,1 \mathrm{~mm}$ fedőréteg (alsó) | | 5 | 5 | $1,1 \mathrm{~mm}$ fedöréteg (felsö) <br> $3 \times 1,1 \mathrm{~mm}$ középréteg <br> $1,1 \mathrm{~mm}$ fedőréteg (alsó) | | 5 | 3 | $1,1 \mathrm{~mm}$ fedöréteg (felsö) <br> $3,3 \mathrm{~mm}$ középréteg <br> $1,1 \mathrm{~mm}$ fedőréteg (alsó) | | 8 | 5 | $1,1 \mathrm{~mm}$ fedöréteg (felső) <br> $3 \times 2,2 \mathrm{~mm}$ középréteg <br> $1,1 \mathrm{~mm}$ fedőréteg (alsó) | | 10 | 7 | $1,1 \mathrm{~mm}$ fedöréteg (felsö) <br> $1,1 \mathrm{~mm}$ középréteg <br> $3 \times 2,2 \mathrm{~mm}$ középréteg <br> $1,1 \mathrm{~mm}$ középréteg <br> $1,1 \mathrm{~mm}$ fedőréteg (alsó) | > [!caption] > Táblázat mérete, egyezik a szálirányával, pl. $2000 x 1250$ mm. Keresztszálú lemezek: a lemez szélességi (rövidebb) mérete egyezik meg a szálirányával, pl. $1250 \boldsymbol{x} 2000$. (3) A rétegelt lemeztől elvárt szilárdsági, rugalmassági követelmények teljesítése. Alacsony szilárdságú lemez: rostirányú hajlítószilárdsága $50-60 \mathrm{~N} / \mathrm{mm} 2$, húzószilárdsága $30-50 \mathrm{~N} / \mathrm{mm} 2$, Közepes szilárdságú lemez: rostirányú hajlítószilárdsága $61-80 \mathrm{~N} / \mathrm{mm} 2$; húzószilárdsága 51-60 N/mm2, Magas szilárdságú lemez: rostirányú hajlítószilárdsága gt;-\mathbf{8 0} \mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$; húzószilárdsága $\quad>-60 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$, A préscsomag összeállításánál a következő igényeket kell kielégíteni: 1. A furnérrétegek - egymáshoz viszonyított - megfelelő helyzetének, elmozdulás nélküli, biztosítása. 2. Minimális munkaráfordítás. 3. Maximális préscsomag összeállítási sebesség. A préscsomag összeállítása az alábbiak szerint oldható meg: * Egy (pozicionális) munkahelyen, egymásután helyezik a furnérlapokat/védőlemezeket (213. és ábra) egymásra. *Pulzáló (szakaszosan) mozgó konvejer - miután az összes furnérlapot egyidejűleg a konvejer megfelelő helyeire helyezik - egy "lépést" tesz előre, melynek távolsága a két szomszédos pozíció középvonalával azonos (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-242.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Védő-lemezes prés- csomag összeállítása pozi-cionális munkaszervezésnél 1; 5- védőlemez, 3- közép furnér, 2; 4- fedőfurnérok, Rragasztófelhordó, P - préscso- <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-243.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Préscsomag összeállítása pozicionális munkaszervezésnél, védő-lemez nélkül 1; 3- fedőfurnérok, - közép furnér, R-ragasztófelhordó, P- préscsomag <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-244.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Préscsomag összeállítása pulzáló konverejen (4) 1; 3- fedőfurnérok, 2 - középfurnér, R -ragasztófelhordó, P prés csomag, I.- III. - a csomagösszeállítás fázisai (szakaszai, lépései) mag $A z$ " $A$ "variáció szerint dolgozó brigád óránkénti teljesítménye $\left(Q_{A}; m^{3}\right)$ az alábbi összefüggéssel számítható: $ Q_{A}=3600 \mathrm{~V} / K_{\bullet}\left(\Sigma t_{i}\right) $ ahol: $V$ - a furnércsomag térfogata, $m^{3}; \Sigma t_{i}$ - egy préscsomag összeállításának ideje, sec; K-0,85 munkaidő kihasználási tényező. A " B" variáció szerint: $ Q_{B}=3600 \mathrm{~V} / \mathrm{K}\left(t_{1}+t_{2}\right) $ ahol: $t_{1}$ - a furnérlap konvejerre helyezésének ideje, sec; $t_{1}$ - a konvejer egy "lépése", sec. A préscsomagok összeállításában - mindkét változatban - részvevő dolgozók száma a következő: A 3 rétegü préscsomag pozicionális összerakásban 4 fős, az ennél többrétegünél pedig 5 fős brigád dolgozik. A 3 rétegü préscsomag konvejeres összerakásban a brigádlétszám 5 fő, az 5 rétegűnél 9 fő, a 7 rétegűnél 13 fő stb. Ismerve a teljesítményeket és az összerakásban részvevők számát, lehetővé válik a bemutatott variációk összehasonlítani - a 3 és ennél többrétegü préscsomagok esetén - az alábbiak szerint: A préscsomag rétegszámának növelésével a brigád teljesítménye kissé csökken ("A" variáció), a " B" variációnál viszont jelentősen emelkedik, a konvejer változatlan ritmusideje miatt. ® A kiszolgáló személyzet száma az "A" variációnál változatlan, a " $B$ "- nél növekszik, ami a munkaköltség emelkedéséhez vezet. A technológiai terület az "A" variációnál állandó, a "B"- nél meredeken emelkedik. A furnérlapok lerakásának mechanizációja az "A" változatnál nem vezet a termelékenység növekedéséhez és gyakorlatilag nem csökkenti a munkaköltségeket, ugyanakkor a "B"- változatnál az utóbbi, nagymértékben csökken. A lemezcsomag összerakásnál, a munkaráfordítás csökkentésének egyik lehetősége a különböző furnéradagoló és rakodó berendezések alkalmazása. Néhány adagolóberendezés elvi megoldása a 216. ábrán található. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-245.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Adagoló berendezések elve (I.) és működésük grafikus (II.) ábrázolása (ciklogramm) 1- emelő asztal, 2- adagoló hengerek, 3- szabadon futó gyűrű, 4- gumiabroncsos tárcsa, 5- pneumatikus dugattyú, 6- furnérköteg, 7- görgőfordító mechanizmus, 8- gumiköpenyes adagoló görgő, 9- alacsony nyomású vákuumemelő, 10- meghajtott görgő A 216/a. ábrán látható adagoló berendezésnél a szabadonfutó görgőre szerelt, gumiabroncsos tárcsához sürített levegős dugattyú csatlakozik, melynek előre mozgása - a tárcsa és a furnér között fellépő súrlódó erő hatására a furnért az adagoló hengerek közé tolja. A dugattyú visszatérésekor a tárcsa gurul a furnéron. A furnér szélessége mentén legalább két adagoló szűkséges. A berendezés egyszerű felépítésű, működése meglehetősen biztonságos. Elsősorban a ragasztófelhordó gépek kiszolgálására alkalmas. A 216/b. ábrán bemutatott szerkezet lényege a görgöfordító mechanizmus a kar végére erősített gumival bevont fix görgő, mely bonyolult mozgást végez. Ennek ellenére meglehetősen egyszerű szerkezettel rendelkezik, de állandó ellenőrzést igényel, mivel elég gyakran két furnért is adagol. A furnérköteget tartó rugós emelőasztal nem szabályozza a furnérok pontos magasságát; de ugyanakkor beindítja a furnérfogadó hengereket. A 216/c. ábrán látható adagoló berendezésben centrifugál-, vagy axiál ventilátor alacsony vákuumot (0,41\%) állít elő, mely két feladatot lát el: a furnér egyik végét megemeli és furnért a behúzó hengerhez továbbítja. Megbízhatóan működik, de az előző berendezéseknél kissé bonyolultabb konstrukció. Furnér és rétegelt lemez adagolására egyaránt alkalmas. Az alábbiakban néhány átrakó (rakásoló) berendezés működését elemezzük (lásd az ábrát). A különböző berendezések összehasonlító elemzése a következő adatok alapján történik: a szívóberendezés emelési sebessége $\underline{\boldsymbol{u}_{1}}=\mathbf{1 0 0} \mathrm{mm} / \mathrm{sec}$, magassága $\underline{\boldsymbol{H}_{0}=\mathbf{1 0 0} \mathrm{mm}}$; a furnérok vízszintes mozgásának sebessége $\underline{\boldsymbol{u}_{2}=\mathbf{4 0 0}} \underline{\mathrm{mm} / \mathrm{sec}}$, a furnérok vízszintes mozgásának sebessége az előtoló hengereken $\underline{\mathbf{v}=\mathbf{4 0 0}} \underline{\mathrm{mm} / \mathrm{sec}}$, a rakatok közötti távolság $\underline{x=300}$ mm, a furnér szűkséges útja a hengerekben az adagolásig $\underline{\mathbf{I}_{\mathbf{0}}=\mathbf{3 0 0}} \mathrm{mm}$, a villás rakodó szögsebessége $\underline{\boldsymbol{\omega}}=\mathbf{3} \mathrm{rad} / \mathrm{sec}$ A vákuumos rakodó (lásd az ábrát) több szívókoronggal rendelkezik, melyek elrendezése a furnér méretéhez igazítható. Meglehetősen bonyolult szerkezet, vákuumszivattyút igényel, működése nem mindig megbízható a furnérban levő kieső göcsök, repedések, toldások, ill. a furnér durva érdessége miatt. Első sorban ragasztó- nélküli furnérok egyik helyről másikra történő átrakására alkalmas. A furnérok száliránya nem bír jelentőséggel. A berendezés ciklusideje az alábbi összefüggéssel számítható: $ t_{0}=\frac{4 H_{0}}{u_{1}}+\frac{2\left(l_{l}+x\right)}{u_{2}} $ Az előzőekben ismertetett adatok felhasználásával a $\boldsymbol{t}_{0} \boldsymbol{=} \mathbf{1 3, 5} \mathbf{s e c}$. A 217/b ábrán bemutatott berendezés ragasztózott furnérok rakatba történő továbbítására alkalmas. A működő szerkezet lényege az oda-vissza mozgást végző kocsi. A furnérlap rakatból történő leemelése a kocsi visszaérkezésének pillanatában történik. A kocsi fölött lévő konvejer alsó ágának sebessége azonos, de ellenkező irányú a kocsiéval. Ebben az esetben - a kocsi mintha kigurulna a furnérlap alól - a furnér lágyan a rakatra esik. Jóllehet a bemutatott furnérrakodó berendezés nem túl bonyolult, de alkalmazása - a meglehetősen nagy technológiai területigénye miatt - nem túl szerencsés. A berendezés ciklusideje az alábbi összefüggéssel számítható: $ t_{0}=\frac{\left(l_{l}+l_{0}\right)}{v}+\frac{2\left(l_{l}+x\right)}{u_{2}} $ Az előzőekben ismertetett adatok felhasználásával a $\boldsymbol{t}_{0} \boldsymbol{=} \mathbf{1 4, 2 5 ~ s e c}$. A perforált szalagos rakodó (lásd az ábrát) két mechanizmusból áll: az egyik a furnér felemelését, a másik a vízszintes mozgatását végzi. Mindkettő vákuumot használ. A furnérok vízszintes mozgatás eszköze a perforált szalag, a függőlegesé pedig a szívófejek. A berendezés egyszerű, megbízhatóan működik és nincs "visszaútja". Kiegészitő területet nem igényel. A furnérokat bármilyen távolságra képes szállítani. A berendezés ciklusideje az alábbi összefüggéssel számítható: $ t_{0}=\frac{2 H}{u_{1}}+\frac{\left(l_{l}+x\right)}{u_{2}} $ Az előzőekben ismertetett adatok felhasználásával a $\boldsymbol{t}_{0}=\mathbf{8, 7 5}$ sec. A villás rakodó (lásd az ábrát) csupán egy furnérfordító mechanizmussal rendelkezik.(a fordítási szög 180, amely $\pi=3,14$ radián). A mechanizmus egyszerű felépítésű, működése megbízható, de kiegészítő technológiai területet igényel. Összekapcsolható ragasztózott és ragasztó nélküli furnéradagoló hengerekkel a préscsomagok összeállitásánál. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-246.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Rakodó berendezések elve (I.) és működésük grafikus (II.) ábrázolása (ciklogramm): a- vákuumszivattyúval; b- keretes-késtárcsás transzportőrrel; c- vákuumos perforált szalaggal; d- villás rakodóval; e- karos rakodóval; 1- emelő asztal; 2- furnérrakat; 3- vákuum szivattyúk; 4- ragasztózott furnérrakat; 5- mozgó kocsi; 6- transzportőr; 7- továbbító hengerek; 8- perforált szalag; 9- vákuumkamara; 10- forgóvilla; 11- karos mechanizmus; 12- fogókar A berendezés ciklusideje az alábbi összefüggéssel számítható: $ t_{0}=\frac{\left(l_{l}+l_{0}\right.}{v}+\frac{2 \pi}{\omega} $ Az előzőekben ismertetett adatok felhasználásával a $t_{0}=10,75 \mathrm{sec}$. A karos rakodó (lásd az ábrát) az adagoló- vagy ragasztófelhordó hengerek által továbbított furnérok fogadására és rakatokra helyezésére alkalmas. Nem igényel kiegészítő technológiai területet és mozgató mechanizmust. Jól kapcsolható a következő adagolóhengerhez. Üzembiztonsága nem túl magas. A berendezés ciklusideje az alábbi összefüggéssel számítható: $ t_{0}=\frac{2\left(l_{l}+l_{0}\right)}{v} $ Az előzőekben ismertetett adatok felhasználásával a $\boldsymbol{t}_{0} \mathbf{= 1 0, 5} \mathbf{~ s e c}$. Ha összehasonlítjuk a fent ismertetett mechanizmusok - egy furnérlap átrakására fordított - időfelhasználást, akkor az előny a perforált szalagos rakodóé. Igaz, hogy csak a ragasztómentes furnérok átrakására alkalmas. Utána a villás rakodó következik a megbízható működése miatt, de több technológiai területet igényel. Háromrétegű rétegelt lemez, préscsomag-összerakó gyártósort mutat be a ábra. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-247.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra rítékképző asztalra (7) helyezik. A furnérlap pontos helyzetét nyomógerenda (6) biztosítja, amely együtt mozog a szorítólécekkel. Amikor a furnérlap az asztal fölé kerül, a szorítónyomás megszűnik és a furnér az asztalra esik. Ezután az extruderfej (8) elhaladva a furnér felett, sávokban viszi fel a ragasztót a felületre. A ragasztófelesleg a vályúba folyik (9). A középső réteg darabfurnérjait a tároló asztalról (10) kézzel helyezik a konvejerre (3), melyek hosszát körfúrészlapok (4), szélességét pedig furnérolló (11) vágja le. Ez után a belső furnér, a külsőkhőz hasonlóan kerül a terítékképző asztalra. A ragasztófelhordás után a fedő furnért a szorító berendezés a középfurnérra helyezi. A préscsomagot a szállítószalag (12) az elő-préshez viszi. Annak ellenére, hogy a préscsomag meglehetősen nagy méretekkel ( $2600 \times 1300 \mathrm{~mm}$ ) rendelkezik, egy 3-rétegű préscsomag összerakási ideje. 12,5 sec, egy rétegé pedig 4,1 sec. Ez azzal érhető el, hogy a rétegeket rakodó szorítókarok sebessége $\mathbf{1, 2 5 ~ m} / \mathbf{s e c}$. A gyártósor többrétegű préscsomag összerakására is alkalmas, ha az (1) és (2) rakatok mellé még egy külső furnérokat tartalmazó rakatot kell elhelyezni, amelyekre nem kell ragasztót felhordani. A gyártósor teljesítménye ( $1525 \times 1525 \times 4 \mathrm{~mm}$ lemezméret esetén) 250 préscsomag/ó. A kiszolgáló személyzet: $\mathbf{2}$ fő. A gyártósor hiányossága a " $\boldsymbol{T}$ "-forma, melynek a technológiai terület-kihasználása kedvezőtlen. A préscsomagok előpréselése. A múvelet célja olyan tömör préscsomag létrehozása, amely kényelmesen mozgatható és berekható a présbe. A helyesen végrehajtott előpréselés előnyei: megakadályozza a furnérlapok egymás közötti elcsúszását, ami elejét veszi a kész lemezben, a ragasztási hibák kialakulását; csökkenti a felső furnérok meghibásodási lehetőségét; növeli a csomag haladási sebességét és megkönnyíti a csomag présbe rakását; kiküszöböli az alátétlemezek alkalmazását; megnöveli a hőprés teljesítményét, mivel csökkenthető a préslapok közötti távolság; a ragasztási műveletek egy része könnyebben mechanizálható, ill. automatizálható. A hideg előpréseléshez ugyanaz a karbamid-, vagy formaldehid ragasztó alkalmazható, mint a hő-préseléshez. Eltérés csupán annyi, hogy a megengedhető minimális viszkozitás (Ford 4)) karbamid ragasztónál - 62-65\% koncentrációnál - 40 sec., fenol ragasztónál 90 sec. A furnér nedvességtartalma karbamid ragasztónál $10 \%$ - nál, fenol ragasztónál $12 \%$ - nál több nem lehet. A karbamid ragasztóhoz célszerű szulfitalkohol habosító koncentrátumot ( 30 sr.100 sr. ragasztó) adagolni és az elegyet $\underline{0,9-1 g c m^{3}}$ - re $\underline{2-3}$ percig habosítani, majd a $\underline{25 \%-\mathrm{OS} \mathrm{NH}_{4} \underline{\mathrm{Cl}}}$ oldatot kell hozzáadni a táblázat szerint. Fenol ragasztókhoz adalékanyagok adagolása nem szűkséges. A préscsomagok előpréselésének technológiai jellemzőit a táblázat tartalmazza. | Technológiai jellemzők | Fenol ra- <br> gasztó | Karbamid ra- <br> gasztó | |:--- |:---: |:---: | | Nyitott- és zárt idő, perc | - | $10-15$ | | Présidő, perc | $5-10$ | $7-10$ | | Fajlagos présnyomás, MPa | $1,0-1,5$ | $1,0-1,2$ | | A teríték lehetséges tárolása <br> a hő-préselésig, óra | 24 | a fazékidő <br> függvényében | > [!caption] > Táblázat Az előpréselésnél egyszerre annyi préscsomagot kell préselni, amennyi egy, vagy több hő-présciklushoz elegendő. Ez utóbbi abban az esetben szűkséges, amikor a csomagok előpréselés előtti várakozási ideje több mint az előpréselés ideje. Az elpréselés egyszintes, felső nyomóhengeres présen történik. (Préslapok távolsága: akár 1120 mm, zárási sebesség: 6 mm/sec, nyitási sebesség: 70 mm/sec.) A préscsomagok berakása és kiszedése beépített lánckonvejerrel történik. Az előprés órateljesítménye préscsomag-számban kifejezve: $ \mathrm{A}=\frac{60 \mathrm{HK}_{\mathrm{s}} \mathrm{~K}_{\mathrm{i}}^{\prime}}{\mathrm{S}_{\mathrm{pcs}} \mathrm{t}_{1}} $ ahol: $\boldsymbol{H}$ - préslapok távolsága, $\mathrm{mm}; \boldsymbol{K}_{s} \boldsymbol{=} \mathbf{0, 7}$ - a furnérrakat sűrűségi egyűt hatója; $\boldsymbol{S}_{\text {pcs }}$ - a préscsomagokat alkotó furnérok összvastagsága, $m m$; $\boldsymbol{t}_{\mathbf{1}}$ - az elpréselés ciklusideje; $\boldsymbol{K}_{\boldsymbol{i}}^{\prime}=\mathbf{0, 9 4}$ - présidő kihasználási tényező. Egy darab többszintes hőprés folyamatos működéséhez szűkséges elő prések száma az alábbi összefüggéssel határozható meg: $ N=\frac{m \cdot n \cdot S_{p c s} \cdot \tau_{1} \cdot K_{i}^{\prime \prime}}{H \cdot K_{s} \cdot \tau_{2} \cdot K_{i}^{\prime}} $ ahol: $\boldsymbol{m}$ - a többszintes hőprés-lapok távolsága, $\boldsymbol{m m}$; $\boldsymbol{n}$ - hőprés-szintek száma; $\boldsymbol{K}_{\boldsymbol{i}} \boldsymbol{=} \mathbf{0, 9 4}$ - a hőprésprés idő-kihasználási tényezője; $\boldsymbol{t}_{\mathbf{2}}$ - a hőpréselés ciklusideje. A préscsomagok hőpréselése. A rétegelt lemez gyártásánál elsősorban többszintes hőpréseket alkalmaznak, melyek szimultán préslap záró mechanizmussal (lásd az ábrát), illetve berakó és kiszedő kassal (lásd az ábrát) rendelkeznek. A nemzetközi adatok felhasználásával az alkalmazható prések technikai adatait (-tól, -ig) az alábbiakban ismertetjük: Préslapok méretei: $1350 \div 1750 \times 1650 \div 2690 \times 38 \div 65 m m$, Présszintek száma: $\mathbf{1 6} \div \mathbf{5 0}$, Préslapok távolsága: $\mathbf{4 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{1 2 0 ~ m m}$, Préslapok zárási sebessége: $\mathbf{3 2} \boldsymbol{\div} \mathbf{1 5 0 ~ m m} \boldsymbol{/} \mathbf{s e c}$. A hőpréselés ciklikus munkafolyamata az alábbi műveletekből tevődik össze: 1. A préscsomagok présbe rakása. A művelet időszűkséglete: $t_{1}=\frac{l_{1}}{v_{1}}$, ahol: $\mathbf{l}_{\mathbf{1}}-$ a berakó kas betoló gerendájának útja, amely a préscsomag - betolási irányával megegyező - méretével azonos, plusz 150-200 mm; v1-a betoló gerenda sebessége 2. A préslapok zárása. A művelet időszűkséglete: $t_{2}=\frac{\left(h-\sum S_{f}\right)}{v_{2}} n$, ahol: $\mathbf{h}-$ a préslapok távolsága nyitott állapotban; $\Sigma \mathbf{S} \mathbf{f}-$ a préscsomagban levö furnérok összes vastagsága; $\mathbf{n}-$ a présszintek száma; $\mathbf{v}_{2}-$ a préslapok zárási sebessége. 3. A nyomás felvétele. A préscsomagban, a furnér-ragasztó felületek maximális érintkezése csak megfelelő nagyságú fajlagos nyomással $\mathbf{F}_{\mathbf{m}}$ érhető el (lásd az ábrát). Ez a nyomás a ragasztó- és a furnér fajtájától, illetve a prés hőmérsékletétől függ, amely nagysága lombos fafajoknál 1,8-2,0 MPa, a tűlevelúeknél pedig 1,4-1,7 MPa. Amennyiben kombinált rétegelt lemez készül (nyír és fenyő furnér vegyesen), vagy a lemezvastagság 9 mm -nél nagyobb, akkor a nyomás a ragasztási idő $50-70 \%$-a alatt $\mathbf{1, 7 - 2, 0 ~ M P a, ~ a ~ m a r a d e ́ k ~ i d o ̋ ~ a l a t t ~ p e d i g ~ 1, 0 - 1, 2 ~ M P a. ~}$ 4. A művelet időszűkséglete: $t_{3}=t_{1 s z} \cdot n$, ahol: $\mathfrak{t}_{1 s z}-$ egy présszint nyomásfelvételének ideje: 0,2-0,3 sec.; $\mathbf{n}-$ a présszintek száma. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-248.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A nyomás változásának két lehetősége a rétegelt lemez hő-préselésekor A $\mathrm{t}_{1}, \mathrm{t}_{2}, \mathrm{t}_{3}$ összege nem lehet több egy meghatározott értéknél. A rétegelt lemez ragasztásakor - karbamid -, vagy formaldehid ragasztó alkalmazásakor - a préshőmérséklet nem több $150^{0} \mathrm{C}$-nál, a külső furnérok vastagsága pedig nem kevesebb $0,8 \mathrm{~mm}$-nél, ezért az említett összidő nem lehet több 90 sec. -nál. Ennek a követelménynek a teljesítését a préscsomagok gyors és egyidejű berakását és kiszedését, valamint a préslapok egyidejű zárását biztosító mechanizmusok alkalmazása teszi lehetővé. 5. A présidő. A présidő alatt - megfelelő nyomás és hőmérséklet mellet - megy végbe a ragasztó kikeményedése, azaz a ragasztott kötés kialakulása, amely függ a fafajtól, az alkalmazott ragasztó fajtájától, a furnérok rétegszámtól és vastagságától, valamint a prés hőmérsékletétől. Lásd: táblázat. | Fafaj | Ragasztó | Rétegszám | Préshőmérs., ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ | Présidő, perc; lemezvastagság, mm | | | | | | | Nyomáscsökk., perc | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | | | | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | | | Lombos | Karbamid-formaldehid | 3 | 125-130 | 1,8 | 2,0 | 2,6 | 3,1 | 3,7 | 4,4 | 5,6 | 1,0 | | | | 4-5 | 115-120 | 3,3 | 3,5 | 4,1 | 4,7 | 5,6 | 6,6 | 8,2 | 1,5 | | | | 7 vagy < | 110-115 | 3,8 | 4,0 | 4,5 | 5,3 | 6,2 | 7,1 | 9,0 | 2,0 | | Fenyő | | 3 | 115-120 | - | - | 4,1 | 4,7 | 5,6 | 6,6 | 8,2 | 1,5 | | | | 3-5 | 110-115 | - | 4,0 | 4,5 | 5,3 | 6,2 | 7,1 | 9,0 | 1,5 | | | | 7 vagy < | 105-110 | 4,3 | 4,5 | 5,2 | 6,1 | 7,0 | 8,0 | 9,5 | 2,0 | | Lombos | FenForm. 1 | Tetszöleges | 120-125 | 6,7 | 7,4 | 8,2 | 9,0 | 9,7 | 10,6 | 11,5 | 1,0; 3rétegnél 2,0; 3-nál több r. | | | Fen-Form. | | | 5,7 | 6,4 | 7,2 | 8,0 | 8,7 | 9,6 | 10,5 | | | Fenyő | FenForm. 1 | 3 | 120-125 | 8,0 | 8,3 | 9,2 | 10,1 | 11,0 | 12,2 | 13,5 | 2, $0; \mathrm{S}<18 \mathrm{~mm}$ | | | Fen-Form. | 3 vagy < | 110-115 | 9,0 | 10,1 | 11,0 | 11,9 | 12,6 | 13,5 | 14,5 | 3, $0; \mathrm{S}>18 \mathrm{~mm}$ | > [!caption] > Táblázat Megjegyzés: Fen-Form.1- vízálló fenol-formaldehid Fen-Form. - időjárás álló fenol-formaldehid 6. A présnyomás csökkentése. A ragasztó kikeményedése (présidő letelte) után a présnyomást csökkenteni kell. A nyomáscsökkentés műveleti ideje a táblázat utolsó oszlopában található. Az adott művelet két lépcsőben megy végbe: kezdetben $-\boldsymbol{t}_{\boldsymbol{c s}}{ }^{\prime}=\mathbf{1 0 - 1 5} \mathbf{m p}$ alatt - a nyomás $\mathrm{P}_{\mathrm{cs}}=0,3-0,4 \mathrm{MPa}-\mathrm{ra}$, majd a maradék idő alatt nullára csökken. 7. A prés nyitása. A művelet időszűkséglete az alábbi összefüggéssel határozható meg: $ t_{6}=\frac{h-\sum S_{f}\left(1-\frac{y}{100}\right)}{v_{6}} n $ ahol: $\mathbf{y}, \boldsymbol{\%}$ - a préscsomag tömörödése (a nyomás hatására létrejövő maradandó vastagsági méretváltozás), $\mathbf{v}_{\mathbf{6}}$ - a préslapok süllyedési sebessége. 8. A kész rétegelt lemezek kiszedése. A művelet időszűkséglete: $ t_{1}=\frac{l_{2}}{v_{7}} $ ahol: $\mathbf{l}_{2}$ - a kihúzó gerenda útja, amely a préscsomag - kihúzási irányával meg egyező - méretével azonos, plusz 150-200 mm; $\mathbf{v}_{7}$ - a kihúzó gerenda sebessége. $ \text { A prés ciklusideje: } \quad \mathrm{t}_{0}=\sum \mathrm{t}_{\mathrm{i}}=\mathrm{t}_{1}+\mathrm{t}_{2}+\mathrm{t}_{3}+\mathrm{t}_{4}+\mathrm{t}_{5}+\mathrm{t}_{6}+\mathrm{t}_{7} $ Amikor a berakás és kiszedés ideje átfedésben van (egyidejűség), akkor a ciklusidő meghatározásakor a $\boldsymbol{t}_{\boldsymbol{1}}$ értékét nem kell beszámítani. A rétegelt lemez tömörödése. A tömörödés igenfontos a kész rétegelt lemez fiziko-mechanikai tulajdonságainak és gyártástechnológiai gazdaságosságának szempontjából. Mint ismeretes, a fa rugalmas (visz-ko-elasztikus) anyag. Nyomás hatására elkerülhetetlenül deformálódik, méghozzá úgy, hogy minél nagyobb a nedvességtartalma és hőmérséklete, annál nagyobb a deformáció abszolút mértéke. Ennek oka, hogy a belső súrlódás mérséklődik a micellaközi nedvesség viszkozitásának csökkenése hatására, betöltve ezzel a "kenőanyag" szerepét. A fában a nyomás hatására rugalmas deformáció keletkezik, amely a nyomás megszűnése után is megmarad. Ellentétben más anyagokkal - egyebek között a fémekkel - a faanyagban az állandó feszültség a nyomerő hatására azonnal kialakul, amiből az a következtetés vonható le, hogy a faanyagnak nincs rugalmassági határa. Következésképen, ha a faanyagra nyomás hat, majd az megszűnik akkor annak végső mérete valamivel kisebb lesz, mint a kezdeti, de a kettő közötti különbség kicsi. Ez így van a természetes faanyagnál. Egészen más a helyzet a rétegelt lemez hő-préseléses ragasztásakor. A fában lévő és a ragasztóval bevitt nedvesség, valamint a külső hőforrásból bevezetett hő jelentősen megnöveli a faanyag deformációját. Az ezután következő hőpréselés ideje alatt a fa rugalmassága - a távozó nedvesség mértékétől függően - folyamatosan csökken, vagyis a rugalmas deformáció plasztikus deformációvá alakul. Eközben, a cellulózvázat kitöltö anyag megkeményedik és a súrlódó erő jelentős értéket ér el. A cellulózvázban felhalmozódó rugalmas erők nem bizonyulnak elegendőnek a ragasztandó furnérok eredeti vastagsági méretének teljes visszaállitására. Az adott anyag formájának rögzitéséhez a ragasztó is hozzájárul, mivel a repedéseken és az edények nyilásain keresztül behatol a fába. A külső nyomás megszűnése után megkezdődik a ragasztandó anyag méretének bizonyos mértékű visszaállítása, de a plasztikus deformáció megfordíthatósága nem a cellulózváz visszaállítása, hanem a lignin és a hemicellulóz megkeményedésének eredménye. A ragasztandó anyagok kezdeti és végső méreteinek különbsége, a kezdeti méretéhez viszonyítva - melyet tömörödésnek neveznek - százalékban kifejezve: $ Y=100 \frac{\left(\sum S_{f}-S_{r l}\right)}{\sum S_{f}} \% $ ahol: $\Sigma S_{f}=$ préselés előtti furnérvastagság, $m m; S_{r l}=$ a rétegelt lemez vastagsága, $m m$. A faanyag tömörödési képessége előnyös és hátrányos szerepet is játszhat. Abban az esetben amikor a termékkel szemben magas fiziko-mechanikai tulajdonságok elérése a cél, pl. bakelizált rétegelt lemez, akkor az $\underline{Y=30} \div 40$ \%-os tömörödés előnyös. Az általános felhasználású rétegelt lemezeknél a nagymértékű tömörödés jelentős anyag vesztességhez vezet, ezért az $\underline{Y=5 \div 20}$ \%-os tömörödés az elfogadott. A tömörödés mértéke a fafajtól és annak pillanatnyi nedvességtartalmától, a furnérra ható présnyomástól és annak időtartamától, a furnér vastagságától és a furnérok - préslapokhoz viszonyított - rostirányától függ. A présidő meghosszabbítását a nedvesség részleges párolgása követi, amely a rugalmas deformáció, maradandó deformációvá való átalakulásának okozója. A préscsomag egyenetlen átmelegedése a belő és külsö furnérok eltérö tömörödését okozza, amely $4 \div 6$ \%-ot is elérhet. Legjobban a külső rétegek melegednek fel, mivel ezek vannak legközelebb a forró préslapokhoz, és ezért intenzívebben melegednek. Nyír rétegelt lemez tömörödésének átlagos értéke (Y)- hő-préseléskor - az alábbi összefüggéssel határozható meg: $ Y=2 \cdot 10^{-4} P t^{0,56} 0,14(T-8,9)(0,13 u+735)\left(16-0,35 S_{p c s}\right)\left(13,1-2,3 S_{f}\right) $ ahol: $P$ - présnyomás, $M P a$; $t$ - présidő, perc; préshőmérséklet, ${ }^{0} C$; u- a furnér nedvességtartalma, $\%$; $S_{p c s}=\Sigma S_{\uparrow}$ a préscsomag vastagsága, mm; A fenti összefüggés csak akkor alkalmazható, ha az alkalmazott paraméterek határértékei a következők: $t=2 \div 20$ perc, $T=85 \div 150^{\circ} \mathrm{C}, u=6 \div 30 \%, S_{f}=0,4 \div 3 \mathrm{~mm}, S_{p c s}=3 \div 20 \mathrm{~mm}$. Nyírfurnér tömörödésének lehetséges ingadozásának mértéke - mm-ben - az alábbi összefüggéssel számítható: $ \Delta_{Y}=(0,0045-0,005) S_{f} Y $ ahol: $Y$ - a furnér átlagos tömörödése, \%; $S_{f}-a$ furnér vastagsága, $m m$. A hő-prések teljesitöképessége az alábbi összefüggéssel számítható: $ N=60 n m A S K_{t}\left(t_{4}+t_{5}+t_{k s}\right), $ ahol: $\boldsymbol{n}$ - présszintek száma; $\boldsymbol{m}$ - préscsomagok száma egy présszinten; $\boldsymbol{A}$ - a rétegelt lemez felülete $m^{2}; \boldsymbol{S}$ - a rétegelt lemezvastagsága, $m m$; $\boldsymbol{K}_{t}=0,95$ - munkaidő kihasználási tényező; $\boldsymbol{t}_{4}$ - prés- idő, perc; $\boldsymbol{t}_{5}$ - a nyomáscsökkentés ideje, perc; $t_{k s}-$ segédműveletek ideje $\left(\boldsymbol{t}_{1}+\boldsymbol{t}_{2}+\boldsymbol{t}_{3}+\boldsymbol{t}_{6}+\boldsymbol{t}_{7}\right)$, perc. A fenti összefüggés vékony lemezek gyorsan kötő ragasztó alkalmazásakor használható, illetve csak akkor, ha a berakó- és kiszedő mechanizmusok képesek - a rendelkezésre álló idő alatt - a prés kiszolgálására. Ezért célszerű a prés és kasok működésének ciklogrammját megrajzolni és a présszintek számát (n) - az alábbi összefüggés alapján - meghatározni. $ n=\frac{t_{3}+t_{4}+t_{5}+t_{7}-\left(t_{10}+t_{1}\right)}{t_{8}^{0}+t_{9}^{0}-\left(t_{2}^{0}+t_{6}^{0}\right)} $ ahol: $\boldsymbol{t}_{\mathbf{2}}$ - a présasztal egyszintnyi emelkedése, $\boldsymbol{t}_{3}$ - a nyomásfelvétel, $\boldsymbol{t}_{4}$ - présidő, $\boldsymbol{t}_{5}$ - a présnyomás csökkentése, $\boldsymbol{t}_{0}^{0}$ - a présasztal egyszintnyi emelkedése, $\boldsymbol{t}_{7}$ - a préskiszedés, $\boldsymbol{t}_{8}^{0}$ - egy préscsomag berakása a kasba; a kas süllyedése egy szintet, $\boldsymbol{t}_{\mathbf{8}}$ - a kas emelkedése egy szintet, $\boldsymbol{t}_{\mathbf{1 0}}$ és $\boldsymbol{t}_{\mathbf{1}}$ a berakó kas mozgása préshez és préstöl, perc. Rétegelt lemez gyártósor vázlata a 220. ábrán található. A gyártósor 9 és 12 mm -es, három és ötrétegű $-2,5 \mathrm{~mm}$ vastagságú furnérokból álló rétegelt lemez gyártására alkalmas, melynek mérete $2240 \times 1220 \mathrm{~mm}$. A gyártósor jellegzetessége az egyoldalú levegőnélküli ragasztófelhordás és darabfurnérok felhasználása belső rétegként. A konvejerek sebessége akkora, hogy lehetővé tegye10-12 préscsomag percenkénti öszszeállítását. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-249.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra A gyártósor működése a következő: Az 1 rakatból a furnérlapokat a 2 vákuumadagoló a $\mathbf{3}$ központi konvejerre helyezi, melyeket a 4 ragasztó felhordóhoz továbbítja. Az 5 rakatból a darabfurnérok a gyorsító konvejer $\boldsymbol{6}$ ferde, majd a 7 vízszintes szakaszára, ahonnan pedig a ragasztó felhordó géphez kerülnek, majd ezek műveletek a harmadik, a negyedik és az ötödik rétegnél is ismétlödnek. A $\mathbf{1 6}$ ragasztófelhordó gépet elhagyva a darab furnérokra - a $\mathbf{1 8}$ rakatból - újabb furnérlap kerül, majd a 19 méretre vágás után a préscsomagokat a 21 és 23 lánctranszportőrök a 24 elő-présekhez továbbítják. Ezután a préscsomagokat a 26 berakó kasok gerendái a 27 hőprés lapjai közzé tolják. A présidő letelte és a prés nyitása után a kész lemezeket a 28 kas gerendája a hőprésből kihúzza, majd azokat 29 lánctranszportőr a további műveleti helyekre (a kész lemezek: hűtése, méretre vágása, osztályozása, javítása és csiszolása) továbbítása. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-250.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Hajlított falemez idomok. *** RAGASZTÁS A HAJLÍTOTT* FALEMEZIDOMOK GYÁRTÁSBAN.** Az ülőbútorok alkatrészei közül ülések, támlák, lábak, illetve különböző formájú tárgyak készülhetnek rétegelt-ragasztott furnérból (lásd az ábrát). Általánosságban a rétegelt falemezekre jellemző felépítés és a technológiai szabályok e termékekre is vonatkoznak. Döntő eltérés a síkfelületű rétegelt lemezekkel szemben az, hogy az elemeket a kész idom alakjának megfelelő présformával (szerszámmal) préselik, így alakjuk síkgörbe, esetenként térgörbe. Általánosságban a rétegelt falemezekre jellemző felépítés, technológiai szabályok e termékekre is vonatkoznak. A rétegelt idomok a felhasználási céltól függően készülhetnek azonos szálirányú felépítéssel is (pl. ágyrugó, székidom, egyes támlatípusok, stb.). * A fa hajlításáról általában: Ha egy farúdat hajlításnak vetnek alá, akkor a húzott oldal - törésig bekövetkező - végső megnyúlása ( $\varepsilon_{h}$ ) lényegesen kisebb, mint a nyomott homorú oldal, nyomási rövidülése ( $\varepsilon_{n y}$ ). A túlzottan meghajlított rúdban a törés először a húzott oldalon következik be. Ennek oka, hogy a fa lényegesen nagyobb tömörítést képes elviselni, mint megnyúlást. Ezt bizonyítja a ábra feszültségi-, és alakváltozási diagramja. Ha egy tetszöleges szilárd test (jelen esetben egy tömörfa alkatrész) mely $\boldsymbol{h}$ vastagsággal rendelkezik, egy $\boldsymbol{R}$ sugarú sablonra hajlítunk (lásd az ábrát), akkor benne - a rugalmas alakváltozás hatására-a külső (domború) oldalon húzóerők, a belső (homorú) oldalon pedig nyomóerők keletkeznek; közöttük a semleges zóna helyezkedik, ahol a normál feszültségek értéke nulla. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-251.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Feszültségi és alakváltozási diagramm <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-252.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Az alkatrész méretváltozása hajlításkor: $l_{1}=l_{0}+\Delta l_{h}-$ külsö (húzott) szál; $l_{0}$ - középső (semleges) szál; $l_{2}=l_{0}-\Delta l_{n y}$ - belső (nyomott) szál, $h$ az alkatrész vastagsága; $R$ - hajlítási sugár; $\alpha$ hajlítási szög A rostokkal párhuzamos maximális nyomó ( $\varepsilon_{\text {ny }}$ ) - és húzó ( $\varepsilon_{h}$ ) alakváltozás, valamint a hajlítandó alkatrész geometriai méretei (h, R) között felírható a hibamentes hajlítás összefüggése: $ \frac{h}{R}=\frac{\varepsilon_{n y}+\varepsilon_{h}}{1-\varepsilon_{n y}} $ A száraz és hideg fa alacsony plasztikus tulajdonságokkal rendelkezik. Ha a faanyag nedvességtartalma alacsony $\boldsymbol{u}=\mathbf{8} \pm \mathbf{2} \boldsymbol{\%}$, akkor normál hőmérsékleten ( $t=20^{\circ} \mathrm{C}$ ) az alkatrész vastagsága és a hajlítási sugár közötti viszony: $ \frac{h}{R} \leq \frac{1}{100}-\frac{1}{80} $ **A fa maximális plaszticitása** $\boldsymbol{u} \boldsymbol{=} \mathbf{2 5 - 3 0} \boldsymbol{\%}$ nedvességtartalom és $t=70-80^{\circ} \mathrm{C}$ hőmérsékleten érhető el. A h/R viszony: $ \frac{h}{R} \leq \frac{1}{30}-\frac{1}{20} $ A hajlított alkatrészek geometriai méretei közötti összefüggések (lásd az ábrát) <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-253.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra $\boldsymbol{R}$ - a hajlítási sugár; $\boldsymbol{H}_{\boldsymbol{k}}$ - a belső ív húrjának hossza; $\boldsymbol{H}_{\boldsymbol{b}}$ - a külső ív húrjának hossza; $\boldsymbol{h}$ - az alkatrész vastagsága; $\boldsymbol{m}$ - a húrmagasság; $\boldsymbol{\alpha} \boldsymbol{/} \mathbf{2} \boldsymbol{-}$ az ívhez tartozó központi szög fele; Íb - az alkatrész belső ívhossza; Í ${ }_{k}$ - az alkatrész külső ívhossza. A geometriai méretek közötti összefüggések az alábbi képletekkel fejezhetők ki: $ \mathrm{R}=\frac{\mathrm{H}_{\mathrm{b}}^{2}+4 \cdot \mathrm{~m}^{2}}{8 \cdot \mathrm{~m}} $ $ \mathrm{I}_{\mathrm{b}}=\frac{2 \cdot \mathrm{R} \cdot \Pi \cdot \arcsin \frac{\mathrm{H}_{\mathrm{b}}}{2 \cdot \mathrm{R}}}{180} $ Az ülőbútorok alkatrészei közül ülések, támlák, lábak, illetve különböző formájú tárgyak készülhetnek rétegelt-ragasztott furnérból. Általánosságban a rétegelt falemezekre jellemző felépítés és a technológiai szabályok e termékekre is vonatkoznak. Döntő eltérés a síkfelületű rétegelt lemezekkel szemben az, hogy az elemeket a kész idom alakjának megfelelő présformával (szerszámmal) préselik, így alakjuk síkgörbe, esetenként térgörbe. Általánosságban a rétegelt falemezekre jellemző felépítés, technológiai szabályok e termékekre is vonatkoznak. A rétegelt idomok (lásd az ábrát) a felhasználási céltól függően készülhetnek azonos szálirányú felépítéssel is (pl. ágyrugó, székidom, egyes támlatípusok, stb.). **A technológiai folyamat: ** Alapanyag: bükk, nyír, vagy lágylombos fafajú (éger, hárs, nyár) hámozott műszaki furnér. Az utóbbi vastagsága $(\mathbf{0, 9 5} \div \mathbf{2, 2} \mathbf{~ m m})$ a profil bonyolultságától, valamint a hajlítás sugarától és szögétől (lásd később: $\mathrm{h} / \mathrm{R}$ viszony) függ. Általában 100 mm széles darabfurnérokat alkalmaznak, melynek hossza a termék méretétől függ. Nedvességtartalma $\mathbf{8} \div \mathbf{1 2} \pm \mathbf{2} \boldsymbol{\%}$. Az alkalmazott ragasztók: az alkatrészek jelentős vastagsága, valamint az egyszintes prések alkalmazása miatt gyorsan kötő karbamid-, illetve fenol-formaldehid ragasztókat alkalmaznak. A ragasztó felhordása és a préscsomag összeállitása: A ragasztó felhordására általában hengeres berendezést alkalmaznak; a felhordott mennyiség habosított, $50 \%$ szárazanyag-tartalmú gyantából: $\mathbf{1 0 0 - 1 1 0} \mathbf{g} / \mathbf{m}^{2}$ habosítatlan, 65\% szárazanyag-tartalmú gyantából: 120-130 $\mathbf{g} / \mathbf{m}^{\mathbf{2}}$. A préscsomag összeállítása általában kézzel történik, amely lehetővé teszi - az adott termék kialakításához gyakran szűkséges - kisméretű darabfurnérok alkalmazását is. A préscsomag felépítése összhangban van a hajlított termék formájával, amely meghatározza a felhasználáskor keletkező terhelés feltételeit. A préscsomag elvi felépítése - a hő-préseléskor keletkező - termo-rugalmasági feszültséget is figyelembe veszi. A maximális, rostirányú hajlitószilárdság $\mathbf{8}-\mathbf{1 0} \boldsymbol{\%}$ keresztirányú furnér alkalmazáskor is biztosítható. A keresztirányú réteget a középvonal mentén célszerű elhelyezni, mivel a keresztirányú réteg száma és helyzete biztosítja a keresztmetszet rugalmassági- és geometriai szimmetriáját. A préscsomagban levő furnérok vastagsága a termék belső hajlítási sugarától és a hajlítás szögétöl függ. Az a belső hajlítási sugár - amelynél még nem történik rostszakadás - kiszámítható. Ez a sugár a fafajtól, a furnér vastagságától, valamint a préscsomag szerkezeti felépítésétöl és a hajlítási szögétöl függ (lásd a táblázatot). A táblázat adataiból következik, hogy a külső rétegekben vékony, a belsőben pedig vastag furnérok alkalmazása lehetővé teszi a kis hajlítási sugarú termékek előállítását, ezzel csökkentve a munkaráfordítást és a felhordott ragasztó mennyiségét. A préscsomag préselése után - a nyomás megszűnése miatt - fellépő veszélyes sugárirányú feszültség elkerülése érdekében a belső hajlítási sugár viszonya a külsöhőz, nagyobbnak kell lenni 0,5-nél. A préscsomag kialakitásakor, annak vastagsági méretét feltétlenül be kell tartani. A vastagsági mérettöl való eltérés - merev présforma alkalmazásakor - egyenlőtlen présnyomás kialakulásához vezet. Ha a préscsomag vastagsága kisebb a számítottnál, akkor a présfej nyomás a préscsomag közepére hat. Ellenkező esetben pedig a széleire (lásd az ábrát). Az első esetben a préscsomag közepe feleslegesen túlzottan, míg a szélső részei kevésbé préselődnek; a másodikban ellenkezőleg. Változó vastagságú profil a préscsomag-furnérok átlapolásával, vagy kiegészítő furnérok alkalmazásával érhető el (226/a. ábra). | Fur-nérvastagság, mm | Rétegszám | Lemez-vastagság, mm | A megengedhető minimális hajlitási sugár, a préscsomagban levő szomszédos furnérok száliránya szerint, mm | | | | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | | | hosszú szálirány | | | kereszt szálirány | | | | | | | a furnérok hajilíási szöge, fok | | | | | | | | | | 60 | 90 | 120 | 60 | 90 | 120 | | 0,8 | 5 | 4 | 14 | 12 | 7 | 6 | 15 | 8 | | | 9 | 7 | 11 | 10 | 6 | 14 | 13 | 7 | | | 13 | 10 | 10 | 8 | 5 | 11 | 10 | 6 | | 1,15 | 5 | 6 | 35 | 27 | 14 | 34 | 33 | 16 | | | 9 | 11 | 28 | 20 | 11 | 33 | 32 | 13 | | | 13 | 16 | 20 | 19 | 6 | 27 | 25 | 6 | | | 5 | 7 | 37 | 36 | 29 | 37 | 37 | 33 | | 1,5 | 9 | 13 | 30 | 29 | 23 | 31 | 31 | 28 | | | 13 | 19 | 23 | 22 | 16 | 25 | 24 | 20 | | | 5 | 11 | 40 | 40 | 30 | - | 42 | 41 | | 2,2 | 9 | 20 | - | 30 | 22 | - | 31 | 30 | | | 13 | 29 | - | 20 | 13 | - | 20 | 19 | > [!caption] > Táblázat <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-254.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Préscsomag kialakitása merev présformában a - a préscsomag vastagsága kisebb a számítottnál, b-- a préscsomag vastagsága nagyobb a számítottnál A kiskeresztmetszetü több alkatrész (fotelkarfa, ruha- <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-255.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra fogas, stb.) kialakítása a préscsomag kialakitásakor (226/b. ábra). Ez a megoldás elősegíti a berendezések, a nyersanyag és egyéb anyagok racionális kihasználását. ábra. A préscsomag kialakításának vázlata (a), több, változó keresztmetszetü alkarrész kialakításához (b). A préscsomagok ragasztása: A furnérokból kialakított hajlított alkatrészek gyártásakor igen fontos a préscsomagra ható nyomás egyenletes eloszlása (lásd az ábrát). A hajlított alkatrészek - nyomópofákból és présszerszámból álló - présformákkal felszerelt présekben készülnek. Ha a profil mélysége nagy, akkor gyakran bonyolult egyszintes; kis profilmélység esetén pedig többszintes présformákat alkalmaznak. A legegyszerűbb konstrukció a teljesen merev présforma. Szimmetrikus alkatrész préselésekor az alkal- <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-256.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A nyomás eloszlása merev présformán, préscsomag ragasztásakor: "a"szimmetrikus présforma, " ${ }^{\text {b }}$ " - aszimmetrikus présforma mazott " F " présnyomás eloszlása a préscsomag felületén egyenetlen (227/a. ábra). Az ívelt, vagy ferde szakaszokon egyenlő: ahol: $\alpha$ - a profil egyenes vagy é-rintőleges szakaszának az ívelt szakaszhoz viszonyított hajlásszöge. A hajlásszög növelésével a nyomás - a profil e-zen szakaszán - csökken és $\alpha=90^{\circ}$-nál (pl. profilpréselésekor a függőleges falaknál) általában hiányzik. Az $\mathbf{F}^{\prime}$ nyomás hatásával egyidejüleg a préscsomagra egy $\mathbf{F}^{\prime \prime}$ keresztirányú erő hat, amely az egymás mellet lévö furnérok elcsúszására törekszik. Az elcsúszás az alábbi feltételek mellett jön létre: $ F^{\prime \prime}>F^{\prime} \cos \alpha $ ahol: $\mu$ - a furnérok közötti csúszási együttható. Aszimmetrikus profilok gyártásánál (lásd az ábrát) a préselő erő merőleges a ferde felületre, amely egyenlő: $ F_{1}^{\prime}=F \cos \gamma; F_{2}^{\prime}=F \cos \beta $ Az $L_{1}$ és $L_{2}$ ferde szakaszon - az egyenletes présnyomás biztositása érdekében - a présformát igazítani kell présnyomás hatásának irányához oly módon, hogy: $ \operatorname{tg} \gamma=\frac{\left(1-\frac{L_{1}}{L_{2}} \cos \alpha\right)}{\sin \alpha} $ A préselési nyomáskülönbség fokozza a présforma hibáját, ami a ragasztandó préscsomag vastagsági eltérését eredményezheti. A préscsomagra ható egyenetlen présnyomás a merev présforma alapvető hibája, ami eltérő ragasztási minőséget és változó vastagságú terméket okoz. Ezért merev présformát csak kis profilmélységü terméknél célszerű alkalmazni. Présformák: ábra <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-257.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Présformák szerkezeti megoldásai a- merev, osztott présforma; b- merev, osztott nyomópofa; c- merev, osztott présformával és több dugattyúval rendelkező prés; d- acélszalagos, oldalszorítású prés; e- acélszalagos, forgó présfejes prés; f- többkamrás rugalmas nyomásátadás; g- vákuumprés Egyenletes présnyomás érhető el a merevprésen, ha a présforma vagy a présfej (nyomópofa) osztott (228. a, b ábra). Az " $\boldsymbol{a}$ " vázlat szerinti műveletnél a profil előzetes kialakítása és a nyomás létrehozása a préscsomag vízszintes részén 2 a dugattyú 1 lefelé történő mozgásakor valósul meg, amely a présforma 4 mozgó talpazatán keresztül hat az emelőkarokra 5. Az emelőkarok csuklós pánttal vannak a présforma oldalfalaira $\mathbf{6}$ felerősítve, így a nyomást átadja a préscsomag oldalfalaira. $\mathrm{Az}, \boldsymbol{b}$ " vázlat szerinti műveletnél a présfejek a függőleges szárra $\boldsymbol{1}$ csuklós pánttal vannak felerősítve, amely a présformába süllyedve kialakítja a préscsomag $\mathbf{3}$ formáját. A nyomófej a préscsomagra támaszkodik és ettől a pillanattól kezdve a csuklós karok miatt $\mathbf{5}$ - a függőleges szár mozgása következtében - a présfej függőleges falai $\boldsymbol{6}$ szétnyílnak. Így a viszonylag egyenletes présnyomás biztosítható. Viszonylag egyenletes nyomás érhető el több nyomódugattyú alkalmazásával $\boldsymbol{1}$ (lásd az ábrát), amelyek a présformára, ill. a nyomópofára vannak felerősítve. Így készthetők dobozoldalfalak, asztal- és széklábak. Rétegelt-ragasztott alkatrészek préselése olyan présformákkal is megoldható, amelyek $1,5-2 \mathrm{~mm}$ vastag acélszalag segítségével végzik a hajlítást ( $428 / \mathrm{d} / \mathrm{e}$ ábrák). Az acélszalag biztosítja a sugárirányú egyenletes nyomáseloszlást, amely feszesen simul a préscsomagra, amely vele együtt deformálódik. Ilyen körülmények között kiküszöböli a csúszást, ill. a súrlódást a szalag és a préscsomag külső rétege között, ezzel elhárítva azok tönkremenetelét. Hajlításkor a préscsomag semleges tengelye az acélszalag irányában tolódik el, melynek következtében a húzott zónában csökken a feszültség, ezért ezzel a módszerrel kisebb hajlítási sugarú alkatrészek állíthatók elő. Az ábra szerinti présforma alkalmazásakor, a présfej 1 lefelé irányuló mozgása kezdi kialakítani az préscsomag 2 alakját, ezt követően az acélszalag 3 szorítása az íves szakaszt, míg a függőleges oldalfalakat a nyomópofák 4 alakítják ki. Az alkatrész formakialakítása - a ábra szerint - forgó présforma $\mathbf{1}$ alkalmazásával valósítható meg, mivel az a préscsomagot 2- az acélszalaggal 3 együtt - "magára csavarja". Az acélszalaggal működő berendezések hátránya a rövid élettartam, általában az egyenes szakaszokon fellépő egyenetlen nyomáseloszlás, valamint nem alkalmas bizonyos szögekben hajlítani. Hajlított alkatrészek préseléskor, a préscsomagra ható legegyenletesebb nyomáseloszlás az elasztikus nyomásátadással valósítható meg ( $228 / f$ ábra). A préscsomag 1 formakialakítását a présformával $\mathbf{3}$ megegyező alakú nyomópofa $\mathbf{2}$ végzi. A matrica munkafelületén $\mathbf{3}$ egy-, ill. több sima felületű elasztikus cella 4 helyezkedik el, amelyek a nyomást üzemi folyadékon (forró olaj), vagy levegőn keresztül adja át. A több cellából felépített elasztikus szerkezet lehetővé teszi a bonyolult alkatrészek kialakítását. A cellák szakaszos (a profil középről a szélek felé) üzembe helyezése biztosítja a fokozatos formakialakítást, amely megakadályozza az alkatrész furnérjainak berepedését és gyűrődését. A préscsomagra ható hidrosztatikus nyomás következtében kiváló minőségű ragasztás érhető el. A préscsomag ragasztása rugalmas membránnal rendelkező vákuummal, illetve vá-kuum-pneumatikus présformákkal is elvégezhető ( $228 / \boldsymbol{g}$ ábra). Bennük a préscsomag formáját $\boldsymbol{1}$ merev présfej $\mathbf{2}$ alakítja ki a présformában 3. Itt a préscsomag - a nyomópofa és membrán $\mathbf{4}$ közötti - hermetikus cellába " $\boldsymbol{A}$ " kerül. A cellából a csatornán $\mathbf{5}$ keresztül vákuumszivattyú távolítja el a levegőt és az atmoszférikus levegő a membrán másik oldalán biztosítja a préscsomagra ható nyomást. A ragasztó keményedési folyamata vákuumban, magas hőmérsékleten intenzívebben megy végbe, mint atmoszférikus nyomáson és a felszabaduló mérgező gázok (fenol, formaldehid) is könnyebben távoznak a préselési zónából. Ha a vákuumban a préselési nyomás $(0,1 \mathrm{MPa}$ -ig) alacsonynak bizonyul, akkor a kiegészítő nyomást - a membrán ellenkező oldalán - a sűrített levegő, a csatornán $\boldsymbol{6}$ keresztül biztosítja. A présformák - a készítendő termékek mennyiségétől és formájától, a melegítés módjától függően -acélból, sziluminból, alumíniumból, rétegelt lemezből és műanyagból készülhetnek. A rugalmas cellákhoz és membránokhoz hőálló gumit, szilikont és fluorkaucsukot használnak. A préscsomagra ható nyomás nagysága az átadás módjától (merev, rugalmas) és a profil konfigurációjától függ. Merev présformánál ez $\mathbf{1} \div \mathbf{2} \boldsymbol{M P a}$, rugalmasnál pedig $\mathbf{0, 1} \div \mathbf{0, 5 ~ M P a}$. A préscsomag ragasztása általában magas hőmérsékleten megy végbe, amely nagy termelékenységet és a profil alacsony formaeltérését biztosítja. A melegítés kontakt, vagy nagyfrekvenciás melegítéssel történik. Kontaktmelegítésnél a présforma gőzzel, vagy elektromos árammal fúthető. A présforma felületi hőmérséklete $\mathbf{1 1 0} \div \mathbf{1 3 0}^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}$. A préscsomagot $\mathbf{8 m m}$ vastagságig egy oldalról, ennél nagyobb vastagságnál pedig két oldalról melegítik. A vastagabb alkatrészeket célszerúbb nagyfrekvenciás módszerrel melegíteni, mivel itt a hő - az alkatrész teljes keresztmetszetében - egyenletesen növekszik. Ebben az esetben a ragasztóréteg hőmérséklete $\mathbf{1 0 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{1 2 0}^{\boldsymbol{0}} \boldsymbol{C}$. A ragasztás időtartama a melegítés módjától, a hőmérséklettől, kontaktmelegítéskor a présforma felületétől, a préscsomag vastagságától, valamint a ragasztó jellemzőitől függ. Kontaktmelegítéskor - ha a présforma felülete $\mathbf{1 1 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{1 3 0}^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}$ - akkor a fajlagos ragasztási idő $\mathbf{0, 6 5} \div \mathbf{0, 5}$ perc/m m. Elektromos fütésű préseknél a présidő $\mathbf{0, 7 5} \div \mathbf{0, 6}$ perc/m m. Nagyfrekvenciás melegítéskor a ragasztási idő - a ragasztó típusától és a generátor teljesítményétől függően néhány másodperctől néhány perc nagyságrendig változhat (számítása a 4.1.3.1. fejezet szerint). A préscsomag berakása és kiszedése - különösen azok nagy mérete és bonyolultsága miatt - általában kézzel történik. A préselési szakaszt nem ritkán úgy alakítják ki, hogy a préscsomagokat egy helyen, egyidőben több prés számára készítik elő (lásd az ábrát). Ilyenkor a préscsomagok présekhez/présektől szállítására szállítószalagokat célszerű alkalmazni. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-258.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Rétegelt, hajlított alkatrészek ragasztása 1- furnérrakat, 2- hengeres ragasztó felhordó, 3- préscsomag összeállítása, 4- szállítószalag, 5- hőprés, 6- kész alkatrészek szállítószalagja *** RAGASZTÁS A SPECIÁLIS FALEMEZGYÁRTÁSBAN.** Textilipari sokrétegü fatömb. Alapvető eltérés a rétegelt lemezhez viszonyítva a nagymérvű ( $30-40 \%$ - os) tömörítés következtében kialakuló nagy térfogati sűrűs $900 \pm 10 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^{3}$, és a nagy szilárdság: hajlítószilárdság $\min.170 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$, nyírószilárdság min. $150 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$. A gyártás a műszaki furnér készítéséből, kezeléséből és egymáshoz ragasztásából áll. A tömböket általában rétegelt- lemez üzemben gyártják, műveletei, műveleti sorrendje megegyezik a lemezgyártáséval. Alkalmazott kötőanyag karbamid-formaldehid típusú műgyanta. Szükséges ragasztó-anyag-felvitel: 50\% szárazanyag-tartalmú gyantából: 110-120 g/m², 65\% szárazanyag tartalmú gyantából: 100-110 g/ $\boldsymbol{m}^{2}$. A tömbök összerakása. "A" kivitelü fatömb: megegyező szálirányú furnérrétegből épül fel, "B" kivitelű fatömb: meghatározott sorrendben változik a szálirány, pl. minden tizedik, azonos szálirányú furnérréteg után egy ellentétes szálirány Préselési paraméterek. A préselést több emeletes, nagy nyomású hőpprésben végzik. Préselési hőmérséklet: $\mathbf{1 3 0}$ - $\mathbf{1 3 5}^{\circ} \mathrm{C}$. Fajlagos présnyomás: 12-13 $\mathrm{N} / \boldsymbol{m m}^{2}$. Présidő: a fatömb vastagságától ( $16-40 \mathrm{~mm}$ ) függően 24-70 perc. Műgyanta telítésü, rétegelt fa/műfa gyártátásakor a faanyag képlékeny és alakváltozási tulajdonságait piezotermikus (nyomás alatti hő-megmunkálás) megmunkálással változtatják meg. A nagymennyiségű kötőanyag (műgyanta, lakk), illetve a furnérokban lévő nedvesség csökkenése, valamint a hőközlés hatására a préscsomag struktúrája megváltozik és meg- szilárdul Ezzel az adott anyag magas fiziko-mechanikai tulajdonságokat ér el, amely lényegesen eltér az eredetitől. (súrűség: $\mathbf{1 2 5 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{1 3 0 0} \mathbf{~ k g}^{\mathbf{g}} \boldsymbol{m}^{\mathbf{3}}$; vízfelvétel 24 óra: $\mathbf{1} \div \mathbf{3} \boldsymbol{\%}$; rostokkal párhuzamos: húzószilárdság $\mathbf{1 2 7} \boldsymbol{\div} \mathbf{3 0 0 ~ M P a}$, nyomószilárdság $\mathbf{9 8} \boldsymbol{\div} \mathbf{1 8 5 ~ M P a}$; ragasztási nyírószilárdság: $\mathbf{3, 9} \div \mathbf{8, 8} \boldsymbol{M P a}$; Brinel keménység "bütü-felületen" $\mathbf{1 9 6} \boldsymbol{M P a}$. Alapanyag: Hámozott műszaki furnér, különböző lombos fafajokból $\boldsymbol{8} \boldsymbol{\pm} \boldsymbol{2} \boldsymbol{\%}$ nedvességtartalommal és $\mathbf{0 4} \boldsymbol{\div} \mathbf{1, 5 ~ m m}$ vastagsággal. Kötőanyag: különböző műgyanták (fenol-formaldehid, meta-para-krezol-formaldehid), vagy lakkok ("bakelit lakk"+etilalkohol). A furnér telítése: A telítés minősége nemcsak a furnér és a telítő anyag tulajdonságaitól, hanem a telítés módjától is függ. Telítésre alkalmas: telítő kád hideg folyadékkal, telitő kád felváltva hideg-meleg folyadékkal, autokláv, és telítő berendezés. *A hideg folyadékos telítésnél a telítő folyadék hőmérséklete $\mathbf{1 5} \boldsymbol{\div} \mathbf{2 0}^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}$. A $\mathbf{1 5} \boldsymbol{\div} \mathbf{2 0}$ furnért tartalmazó csomagban a furnérokat fémháló választja el egymástól. A függőleges szálirányú furnérokat konténerbe helyezik és így merítik a telítő kádba, ahol biztosítani kell a telítő anyag akadálytalan behatolását és annak, a konténerből való kiemelés utáni lecsurgását. A telítés időtartama - a rétegelt fa fajtájától függően - $\mathbf{6 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{1 2 0}$ perc, a lecsurgatás időtartama pedig 30 perc (fajta független). * A váltakozó hőmérsékletű telítésnél a meleg folyadék hőmérséklete $\mathbf{5 0} \div \mathbf{6 0}^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}$. A meleg folyadékban a furnérban lévő levegő kitágul, és a sejtüregekből távozik, míg a hidegfolyadékban a maradék levegő összehúzódik. Ennek következtében a sejtüregben vákuum keletkezik, amely elősegíti a telítő folyadék intenzív és mély behatolását. *Az autoklávos telítés teljes, vagy korlátozott módon történhet. Az első esetben, az autoklávban a furnért 15 percig vákuumba (0,45 $\div \mathbf{0, 6 0 ~ B a r}$ ) helyezik, majd a telítő folyadék adagolása után, 90 percig $0,4 \div 0,8$ MPa nyomás alatt tartják. A korlátozott telítésnél a furnért nyomás alatt telítik, melynek hatására a sejtüregekben levő levegő összenyomódik. Az ezt követő vákuum hatásának következtében a kitáguló levegő a sejtüregekből kinyomja a telítő-folyadék felesleget, míg a maradék az üregek falán marad. Az autoklávos telítés a folyadék egyenletes beszívódását biztosítja, csökkenti a beszívódás és a furnérok száradási idejét, valamint csökkenti a termék vízállóságát. Ugyanakkor a módszer meglehetősen bonyolult berendezéseket igényel. A telítő-folyadék (gyanta/lakk) szárazanyag tartalma: - a termék fajtájától függően $-\mathbf{1 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{2 2 \%}$, felvitt mennyisége: $0,75 \mathrm{~mm}$ furnérvastagságnál $\mathbf{8 0} \div \mathbf{8 5}$, 1,15 $90 \div 95$, 1,5 $95 \div 100 \mathrm{gm}^{2}$. A furnérok szárítása. A telített/átitatott furnérok az alábbi feltételek mellett száríthatók: a gyanta/lakk megszilárdulása $2 \%$ - nál nagyobb nem lehet, biztosítani kell az illékony oldószer lassú párolgását, ami a lakk/gyanta hólyagosodását kizárja, és végül el kell kerülni a furnérok egymáshoz tapadását. Ilyen feltételeket a konvejeres szállító berendezések biztosítanak ( ábra. A berendezés működésének részletes ismertetésétől eltekintünk). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-259.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Futószalagos gyanta/lakk felhordó-, szárító és hűtő gyártósor 1- emelő asztal, 2- furnérrakat, 3- hengeres gyantafelhordó, 4- berakó hengeres mechanizmus, 5- hideg gyantával telített furnér, 6- szállítószalag, 7- szállítószalag görgők, 8- szárítókamarakonvejer, 9- konvejer- hajtómű, 10- a szárítószakasz centrifugál ventilátora, 11- kimenő levegő, 12- beömlő cső, 13- nyomó vezeték, 14- kalorifer, 15- kiömlő cső, 16- a hűtőkamara beömlő csöve, 17- hűtőszakasz-ventilátor, 18- kiszedő-mechanizmus görgők, 19- szárított furnér rakat, 20- támasztó bak, 21- konvejer hajtómű A szárítási idő a furnér nedvességtartalmától és a telítő-folyadék illóanyag mennyiségétől függ: $\mathbf{0, 5 5}$ és $\mathbf{0, 7 5 ~ m m}$ - nél $\mathbf{2 2} \boldsymbol{\div} \mathbf{2 5}$ perc, $\mathbf{1, 1 5 ~ m m}$ - nél $\mathbf{2 5} \boldsymbol{\div} \mathbf{3 0}$ perc. A száraz furnérokat $\mathbf{2 4}$ órás kondicionálásnak vetik alá. A préscsomag összeállitása. A préscsomag összeállításakor a furnérokat a műfa szerkezetének, ill. a felhasználási követelményeknek (siklócsapágy, kopásellenálló szerkezeti anyag, fogaskerék, hajtórúdpersely, légcsavar, textilipari fakellékek, elektromos berendezések szigetelő anyaga, stb.) megfelelően helyezik el: Pl: A) Minden furnér száliránya párhuzamos, vagy minden négy párhuzamos szálirányú furnér után egy $\mathbf{2 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{2 5}^{\boldsymbol{\circ}}$ szálirányú furnér következik. B) Minden $8 \div 12$ párhuzamos szálirányú furnér után egy merőleges szálirányú következik. C) Minden szomszédos furnér száliránya merőleges. G) Minden szomszédos furnér száliránya $\mathbf{4 5}^{\boldsymbol{0}}$. A furnér rostirányú húzószilárdsága és rugalmassági modulusa lényegesen nagyobb, mint a rostra merőleges $\left(\sigma_{\mathrm{r} \|}=132 \mathrm{MPa}, \sigma_{\mathrm{r} \perp}=2,3 \mathrm{MPa}, \mathrm{E}_{\mathrm{r} \|}=15200 \mathrm{MPa}, \mathrm{E}_{\mathrm{r} \perp}=400 \mathrm{MPa}\right)$. Ezért az "A" kialakítású rétegelt fa rendelkezik a legmagasabb szilárdsági és rugalmassági mutatókkal, míg a "C" a legegyöntetűbb lemezfelülettel. A préscsomag préselése. A préselés változó préshőmérséklet mellet megy végbe. A préscsomag berakásakor a préshőmérséklet $\mathbf{4 0}^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}$, a hőkezelés alatt $\mathbf{1 4 5}^{\mathbf{4} \boldsymbol{\pm} \mathbf{5}^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C} \text {. A présnyomás }} 12 \div 20 \mathrm{MPa}$, a késztermék használati követelményétől függően. A berakását követően a préslap csatornáiba gőzt vezetnek, és a préscsomagot nyomás alá helyezik. A $\mathbf{1 0 5}^{\boldsymbol{0}} \boldsymbol{C}$-os hőmérséklet, illetve a $\mathbf{4} \boldsymbol{M} \boldsymbol{P}$-os nyomás elérésének időszűkséglete $\mathbf{2 0}$ perc. Ez után a nyomást maximumra emelik. A préslapok az üzemi hőmérsékletet $\mathbf{3 0}$ perc alatt érik el. A présidő (a ragasztó megkeményedésének időtartama) az üzemi hőmérséklet ( $\mathbf{1 4 0}^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}$ ) elérésétől számítható. A présidő letelte után a prést először levegővel, majd hideg vízzel hűtik. Hűtés után nyomáscsökkentés ideje $2 \div 3$ perc. A kész lemezeket - a mechanikai megmunkálás előtt 24 óráig pihentetik. A magas hőmérséklet és nyomás melletti ragasztás jellemzői az alábbiak. A préscsomag berakásának időszűkséglete $\mathbf{5} \boldsymbol{\div} \mathbf{1 0}$ perc. A furnérok felületén levő ragasztó, idő előtti keményedésének elkerülése miatt, a préscsomagot hűtött préslapok közzé helyezik. A későbbiek során - a préscsomag fokozatos hőmérséklet- és nyomásnövekedése következtében - a ragasztó viszkozitása csökken, és újra szétterül a furnérfelületeken, ezzel egy időben képlékennyé válik majd roncsolódás nélkül megkeményedik. A préselés utáni hűtés egyik oka, hogy a préscsomagban keletkezett gőz kondenzálódjon, mivel annak eltávozása - figyelembe véve a termék réteges felépítését - nem lehetséges. A másik indok pedig a keletkezett termikus feszültség csökkentése. A préselési szakasz időszűkséglete, a termék vastagságának és a $\mathbf{1 5 0} \pm \mathbf{5}^{\boldsymbol{0}} \boldsymbol{C}$ os préshőmérséklet függvényében. Vastagság: $\mathbf{1 5} \div \mathbf{6 0 ~ m m}$; présidő: $\mathbf{3 0} \div \mathbf{9 5}, 100$ perc; hűtés levegővel: $30 \div 90$ perc; hűtés vízzel: $30 \div 90$ perc; nyomás alatti összes időszűkséglet: $90 \div 285$ perc. Az alkalmazható prések műszaki adatai. Hosszúság: $\mathbf{8 0 0} \doteqdot \mathbf{5 8 0 0}$ mm, szélesség: $800 \div 1370 m m$, vastagság: $60 \div 63 m m$, présszintek száma: $6 \div 20$, préslapok távolsága: $76 \div 200 \mathrm{~mm}$. A prés egy múszak alatti teljesítménye (kg): $ Q_{k g}=\frac{t_{m} K l b s n m}{t_{c}} $ ahol: $\boldsymbol{t}_{\boldsymbol{m}}$ - a műszak időtartama, perc; $\boldsymbol{K}=\mathbf{0, 9 5}$ idő-kihasználási tényező; $\boldsymbol{l}, \boldsymbol{b}, \boldsymbol{s}-$ a termék hossz-, szélességi- és vastagsági mérete, $\mathrm{m}; \boldsymbol{\rho}$ - a termék sűrűsége, $\mathrm{kg} / \mathrm{m}^{3}; \boldsymbol{n}$ - a présszintek száma; $\boldsymbol{m}-$ a préselendő préscsomagok száma; $\boldsymbol{t}_{\boldsymbol{c}}-$ a prés ciklusideje, perc, **Furnéralapú rétegelt lemezszerkezetek ragasztó-felhasználása** Rétegelt falemez. Folyékony ragasztónál: egyoldali felhordás: $\boldsymbol{Q}_{\boldsymbol{f} \mathbf{1}}, \boldsymbol{k g} / \boldsymbol{m}^{\mathbf{3}}$ $ Q_{f 1}=\frac{q(m-1) K_{0} K_{e}}{S} $ ahol: $\boldsymbol{q}-$ a felhordási norma, $\boldsymbol{g} / \boldsymbol{m}^{2}; \boldsymbol{m}-$ a lemez rétegszáma; $\boldsymbol{S}-$ a lemez vastagsága mm; $\boldsymbol{K}_{\boldsymbol{0}}=\boldsymbol{F}_{\boldsymbol{V}} / \boldsymbol{F}_{\boldsymbol{0}}$ - ragasztóveszteség méretre vágáskor; $\boldsymbol{F}_{\boldsymbol{l}}$ - a lemez területe a méretre vágás előtt $\boldsymbol{m}^{\mathbf{2}}$. $\boldsymbol{F}_{\boldsymbol{0}}$ - a lemez területe a méretre vágás után $\boldsymbol{m}^{\boldsymbol{2}}; \boldsymbol{K}_{\boldsymbol{e}}=\mathbf{1, 0 3} \div \mathbf{1, 0 5}$ - a ragasztó vesztesség az előkészítésekor és a felhasználáskor; kétoldali felhordáskor: $\boldsymbol{Q}_{\boldsymbol{f} \mathbf{2}}=2 \boldsymbol{Q}_{\boldsymbol{f} \mathbf{1}}, \mathbf{k g} / \boldsymbol{m}^{\mathbf{3}}$ Szilárd ragasztónál (ragasztófilm): $\boldsymbol{F}_{\boldsymbol{s z}}, \boldsymbol{m}^{\mathbf{2}} \boldsymbol{/} \boldsymbol{m}^{\mathbf{3}}$ $ F_{S Z}=\frac{1000(m-1) K_{0} K_{1}}{S} $ ahol: $\boldsymbol{K}_{\boldsymbol{1}}=\mathbf{0, 9 7}$ - a ragasztó film lehetséges méretcsökkenése a furnéréhoz viszonyítva. illetve: $\boldsymbol{Q}_{\boldsymbol{s} \boldsymbol{z}}, \boldsymbol{k g} / \boldsymbol{m}^{\mathbf{3}}$ $ Q_{S Z}=\frac{\rho(m-1) K_{0} K_{1}}{S} $ ahol: $\rho=1 \mathrm{~m}^{2}$ film tömege, $\boldsymbol{g} / \boldsymbol{m}^{2}$. Hajlított rétegelt falemezidomok. Folyékony ragasztónál: $\boldsymbol{Q}_{f}, \boldsymbol{k g} / \boldsymbol{m}^{3}$. $ Q_{f}=Q_{f.0} K_{1} K_{2} K_{3} $ ahol: $Q_{f 0}=117 \div 118 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^{3}-$ a méretre vágott, hajlított falemezre felvitt ragasztó; $\boldsymbol{K}_{\mathbf{1}}=\mathbf{1, 0 3 5} \div \mathbf{1, 0 5 6}$ - vesztességi tényező a préscsomag összeállításakor; $\boldsymbol{K}_{\mathbf{2}}=\mathbf{1, 2 8} \div \mathbf{1, 3 3}-$ vesztességi tényező méretre vágáskor; $\boldsymbol{K}_{3}=1,057$ - tárolási és szállítási vesztességi tényező; $\boldsymbol{K}_{4}=1,001$ - fiziko-mechanikai vizsgálatok vesztességi tényezője. Műgyanta telítésü, rétegelt fa/műfa. Bakelitlak (50\% fenolgyanta+50\% szerves oldószer): $\boldsymbol{Q}_{\boldsymbol{l}}$, kg/ltonna műfa. $ Q_{l}=20 q_{s z} K_{v} $ ahol: $\boldsymbol{q}_{\boldsymbol{s} \boldsymbol{z}}-$ a lakk szárazanyagtartalma, $\boldsymbol{\%}; \boldsymbol{K}_{\boldsymbol{v}}-$ vesztességi tényező. $ K_{v}=\frac{1000^{5}}{\left(100-K_{1}\right)\left(100-K_{2}\right)\left(100-K_{3}\right)\left(100-K_{4}\right)\left(100-K_{5}\right)} $ ahol: $\boldsymbol{K}_{\mathbf{1}}=\mathbf{1 \%}$ - tárolási-, $\boldsymbol{K}_{\mathbf{2}}=\mathbf{0, 1 \%}$ - vizsgálati-, $\boldsymbol{K}_{\mathbf{3}}=\mathbf{1, 5} \div \mathbf{1, 9 \%}$ - szállítási és préscsomag öszszeállítási (a termék vastagságától és fajtájától függő)-, $\boldsymbol{K}_{\mathbf{4}}=\mathbf{1 0, 7} \div \mathbf{1 5, 9 \%}$ - méretre vágási (a termék vastagságától és fajtájától függő)- és $\boldsymbol{K}_{\mathbf{5}} \boldsymbol{=} \mathbf{0, 4} \boldsymbol{\div} \mathbf{1, 5 \%}$ - fiziko-mechanikai vizsgálatok vesztességi tényezője (a termék vastagságától és fajtájától függő). #### 6.1.9.2. RAGASZTÁS A FORGÁCSLAP GYÁRTÁSBAN A faforgácslap általában az elemi farészecskék, faforgácsok hőprésen történő ragasztásával készül, különböző nagyságú táblaméretben és vastagságban. A forgácslapok borítására/ furnérozásra normál felületű forgácslapra alkalmas. Lamináláshoz, kasírozáshoz, jó minőségű festéshez, lakkozáshoz kemény, finom felületű forgácslapra van szűkség. A forgácslapgyártás alapvető technológiai műveletei: faanyag aprítása → faanyag után aprítása → forgácsszárítás → forgácsosztályozás → kötőanyagok, azok előkészitése és keverése → terítés → előpréselés → hőpréselés → klimatizálás → végkikészítés. **A faanyag aprítása** A fúrészpor és a gyaluforgács kivételével a faanyagot aprítani kell. Az apríték 10-70 mm hosszúságú, 5-15 mm vastagságú, változó szélességű anyag. A lapkás célforgács átlagos vastagsága 0,3-0,35 mm, hossza 21-32 mm. Az aprított anyag összetétele, minősége a feldolgozott választék fajtájától, méretétől, minőségétől függ. **A faanyag utánapritása** Mind az aprítékot, mind a lapkás forgácsot az egységes szemszerkezet, a szabályozott forgácsméretek érdekében utánaprítják. **Forgácsszárítás** Az aprított és utánaprított forgácsot egyenletesen, 2-5\% nedvességtartalmúra le kell szárítani. **Forgácsosztályozás** A szárított forgácshalmaz összetétele nem egyenletes, ezért osztályozni kell. Gondoskodni kell - a gyártási rendszertől függően - a normál, a fedő- és a középforgács különválasztásáról. **Kötőanyagok, azok előkészítése és keverése** A kötőanyag típusa, alkalmazott mennyisége alapvetően meghatározza és befolyásolja a gyártás technológiáját, a késztermék minőségét. A karbamid-formaldehid alapú ragasztók kedvező tulajdonságai miatt a legelterjedtebb forgácslap-ipari kötőanyag. Kiváló ragasztóképességűek, jó szilárdságot adnak, de rideg kötést biztosítanak. Vízzel szembeni ellenállásuk korlátozott, ezért csak beltéri alkalmazású forgácslapok gyártásánál javasolt. A karbamid-formaldehid ragasztók mérgező és környezetszennyező szabad formaldehidet tartalmaznak, melynek megengedett mennyiségét szigorú szabványok írják elő. Katalizátorként (edző, gyorsító) ammónium kloridot ( $\mathrm{NH}_{4} \mathrm{Cl}$ ) alkalmaznak. A ragasztó viszkozitása - centrifugális turbókeverő alkalmazásakor - nem lehet több $\mathbf{3 5}$ - porlasztós keverőnél pedig - $\mathbf{1 3} \div \mathbf{2 2} \boldsymbol{s} \boldsymbol{e} \boldsymbol{c}$-nál (Ford4) több nem lehet. A ragasztó viszkozitása víz ( $\boldsymbol{q}_{\boldsymbol{v}}$ ) adagolásával - az alábbi összefüggés szerint - csökkenthetö: $ q_{v}=q_{r}\left(K_{1}-K_{2}\right) / K_{2} $ ahol: $\boldsymbol{q}_{r}-\mathrm{a}$ hígítandó ragasztó tömege, $\mathrm{kg}; \boldsymbol{K}_{1}, \boldsymbol{K}_{2}-\mathrm{a}$ ragasztó kezdeti és kívánt koncentrációja, \%. A ragasztó koncentrációja a forgácslap külső rétegeiben $\mathbf{5 3} \div \mathbf{5 4 \%}$, a belsőben $\mathbf{6 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{6 1 \%}$. A koncentráció beállításának ez a módszere igen elterjedt. Ugyanakkor meg kell említeni, hogy a vízbevitel növeli a préscsomag nedvességtartalmát, melynek következtében növekszik a présidő. Néha a viszkozitás csökkentése érdekében a $\mathbf{6 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{6 5 \%}$-os ragasztót $\mathbf{3 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{3 5}^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}$ - ra melegítik. Tekintettel arra, hogy préseléskor a lapok külső és belső rétegei különböző körülmények között melegednek, ezért a külső réteg a forgácsainak "ragasztózásához" $\mathbf{1 1 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{1 3 0}$, os, a belsőhőz pedig $35 \div 55 s$ kötésidejű ragasztót alkalmaznak. Ez különböző aktivitású edzők adagolásával érhető el. **Fenol-formaldehid alapú ragasztók** Nagyon jól térhálósodig, ezáltal nagy szilárdságú, víz $\left(\mathrm{D}_{3}\right)$ - és főzésálló $\left(\mathrm{D}_{4}\right)$ ragasztást biztosít. Az erősen lúgos közegben előállított műgyanta 40-50\% szárazanyag-tartalmú és $\mathbf{1 4 0 - 1 5 0}^{\boldsymbol{0}}$ C- on, edző nélkül keményedik. Kevésbé lúgos közegben történ gyártásakor, edző alkalmazásával alacsonyabb hőmérsékleten is kikeményedik. Egykomponensű izocianát ragasztó. Vízálló forgácslapok gyártásához alkalmazzák. Magnezit cement felhasználásával elsősorban szigetelőlapokat állítanak elő faörlemény, fagyapot alkalmazásával. A magnezit cement kötése gyors, de nem jó a nedvességállósága, a fémes szerelvények korrózióját okozza. Portlandcement felhasználásával készülnek a cementkötésü forgácslapok. A gyártási folyamat nagyon hosszú, de a nyert termék tűz- és időjárásálló. **Segéd- és adalék anyagok.** A forgácslap vízfelvételének, illetve dagadásának csökkentésére általában paraffint alkalmaznak, az abszolút száraz faanyag súlyához viszonyítva $\mathbf{0, 7} \boldsymbol{\div} \mathbf{1, 0 \%}$ mennyiségben, melyet vizes emulzióban hordanak fel. Gombakárositók elleni védőszereket építöipari forgácslapoknál alkalmaznak. Általában klór- és fluortartalmú sók használata terjedt el: nátrium-szilikofluorid, triklór-fenolnátrium, pentaklór fenolnátrium. Adagolás az abszolút száraz fa tömegéhez viszonyítva 1,5-2,0\%. **Egyéb adalék anyagok** Tűzgátló szerek. Ezek az anyagok_olyan vegyületek, melyek a magas hő hatására védő gázréteget (habot) fejlesztenek a vizsgált anyag felületén (pl. ammóniumvegyületek). Tűzgátló szerként ammónium-foszfát, bórsav és ammónium-tetraborát alkalmazható. Optimális adagolása 10\%, száraz forgácstömegre vetítve. **Kötőanyag keverése forgáccsal** A keverőgépekbe jutó kötőanyag-mennyiség adagolásának egyik módja a forgácshalmaz mennyiségével való szabályozás. Hátránya, hogy forgácsadagolás gyakori ingadozását a rendszer csak nehezen tudja követni, ezért a gyanta mennyiségét után-szabályozással kell korrigálni. Az előbbi lehetőségnél egyszerűbb a gyantakeverék szabályozása, ahol forgácsokat szalagmérlegre vezetik. A mérleg által regisztrált forgácssúly elektronikusan vezérli a kötőanyag szivattyú egyenáram meghajtását. Mindkét módszer azonban csak akkor szabályozható megfelelően, ha a gyantázandó felület nagysága a térfogat vagy tömeg egységben nem változik, azaz a fajlagos felület állandó. A fajlagos forgácsfelület tehát az egyik alapmutató a ragasztóanyag felhordásnál. Meghatározására közelítő számítások állnak rendelkezésre. A lapkás forgácsokból álló forgácshalmazokra a fajlagos forgácsfelületet: $ \mathrm{A}=\frac{0,2}{\rho_{0} \mathrm{~d}}, \text { ahol: } $ $\mathrm{A}-100 \mathrm{~g}$ abszolút száraz forgács felülete, $\mathrm{m}^{2}$; $\rho_{\mathrm{o}}-\mathrm{az}$ abszolút száraz faanyag sűrűsége, $\mathrm{g} / \mathrm{cm}^{3}$; d - forgácsvastagság [ mm ]. A felhordott ragasztó mennyisége: $ K_{r}=G_{r} \frac{\rho_{0} d}{0,2}, \text { ahol: } $ $\mathrm{K}_{\mathrm{r}}-1 \mathrm{~m}^{2}$ száraz forgácsra felhordott ragasztó mennyisége, $\mathrm{g} / \mathrm{m}^{2}$; $\mathrm{G}_{\mathrm{r}}-100 \mathrm{~g}$ száraz forgácsra felhordott ragasztó mennyisége, $\mathrm{g} / 100 \mathrm{~g}$; <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-260.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Forgácslapok hajlító- és lapleemelő szilárdságának változása a gyantacsepp átmérő függvényében A forgácslapok tulajdonságait a felhordott gyantaszemcsék nagysága is meghatározza. Az optimális cseppátmérő $\mathbf{3 5} \boldsymbol{\div} \mathbf{6 0} \boldsymbol{\mu} \boldsymbol{m}$ (lásd az ábrát). Az ábra forgácslapok egyes tulajdonságainak változását mutatja be a ragasztóanyag mennyiség változásának függvényében. A felhordott ragasztó-szárazanyag mennyisége abszolút száraz forgács tömegére vonatkoztatva átlagosan 10, a fedőrétegben 10:12, a középrétegben 6-8\%. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-261.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Forgácslapok hajlítószilárdságának és vastagsági dagadásának változása a ragasztóanyag tarlom változásának függvényében A ragasztóanyag felhordó gépek a porlasztás, vagy a mechanikus felhordás élve alapján működnek. A 231. ábrán egy porlasztásos gyantafelhordással működő egytengelyes keverőgép elvi rajzát mutatjuk be. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-262.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Porlasztásos keverőgép 1- porlasztók, 2- retesz, 3-forgácskidobó, 4-dőlésszög állító, 5-levegőztető, 6- forgácsadagolás A keverődob dönthető, mellyel az áthaladás sebessége szabályozható. A folyamatosan forgó tengelyre lapátokat helyeztek, amelyek a forgács keveréséről gondoskodnak. A porlasztók a keverődob köpenyén felül helyezkednek el. A porlasztók száma 20 és $\mathbf{5 0}$ között változik. A porlasztók - a folyadéknyomás emelése miatt - nagyszámú, kisméretű fogaskerék szivattyúval rendelkeznek A centrifugális turbó forgácskeverő gépbe (ábra.) kerülő forgácsokat a lapátok magukkal ragadják, az egyenetlen forgácshalmazt egalizálják és gyűrúző alakban elosztják a hengerben. Nagy sebességgel halad a forgácsgyűrű, miközben a tengelyből kilépő ragasztó optimálisan oszlik el a forgácsok felületén. Az utolsó harmadban az egymáshoz dörzsölödö forgácsok az ún."kenő-effektussal" tovább javítják a ragasztóanyag eloszlást. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-263.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Centrifugális turbó forgácskeverő. 1- keverődob, 2- tengely, 3-4keverő lapátok, 5- forgácsbeömlő nyílás, 6- fúvóka, 7- központi csatorna a ragasztó bevezetéséhez, 8- hűtővíz csatornák, 9- ragasztózott forgács kiömlő nyílás A kenő hatást a forgácsok különböző haladási sebessége is elősegíti, amely viszont a keverőszerkezet gyorsító és a keverőhenger falának lassító hatásából következik. Újabb megoldás, amikor a ragasztóanyagot a gép hengerének alsó oldalán folyadéknyomással vezetik be. A turbókeverők tengelyének fordulatszáma 1700 percenként. A keverők köpenye kettős falú, hideg vízzel $\left(\mathbf{1 2}^{\boldsymbol{0}} \boldsymbol{C}\right)$ hűthető, nehogy a nagy súrlódási hő miatt megkezdődjön a ragasztóanyag keményedése. **Terítés, lapképzés** A forgácslapok szerkezetének kialakítása a terítés (lapképzés) meghatározó a forgácslap tulajdonságainak szempontjából. Alapvetően két forgácsterítési mód és ezek kombinációja különböztethető meg: A mechanikus terítés során különböző hengerekre jutva lazul fel a forgácshalmaz. A terítés dobóhengerrel történik. A fizika szabályai szerint a finom forgácsok a fedőrétegbe, a durvábbak a középrétegbe kerülnek. A légsodrásos terítésnél a forgácsok levegőben történő osztályozás után kerülnek úgy, hogy a legfinomabb forgácsok a teríték (paplan) felületére (fedő réteg), a durvább forgácsok a teríték (középréteg) belsejébe kerüljenek. A terítéknek folyamatosnak kell lennie. **Előpréselés** Az előpréselés célja: megkönnyíteni a présbe rakás műveletét, megelőzni a teríték sérülését és megrövidíteni a hő-préselés idejét. Az elő-prések működésük szerint lehetnek szakaszosak $1,2-2,0-4,0 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$ fajlagos présnyomással, folyamatosak: hengeres (görgős), szalagos, hengeres-szalagos $\left(\mathbf{0, 3} \div \mathbf{0, 4 ~} \mathbf{~ N} / \mathbf{m m}^{\mathbf{2}}, 233\right.$. ábra), és lemezes-szalagos $\left(\mathbf{2, 0}-\mathbf{4, 0 ~ N} / \mathbf{m m}^{\mathbf{2}}\right.$ fajlagos nyomással). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-264.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Hengeres szalagos előprés. Hőpréselés. A hőprések szakaszosan, vagy folyamatosan működhetnek. A szakaszosan működőek: egyszintesek (lásd az ábrát), vagy többszintesek (lásd az ábrát); a folyamatosan működőek: szalagprések (lásd az ábrát), hengerprések (kalander) lehetnek. A hő-préselésekkel három meghatározó technológiai paraméter szabályozható: a hőmérséklet, a nyomás és a présidő. A hőmérséklet többszintes préseknél $\mathbf{1 5 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{1 9 0}^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}$, egyszinteseknél $\mathbf{1 8 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{2 2 0}^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}, \pm \mathbf{5}^{\boldsymbol{\circ}} \mathrm{C}$. A présnyomás nagysága több tényezőtől függ, ezért csak tág határok között határozható meg: $\mathbf{1, 3} \div \mathbf{2, 7 ~ N} / \mathbf{m m}^{\mathbf{2}}$. Minél nagyobb a forgácslap megkövetelt sűrűség és minél kisebb a fajlagos présidő, annál nagyobb a szűkséges nyomás. A forgácspaplanban lévő nedvesség szerepe a préseléskor igen jelentős. A préselés befejezésekor a forgácslap nedvességtartalma 6-8\% között van, forgácspaplan ennél jóval magasabb, ezért a préselés közben a felesleges vizet el kell távolítani. A paplan belsejében lévő túlzottan sok víz - a viszonylag rövid présidő és a nagy nyomás miatt - vízgőzként nem tud eltávozni. A túlzottan sok vízgőz egyrészt akadályozza a műgyanta kikeményedését, másrészt a párologtatáshoz felhasznált hőmennyiség elvonása a lassítja a paplan felmelegedését. A prés nyitásakor a felesleges gőzmennyiség robbanásszerűen távozik, ezáltal rétegelválást, "laprobbanást" okoz. A lap belsejében levő felesleges vízmennyiség tehát káros. Ellenkező hatása van a fedőrétegben, (különösen a lapfelületen), mivel a fedőrétegben levő víz gyorsan felmelegszik, gőzzé válik és bediffundál a lap belsejébe. A gőz hőtartalma magasabb, amit a lap belsejében lead és így elősegíti a belső rétegek gyors felmelegedését. Ezért a fedőréteg nedvességtartalma $\mathbf{2}$-4\%- kal magasabb, mint a középrétegé. A gőzlökéses eljárásnál ezt hatást alkalmazzák, vagyis forgácspaplan felületére vizet permeteznek. A felületen lévő víz a hőprésben gyorsan elpárolog és így gyorsítja az átmelegedést. A rétegelválás (a "laprobbanás") csak - a prés nyitásakor alkalmazott - fokozatos (lépcsőzetes) nyomáscsökkentéssel küszöbölhető ki (lásd az ábrát). A táblázatban különböző ragasztóanyagokkal ragasztott forgácslapok 1 mm -re számolt hő- préselési idejét foglaltuk össze egy- és többszintes hőprésben. táblázat. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-265.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Préselési idő-nyomás diagram | Ragasztó- <br> anyag faj- <br> tája | Préselési idő 1 mm lapvastag- <br> ságra vonatkoztatva (perc) | | |:---: |:---: |:---: | | | Egyszintes <br> hőprés ( 2000 <br> C- os préshő- <br> mérséklet) | Többszintes <br> hőprés $(1800$ <br> C- os préshő- <br> mérséklet) | | Karbamid- <br> és melamin <br> formaldehid | $\mathbf{0, 1 0 - 0, 1 3}$ | $\mathbf{0, 1 8 - 0, 2 2}$ | > [!caption] > Táblázat Többszintes hő-prések teljesítménye: $ \mathrm{Q}_{\mathrm{t}}=\frac{60. \text { l. b. s. n. K }}{\left(\mathrm{t}_{\mathrm{p}}+\mathrm{t}_{\mathrm{s}}\right)} m^{3} / \text { óra: } $ ahol: , $\mathrm{b}, \mathrm{s}-\mathrm{a}$ kész lap hosszúsága, szélessége és vastagsága, m; n - présszintek száma; $\mathrm{t}_{\mathrm{p}}$ - présidő, perc; $\mathrm{t}_{\mathrm{s}}$ - segédmúveletek ideje, perc; $\mathrm{K}-\mathrm{az}$ előtoló szállítószalag kihasználási tényezője Egyszintes hő-prések teljesítménye: $ Q_{e}=60. \text { b. s. v. K } \mathrm{m}^{3} / \text { óra } $ ahol: v - préselési (előtolási) sebesség, m/perc Irányított elrendezésű forgácslapok (Oriented Structural Board, OSB) egy (hossz- vagy kereszt) irányban kedvezőbb szilárdsági tulajdonságokat mutatnak. Ilyen igényeket (magas hajlítószilárdság és időjárás állóság) az építőipar támaszt. Az orientáláshoz nem felelnek meg a hagyományos (négyzetes alakú) forgácsok. Az erre alkalmas forgácsok hosszúsága többszöröse szélességüknek: hosszúság $\mathbf{6 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{1 0 0} \boldsymbol{m m}, \boldsymbol{s} \boldsymbol{z} \boldsymbol{e}^{\prime}-$ lesség $15 \div$ vastagság 20 mm, és a vastagság $0,5 \div 0,7 \mathrm{~mm}$. A hőpréselés magas nyomást (5,0 N/mm²) és hőmérsékletet (200-230 ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ ) igényel; a présidő $\mathbf{0, 4}$ perc/1 mm lapvastagság. Általában 6-30 mm vastag lapokat gyártanak. A hosszirányban orientált OSB lapok tulajdonságait a táblázat tartalmazza. | Megnevezés | Mértékegység | Erték/jellemző | | |:--- |:--- |:--- |:--- | | | | Hosszirány | Keresztirány | | HajliftószilárdSág | $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ | 36 | í 8 | | Rugalmassági modulus | $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ | $5600 \div 2500$ | | | Térfogatsúrúség | $\mathrm{kg} / \mathrm{m}^{3}$ | | | | Lapleemeló szilárdság | $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ | 0,40 | | | Keménység | kN | 2,2 | | > [!caption] > Táblázat #### 6.1.9.3. TÁBLÁSÍTOTT, ÉS TÖMBÖSÍTETT TERMÉKEK RAGASZTÁSA. A bútorlap (lásd az ábrát) borítólapokból és betétből álló rétegelt, ragasztott termékek. A borítólapok általában lágy fafajú műszaki furnérból, a betét egymáshoz illesztett/ragasztott lágylombos, vagy fenyőlécekből készül. (Régebben furnérbetétet is alkalmaztak; ma már nemigen, a jelentős ragasztószűkséglet miatt. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-266.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Lécbetétes bútorlap A lécbetét gyártásához két oldalról gyalult léceket alkalmaznak, amelyek vastagsági méreteltérése $\pm \mathbf{0, 3}$ mm- nél, illetve felületi érdessége 320 μmnál nagyobb nem lehet. A lécbetét több módon is készíthető. A készítés módjától függetlenül, az egymásmelletti léceknek ellentétes évgyűrűrajzolattal kell rendelkezni, mivel csak így biztosítható a betét minimális görbülése. A betétlécek illesztése speciális illesztó gépen ("illesztés zsinórral") is történhet (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-267.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Bútorléc illesztő berendezés. A léceket, lécadagoló berendezés illeszti egy-máshoz, melyeket a hosszvágó körfűrészhez továbbít. Az illesztett lécek felső síkjába a horonyvágó körfűrész hornyot vág, ahol a léceket nyomógörgő és zsinórfúző berendezés rögzíti/fűzi egymáshoz. Ebből következik, hogy a berendezést egy lécekből álló, zsinórral összefűzött hajlékony lap/betét hagyja el, melynek megadott szélességi méretre vágását szélező körfűrész végzi. Lécragasztó berendezés alkalmazása jóval termelékenyebb (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-268.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Lécragasztó berendezés. A különböző hosszúságú léceket (2) a szállító szalag (3) elvezeti a ragasztófelhordó henger (4) mellett, amely a lécek egyik élére $\mathbf{2 0 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{2 5 0} \boldsymbol{g} / \boldsymbol{m}^{\mathbf{2}}$ ragasztót visz fel. A további előtolás alatt a lécek egyik vége egy síkba rendeződik, majd az ellenkező végeket a hosszvágó körfűrész (5) a megfelelő hosszméretre vágja. Ezután az adagoló berendezés (1) a sorba rendezett léceket a folyamatosan működő prés (6) $105 \div 115^{0} \mathrm{C}-$ os fútött lapjai közé tolja. A ragasztó megkeményedése után az összefüggő lapot a körfűrész (7) a megfelelő szélességre vágja, amely a tároló asztalra (kerül). Lécbetét borítása furnérral. A furnért a lécbetét mindkét felületére ragasztják. A felvitt karbamid ragasztó mennyisége $\mathbf{1 3 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{1 4 0 ~ g} / \mathrm{m}^{2}$. A préscsomagot (furnér+lécbetét+furnér) többszintes hőprésen $\mathbf{1, 2} \boldsymbol{\div} \mathbf{1, 3} \mathrm{MPa}$ nyomáson ragasztják. A présidő - 20 mm lapvastagság esetén -fenol-formaldehid ragasztónál, $\mathbf{1 2 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{1 2 5}^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}$-on $\mathbf{6}$ perc, karbamid-formaldehidnél $\mathbf{1 1 5} \boldsymbol{\div} \mathbf{1 2 0}^{\boldsymbol{\circ}} \boldsymbol{C}$ on $\mathbf{3}$ perc. A nyomáscsökkentés ideje $\mathbf{1 6 5} \div \mathbf{1 7 0}$ sec. **Bútorlapok folyamatos gyártása.** Az eddig ismertetett gyártási eljárások komoly hátránya a magas munkaráfordítás és a sok kézi munka. Ezek a hátrányok folyamatos gyártósor alkalmazásával megszüntethetők (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-269.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Bútorlap-gyártás folyamatos gépsoron A léceket (1) kötegben adagolják a vibrációs adagolóasztalra (2), ahol a lécek egyrétegben, hosszirányban rendeződve kerülnek az illesztő berendezésbe ( 3 ), ahol - az előtolási sebesség csökkenése miatt - megszűnnek a lécek bütüi közötti hézagok. Ezzel egyidőben a lécek - a ferdeirányú felső nyomóerő hatására - keresztirányban is illeszkednek és a ragasztófalhordó hengerek (4) a felső és az alsó felületükre felviszik a ragasztót. A borító furnérlapok kétoldali (alsó-felső) pozicionáló berendezésbe (5) kerül, ami a ragasztózott furnérlapokat a középrész éleihez illesztve helyezi. A ragasztó előzetes felmelegítése nagyfrekvenciás présben (6) történik, amely a préscsomag tömörségét biztosítja a "a lépegető présbe" (7) helyezéséig. A prés a szállítószalag préscsomagot mozgató részét - leszorítja és vele mozog a présidő alatt. Ezután a prés kinyit és gyorsan visszatér eredeti helyzetébe, majd a ciklus ismétlődik. A prés mozgása alatt a lap hossz- és vastagsági méretét körfűrészek (8) alakítják ki. Hosszúsági-, vastagsági-, és szélességi toldás (239). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-270.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra A hosszúsági toldásnál az ékcsapok lehetnek állók (lapsíkra merőlegesek: 239/a. ábra), vagy fekvők (lapsíkkal párhuzamosak: 239/b. ábra). A vastagsági toldásnál (tömbösítés/rétegelés) a lamellák lehetnek azonos szélességúek (239/c. ábra), de különböző szélességi mérettel is készülhetnek (pl. ablakprofil: 239/d. ábra). A lamellák "egyhosszú", vagy hossztoldott anyagból készülhetnek. A szélességi toldásnál (lapképzés, táblásítás 439/e. ábra) lamellák szintén készülhetnek "egyhosszú", vagy hossztoldott anyagból. A különböző toldások készítésére kialakított berendezések - a mechanizáció fokában és kapacitásában - nagymértékben különböznek egymástól. A hossztoldásnál az ékcsap a legsikeresebb szerkezet-összeépítési megoldás, melyet széleskörűen alkalmaznak teherviselő tartóknál (lásd az ábrát), rétegelt ablakalkatrészeknél (tok és ráma 240/b), valamint a különböző tömörfa lapoknál ( $240 / c$ ábra). Az ékcsaptökéletes kapcsolódást biztosít. Korszerű technológiákban a hibakiejtés és a végtelenítés eszköze. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-271.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > H-tartómagasság, Btartó/lamellaszélesség, d - la-mellavastagság, 1-lamella (egyhosszú, vagy hossztoldott), 2, 3-ragasztó. A fogak jellemző_paramétereit a 3.1.1.3. fejezetben a ábra szemlélteti, a méreti előírásokat pedig a táblázat tartalmazza. Az ékcsappal hossztoldott faanyag szilárdsági jellemzőit az előírt fogparaméterek betartásán kívül, nagymértékben befolyásolja a toldás során alkalmazott, az anyag hossztengelyére és lapjára merőleges leszorító erő, az anyag hossztengelyével párhuzamos toldó erő és a deszka oldallapjára merőleges - a foghasadást gátló - nyomó erő (4.6.3. fejezet). Az alkalmazható ragasztóanyagok és felhordásuk. A rétegelt-ragasztott teherviselő faszerkezetek gyártásához felhasznált ragasztóanyagokkal szemben szilárdsági szempontból két fő követelményt kell támasztani: » a ragasztás megfelelő szilárd kötést biztosítson. A kötés szilárdsága magasabb legyen, mint a faanyag rostirányú nyírószilárdsága; ஓ a ragasztott kötés teherbírása az épületszerkezet egész élettartama alatt megmaradjon, azaz a ragasztóanyag öregedésálló és a külső környezet behatásaival szemben ellenálló legyen. A ragasztóanyagokkal szemben támasztott követelmények alapján a ragasztott szerkezetek alkalmazási helyétől, környezeti viszonyaitól függően a következő típusú ragasztóanyagok használata lehetséges: - száraz, jól szellőzött, nedvesség- és páramentes helyeken PVAc diszperziós, valamint karbamid-formaldehid ragasztók. Vízállósági fokozat: D1, D2. - nedvességnek rövid ideig kitett, enyhén párás légtérben alkalmazott szerkezetekhez használhatók PVAc diszperziós, fenol-formaldehid és poliuretán ragasztóanyagok; Vízállósági fokozat: D3. - az időjárás változó hatásának, nedvességnek, időszakos vízbehatásnak, párás melegnek, agresszív hatású gőzöknek stb. kitett szerkezetekhez kizárólag D4- es vízállósági fokozatú fenol-formaldehid, rezorcin-formaldehid és poliuretán ragasztóanyagok. **A ragasztás vízállóságának (D1 - D4) ellenőrzése.** A fa ragasztásánál alkalmazott próbatestek lamelláinak alakját és méreteit az EN 205 szabványnak megfelelően csomómentes egyenes szálirányú, közel álló ( $\alpha=30^{0}-90^{0}$ ) évgyűrű elrendezésű anyagból kell kialakítani (lásd az ábrát). A felhasznált fa nedvesség tartalma $12 \pm 2 \%$. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-272.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra Próbatest a ragasztási szilárdság meghatározásához A ragasztott próbatesteket az EN 204 szerint meghatározott igénybevételi csoportnak illetve tárolási klímának megfelelően kell előkészíteni, illetve tárolni; és a mért - 5.1.3. fejezet összefüggései szerint számított - nyírószilárdsági értékeket az EN 204-ben meghatározott értékekkel kell összehasonlítani (lásd a táblázatot). Megjegyzés: Amennyiben a pontossági mutató $\boldsymbol{P}>\mathbf{5 \%}$, akkor a szűkséges elemszámot (n) újra meg kell határozni: $ n=\frac{v^{2} t^{2}}{p^{2}} $ ahol: $v$ - az előzetes kísérleti eredmények változékonysági együtthatója, a pontossági mutató $\mathrm{p}=5 \%, \mathrm{t}-$ megbízhatósági mutató, a megkívánt várható valószínűség mellett: | Várható valószínúség | $\mathbf{0, 6 8 3}$ | $\mathbf{0, 7}$ | $\mathbf{0, 7 5}$ | $\mathbf{0, 8}$ | $\mathbf{0, 8 5}$ | $\mathbf{0, 9}$ | 0,95 | |:---: |:---: |:---: |:---: |:---: |:---: |:---: |:---: | | $\mathbf{t}$ | $\mathbf{1}$ | $\mathbf{1, 0 4}$ | $\mathbf{1, 1 5}$ | $\mathbf{1, 2 8}$ | $\mathbf{1, 4 4}$ | $\mathbf{1, 6 4}$ | $\mathbf{1, 9 6}$ | > [!caption] > Táblázat | Vizállóság EN 204 szerint | | Ragasztási szilárdság $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$ Igénybevétel csoport | | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | Igénybevételi vizsgálat száma | Igénybevételi mód és időtartam | D1 | D2 | D3 | D4 | | 1 | 7 nap ) normálklimán ) | $\geq 10$ | $\geq 10$ | $\geq 10$ | $\geq 10$ | | 2 | 7 nap normál klimán <br> 3 óra hideg vízben ) <br> 7 nap normál klimán | ${ }^{-3}$ ) | $\geq 8$ | - | - | | 3 | 7 nap normál klímán <br> 4 nap hideg vízben ) | - | - | $\geq 2$ | $\geq 4$ | | 4 | 7 nap normál klimán <br> 4 nap hideg vízben ) <br> 7 nap normál klimán | - | - | $\geq 8$ | - | | 5 | 7 nap normál klímán <br> 6 óra forró vízben és legalább <br> 2 óra hideg vízben ${ }^{4)}$ | - | - | - | $\geq 4$ | | 6 | 7 nap normál klímán, <br> 6 óra forró vízben és legalább <br> 2 óra hideg viżben ) <br> 7 nap normál klímán | - | - | - | $\geq 8$ | | 1) 1nap = 24 óra <br> $(23 \pm 2)^{\circ} \mathrm{C}$ és $(50 \pm 5) \%$ vagy $(20 \pm 2)^{\circ} \mathrm{C}$ és $(65 \pm 5) \%$ relatív légnedvesség <br> ) Nincs mérés <br> 4) A víz hőmé rséklete a normálklíma hőmérsékletével (20 vagy 23 ) ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ megegyezö | | | | | | > [!caption] > Táblázat **A ragasztóanyag felvitele/felhordása.** Az ékcsapfogazást követő ragasztóanyag-felhordás műveleténél több probléma adódik, amely nehezíti a folyamatos üzemelést. Ennek oka elsősorban az, hogy a ragasztófelhordókkal szemben támasztott követelmények igen szigorúak: - > a felhordott mennyiség a felületeken egyenletes réteget alkosson, - > a felhordás időtartama rövid legyen, ஓ az előbbi feltételeket a ragasztóanyag akkor is teljesíteni tudja, ha művelet közben a viszkozitása megváltozik és - ஓ a különböző ragasztóanyagok felhordására is alkalmas legyen, A legmodernebb megoldás a porlasztással történő felhordás, amelynek során a porlasztófej előtt elhaladó faanyagvég indítja és zárja az adagolás folyamatát. A berendezés rendkívül érzékeny a szennyeződésre, erősen szennyezi a levegőt, tisztítása körülményes. A másik, gyakorta használt berendezésnél egy forgó hengerfelületen elhelyezkedő el-lenprofil-gyürüsor biztosítja a fogak ragasztóval való ellátását. Az ellenprofilra egy másik, hasonló kiképzésű henger - amely belóg a ragasztóanyag-tartályba - hordja fel a ragasztót. Az első henger folyamatos forgó mozgása közben együtt halad a faanyaggal, de annál valamivel lassabban és így nem húzza le a már felkent ragasztót. A présidő általában_ $2 \div 3$ másodperc, ez az idő azonban a prés típusától függően változhat. A folyamatos préseknél egy-egy toldandó darab egymásután halad, de különböző sebességgel. A két különböző sebességből adódó erőhatás ideje $\mathbf{4} \boldsymbol{\div} \mathbf{5}$ másodpercig is eltarthat. A szakaszos működésű, elsősorban rövid anyagok toldására alkalmas préseknél, egyszerre több faanyagdarabot préselnek egy műveletben össze. Itt a présidőt szűkségszerűen $\mathbf{4} \boldsymbol{\div} \mathbf{6}$ másodpercre kell növelni, mivel az ékcsapfogak egymásba hatolásának ideje az egy présmenetben levő toldások számával arányosan nő. Ha a toldásokat egyenként nyomják össze, akkor a présidő $2 \div 3$ másodperc. A toldott anyaggal kapcsolatban a következő előírásokat kell figyelembe venni: - a a foghézag nem lehet nagyobb az előírtnál, - a a toldási nyomásból eredő repedések max. 20 mm hosszúak és $0,5 \mathrm{~mm}$ szélesek lehetnek. Számuk a fogak számának 1/3-ánál nem lehet több, és egyik lapfelületröl. a másikra nem mehetnek át, - a a fogak közötti ragasztási fugák vastagsága max. $0,3 \mathrm{~mm}$ lehet. Félautomata hossztoldó gépsor működési elvét mutatja a ábra. Nagyteljesitményű (50m³/nap) hossztoldó gépsor működése az 243. ábrán tanulmányozható. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-273.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra **Vastagsági toldás/rétegelés** A rétegelt-ragasztott szerkezetek (tartók, ablak tok-és ráma alkatrészek) legfontosabb munkafolyamata, a hossztoldott lamellák meghatározott formájú és rétegszámú szerkezetté való ragasztása. Tartószerkezetek ragasztásánál a ragasztó felhordása általában hengerléssel történik, a lamella mindkét oldalára. Az egyoldali ragasztó-felhordás nem javasolt, mivel - a hosszú zárt idő alatt megnövekedett viszkozitás miatt - a ragasztó rosszul nedvesíti a ragasztó nélküli felületet. Ugyanakkor a két nagyviszkozitású ragasztófelület kiválóan tapad - autóadhézió - egymáshoz. A felhordott ragasztóanyag mennyisége - a ragasztótípustól és fajtától függően - ragasztási fugánként $\mathbf{3 0 0} \div \mathbf{5 0 0} \boldsymbol{g} / \mathbf{m m}^{\mathbf{2}}$ A lamellák ragasztására csavarorsós-, hidraulikus- és pneumatikus préskeretek/présbakok (lásd az ábrát), illetve nagyfrekvenciás présberendezések alkalmazhatók. A préskeretek lehetnek függőleges és vízszintes elrendezésűek. Függőleges elrendezésűek főleg egyenes tartók gyártására alkalmasak. Vízszintes préskeret-elrendezés esetén a kereteket, a tartó geometriájának megfelelő vonal (préságy) mentén a padozatba, vagy padozatra szerelt sínhálóhoz $\mathbf{4 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{6 0}$ centiméterenként rögzítik. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-274.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Csavarorsós préskeret. A présnyomás értéke ragasztóanyagtól függően fenyő és nyár fafajoknál $\mathbf{0, 5} \div \mathbf{0, 8} \boldsymbol{N} / \boldsymbol{m m}^{\mathbf{2}}$, keményfáknál $\mathbf{1, 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{1, 5 ~ N} \boldsymbol{/} \mathbf{m m}^{\mathbf{2}}$. A présidő függ az alkalmazott ragasztóanyagtól, a környezeti hőmérséklettől, a tartó alakjától és a felhasznált faanyag nedvességtartalmától. A $\mathbf{2 0}{ }^{\circ} \boldsymbol{C}$-on és $\mathbf{6 0} \div \mathbf{7 0 \%}$-os relatív légnedvességben préselésnél általában célszerű $\mathbf{2 0} \boldsymbol{\div} \mathbf{2 4}$ órán keresztül fenntartani a présnyomást. Magasabb hőmérsékleten a présben tartás ideje lerővidül. Erre vonatkozóan a ragasztóanyag műszaki előírásai tartalmaznak utalást. A normál hőmérséklet feletti ragasztást leggyakrabban fóliával letakart préságyba befújt meleg levegő segítségével végzik. Már kismértékű hőmérsékletnövelés is jelentős présidőcsökkenést eredményez! Az előírt préselési idő letelte után következik a présbontás és a tartók kiemelése a préságyból. A ragasztott elemek végső szilárdságukat csak a ragasztást követő 7. ill. 8. napon érik el. **Szélesítő toldás/táblásítás** Tömörfa lapszerkezetek (pl.: munkalapok) kialakítására alkalmazzák. Egyszerű táblásító berendezés működési vázlatát mutatja a ábra, illetve nagyteljesítményű táblásító és tömbösitő berendezés működési vázlata látható a 246. ábrán. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-275.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Egyszerű táblásító berendezés működési vázlata 1- adagoló asztal, 2- tológerenda, 3- vízszintes szorítók, 4-prés, 5görgősor <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-276.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > nagyteljesítményű táblásító és tömbösítő berendezés #### 6.1.9.4. Fafelületek borítása/bevonása **Felületborító anyagok** A bútoriparban alkalmazott faanyagok felületkezelése (lakkozás, festés stb.) mellett nagyon elterjedt módszer a felületek préseléssel, kasírozással vagy más módon történő bevonása/borítása. A felületbevonás alapanyaga (hordozó réteg) fa és más, faalapanyagú termékek: farostlemez, rétegelt lemez, forgácslap és MDF. A felületbevonó anyagok szilárd halmazállapotú vékony lemezek vagy fóliák, melyeket legtöbb esetben ragasztással visznek fel a felületre. A felületbevonó anyagok meglehetösen sokfélék. Ide tartoznak a furnérok, a rétegelt papírvázas műanyag lemezek (dekoratív laminátok, poliészterlemez), a papírvázas fóliák (papírfurnér, alkorcel fólia, alapozó fólia), a műanyag fóliák ( $\mathrm{PVC}, \mathrm{ABS}, \mathrm{PS}$ és PE fóliák) és az egyéb felületbevonó anyagok. A borítóanyagokat - alkalmazástechnikai sajátosságaik szerint - az alábbiakban ismertetjük: Színfurnér, felületek borítására alkalmas, késeléssel, vagy excentrikus hámozással előállított egyrétegű vékony falap. Fóliák alkalmazási lehetőségeik szerint lakkozást igénylő alapozó- és dekorfóliára, valamint kész felületet adó lakkozott fóliák csoportjára bonthatók. Az alapozó fóliák olyan merev vagy tömöríthető rétegek, amelyek képesek a hordozóréteg felületi egyenetlenségeit kiegyenlíteni, s a folyékony filmképzők felvitelére megfelelő alapot nyújtanak. Elsősorban forgácslap hordozókon alkalmazhatóak színes, takaró jellegű bevonatok felvitele vagy erezetnyomással egybekötött felületkezelés esetén. A dekorfóliák olyan - faerezettel, vagy egyéb dekor-nyomattal ellátott papírvázas, vagy műanyag alapú fóliák - amelyek ragasztás és felületkezelés szempontjából furnérként vehetők figyelembe. A kész felületű fóliákra jellemző, hogy az alkatrészre való felragasztás után további felületkezelési műveletek végzése nem szűkséges. A papírvázas fóliák a $0,04-0,07 \mathrm{~mm}$ vastagságú, úgynevezett mikrofóliák, valamint a $0,1-0,2$ mm vastag fóliák. A termoplasztikus fóliák közül a PVC fóliák a legelterjedtebbek. Filmek olyan - műgyantával impregnált - papírrétegek, melyeknél az impregnálógyanta keményedési folyamatát egy adott szinten megszakították. Funkciójuk szerint 3 típust különböztethető meg: alapozó (underlay) réteg: a felületi egyenetlenségek kiegyenlítésére alkalmas, különféle keverékgyantákkal impregnálva; * "dekorréteg": fa-erezettel, vagy egyéb dekor-nyomattal ellátva, melamin-formaldehid gyantával impregnálva; * fedő (overlay) réteg: nagy gyantatartalmú, többnyire áttetsző, melamin-formaldehid gyanta impregnálású. Dekorlemezek magrésze fenoplasztokkal, fedőrétegük aminoplasztokkal impregnált papírréteg. Ez utóbbi általában melamin gyanta. Síkpréseléssel, illetve "post-forming" eljárással rögzíthetők a felületre. Élborító anyagok. Síkfelületű termékek éleinek lezárására használt, tekercsben vagy csíkokban forgalomba hozott borítóanyagok, amelyek furnérok, él-lécek, merev vagy rugalmas dekorlemezek, vagy nagyobb vastagságú, illetve többrétegű fóliák lehetnek. Élfurnér. Különbözö fafajokból natúr, vagy színezett; egyszer vagy többször késelt; egy vagy többrétegű, illetve tekercselhető (fésűs hossztoldott) kivitelben készülhetnek. Ezen kívül lehetnek: olvadékragasztóval ellátott, papírral ("flíz") erősített, csiszolt, alapozott, csiszolt és alapozott kivitelűek. Vastagság: $0,6-2,0 \mathrm{~mm}$. (a vékony élfurnér vastagsága: $0,3-0,4 \mathrm{~mm}$ ). Szélesség: 14-30 mm. ฏ Élfólia. Legáltalánosabb a cellulóz- alapú, műgyantával impregnált termék. Korszerúbb változata a PVAC alapú hőre lágyuló műgyantával impregnált élfólia. Vastagsága: $0,4-0,5 \mathrm{~mm}$. Általános a 23 mm -es szélesség, melyet élfóliázó gépen, vagy egyszerűen vasalással hordanak fel, majd szintbe csiszolnak. ஓ A kemény, műanyag élzáró az élfólia korszerűbb változata. Azzal megegyező méretű, viszont a vastagsága 2 mm. Alkalmazása az élfóliával szemben előnyösebb, a fizikai behatásokkal szembeni rendkívül jó ellenállásának és tartósságának köszönhetően. ஓ A sokrétegű élzáró felépítését tekintve egy olyan rétegszerkezetű anyag, melyben a rétegeket melamin-gyantával impregnált dekorpapírok alkotják. **Felületborítási eljárások.** Felületboritás (későbbiekben Furnérozás) többszintes hőprésen a berakás és kiszedés mechanizációja nélkül (lásd az ábrát). A bútoripari üzemekben a szintetikus ragasztók közül legelterjedtebben a különböző típusú karbamid-formaldehid ragasztókat alkalmazzák. Ezen ragasztók aránylag gyors megszilárdulási képessége ( $120 \div 150^{0} \mathrm{C}$-on, $35 \div 240 \mathrm{sec}$ ) tette lehetővé a rövid présidők alkalmazását. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-277.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Furnérozási folyamat elvi vázlata 1- többszintes hőprés; 2- terítékképző asztal; 3- felhordó henger; 4- futómacska; 5- hűtőkád; 6- furnér; 7- védőlemezek; 8- forgácslap; 9- kiszedő asztal; 10- furnérozott alkatrészek; 11- olajszivattyú; 12- irányítópult Az alsó alumínium védőlemezt 7 a terítek/préscsomagképző asztalra helyezik, erre az alsófurnér 6 kerül. A középrészt 8 - melynek mindkét felületére a ragasztót a felhordóhenger 3 viszi fel - az alsó furnérra helyezik, melyre a felső furnér 6 és a védőlemez 7 kerül. A terítékeket a nyitott prés 1 lapjai közzé tolják. A présidő letelte után a préscsomagokat a nyitott prés lapjai közül kiszedik és a tároló asztalra 9 helyezik. Bontják a préscsomagot és a védőlemezeket a hűtőkádba 5, a furnérozott alkatrészeket pedig a tároló asztalra 10 helyezik. A fent ismertetett körülmények között a hőprés kihasználtsága igen alacsony, kb. ( $40 \div 60 \%$ ). Az adott esetben ugyanis csak akkor lesz maximális a prés kihasználása, ha egy présütem (zárás-préselés-nyitás) ideje alatt a brigád tagjai képesek az összes terítéket előkészíteni, ill. az összes segédműveletet elvégezni. Ez a feltétel az alábbi összefüggéssel fejezhető ki: $ T_{p \ddot{u}}>n \cdot T_{t}+T_{s} $ ahol: $T_{\text {pü }}$ - a prés ütemideje; $n$ - a présszintek száma; $T_{t}$ - egy teriték képzésének átlagideje; $T_{s}$ - a segédműveletek összideje. A $T_{t}$ és $T_{s}$ idők nem állandóak, hanem az alkalmazott munka szervezésétöl, a mechanizációtól és a terítékben lévő alkatrészek számától függnek, és ennek megfelelően változnak. Ha a 447. ábrán feltüntetett furnérozási sémát vesszűk alapul és elemezzük a különböző műveletek időráforditását, akkor kitünik, hogy a karbamidformaldehid ragasztó alkalmazásakor a furnérozás ciklusideje (berakás + prészárás + préselés + présnyitás + kiszedés) minden esetben kevesebb, mint a kézi teritékképzés és a segédműveletek összideje (a számszerű adatok közlésétől eltekintünk). Az előbbiekböl következik, hogy a teritékképzés fenti feltételei mellett a teritékképzés összideje behatárolja a prés teljesitőképességét (kapacitását), mégpedig annál inkább, minél kevesebb a karbamid ragasztó kötésideje, ill. minél magasabb a prés hőmérséklete és minél több az egy teritékben lévő alkatrészek száma. Megállapítható tehát, hogy a termelékenység növelésének alapvető feltétele a teritékképzés idejének csökkentése. A terítékképzési idő csökkentésének egyik módja a terítékképzés munkahelyeinek, ill. a dolgozók számának növelése (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-278.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Furnérozási folyamat elvivázlata, két brigád alkalmazásával 1 -hidraulikus hőprés; 2 - terítékképző görgős asztal; 3- ragasztóanyag felhordó henger; 4mozgatható kiszedő asztal; 5- hűtőkád; 6- futómacska; 7- alátét lemezek; 8- furnér; 9- furnérozandó alkatrészek; 10- furnérozott alkatrészek; 11- olajszivattyú; 12- irányító pult Ebben az esetben két brigád (4-4 fǒ) dolgozik úgy, hogy egy brigád csak az egy préseléshez szűkséges teriték felét készíti elő. A furnérozott alkatrészek kiszedése után a két brigád a terítékeket a prés két oldalán egy időben rakja be a préslapok közé, ami a berakási időt a felére csökkenti. Ugyancsak a felére csökken a terítékképzésre, valamint a segédműveletekre fordított idő is. Mindent összevetve megállapítható, hogy két brigád beállitásával átlagosan 40 \%- os ragasztási összidő csökkentés érhető el. A jelentős időcsökkenés ellenére a terítékképzés és a kisegítő műveletek ideje még mindig jóval több, mint a prés ütemideje. Ez nemcsak limitálja a prés kihasználhatóságát, hanem a gyorsan alkalmazására sem ösztönöz. Ugyancsak nincs értelme a ciklusidő (ütemidő) csökkentésének, mivel azt a terítékképzés ideje határozza meg. A jó minőségü ragasztás egyik előfeltétele viszont a magas hőmérséklet alkalmazása. Ez az ellentmondás csak úgy oldható fel, ha törekszünk a prés ciklusidejének és a teritékképzés idejének összehangolására. Ennek egyik módja az optimális szintszámú hőprések alkalmazása, amelyek szintszámát (n) az alábbi matematikai összefüggéssel határozhatjuk meg: $ \mathrm{n}=\frac{\mathrm{T}_{\mathrm{p}}+\mathrm{T}_{\mathrm{cs}}+\mathrm{T}_{\mathrm{k}}}{\mathrm{~K} \cdot T_{\mathrm{t}}+T_{\mathrm{SZ}}+T_{\mathrm{a}}+T_{\mathrm{r}}-T_{\mathrm{ny}}-T_{\mathrm{Z}}} $ ahol: $T_{p}-a$ présidő; $T_{c s}-a$ nyomáscsökkenés ideje; $T_{k}-a$ tárolókocsi mozgási ideje a préshez és a préstől; $K$ a terítéket készitő brigádok számától függő állandó $T_{t}$ - egy teríték terítékképzésének ideje; $T_{s z}$ - egy teríték szétrakási ideje a kiszedés után; $T_{a}$ - alátétlemezek tisztítási és szállitási ideje; $T_{r}$ - középrész és ragasztó szállitás ideje a ragasztófelhordó géphez; $T_{n y}$ - a prés nyitási ideje; $T_{z}$ - a prés zárási ideje A fentiek alapján megállapítható, hogy kézi terítékképzés, ill. kézi berakás és kiszedés alkalmazásakor a többszintes szintes hőprések optimális kihasználása nem biztosítható. Telje-sítmény-növelésük egyetlen útja az egyes műveletek mechanizációja. Furnérozás (felületborítás) többszintes hőprésen mechanizált műveletekkel (lásd az ábrát). Mechanizáció: Berakó- és kiszedőkas (lásd az ábrát), valamint teríték-/préscsomag-képző szállítószalag/transzportőr alkalmazása <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-279.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Furnérozás többszintes hőprésen, mechanizált műveletekkel1- görgősor; 2- ragasztófelhordó gép; 3- terítékképző szalag; 4- furnér- és alátétlemez tároló; 5-berakókas (lásd az ábrát); 6- többszintes hőprés (lásd az ábrát); 7- kiszedőkas (lásd az ábrát); 8-gősor; 9kiszedőasztal; 10- alátétlemez tároló; 11sínpálya; 12- hűtőkád; 13- futómacska; 14- furnérozott alkatrészek. A furnérozandó alkatrészeket a görgősorra (l) a furnérokat pedig a furnértárolóba (4) helyezik. Az utóbbi a terítékképző transzportőr (3) fölött helyezkedik el. Két munkás először az alsó alátétlemezt és furnért helyezi a trarnszportőrre ( $\underline{\mathbf{a}}$ helyzet). Ezekre helyezik a ragasztóanyaggal bevont középrészt. Ezután a trarnszportőr a terítéket a $\underline{\mathbf{b}}$ helyzetig mozgatja, ahol másik két munkás rakja fel a felső furnért, ill. a felső alátétlemezt, majd a kész terítéket a berakókasba (5) helyezik. Miután az összes terítéket a fent leírt módon előkészítették, a mechanizált berakó ill. kiszedőszerkezet egyidejűleg végzi el a be- és kirakást. A kiszedőkas ürítését a görgősor (8) emeletenként végzi. A tárolóasztalról (9) két munkás külön válogatja az alátétlemezeket, majd az utóbbiakat a tárolóhelyekre (14) rakják. Az alátétlemezeket a futómacska (13) segítségével a hűtőberendezésen (12) keresztül a tárolóhelyre (4) viszik. A fent ismertetett furnérozó sorok kihasználtságának elemzéséből (az elemzés módszerétől és a számszerű adtok közlésétől eltekintünk) kiderül, hogy a többszintes (4-6) hőprések kihasználtsága még a berakó- és kiszedő kas alkalmazásával sem növekszik számottevően. Ugyanakkor a terítékképző szalagok alkalmazásának további elemzésének van értelme. A kérdés megvilágításához háromrétegű terítéket, szállítószalagos kézi terítékképzést és a 250. és 251. ábrának megfelelő munkaszervezési változatokat veszünk figyelembe. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-280.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Munkaszervezés a terítékképzö transzportőrön I. változat: 1, 2, 3, 4- munkahelyek; 5- görgősor; 6- terítékképző transzportőr; 7- ragasztófelhordó berendezés; I.-II. változat: 1, 2, 3, 4, 5-munkahelyek; 6- görgősor; 7- terítékképző transzportőr; 8- ragasztófelhordó berendezés; a- alsó furnér; b- furnérozandó alkatrész (középrész); c- felső furnér; A, B, C-a terítékképzés helyei. I. változat: az alkalmazott szállítószalag hossza az alátétlemez, ill. a préslap-hossz kétszeresének felel meg. A terítékképzés az "A" munkahelyen történik. A "B" munkahely tartalékul és arra szolgál, hogy a terítékképzés a présberendezéstől megfelelő távolságra történjen. A furnérok tároló helyei a transzportőr két oldalán helyezkednek el. A középrész a ragasztófelhordó gépröl kerül a transzportörre. A terítékképzés a 450. ábrán feltüntetett nyilaknak megfelelően történik. A transzportör a terítékképzés befejezése után, a présnyitással egy időben automatikusan megindul és egy szakasznyit (egy préslap-hosszt) előrehalad. A transzportőrt 3-4 fő szolgálja ki (nem számolva az anyagmozgató személyek számát). II. változat: csupán abban különbözik az elsötöl, hogy a felsö furnért a B munkahelyen helyezik a középrészre, ezért a transzportőr kiszolgálásához 5 fő szűkséges. III. változat: abban különbözik az első kettötöl, hogy a terítékképzés három munkahelyen történik ( $A, B$, C). A terítékképzö transzportőrt 5 fő szolgálja ki. A számszerű adatok - melyek közlésétől eltekintünk - elemzéséböl kitünik, hogy a terítékképzésre fordított idő ( 25 sec) a III. változatnál a legkevesebb, ill. a munka termelékenysége itt a legmagasabb. **Felületborító (furnérozó) gyártósor ciklogrammjának szerkesztése** Ezen cikogrammok felépítésének módját és tulajdonságait egy konkrét furnérozási (felületborítási) példán (hatszintes 2,0x1,35 $m$-es hőprés, mechanizál préscsomag be-és kirakás, valamint kézi teríték-/préscsomagképzés a továbbító szalagon) mutatjuk be. A $\mathbf{1 6 ~ m m}$ vastag forgácslap középrészt 1mm vastag furnérok borítják, az alkalmazott ragasztó karbamid-formaldehid, a préshőmérséklet $\mathbf{1 0 5} \boldsymbol{\div} \mathbf{1 1 0}^{\boldsymbol{\circ}} \mathbf{C}$. A gyártósor vázlatát a ábra mutatja be. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-281.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A gyártósor vázlata. 1-védőlemez tároló, 2- berakó kas, 3hőprés, 4-kiszedő kas, 5-kiszedett préscsomag, 6- furnérozott alkatrészek, 7védőlemez tároló, 8- futómacska, 9- védőlemez hütő, 10- középrész tároló, 11hengeres ragasztófelhordó, 12- szakaszosan működő transzportőr, 13, 14- furnérok tárolása, 15- tolórúd A ciklogramm (lásd az ábrát) bemutatja mind a kézi, mind pedig a mechanizált gyártósor - az egy présciklus bármely pillanatában - munkáját. A műveletek elemzésének alapjául a hőprés működése szolgál, azaz minden művelet ciklogrammját a prés működéséhez kell igazítani. A cikogrammok felépítésének alapjául a berendezések és a gyártósor technikai adatai, valamint a műveleti idők szolgálnak. A gyártósor ciklogrammjának felépítéséhez feltétlenül szűkséges minden művelet (kézi és gépi) útját, sebességét és időráfordítását meghatározni. Ezeket az értékeket célszerű táblázatban összefoglalni (táblázat). A préscsomag présbe rakása. Ez a művelet közvetlenül a furnérozott alkatrészek kiszedése után történik. A préscsomag mozgatását - kasból a présbe - a betoló gerenda a kezdeti, szélső (kiindulási) helyzetéből végzi. A gerenda útja: a) A berakandó préscsomag, vagy alátétlemez $\boldsymbol{l}_{1}$ betolási hossza, b) $\boldsymbol{l}_{2}$ - a préscsomag/alátétlemez préshez közli élének távolsága a préshez (általában: 150-300 mm), c) $\boldsymbol{l}_{3}$ - a gerenda és a préscsomag/alátétlemez közötti távolság (általában: 150-250 mm). Ennek megfeleően a gerenda egyik irányú útja $\mathbf{L}_{\mathbf{L}} \boldsymbol{l}_{\mathbf{1}}+\boldsymbol{l}_{\mathbf{2}}+\boldsymbol{l}_{\mathbf{3}}$. Esetünkben a védőlemez mérete $\mathbf{2, 0 5} \boldsymbol{\times} \mathbf{1, 2 5} \boldsymbol{m}$ (Megjegyzés: a védőlemez hossza nagyobb, mint a préslap hossza, ami megkönnyíti a préscsomag kihúzását), tehát $\boldsymbol{l}_{\boldsymbol{1}} \mathbf{= 2, 0 5 ~} \mathbf{m}$, $l_{2}=0,2 m$ és $l_{3}=0,15 m$. A gerenda útja betoláskor $\mathbf{L = 2, 0 5 + 0, 2 + 0, 1 5 ~} \mathbf{= 2, 4 ~ m}$. A gerenda útja a kiindulási állapotba szintén $\mathbf{2, 4 ~ m}$. A gerenda összes (oda-vissza) útja $\mathbf{2 L} \boldsymbol{=} \mathbf{4, 8 m} \boldsymbol{=} \mathbf{4 8 0 0 ~ m m}$. A gerenda sebessége adott: $\boldsymbol{v} \boldsymbol{=} \mathbf{4 0 0 ~ m m} \boldsymbol{/} \mathbf{s e c}$. Ennek megfelelően a művelet időszűkséglete $T=2 L v=4800 / 400=12 \mathrm{sec}$. A prés zárása. A művelet a betológerenda visszatérésekor kezdődik. A prés zárási sebessége $\mathbf{v} \boldsymbol{=} \mathbf{2 4 m m} \boldsymbol{/} \mathbf{s e c}$. A préslapokat emelő traverz $\boldsymbol{H}_{\mathbf{z}}$ útja: $ H_{z}=\left(h-s_{c s}-\sum s_{l}\right) m $ ha $\boldsymbol{h}=\mathbf{6 0 m m}-$ a nyitott préslapok közötti távolság, $\boldsymbol{s}_{c s}=\mathbf{1 8} \boldsymbol{m m}-$ a préscsomag préselés előtti vastagsága, $\Sigma s_{1}=6 m m$ (egy Al védőlemez vastagsága $\mathbf{3} \mathbf{m m}$ ), $\boldsymbol{m}=\mathbf{6}$ - a présszintek száma, akkor $H_{z}=216 m m$, ill. a művelet időráfordítása $T_{z}=216: 24=9$ sec. A 3., 5., 6. művelet időráfordításai a technológiai utasitások tartalmazzák: a 3-24 sec, 5-150 sec, 6$\mathbf{2 4 ~ s e c}$. Nyomásfelvételkor a megtett út $\boldsymbol{H}_{\text {ny }}$: $ H_{n y}=s_{c s} \frac{y_{t}}{100} \mathrm{~m} $ ha a tömörödés mértéke $\boldsymbol{y}_{t}=\mathbf{4 \%}$, és a tömörödés sebessége $\boldsymbol{v}_{t}-\mathbf{0, 3 6} \mathrm{mm} / \mathrm{sec}$., akkor $\boldsymbol{H}_{n y}=\mathbf{4, 3 ~ m m}$, ill. a művelet időráfordítása $\boldsymbol{T}_{n y} \mathbf{= 4, 3: 0, 3 6 = 1 2 ~ s e c. A ~}$ A prés nyitása. Ez a művelet közvetlenül a présnyomás megszűnése után kezdődik. A préslapok sülyedési sebessége $\mathbf{1 5 ~ m m} / \mathbf{s e c}$. A traverzek útja nyitáskor $\boldsymbol{H}_{\text {ny }}$: $ H_{n y}=\left(h-s_{c s} \frac{100-y_{0}}{100}-\sum s_{l}\right) m $ ha a préscsomag maradandó méretváltozása $\mathbf{y}_{0} \mathbf{= 5 \%}$, akkor a prés nyitási ideje $\boldsymbol{T}_{\text {ny }}$: $ T_{n y}=\frac{\left(h-18 \frac{100-5}{100}-6\right) \cdot 6}{15} \cong 15 \mathrm{sec} $ A préscsomagok kihúzása a présből. A művelet közvetlenül a prés nyitása után kezdödik. A művelet végbemehet a berakással egyidőben, vagy utána. Mi az utóbbival számolunk. A kihúzó gerenda sebessége 400 $\mathbf{m m} / \mathbf{s e c}$. az oda-vissza útja $\mathbf{4 8 0 0 ~ m m}$, tehát a művelet időráfordítása $\mathbf{1 2 ~ s e c}$. A kas vízszintes mozgása a préshez. A kas - a préscsomagokkal való feltöltése után - a prés irányába elmozdul. A megtett távolság (a prés, ill. a kas szervizeléséhez szűkséges!) - az alkalmazott berendezéstöl függően - a $600 \div 1200 \mathrm{~mm}$, esetünkben 900 mm, a sebesség pedig $150 \mathrm{~mm} / \mathrm{sec}$. Ennek megfelelően a műveleti idő: 6 sec. Ugyanennyi a visszaút ideje is: 6 sec. A kas süllyedése. A kas - a visszaút után - lesüllyed az összeállitott préscsomag emeletenkénti befogadásához. A süllyedés, a kas felső helyzetéből indul és addig tart, míg a kas első betöltendő polca a szállítószalag (transzportőr) szintjét el nem éri. A süllyedés $\boldsymbol{H}_{s}$ útja különböző: ha a berakás a kas alsó szintjén kezdödik, akkor $\boldsymbol{H}_{\mathbf{s}} \boldsymbol{=} \boldsymbol{B}$, ha a felsőn, (mi ezzel számolunk) akkor: $ H_{s}=\left(h+s_{p}\right)+(m-1)+B $ ha a préslapok közötti távolság $\boldsymbol{h}=\mathbf{6 0 ~ m m}$, a préslapok vastagsága $\mathbf{s}_{p}=\mathbf{4 0 ~ m m}$, a présszintek száma $\boldsymbol{m}=\mathbf{6}$, ill. az alsó préslap és a transzportőr magasság-különbsége $\boldsymbol{B}=\mathbf{2 2 0} \mathbf{m m}$, akkor $\boldsymbol{H}_{\mathbf{s}}=\mathbf{7 2 0 ~ m m}$. A művelet időszűkséglete $\mathbf{1 2 ~ s e c} \boldsymbol{,} \mathbf{6 0 ~ m m} \boldsymbol{/} \mathbf{s e c}$ süllyedési sebesség mellett. A préscsomag betolása a kasba és a tolórúd visszatérése. A kas - a süllyedése után - kész a következő préscsomag fogadására. Ez a csomag a transzportőr IV. poziciójában "várakozik". A préscsomagot a tolórúd tolja a kasba. A tolórúd $L$ útja: $\boldsymbol{L}=\boldsymbol{l}_{\mathbf{1}}+\boldsymbol{l}_{\mathbf{2}}+\boldsymbol{l}_{3}$, ahol: $\boldsymbol{l}_{\mathbf{1}}=\mathbf{1 2 5 0} \mathbf{m m}$ az alátét lemez szélessége, $\boldsymbol{l}_{\mathbf{2}}=\mathbf{3 5 0} \boldsymbol{m m}$ az alátét lemez éle és transzportőr közötti távolság, $\boldsymbol{l}_{3}=200 \mathrm{~mm}$ az alátét lemez éle és tolórúd közötti távolság. Ebböl következik, hogy a betolási út $\boldsymbol{L} \boldsymbol{=} \mathbf{1 8 0 0 ~ m m}$, ill. a tolórúd oda-vissza útja $\mathbf{2 L} \boldsymbol{=} \mathbf{3 6 0 0 ~ m m}$. Ha a tolórúd sebessége $\mathbf{3 0 0 ~ m m} \boldsymbol{/} \mathbf{s e c}$., akkor a művelet összes ideje $\mathbf{1 2 ~ s e c}$. A kas süllyedése egy szintet. A soron következő préscsomag fogadásához a kas egy szintet süllyed. A süllyedési sebesség $\mathbf{6 0 ~ m m} \boldsymbol{/} \mathbf{s e c}$. A megtett út a préslapok közti távolság és a lapvastagság összege: $\mathbf{1 0 0 ~ m m} \boldsymbol{.}$ A műveleti idő 100:60=1,7 sec. A kas emelkedése felső helyzetbe. Az utolsó préscsomag berakása után a kas- és a préslapok munkanyílásai nincsennek egy szintben. Az emelkedési út a berakási sorrendtöl függ. Ha berakás az alsó szintre történik, akkor a kast $\boldsymbol{H}_{\mathbf{z}}$, ha a felsőre, akkor a $\boldsymbol{B}=\mathbf{2 2 0} \boldsymbol{m}$ m szintre kell emelni. Mi a második variációval számolunk. Ha az emelési sebesség $\mathbf{6 0 ~ m m} \boldsymbol{/} \mathbf{s e c}$, akkor a műveleti idő 220:60 = 3,7 sec. A préscsomag képző transzportőr mozgása. A kas soron következő préscsomag betöltésekor a transzportőr mozdulatlan. Csak akkor tesz "egy lépést", amikor a kasgerenda visszatér a kiindulási helyzetébe. A transzportőrön a préscsomagok, ill. az alátét lemezek közötti távolság $\mathbf{3 5 0 ~ m m}$. Az alátét lemez mérete $\mathbf{2 0 5 0} \boldsymbol{x} \mathbf{1 2 5 0 ~ m m}$. A transzportőr "lépéshossza" értelemszerűen $2050+350=2400 \mathrm{~mm}$. Mivel a transzportőr sebessége 400 $\mathrm{mm} / \mathrm{sec}$, ezért a műveleti idő 2400:400 = 6 sec. A préscsomag kézi összeállítása a transzportőrön. A vizsgált furnérozási folyamat egyik fontos művelete, a kézi teríték/préscsomagképzés. A terítékképzés időráfordításának csökkentése céljából két helyzetet vizsgálunk. Az egyik, az alátétlemez, az alsó furnér és a középrész összerakása; a másik a felső furnér és a fedölemez felhelyezése. A felsorolt műveletek időszűkségletei a normaidő mérésfelhelyezése adataiból határozhatók meg. Az alátétlemez felhelyezése részleges időátfedésben van a transzportőr mozgásával, amely 3 sec. A felső furnér és az alátétlemez felhelyezése közötti időátfedés szintén 3 sec. Végül a középrész és az alsó furnér közötti időátfedés 6 sec. A felső furnér és a fedölemez felrakása a transzportőr másik helyzetében történik, amely teljes időátfedésben van az előző műveletekkel, ezért nem gyakorolt hatást a teritékképzésre. | A gyártósorszakasz megnevezése | № művelet | Az elvégzendő művelet | A művelet időtartama, sec | A művelet időtartamának meghatá-rozása | A művelet idők meghatározásának tényezői | | | $\mathrm{N}^{0}$ idő átfedéses művelet | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | | | | | Megnevezés | Számszerű érték | A számszerủ érték meghatározása | | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | | Préselési szakasz <br> a) Prés | 1 | Préscsomagok betolása | 12 | Számítás | Kasgerenda útja, mm | 4800 | Számítás | | | | | | | | Sebesség, mm/sec | 400 | Adott | | | | 2 | Préslapok zárása | 9 | Számítás | Traverzek útja, mm | 216 | Számítás | | | | | | | | Sebesség, mm/sec | 24 | Adott | | | | 3 | Elömelegítés nyomás nélkül | 24 | Protokoll szerint | A ragasztó típusa | K-F | Adott | | | | | | | | Préshőmérséklet, ${ }^{0} \mathrm{C}$ | 105-110 | | | | | | | | | Alátét lemez | Fém: Al | | | | | | | | | Furnérvast., mm | 1 | | | | | 4 | Nyomásfelvétel | 12 | Protokoll szerint | A gerenda útja, mm | 4,3 | Számítás | | | | | | | | Sebesség, mm/sec | 0,36 | | | | | 5 | Hőpréselés nyomás alatt | 150 | Protokoll szerint | Préshőmérséklet, ${ }^{0} \mathrm{C}$ | 105-110 | Adott | | | | | | | | A ragasztó típusa | K-F | | | | | | | | | Préscsom. vast. mm | 18 | | | | | 6 | Nyomáscsök. | 24 | Protokoll | | | | | | | 7 | Présnyitás | 15 | Számítás | Traverzek útja, mm | 222 | Számítás | | | | | | | | Sebesség, mm/sec | 15 | Adott | | | | 8 | Préscsomag kiszedése | 12 | Számítás | Kasgerenda útja, mm | 4800 | Számítás | | | | | | | | Sebesség, mm/sec | 400 | Adott | | | b) Berakó kas | 9 | Vízszintes mozg. préshez | 6 | Számítás | Út, mm | 900 | Adott | | | | | | | | Sebesség, mm/sec | 150 | | | | | 10 | | 6 | Számítás | Út, mm | 900 | Adott | | | | | Kas útja préstől szalaghoz | | | Sebesség, mm/sec | 150 | | | | | 11 | Tolórúd berakáskor | 6 | Számítás | Út, mm | 2400 | Számítás | | | | | | | | Sebesség, mm/sec | 400 | Adott | | | | 12 | Gerendaút vissza | 6 | Számítás | Út, mm | 2400 | Számítás | | | | | | | | Sebesség, mm/sec | 400 | Adott | | | | 13 | Kas süllyedése | 12 | Számítás | Út, mm | 720 | Számítás | | | | | | | | Sebesség, mm/sec | 60 | Adott | | | | 14 | Tolórúd oda-vissza útja | 12 | Számítás | $\mathrm{U} t \leftrightarrow, \mathrm{~mm}$ | 3600 | Számítás | | | | | | | | Sebesség, mm/sec | 300 | Adott | | | | 15 | | 1,7 | Számítás | Út, mm | 100 | Számítás | | | | | Kas süllyed egy szintet | | | Sebesség, mm/sec | 60 | Adott | | | | 16 | | 3,7 | Számítás | Út, mm | 200 | Számítás | | | | | Kas felső helyzetbe | | | Sebesség, mm/sec | 60 | Adott | | | | 17 | Tolórúd oda-vissza útja | 12 | Számítás | $\mathrm{U} t \leftrightarrow, \mathrm{~mm}$ | 3600 | Számítás | | | | | | | | Sebesség, mm/sec | 300 | Adott | | | Préscsomag a) Szállitó szalag | 18 | A szalag mozgása | 6 | Számítás | | | | | | | | | | | Egy "lépés", mm | 2400 | Számítás | | | | | | | | Sebesség, mm/sec | 400 | Adott | | | b) Kézi préscsomag képzés, | 19 | a) alátét lemez | 12 | Számítás | | | Számítás | 18/3 sec | | | | b) alsó borító | 12 | | | | | 19/3 sec | | | | c) közép rész | 18 | | | | | 19b/6 sec | | Préselés utáni szakasz a) Kiszedő kas | 20 | Kas süllyedése a kiinduláshoz | 15 | Számítás | Út, mm | 850 | Számítás | | | | | | | | Sebesség, mm/sec | 50 | Adott | | | | 21 | Kihúzó gerendaútja a préshez | 6 | Számítás | Gerendaút, mm | 2400 | Számítás | | | | | | | | Sebesség, mm/sec | 400 | Adott | | | | 22 | Préscsomag kihúzása présből | 6 | Számítás | Gerenda vissza, mm | 2400 | Számítás | | | | | | | | Sebesség, mm/sec | 400 | Adott | | | | 23 | | 5 | Számítás | Ut, mm | 250 | Számítás | | | | | Le, a kiinduláshoz, kirakáskor | | | Sebesség, mm/sec | 50 | Adott | | | | 24 | | 6 | Számítás | Út, mm | 180 | Számítás | | | | | Préscsomag kiszedése | | | Sebesség, mm/sec | 300 | Adott | | | | 25 | Ereszkedés egy szintet | 2 | Számítás | Út, mm | 100 | Számítás | | | | | | | | Sebesség, mm/sec | 50 | Adott | | | | 26 | Préscsomag kézi bontása | 24 | Norma szerint | | | | | > [!caption] > Táblázat | Jellemző paraméter | Útskála mm | IDŐSKÁLA, s <br> 15 30 45 60 75 90 105120 135 150 165180 195 210 225 240 | | | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | A művelet megnevezése | | Berakás Nyomás nélküli préselés Nyomás-felvétel | | | Nyomáscsökkentés | | | Művelet i idő | | 12. 9; | | 150 | 24 | 15 | | A préstraverzek függőleges mozgása | 300 200 100 0- | <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-282.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> | | | | | | A berakó kas vízszintes mozgása | 1000 500 0 | | |<img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-283.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> | | | > [!caption] > Táblázat | A betoló gerenda vízszintes mozgása | 2000 1000 0 | | | | | | | A berakó kas függőleges mozgása | 600 400 200 0 | | | | | | > [!caption] > Táblázat <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-284.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra | A tolórúd alternáló ṃozgása | 2000 1000 0 | | | | | | | A teritékképzö transzportör mozgása | 15000 12000 8000 4000 0 | | | | | | | Teritékképzés: védőlemez, furnérok, középrész | | | | | | | > [!caption] > Táblázat <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-285.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra | $\begin{array}{llllllll}30 & 60 & 90 & 120 & 150 & 180 & 210 & 240\end{array}$ | | | | | | | > [!caption] > Táblázat ábra. A gyártósor ciklogrammja **Furnérozás) kétszintes hőpréseken** A többszintes hőpréseken történő furnérozás hibáinak kiküszöbölésére alakították ki a két-ill, egyszintes présberendezéseket és furnérozó sorokat. A kétszintes hőpréseken történő furnérozási technológiát a német Vemhőner, (ábra) ill. az orosz PGE-5 (lásd az ábrát) típusú gépsoron, ill. présen mutatjuk be. A Vemhőner présen három préslapot alkalmaznak, amely közül a felső, a gépállványra fixen fel van szerelve, és mérete megegyezik a prés méretével. A másik két préslap hossza kétszerese az elsőnek, így félig "kinyúlnak" a présből. Ezek a préslapok záráskor és nyitáskor függőleges, - berakáskor és kiszedéskor pedig vízszintes irányba mozdulnak el. Így a kiszedés és berakás a prés mindkét oldalán lehetővé válik. A prés működési elvét a 253. ábrán, a furnérozó sor helyelrendezési rajzát pedig a 254. ábrán mutatjuk be. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-286.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Kétszintes (Vemhőner) prés működési elve $\boldsymbol{A}$ - a prés nyitott állapotban, a kinyúló préslapokon a ragasztandó terítékek; $\boldsymbol{B}$ - a prés zárt állapotban, folyamatban a ragasztó megkeményedése, a kinyúló préslapokon folyik a terítékképzés; $\boldsymbol{C}$ - a prés nyitott állapotban, a furnérozott alkatrészek leszedése, terítékképzés, prészárás; 1- hőprés; 2- függőleges és vízszintes irányban mozgó préslap. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-287.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Kétszintes furnérozó sor (Vemhőner) helyelrendezési vázlata 1- ragasztóanyag felhordó gép; 2- szállítószalag; 3- kétszintes hőprés; 4- furnérozott alkatrészek; 5- furnér; 6furnérozandó alkatrészek; 7- ragasztóval megkent középrész; 8 - teríték, vagy furnérozott alkatrészek A munkamenet röviden az alábbiakban foglalható össze: A furnérozandó alkatrészek (6) a ragasztó felhordása (1) után a szakaszosan működő transzportőrre (2) kerülnek. A terítékképzés - alátétlemez alkalmazása nélkül - mindkét oldalon egy időben a prés (3) kinyúló lapjain történik. Egy dolgozó az alsó- és felső furnérokat, egy pedig a ragasztóval megkent középrészeket helyezi a megfelelő helyre. Ugyanezen dolgozók szedik le a furnérozott lapokat a préslapról és a tárló helyre (4) rakják. A prést hat fő szolgálja ki, közülük kettő az anyagok előkészítésével és szállításával foglalkozik, a többiek pedig az előbb felsorolt műveleteket végzik. A berakás és kiszedés (a préslapok vízszintes mozgása), valamint a prés zárása és nyitása (a préslapok függőleges mozgása) teljesen automatikus. A technológiai terület $91 \mathrm{~m}^{2}$. A terítékképzés időszűkséglete nem függ a felhasznált ragasztó típusától, de függ a terítékben lévő alkatrészek számától. A segédműveletek időszűkséglete (préslapok vízszintes mozgása, zárás, nyitás, nyomásfelvétel) nem függ sem a ragasztó típusától, sem pedig a terítékben lévő alkatrészek számtól, de függ a prés konstrukciójától: a préslap vízszintes mozgása ( $0,4 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ sebesség és $2,1 \mathrm{~m}$ út esetén): 6 s; a prés zárása, nyitása, a nyomásfelvétel: 18 s, összesen = 24 s. A műveleti idők (a számszerű értékektől eltekintünk: ) alapján megállapítható, hogy a Vemhőner prés teljesítőképességét a segédműveletek összideje, valamint a présidő együttes értéke határozza meg, de csak addig, míg az utóbbi nagyobb, mint a terítékképzés ideje. Amikor ugyanis a préselés-, és a teritékképzés ideje megegyezik egymással, akkor a prés teljesítöképessége nem függ a présidőtöl, hanem egy állandó értéket vesz fel. Ebben az esetben ugyanis a berendezés teljesitöképességét a segédműveletek és a teritékképzés együttes időszűkséglete határozza meg. A berendezés fent elemzett tulajdonságai nem ösztönöznek a gyorsankötő ragasztók és a magas préshőmérséklet alkalmazására. A PGE-5 típusú présre épülő furnérozó sor teljesen mechanizált (lásd az ábrát). Itt is három préslapot alkalmaznak, de a mozgó préslapok csak függőleges irányban mozognak. A kiés berakás a prés "széles" oldalán történik, a vízszintes mozgó fém alátétlemezek segítségével, amelynek egyik mérete a préslap rövid oldalának kétszeres méretével egyezik meg, így fele kinyúlik a présből.(A préslap mérete $1900 \times 3000 \mathrm{~mm}$ ). A terítékképzés teljesen mechanizált, a hossz- és keresztirányú rakodó berendezések segítségével. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-288.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Mechanizált PGE furnérozó sor. 1-hidraulikus prés; 2, 3- keresztirányú vákuumfejes rakodók; 4, 5- hosszirányú vákuumfejes rakodók; 6- felső furnér; 7- éktárcsás görgősor; 8-ragasztó felhordó gép; 9- kefehenger; 10- osztott, adagoló görgősor; 11- középrész; 12- alsó furnér; 13- furnérozott alkatrészek A hossz- és keresztirányú rakodók képesek mind a furnérok, mind pedig a középrész szállítására illetve, a teríték/préscsomag képzésre is. Meg kell azonban jegyezni, hogy a berendezés csak háromrétegű, egy alkatrészből álló teríték összerakására alkalmas. Így a berendezésen csak nagyméretű lapok furnérozhatók gazdaságosan (furnérozott lap utólagos felszabása alkatrészekké. A fenti furnérozó soron a terítékképzéskor nem megoldott a furnérok és a középrész orientációja (pontos egymásra illesztése). A furnérozó sor területigénye: $59 \mathrm{~m}^{2}$. A furnérozó sor működési elvét az alábbiakban ismertetjük: A két rakatból a furnérozandó alkatrészeket $\left(11_{1}, 11_{2}\right)$ a keresztirányú rakodók $\left(2_{1}, 2_{2}\right)$ egyenként, de egyidejűleg az osztott adagoló görgősorra (10) helyezi. Ennek megfelelően az alkatrészek az A, B. pozícióból az $\mathrm{A}_{1}, \mathrm{~B}_{1}$ pozícióba kerülnek. A görgősorról az alkatrészek a kefehengeren (9) és a ragasztófelhordó gépen (8) keresztül az éktárcsás tároló görgősorra (7) kerülnek. (Alkatrész-pozíció: $\mathrm{A}_{1}$, $\mathrm{B}_{1} \Rightarrow \mathrm{C}_{1}, \mathrm{D}_{1}$ ). A felső furnérokat $\left(12_{1}, 12_{2}\right)$ a keresztirányú rakodók $\left(3_{1}, 3_{2}\right)$ a furnérozandó alkatrészekre helyezi. (Alkatrész-pozíció: $\mathrm{C}, \mathrm{D} \Rightarrow \mathrm{C}_{1}, \mathrm{D}_{1}$ ). A keresztirányú rakodók $(2,3)$ visszatérnek kiindulási helyzetükbe ( $\mathrm{A}-\mathrm{B}, \mathrm{C}-\mathrm{D}$ pozíciók). Ezután a hosszirányú rakodók $(4,5)$ a jobboldali szélső helyzetet veszik fel. (A rakodók pozíciói: $4_{3} \Rightarrow \mathrm{~B}_{1}; 4_{2} \Rightarrow 6_{2}; 4_{1} \Rightarrow 1_{b}; 5_{3} \Rightarrow \mathrm{C}_{1}$; $5_{2} \Rightarrow 6_{1}; 5_{1} \Rightarrow 1_{\mathrm{a}}$ ). A három pár rakodók egyszerre emeli fel - a helyzetének megfelelő helyről a terítékelemeket (középrész + felső furnér, alsó furnér és furnérozott alkatrész). A rakodók ezután új pozíciót vesznek fel (egy lépés balra!). A bal szélső rakodó-pár ( $4_{1}, 5_{1}$ ) a furnérozott alkatrészeket a megfelelő tároló helyekre $\left(13_{1}, 13_{2}\right)$, a középső $\left(4_{1}, 4_{2}\right)$ az alsó furnérokat a présberakó lemezekre $\left(1_{\mathrm{a}}, 1_{\mathrm{b}}\right)$. Ebben a pozícióban a jobb szélső rakodók $\left(4_{3}, 5_{3}\right)$ felső helyzetben maradnak, és nem rakják az alkatrész-elemeket (középrész + felső furnér). A következő "lépés" során a rakodó-párok a bal szélső (a 9. ábrán látható) pozíciót foglalják el és a 43,53 rakodók pár az alkatrész-elemeket - a berakó lemezeken lévő - alsó furnérokra helyezi. Ezzel a terítékképzés befejeződik. A műveleti időadatok (a számszerű értékektől itt is eltekintünk: ) összehasonlitásából kitünik, hogy a többszintes présen a terítékképzés ideje - a fém alátétlemezek alkalmazása miatt - jóval több, mint a kétszintes préseknél. A kétszintes prések kihasználási százaléka nagyobb, mint a többszintes présnél, a technológiai területigény viszont kisebb. A munka termelékenysége a Vemhőner-présen 1,7- szer, a "PGE-5" présen 10- szer magasabb, mint a tízszintesen. Ez a nagy különbség azzal magyarázható, hogy a "PGE-5" furnérozó sort csupán I fő szolgálja ki. A "PGE-5" prés hiányossága, hogy a terítékképzésnél hiányzik a teríték-elemek orientációját biztosító berendezés; ezt a műveletet viszont egy dolgozó, két munkahelyen nem képes elvégezni. Meg kell azonban jegyezni, hogy ha a kiszolgáló személyzet létszámát 4-6 főre emeljük, a munka termelékenysége még így is nagyobb lesz, mint a tízszintes présen. Összefoglalva megállapítható, hogy a többszintes hőprésekkel szemben a kétszintes hőprések jelentős előnyökkel rendelkeznek, de az utóbbiak is bírnak néhány kedvezőtlen tulajdonsággal, amelyek röviden az alábbiakban foglalhatók össze: I.) Mivel a terítékképzéskor gyakorlatilag nincs "nyílt idő", meglehetősen nagy a ragasztó átütés veszélye, amit vékony ragasztóréteg felhordással kell kiküszöbölni. 2.) Mivel a terítékképzés két munkahelyen történik, ez nehezíti a munkaszervezést és a művelet mechanizálását. 3.) Az alsó rétegben meglehetősen nagy a ragasztó "idő előti megkeményedésének" veszélye, mivel a terítékképzés a forró préslapokon történik. 4.) Az aszimmetrikus melegités miatt fennáll a furnérozott alkatrészek görbülésének veszélye. 5.) Csak korlátozott mértékben van meg az intenzitásnövelés lehetősége a gyorsan kötő ragasztók és a magas préshőmérséklet alkalmazásakor. 6.) A "Vemhőner" présen meglehetősen nagy a munkaráfordítás, a "PGE-5" prés pedig "vakfurnérozásra" alkalmatlan, és nem biztosított a teríték elemeinek orientációja. Meg kell azonban jegyezni, hogy ha a kiszolgáló személyzet létszámát 4-6 főre emeljük, a munka termelékenysége még így is nagyobb lesz, mint a többszintes présen. **Furnérozás) egyszintes hőpréseken** Az elemzésre egy "KREIBAUM" (lásd az ábrát), illetve egy "VNIIDMAS" (lásd az ábrát) típusú présre épült furnérozó sort választottunk ki. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-289.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Mechanizált furnérozó sor, egyszintes hőprés (KREIBA$U M$ ) alkalmazásával 1- furnérozott alkatrészek; 2- hosszirányú rakodó; 3- gravitációs görgősor; 4- szállítószalag (terítékképzés, berakás és kiszedés); 5- egyszintes hőprés; 6- alsó furnér; 7- keresztirányú rakodó; 8- felső furnér; 9- oldalfogós rakodó; 10- éktárcsás görgősor emelőasztallal; 11ragasztófelhordó; 12- kefehenger; 13- furnérozandó alkatrész; 14- alkatrész-adagoló A, ,KREIBAUM" prés jellegzetességei az alábbiakban foglalhatók össze: - felső nyomóhenger elrendezés, kis dugattyújárat; - nagy zárási- és nyitási sebesség; - alátétlemezek hiánya, és berakás a rövid présoldalon. A furnérozó sor működését az alábbiakban ismertetjük: A furnérozandó alkatrészek (13) a pneumatikus adagolóberendezés (14) segítségével meghatározott időközökként kerülnek a tisztító kefehengerhez (12). A portól megtisztított alkatrészek kényszerpályán kerülnek a ragasztófelhordó-géphez (11), ahonnan a ragasztóval megkent alkatrészeket éktárcsás görgősor (10) fogadja. Amikor a soron következő alkatrész keresztülhalad a kefehengeren, ill. a ragasztófelhordó gépen, a keresztirányú rakodó (7) felveszi az alsó furnért a rakatból (6) és áthelyezi a terítékképző transzportőre (4). Ezután az oldalfogós rakodó (9) megfogja a ragasztóval megkent alkatrészt. Az éktárcsás görgősort tartó keret leereszkedik, majd a rakodó (9) átemeli a középrészt és ráhelyezi a transzportőrön fekvő alsó furnérra. A rakodó (7) a furnérrakatból (8) felveszi a felső furnért, és a középrészre helyezi. A terítékképzés befejezése után a prés (5) nyit, és a transzportőr (4) a terítéket a nyitott préslapok közé viszi. Ezzel egy időben a furnérozott alkatrész a gravitációs görgősorra (3) kerülnek. Ezután a préslapok záródnak, a furnérozott alkatrészt a görgősorról a hosszirányú rakodó (5) helyezi a rakatba (1). A furnérozó sort $\mathbf{3}$ fő szolgálja ki, $\mathbf{1 2 2} \mathbf{m}^{\mathbf{2}}$-es technológiai területen. A furnérozó sor egyszerre csak egy alkatrész furnérozására alkalmas. A terítékképzés egy munkahelyen történik, ezért a művelet ritmus-idejét az alsó és felső furnér elhelyezésének ideje határozza meg. A furnérok elhelyezése ugyanazon berendezéssel történik, melynek $\mathbf{0, 4} \mathbf{~ m} /$ perc-es sebessége miatt, a művelet 44 s-ot igényel. A többi terítékképzéssel, illetve a furnérozott alkatrészek rakodásával kapcsolatos műveletek időátfedésben vannak egymással. Megjegyzés: az egy munkahelyen történő terítékképzés korlátozza a magas préshőmérséklet alkalmazásával járó teljesítménynövekedést. $\boldsymbol{A}$ "VNIIDMAS" furnérozó sor egy $\boldsymbol{P}$-783 B típusú egyszintes hőprésen alapszik (257. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-290.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-291.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Mechanizált furnérozó sor, egyszintes hőprésen (VNIIDMAS P- 783 B) 1- adagoló görgősor; 2, 12, 13, 14- szívókorongos rakodó; 3furnérozandó alkatrész; 4- ragasztófelhordó; 5- "oldalfogó" rakodó; 6- szalagtálcás transz- gravitációs görgősor. A szívókorongos rakodó (2) a furnérozandó alkatrészt (3) az adagoló görgősorra (l) helyezi. A görgősorra helyezett középrészt egy pneumatikus hengerekkel működő vezetőegység irányítja a ragasztófelhordó-géphez (4). Ezután az alkatrész két, függőlegesen elhelyezett görgősorból álló "oldalfogó" rakodóba (5) kerül. Miután az alkatrész teljesen kijön a ragasztófelhordó hengerek közül és pontosan a berakó szalagtálcás transzportőr (6) fölé kerül, a rakodó görgősora szétnyílik és az alkatrész az alsó furnérra esik, amelyet előzőleg a szívókorongos rakodó (12) helyez a furnérrakatról (7) a berakótranszportőrre (6). A felső furnért a rakatból (8) a szívókorongos rakodó (13) helyezi a középrészre. A terítékképzés befejezése után a prés (9) nyit, a berakó transzportőr a vezetősínen a préslapok közé gördül, miközben a furnérozott alkatrészt a fogadó görgősorra (11) tolja. A berakás alatt a berakó-transzportőr szalagja áll. Amikor a transzportőr visszagördül a kiindulási helyzetébe, a transzportőrszalag megindul, és így a teríték a préslapok között marad. A furnérozott alkatrészeket a fogadó görgősorról (11) a szívókorongos rakodó (14) szedi el. A présidő alatt megtörténik a soron következő teríték összerakása, valamint a furnérozott alkatrész elszedése. Az ismertetett automatikus furnérozó sornál a terítékképzésre fordított idő (figyelem-be véve a műveletek átfedését) kevesebb, mint a "KREIBAUM"-sornál a furnérokat rakodó kiegészítő berendezés miatt. A segédműveletek időszűkséglete (berakás, zárás, nyomásfelvétel, nyitás és kiszedés), azonos sebességek mellett a "VNIIDMAS"-sornál viszont valamivel több, mint a "KREI-BAUM"-nál. Ez annak köszönhető, hogy az utóbbi présnél egyrészt jobb a préslapok távolsága, mivel a nyitott állapotú présnek a terítéken kívül a transzportőrt is fogadnia kell, másrészt a transzportőr, "oda-vissza" útja időtöbbletet igényel. A furnérozó sort egy fő irányítja $113 m^{2}$-es technológiai területen. A furnérozó sor egy préselés alatt csak egy alkatrész furnérozására alkalmas. A két furnérozósor jellemző adataiból - az alkalmazott ragasztótól és hőmérsékletétöl függően - kitűnik, hogy a két furnérozó sor munkáját jellemző adatok között alig van különbség, kivéve a termelékenységet. Az egy- és kétszínes furnérozó sorok előnyeinek és hátrányainak elemzését ugyanazon tényezők alapján végezzük, mint a többszintes, mechanizált préseknél, ill. furnérozó-soroknál. Az összehasonlításra szolgáló adataiból megállapítható, hogy a nehéz, drága, nehezen kihasználható, sokszintes prések alkalmazásáról célszerű áttérni az egy-, és kétszínes présekre. Ugyanakkor ez a megállapítás sem lehet végleges, mivel még ezeken a préseken sem használhatók ki a gyorsan kötő ragasztók előnyei. **A furnérozó sorok összehasonlító vizsgálata** Az eddigiekben megismert furnérozási módoknál tapasztalhattuk, hogy azok mind a furnérozás technikájában, mind pedig a technológiájában mennyire eltérnek egymástól. Különböznek a technológiai módszerekben, a berendezések bonyolultsági fokában, a furnérozott alkatrészek méreteiben, a munkaszervezésben és a mechanizáltsági fokban. Ezek a különböző feltételek meglehetősen nehézzé teszik az összehasonlító vizsgálatot. Ezzel együtt azonban egy ilyen összehasonlító vizsgálat nemcsak az objektív összehasonlításra alkalmas, hanem lehetővé teszi a legjobb módszer kiválasztását és annak üzemi alkalmazását, illetve meghatározhatja a furnérozási módszerek fejlesztésének irányait. Az összehasonlító vizsgálatot lényegesen megkönnyíti, ha az elemzést minden berendezésnél azonos feltételek mellett végezzük, azaz elfogadjuk, hogy az elemzést: - az adott berendezésnél a legjobb terítékképzési mód és munkahely-szervezés; - azonos préslap méretek; - egy terítékben azonos számú alkatrész és - azonos furnérozási feltételek (hőmérséklet, nyomás, ragasztó stb.) mellett végezzük. A fenti feltételek betartásával az alábbi hat furnérozó sor összehasonlítását végezzük el: 1. Többszintes prés, a berakás és kiszedés mechanizációja nélkül; 2. Tízszintes prés, a berakás és kiszedés mechanizációjával; 3. Kétszintes prés, a berakás és kiszedés mechanizációjával; 4. Egyszintes folyamatos prés; Minden berendezésnél a kézi terítékképzést vesszűk alapul. Ezt azért tartjuk fontosnak, mivel jelenleg még nem létezik olyan terítékképző berendezés, amelyik minden furnérozó sornál egyaránt alkalmazható lenne. Vannak ugyan többé-kevésbé megfelelő berendezések, de egyik sem képes az alábbi három fő követelményt egyszerre kielégíteni: 1. különböző méretü és számú terítékképzés; 2. kevesebb időráfordítás, mint a kézi terítékképzésnél; 3. nemcsak az alkatrészelemek megbízható rakodása, hanem azoknak egymáshoz, valamint a berendezéshez viszonyított pontos orientációjának biztositása. Az összehasonlító vizsgálatunkat az alábbi, állandó körülmények figyelembevételével végeztük: A.) A préslapok mérete: $2000 \times 1000 \mathrm{~mm}$ B.) Háromrétegü teríték: 17 mm vastag forgácslap középrész, $2 \times 1 \mathrm{~mm}$ furnérvastagság C.) Karbamid-formaldehid ragasztó D.) Préshőmérséklet: 120, 135, $150^{\circ} \mathrm{C}$ E.) Egy, ill. négy alkatrész egy-egy présszint között. Az összehasonlítás alapját képező adatok a táblázatban találhatók. Az összehasonlításnál az alábbi három mutatót tartjuk a legfontosabbnak: 1. A furnérozó sor lehetséges teljesitőképessége; 2. A munka termelékenysége brigádra illetve egy főre vonatkoztatva, 3. Az össztermék mennyisége $1 m^{2}$ technológiai területre vonatkoztatva. A táblázat adataiból látható, hogy a furnérozó sorok különböző lehetséges teljesítöképességgel rendelkeznek. Az általunk kiválasztott furnérozó soroknál a munka- és a kézi terítékképzés szervezése a hőpréselés időtartamától, valamint a terítékben lévő alkatrészek számától függ. Az összehasonlításnál $135^{\circ} \mathrm{C}$ préshőmérsékletet, a terítékeknél 50\%-ban egy, és 50\%-ban négy alkatrészt vettünk. A furnérozó sorok lehetséges teljesítőképességét kifejező adatok a táblázat 2. és 3. oszlopában találhatók. Az adatokból megállapítható, hogy a legtermelékenyebb az a furnérozó sor, ahol a háromszekciós berendezést alkalmazzák. Ennek a termelékenysége magasabb, mint a tízszintes mechanizált présre épült furnérozó soré (a mechanizáció nélküli prés alkalmazásakor 2,2-szer, a mechanizált prés esetén 37\%). A második helyen az a furnérozó sor áll, ahol tízszintes mechanizált prést alkalmaznak, a harmadikon a kétszekciós présberendezés, a negyediken pedig a kétszintes prés. Az utolsó helyen a két megmaradt furnérozó sor áll azonos termelékenységgel | A présszintek száma | A furnérozó sor lehetséges teljesítménye | | A munka termelékenysége/brigád | | Termelékenység/1 m2 technológiai terület | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | termék/ műszak | termelékenység, \% | termék/ műszak/fő | termelékenység, \% | termék/műszak / $1 \mathrm{~m}^{2}$ | termelékenység, \% | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | | Több, mechanizáció nélkül | 365 | 100 | 40,5 | 100 | 2,1 | 100 | | Több, mechanizációval | 580 | 159 | 53,7 | 132 | 4,8 | 238 | | Kettö | 499 | 137 | 83 | 204 | 5,5 | 262 | | Egy | 336 | 92 | 67 | 166 | 4,0 | 190 | > [!caption] > Táblázat Ugyanakkor a kevés etázs (szint) számú prések jellemző tulajdonsága, hogy termelékenységük, a préshőfok emelésével, illetve a gyorsan kötő ragasztók alkalmazásával nagymértékben (2,5-3,5-szörösére) növelhető, ami ösztönzöleg hat az ilyen prések alkalmazására. Kivételt képez "VEMHONER" présre épült furnérozó sor, ahol négy alkatrész furnérozásakor a kézi terítékképzés ideje limitálja a termelékenységet. A tízszintes préseknél a hőmérsékletemelésével a termelékenység nem növelhető, mivel a kézi terítékképzés ideje (meghatározott alkatrészszám mellett) állandó és mindig nagyobb, mint a prés ciklusideje, ezért a furnérozó sor termelékenysége nem változik. Ez a termelékenység csak a terítékképzés rövid ritmusidejü mechanizációjával lenne növelhető. A prés technikai lehetőségei csak akkor használhatók ki, ha a mechanizált terítékképzés ideje 13,5-16,5 s közé szorítható. Jelenleg ilyen berendezés még nincs. Ezért nincs értelme a tízszintes hőpréseknél, a gyorsan kötő ragasztók illetve a magas préshőmérséklet alkalmazásának. Vizsgáljuk meg a különböző furnérozó sorokon a munka termelékenységének alakulását. A táblázat 5. 6. oszlopának adataiból megállapítható, hogy a munka termelékenysége a két- és háromszekciós berendezések alkalmazása mellett a legnagyobb. Ezen berendezéseken a munka termelékenysége 2,5-3, 6-szor nagyobb, mint a tízszintes mechanizációs nélküli, illetve 1,2-2,1-szer, mint az egy- és kétszintes présberendezéseken. A fenti oszlopok adatai a brigádok munkatermelékenységét is jellemzik, kézi terítékképzésnél. A terítékképzés mechanizációja, illetve automatizációja nagymértékben növelheti a szóban forgó mutatót, mivel ezzel csökkenthető a brigádlétszám a berendezés teljesitőképességének csökkenése nélkül. Ez minden, de legfőképpen a nagy teljesítöképességü furnérozó soroknál fontos, mivel azonos brigádlétszám mellett (akik a mechanizált terítékképzést szolgálják ki) a munka termelékenységét a berendezés termelékenysége határozza meg. A gyorsan kötő ragasztók alkalmazásakor olyan terítékképző mechanizmusok alkalmazása a célravezető, amelyek terítékenként 4-6 alkatrészt biztonságosan képesek összerakni, illetve orientálni. Ami az alacsony etázs számú préseknél a terítékképzés mechanizációja alapjában véve a munka termelékenységére van hatással, addig a többszintes préseken a legfontosabb mutatót - a furnérozó sor lehetséges termelékenységét - változtatja meg. Elemezzük a harmadik összehasonlító mutatót: az $1 m^{2}$ technológiai területre vonatkoztatott termelékenységet. Ezeket az adatokat a táblázat 7. 8. oszlopai tartalmazzák. Ezek azt bizonyítják, hogy a legjobb ilyen adatokkal a két-háromszekciós berendezések rendelkeznek, mivel ezek 2,7-3,2-szer magasabbak, mint az I. jelü furnérozó sornál. Meglehetősen magasabbnak tünnek a II. és III. furnérozó sor e mutatói. A tanulmányozott furnérozó sorok három legfontosabb mutatóit a 22. összefoglaló táblázat tartalmazza. | № | A présszintek száma | A furnérozó sorok termelékenységi mutatói \%- ban az I. jelü berendezéshez viszonyítva | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | | A sor lehetséges termelékenysége, \% | A munka termelékenysége, \% | Termékmennyiség/ $1 \mathrm{~m}^{2}$ | | I. | Több, mechanizáció nélkül | 100 | 100 | 100 | | II. | Több, mechanizációval | 159 | 132 | 238 | | III. | Kettö | 137 | 204 | 262 | | IV. | Egy | 192 | 166 | 190 | > [!caption] > Táblázat **táblázat** Meg kell azonban jegyezni a fenti megállapítással nem minden szakember ért egyet, főleg azok, akik nem a furnérozó sorok teljesítőképességét, hanem a présberendezések lehetséges teljesítöképességét hasonlítják össze. Mivel az egyes présberendezések csak akkor képesek a maximális teljesítmény leadására, ha a terítékképzés maximálisan biztosított. Ez a feltétel azonban kézi terítékképzéssel csak igen ritkán valósítható meg. Így például, egy tízszintes hőprés 1500 C-on, egy műszakban 1550 alkatrész furnérozására képes, de a kézi terítékképzéssel csak 680 alkatrészt lehet elkészíteni műszakonként, ami lényegében a furnérozó sor tényleges teljesitöképességét határozza meg. Teljesen világos tehát, hogy egy furnérozó sor teljesítőképességének meghatározásakor nemcsak a prést, hanem a terítékképzést is tanulmányozni kell. A furnérozó sor teljesítőképessége az alábbi általános összefüggéssel határozható meg: $ \mathrm{Q}=\frac{\mathrm{T} \cdot \mathrm{n} \cdot \mathrm{k} \cdot 60}{\tau_{\mathrm{x}}} $ ahol: $T=a$ heti munkaórák száma; n = a présszintes száma; $k=a$ berendezés kihasználási tényezője: $0.90 \div 0.95$ $\tau \mathrm{x}=$ a présberendezés ciklusideje (percben), de csak abban az esetben, ha a ciklusidő egyenlő vagy nagyobb, mint az egy préseléshez szűkséges alkatrészek terítékképzés ideje. Ha terítékképzés ideje nagyobb, mint a berendezés ciklusideje, akkor az előző képletbe a $ \tau_{x}=\tau_{c} \cdot n+\Theta $ összefüggést kell behelyettesíteni, ahol: $\tau c=a z$ egy teríték összerakásának ideje: n = a présszintek száma; $\Theta=$ az egy préselés ciklusidejének az a része, amely alatt a brigád vagy a teritékképző transzportőr munkája szünetel (pl. berakás). A különböző furnérozó sorok összehasonlítása csupán három - általunk alkalmazott - paraméter alapján természetesen nem tekinthető teljesnek. Ezeken kívül még igen lényeges összehasonlító adatnak kell tekintenünk a felhasznált gőz- és elektromos energiát; az egységnyi termékre vonatkoztatott üzemeltetési és beruházási költségeket; a berendezések bonyolultságát, kihasználását és biztonságos működését, amely kifogástalan termék előállítását biztosítja. A többszintes hőprések több paraméter tekintetében felülmúlják az egy-kétszintes berendezéseket. A többszintes hőpréseket méretei, szerkezeti anyagszűkségletük, kisegitő berendezéseik (berakó-kiszedő kas, alátétlemezeket hütő berendezés, stb.) drágává és nehezen szerelhetővé teszik. Az igen jelentős fütött hőszigetelés nélküli felületek megnövelik a hőveszteséget és a gőzfelhasználást, amely különösen a berendezések alacsony kihasználása mellett igen jelentős. Az egy- és kétszintes hőprések a többszintes hőprésekkel szemben vitathatatlan előnyökkel rendelkeznek, de nem szabad megfeledkeznünk hátrányaikról sem. A legolcsóbbak és legegyszerűbbek az egyszintes hőprésekre épült furnérozó sorok. De amint az a táblázatból is látható, az egyszintes furnérozó sor nem tűnik ki a magas teljesítményével és kézi terítékképzésnél alacsony a munka termelékenysége is. Az egyszintes préselésnél gyakorlatilag hiányzik az úgynevezett "zárt idő" ami növeli a ragasztóátütés veszélyét. A kétszintes hőprések is rendelkeznek néhány hátránnyal: a kettéosztott folyamat; b.) a megkettőzött terítékképzés; c.) az alkatrészek vetemedésének veszélye; d.) a ragasztó átütés veszélye. A szakaszos működésü berendezésre épült furnérozó sor alapvető hibája a fémszalagos transzportőr. De ezek a berendezések rendelkeznek a legnagyobb termelékenységgel. Ezeken a berendezéseken már van értelme a gyorsan kötő ragasztók alkalmazásának. A nyomás nélküli hőközlés (I. fázis) kiküszöböli a ragasztóátütést. Az első fázisban a karbamid ragasztók megszilárdulásának első periódusa játszódik le, megteremtve a nagyszilárdságú ragasztók üzemi feltételeit. Ezért a szakaszos működésü berendezés a jó minőségü furnérozás alapjának tekinthető. Befejezésül feltétlenül alá kell húzni, hogy bármilyen technikai megoldású furnérozó sor munkája elsősorban a terítékképzés ütemétöl és minőségétöl függ, ezért a terítékképzés mechanizációja, illetve automatizációja látszik a legfontosabb feladatnak. Ezt a feladatot nemcsak a háromrétegü teríték összerakásánál, hanem különböző rétegszámú illetve darabszámú terítékek összerakásánál is meg kell adni. A különböző furnérozó sorok munkáját jellemző mutatók nemcsak a furnérozás technológiáját és az alkalmazott présberendezések jellegzetességeit, hanem a terítékképzés technikáját és annak szervezését is meghatározzák. Tehát a furnérozási folyamat korszerűsitésénél mindhárom kérdés komplex vizsgálata, illetve megoldása szűkséges. **Felületborítás membránréseken.** A membránprések olyan speciális hidraulikus prések, amelyek mind sík, mind profílozott munkadarabok furnérral, vagy fóliával való bevonására egyaránt alkalmasak. Nagy előnye az eljárásnak, hogy lehetségessé válik a profilozott alkatrészek borítása, külön erre a célra előállított ellenforma nélkül. Különösen megnőtt a membránprések szerepe az MDF lapok (finomfelületű forgácslap) bevezetésekor. Az MDF és a membránprés-technika fejlődése között szoros összefüggés van. Az MDF az egyetlen laptípus, ami 3 dimenziós (3D) formálást tesz lehetővé, amellyel a design divat ideálisan megvalósítható. A megmunkált fafelület általában bevonatot kíván, így az MDF is. De a 3D kialakításnál jóformán minden hagyományos lakkfelviteli módszer alkalmatlan, kivéve a szórást. Ez azonban (az ismert okoknál fogva) az MDF-nél csak akkor ad jó felületet, ha előbb 5-8 előkészítő műveletet alkalmaznak. Ez költséges. Ezen kívül a lakkszórásnál nincs lehetőség olyan dekoratív felületek kialakítására, mint amit a különböző fóliák és impregnált papírok nyújtanak. Ezért vált szűkségessé egy olyan eljárás kialakítása, amely egyrészt csökkenti a műveletek számát és ezek költségeit, másrészt pedig biztosítja a dekoratív felület kialakítást. A megoldáshoz az alapokat a "jó, öreg" dugattyús prés, a vákuumzsák és a termoplasztikus elvet alkalmazó termoformázó gépek adták. Ezek számtalan eleme került be abba a gépbe, melyet ma, ,membránprés"-nek nevezünk. Jelenleg a gyártók a következő membránpréseket ajánlják: * vízágyasprés; - membránprés infravörös (IR) fútéssel; - ellenállás fútésű membránprés; * membránprés kombinált kontakt és konvekciós fútéssel; * kombinált termoformázó és membránprés; * kétoldalas membránprés Vízágyas prés: A legrégibb membránprés típus. Itt a fútő- és nyomó közeg a víz. Ez adja a berendezés korlátait is. Alig fűthető $85^{\circ} \mathrm{C}$ fölé, mivel akkor a gőz állandó eltávolításáról kellene gondoskodni. Így a ragasztóréteg hőmérséklete csak $65-70^{\circ} \mathrm{C}$ lesz. Ez alig éri el a ragasztó kikeményedéséhez szűkséges hőfokot, ami PU-diszperziós ragasztónál ugyan csak $75^{\circ} \mathrm{C}$, de célszerűbb a $95^{\circ} \mathrm{C}$ alkalmazása, mert csak itt várható egy kielégítő térhálósodás. Víz helyett termo olajat alkalmazva a hőfok emelhető lenne, de ezt biztonsági megfontolásokból eddig elvetették. Membránprés infravörös (IR) fütéssel: Ilyen kialakítása volt a membránprések első generációjának. Néhány gépgyártó még most is ajánlja, de a kínálat csökkenő tendenciát mutat. Az IR fűtés egy intenzív és közvetlen hőközlési módszer. A szóba kerülő hőmérséklet-tartományt biztosítja ugyan, mégis egy sor hátránya miatt a fejlesztők más módszerek felé fordultak. Ellenállás-fűtésű membránprés: Új fejlesztésű prés (lásd az ábrát), melynél a fűtést egy flexibilis ellenállásfűtésű paplan adja. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-292.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ellenállás-fűtésű membránprés 1- felső préslap; 2- ellenállás fűtésű fűtőpaplan; 3- belső nyomástartó keret; 4- membrán; 5membránkamra; 6- membránrögzítő és terítő; 7alsó tömítő ráma; 8-multi-funkciós keret; 9- alátét; 10- munkadarab; 11- fólia; 12- vákuum-rendszer; 13- sűrített-levegős rendszer Ezek a gépek egész sor előnyt mutatnak az IR fűtésűekkel szemben: > ஓ a belső nyomókeret magassága a felére csökkenthető, s ezzel sűrített levegő és hőenergia takarítható meg, > ஓ a fűtőpaplanok gyorsan és finoman szabályozhatók, míg az IR fűtés nem, » a hőeloszlás egyenletes s ez a membrán élettartamát növeli, ฎa membrán egység gyorsan leszerelhető s a prés, mint egyszerű síkprés használható. a membránt a fűtőpaplan közvetlen érintkezéssel fűti, ezért egyenletes hőeloszlást nyújt. A munkadarabot az alsó préslapon helyezik el egy alátéten (9). Ennek a széle a munkadarab élétől körbe $5-10 \mathrm{~mm}$ - rel visszaáll azért, hogy a fóliát a membrán a hátsó élekre is szorosan rápréselje. A behelyezett munkadarabot (10) fóliával (11) takarják be, melyet a felső préslap (1) a rászerelt membrán és az ellenállás fűtésű fútőpaplan egységgel lefelé mozogva a felületre présel. A membrán rögzítése és feszítése (6) egyszerű. A membránkamra (5) tömítése nem szigorú, mivel nyitott állapotban nincs nyomás alatt. Mielőtt még a teljes formázási nyomás kiépülne egy vákuumrendszer (12) segítségével a fólia alól a levegőt elszívják levegő zárványok kialakulásának megakadályozására. Ez után egy sűrített levegős rendszer fútött levegőt fúj a membránkamrába, hogy a közben plasztifikálódott fóliát átformázza. Kontakt és konvekciós fútésú membránprés: Ez egy új szerkezeti variációt jelent. Kísérletei tapasztalatok alapján igazolható, hogy ezzel a kombinált módszerrel a mély profilok és az aláhajlások kielégítő felfűtése is megoldható. Működési elvét a 259. ábrán mutatjuk be. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-293.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Kontakt és konvekciós fűtésű membránprés elve. 1- felső fútőlap; 2- alsó fűtőlap; 3- belső nyomást tartó keret; 4- membrán; 5- membránkamra; 6- membrán-rögzítő-, és feszítő; 7- alsó tömítő keret; 8- multifunkciós keret /a- vákuum b- leválasztó (hűtő) levegő/; 9- alátét; 10- munkadarab; 11- fólia; 12- vákuum-rendszer (c- elszívás); 13- vákuum-rendszer (a), elszívás, egyéb egyébként meleg levegő, illetve forró sűrített levegő átfújás. Amikor a prés nyitott állapotban van, akkor a membrán kamarában (5) vákuumot létesítenek (13a), mely a membránt a forró felső fűtőlapra szorítja, hogy a membránt kontaktmódon felfútse. A prés zárása után a mebránkamarában a vákuum megszűntével forró levegőt keringtetnek a membrán megfelelő hőfokon tartására. Ezután a multifunkciós keretben ( 8 b ) hoznak létre vákuumot (a fólia és a membrán között), ami a fóliát a forró membránra tapasztja, ahol az plasztifikálódik. Ezzel egy időben az alsó rendszerben (12c helyen) vákuum lép fel, ami a profilmélyedésekben megakadályozza a légzárványok kialakulását. A membrán-kamrában forró sűrített levegő segítségével túlnyomást hoznak létre, melynek hatására a plasztifikált fólia "formázódik", illetve a ragasztó térhálósodik. A forró sűrített levegőt keringtetik a kamrában és így konvekciós módon is, biztosítják a további hőközlést a ragasztó kikeményedéséhez, amely még a negatív profilokban, sőt az alámetszéseknél is végbemegy. A présidő lejárta után a multifunkciós keretben leválasztó levegőt fújnak be a membrán alá azért, hogy az a felületről kíméletesen leváljon, hiszen a ragasztóréteg térhálósodása még tökéletlen. Szükség szerint ekkor hideg levegő is befújható, a ragasztóréteg járulékos keményedésének (pl.: különösen bonyolult profiloknál) érdekében. A membránt ez után vákuummal ismét a fölső fǔtött préslapra szívják, hogy újra felfűtsék. A présnyitása után a bevont alkatrészeket kiveszik. Új présciklus kezdődhet. Kombinált termoformázó- és membránprés A berendezés alapelve, hogy membránként maga a fólia szolgál, és így nincs szűkség a drága membránra, és a fólia is kisebb energiával plasztifikálható. A berendezés működési elvét a 260. ábrán mutatjuk be. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-294.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Kombinált termoformázó- és membránprés elve 1- felső fűtött préslap; 2- felső tömítő és terítő keret; 3- vákuum illetve sűrített levegős rendszer; 4- membrán-kamra; 5- alsó fútött préslap; 6- alsó tömítő és feszítő keret; 7- vákuum-, illetve sűrített-levegős rendszer; 8- fólia; 9- munkadarab; 10- préstér. A prés zárása után a "membrán-kamarában" (4) vákuum lép (3) fel, ami a fóliát (8) a felső fűtött lapra (1) szorítja, ami ott plasztifikálódik. Az alsó préstérbe (10) fujt sűrített levegő (7) fokozza a szorítást. A plasztifikálódott fólia alatt vákuum lép fel ezzel a levegőzárványok kialakulását akadályozzák meg. A "membrán-kamrába" egyidejűleg sűrített levegőt (3) juttatnak, ami a plasztifikált fóliát a munkadarab felületére préseli és ragasztja. Alulról vákuum, felülről nyomás egyidejű alkalmazása még finom kontúrok esetén is jó bevonatot ad. A membrán nélküli eljárás akkor lenne igazán indokolt, ha a finom felületi kialakításra valóban alkalmazni lehetne. Itt azonban kétségek merülnek fel. Maga az MDF lap megmunkálási felülete okozhat problémát, de a ragasztóréteg hibái, vagy akár egy porszem is hibát okozhat. Ennél az eljárásnál ezek a hibák ugyanis könnyen átmásolódnak a fóliabevonatra. A technológia komoly hátránya, repedések és gyűrődések keletkezése a fólián. A repedés azt idézi elő, hogy a nyomás-vákuum rendszer összeomlik, és selejtet gyártanak. A repedések képződése valószínű arra vezethető vissza, hogy a felső préslapon történő hevítés nem elegendő olyan mértékű plasztifikálódásra, amely a mélyhúzást lehetővé tenné. A gyűrődések képződésének pedig az lehet az oka, hogy a fólia kétirányú nyúlást szenved, miközben a plasztifikáláshoz a felső fűtőlapra szívják. Kétoldalas membránprésre akkor van szűkség, ha a munkadarabot egy műveletben akarjuk bevonni, vagy ha a ellen oldali megmunkálást meg akarjuk óvni a deformálódástól. A legtöbb membránprés kétoldalivá alakítható. **Segédberendezések, membránok, ragasztó- és bevonó anyagok** Segédberendezések: Egyes alkatrészek bevonása - a speciális profilkialakításuk miatt (lásd az ábrát) - csak megfelelő feltételek mellett lehetséges, mint például: megfelelő prés, segédberendezés (lásd az ábrát), vagy bevonó anyag alkalmazása. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-295.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Néhány alkatrész profilkialakítása - - PVC fólia ^- segédberendezés - kétoldalas membránprés <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-296.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Segédberendezések speciális profilok borításához 1- segédberendezés, 2- alkatrész, 3- borítóanyag, 4- membrán Ragasztó anyagok: Az oldószermentes térhálósodó ragasztók a ragasztás hőállóságát és a környezetvédelmi követelményeit is kielégítik. A felhasználók egyéb kívánságait azonban még nem tudják teljesíteni. A jelenlegi vizes diszperziók a mart felületeken átnyomódnak a felületre, ami különösen az "uni" színekben és magas fénynél zavaróak. Ezeket egyelőre csak költséges felület-előkészítő műveletekkel lehet elkerülni. További zavaró jelenség a "narancs-effektus", ami ugyancsak "uni" színekben és a magas fénynél lép fel erőteljesen. Ez a felhordott ragasztó mennyiségével és a helyes módszerével valamelyest korlátozható, de teljesen nem szüntethető meg. Azok a kísérletek, melyek a diszperziós ragasztót film formájában használták, vagy amikor ragasztót előbb a fólia hátoldalára vittek fel, csak részeredményeket hoztak, miközben új problémák merültek fel. Mindkét módon alkalmazva a ragasztót a "narancsosodás" teljesen elkerülhető, de sajnos a ragasztás hőállósága nem megfelelő. A ragasztófilmek elektrosztatikus feltöltődése miatti gyűrődések keletkezése a filmek behelyezésekor szintén megoldhatatlan problémát jelentenek. A hátoldalukon ragasztózott fóliáknál a munkadarabon túlnyúló fóliarészek jelentenek ugyancsak egy nehezen megoldható feladatot, azon kívül a beadagoló berendezés is elpiszkolódik tölük, sőt a vákuum-rendszer szívónyílásait is eltömik. Membránok: Nehezen tekinthető át a membránanyagok területe. A természetes kaucsuk membránok olcsók, de csak 120 C -ig fűthetők tartósan. Élettartamuk korlátozott. Kémiai öszszetételüktől függően a PVC fólián sárgulást okozhatnak. Szilikon kaucsuk membránok jelentősen drágábbak, ugyanakkor hosszabb élettartamúak. Repedéseik könnyen javíthatók. Tartósan használhatók $180^{\circ} \mathrm{C}$-on. Membrán nélküli technológia csak akkor alakítható ki, ha a munkadarab felülete tökéletesen hibamentes. Minél vékonyabb és lágyabb egy membrán annál inkább átmásolódnak a felület finom részletei, sajnos a nem kívánatosak is a bevonó anyagra. Membrán nélkül magi a vékony fóliával történik ez meg. Membrán nélküli préselés feltétele, hogy a fólián repedések nem keletkezhetnek. Ezért csak egyszerű felületekre alkalmas, ahol kicsi a repedés keletkezés kockázata. Nem valószínű tehát, hogy a membránok jelentősége e technika alkalmazásával csökkenne, sőt ellenkezőleg, hiszen például 20 bár $\left(2,0 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}\right)$ nyomás feletti alkalmazás új területeket nyithat meg. Bevonó anyagok: A PVC és a A PVC fólia a membránprés technika legfontosabb bevonó anyaga. Membránpréseléshez csaknem kizárólag kemény PVC fóliát használnak. A kemény PVC, a lággyal szemben kevésbé piszkolódik, jobb a hőállósága, jól ellenáll a kémiai anyagoknak és öregedése is lassúbb. A PVC fóliák sokfélesége komoly problémát okoz a felhasználóknak, mivel hiányzik egy jól definiált követelmény rendszer. A fóliák sokfélesége abból adódik, hogy a tulajdonképpeni PVC mellett még számtalan adalékanyagot (stabilizátorokat, pigmenteket, modifikátorokat, nyújtóanyagot, mattító anyagot stb.) kevernek be a gyártók azért, hogy a fólia "kalanderezheto"" legyen. Ehhez jönnek még a kalander eljárások eltéréséből adódó különbségek is. Ma már leginkább nemesített felületű fóliákat alkalmaznak, amelyek dekoratív nyomtatott mintázatúak, vagy préseléssel strukturált felületűek, lakkozottak, magasfényűek stb. Ezek a fajták közvetlen hatással vannak a membránpréselés technikájára is. A magas fény, a "prégelés" (3D-és felület ) megóvása - hogy csak a két legnehezebb feladatot említsük - még sok tapasztalatot és újítást követel. **A membrán-préselés technikája** A membrán-préselés profilozott, vagy sík munkadaraboknak furnérral és alkalmas fóliákkal történő bevonására szolgál. A prés berakása kézzel vagy adagoló berendezéssel történhet. A maganyag (borítandó alkatrész) előkészítése: A maganyag készítéséhez csak megfelelő, jó minőségű, előzetesen csiszolt alapanyag (finomfelületű forgácslap, MDF lap) használható fel. A maganyagot - a felhasználás előtt - egyenes alátétlemezen minimum egy hétig klimatizálni ( $20-25^{\circ} \mathrm{C}, 65-70 \%$ relatív légnedvesség) kell. Profilozott alkatrész esetében problémát jelenthet az ívek találkozása, amennyiben ez "kicsúcsosodó", akkor furnérszakadást idézhet elő. A furnérozás sikeressége membrán présen továbbá attól is függ, hogy a borítandó profil "teknőszerű" (negatív ív), vagy kidomborodó (pozitív ív). A maganyag kialakításának korlátai: - a legkisebb lekerekítési sugár furnérnál: $\mathrm{R}_{\text {min }}=5 \mathrm{~mm}$ - a még furnérozható legkisebb negatív sugár: $\mathrm{R}_{\text {min }}=8 \mathrm{~mm}$ A membrán élettartamának növelése érdekében a sarkos éleknél védőprofilt kell használni. Nagyobb szériáknál célszerű fix alátétet kell készíteni (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-297.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Membránvédő alátét A furnér előkészítése: A furnérokat rendkívül gondosan kell előkészíteni. Felhasználás előtt a bevonó anyagokat 65-70 \% relatív légnedvesség mellett és $20-25^{\circ} \mathrm{C}$ hőmérsékleten minimum 5 napon keresztül kell tárolni. A furnérok formálhatósága jelentősen függ a fafajtól, a mintázattól és a vastagságától. A furnérok (ellentétben egyes fóliákkal) kevésbé hajlamosak nyúlásra és a kis rádiusszal történő hajlításra; ezért háromdimenziós formázásuk csak korlátozottan lehetséges. Nagyobb alkatrészek esetén szűkségessé válik a furnérok toldása, amit perforált ragasztó papírral (fugpapírral), műanyag szálas olvadékragasztóval (KUPER), vagy élragasztással oldható meg. A furnér belső felületére ragasztott fugpapír biztosítja ugyan a furnér egyenletes simulását a maganyagra, de helyenként gátolja a ragasztó beszívódását, illetve pozitív profilok furnérozásakor nem biztosítja az élek összezáródását (a fuga megnyílik). A külső felületen alkalmazott "fugpapír" csökkenti a furnér szétnyílásának veszélyét, viszont a ragasztás utáni csiszolásnál nagy gondot jelent az eltávolítása. A műanyag szálas (KUPER) szélesítő toldás negatív íveknél jól alkalmazható úgy a furnér külső, mint a belső felületén, de a pozitív íveknél itt is gondot jelent a toldás szétnyílása. A legjobb, (de költséges) megoldás a furnérok szélesítő toldása élragasztással. Membránpréselés során, profilozott felületek esetén gyakran felmerülő probléma a furnér, szálirányra merőleges szakadása. Ilyen veszély főként negatív íveknél áll fönn, melynek az a magyarázata, hogy a membrán először a pozitív sugarú ívekre fekszik fel, így ezek a részek veszik fel elsőként a nyomást. A nyomás növekedésével a negatív sugarú ívekbe préselődik a furnér. Ha ezek a sugarak kicsinyek, illetve mélyek akkor a furnér nem tud megfelelően utána csúszni, és így benne a szálirányra merőleges húzóerők lépnek fel, melynek következtében a furnérban repedések keletkezhetnek. A fenti probléma megoldásának egyik módja a furnér "csúszásának" biztosításában, a másik, a furnér szilárdságának növelésében rejlik. A furnér megfelelő csúszását jó csúszási tulajdonsággal bíró leválasztó fólia alkalmazásával lehet biztosítani. A végső présnyomást két lépcsőben célszerű létrehozni, mivel egy alacsonyabb kezdeti nyomásnál, a furnér könnyebben csúszik be az ívekbe. Mély, negatív íveknél megoldható, hogy a furnért kézzel besimítják az ívekbe, majd kapoccsal ideiglenesen rögzítik. A kapcsokat a ragasztás után eltávolítják. Hátránya, hogy a kapcsok nyoma rontja a felület esztétikai értékét. Kevésbé mély íveknél keresztirányú ragasztópapírral, vagy KUPER műanyagszálas olvadékragasztó alkalmazásával növelhető a furnér szilárdsága. Igen jó megoldás, amikor a furnér alá előzetesen "vlies"-t (flíz) ragasztanak fel, amely nagymértékben megnöveli a furnér alakíthatóságát, illetve szakítószilárdságát. Hajlékony dekorlemezek előkészítése: A lemez többrétegű alacsony hőmérsékleten formálható "laminátum". Az AP típusú lemezek speciális gyártási móddal készülnek, általában a fenoplaszt impregnálású nátronpapír középréteg térhálósodási folyamatának megszakításával érik el a hajlíthatóságot. Hő hatására alakíthatók, de a hőközlés következtében meginduló kémiai reakció egyúttal meg is szünteti ezt a tulajdonságukat, tehát az alakíthatóság csupán egyetlen alkalomra korlátozódik. A membrántechnológia - a jó minőségű felület elérése miatt - 0,8 mm, vagy ennél vastagabb lemezek alkalmazását követeli meg. Az előkészítési méreteit, valamint a munkadarab présbe helyezés előtti állapotát a ábra szemlélteti. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-298.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A fóliák túlméretei A fóliát felhasználás előtt folyamatosan, méretre vágva, kiterítve, közé "kalappapírt" helyezve $20-25^{\circ} \mathrm{C}$-on, 65-70 \% relatív nedvesség tartalmú helyiségben (fu-mér-klimatizáló) egy hétig klimatizálni kell. A présnél 2 órai felhasználásnak megfelelő mennyiség tárolható, de ezt is fólia-takarással kell ellátni. A fólia előkészítésének fontos része a felületek tisztítása. A fólia felületét ragasztófelhordás előtt gondosan portalanítani kell. A portalanítást kefével, sűrített levegővel és tiszta nedves ruhával lehet elvégezni, s az anyagmozgatásnak kesztyűs kézzel kell történnie. Elöformázás. Egyes hajlékony fóliák (pl. Tacon, AP jelű), a préselés előtt, előformázást követelnek meg. Az előformázásnál a következő szempontok veendők figyelembe: 80 Az előformázás hőfoka általában $120^{\circ} \mathrm{C}$. Az előformázást saját maganyagon (borítandó alkatrészen), sablonban kell elvégezni, majd le kell hűlni. © Az előmelegítés inffa-sugárzóval történik ( $400-600 \mathrm{~W} / \mathrm{db}$ ). H Annyi sugárzót kell elhelyezni, hogy a fólia hosszát éppen meghaladja. * A fólia és sugárzó távolsága állandó ( $3-6 \mathrm{~cm}$ ). A fóliát teljes hosszban, mindkét oldalon alá kell támasztani! A A melegítési időt kísérleti módszerrel kell meghatározni. ษั A pontos melegítési időt úgy kell beállítani, hogy a fólia a sablonba helyezéskor ne repedjen. A repedés megjelenési formája alapján a melegítési időt növelni, illetve csökkenteni szűkséges. Hosszú, egybefüggő repedés megjelenése esetén a melegítési időt növelni, rövid helyi repedések megjelenése esetén a melegítési időt csökkenteni kell. - A melegítési idő alatt huzatmentes állapotot, árnyékolással (védőkeret) kell biztosítani. Az előmelegítő-, illetve a formázó-sablon kialakítását a 265-267. ábrán mutatjuk be. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-299.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Előmelegítő sablon (felülnézet) 1- nyílás, 2- támasz, 3-alkatrész (maganyag), 4- sugárzók középvonala, 5- keret. 6-lemez <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-300.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Az előmelegítő sablon keresztmetszete 1- támasz, 2- sugárzó, 3- alkatrész, 4- felfogó sín, 5- keret, 6- borító anyag, 7- támasz, 8vezetősín <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-301.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Formázósablon 1- velúros szegélyléc, 2 - borító anyag, 3-alkatrész, 4- alaplemez A ragasztóanyag előkészítése: Furnér- és dekorlemezez ragasztásához általában kar-bamid-formaldehid alapú ragasztót (KF) alkalmaznak. A KF alapú ragasztóhoz a fuga-érzékenység csökkentésére nyújtóanyagot (pl. rozsliszt) célszerű adagolni 4-6\% PVAc diszperziós ragasztó adagolása is kedvezően befolyásolja a ragasztás minőségét. Vizes, diszperziós ragasztó (PVAc) csak akkor alkalmazható, ha megfelelő hőállósággal rendelkezik. A ragasztó felhordása kézzel vagy géppel a maganyagra, illetve fóliára is történhet. Kézi felhordás után a ragasztót még a felhordás irányára merőleges irányban oszlatni kell. Az élekre a ragasztó felvitele ecsettel, vagy kézi ragasztóanyag felhordó készülékkel (roller) végezhető. A katalizátor (ammóniumklorid $25 \%$-os vizes oldata) mennyiségét úgy kell megállapítani, hogy a 1000 C - on mért kötésidő 1 és 2 perc között legyen. Amennyiben ettől eltérne, úgy a katalizátor menynyiségét csökkenteni, illetve növelni szűkséges. Ragasztás-technológiai paraméterek: A présnél általában maximum 9 bar ( $0,9 \mathrm{~N} / \mathrm{mm} 2$ ) nagyságú fajlagos nyomást lehet alkalmazni. A kamranyomás ezt az értéket nem lépheti túl. A ragasztás technológiai paramétereinek irányadó értékeit a táblázat tartalmazza. | Ragasztóanyag típus | Diszperziós | Kondenzációs | |:--- |:--- |:--- | | Préshőfok | $20-65{ }^{\circ} \mathrm{C}$ | $85-100^{\circ} \mathrm{C}$ | | Fajlagos présnyomás | $0,2-0,3 \mathrm{~N} / \mathrm{mm} 2$ | $0,2-0,5 \mathrm{~N} / \mathrm{mm} 2$ | | Présidő | $10-30$ perc | $5-8$ perc | | A ragasztó felhordása (gépi) | $150-180 \mathrm{~g} / \mathrm{m} 2$ | $150-180 \mathrm{~g} / \mathrm{m} 2$ | | A ragasztó felhordása (kézi) | $180 \mathrm{~g} / \mathrm{m} 2$ | $180 \mathrm{~g} / \mathrm{m} 2$ | > [!caption] > Táblázat A táblázatban megadott méretek betartása a jó eredmény elérése és a membrán élettartamának növelése érdekében fontos. A kész alkatrészek közé méretre vágott cso-magoló-, vagy hullámpapírt kell helyezni, már préselés után, de kiszállításig minden műveletnél. A membrán élettartamának növelésére a lekerekítetlen éleknél védőéket kell használni. Nagyobb szériáknál állandó sablonokat kell alkalmazni. A sablon készítésénél is kerülni kell az éles sarkok megjelenését. **Kasírozási eliárások** A "kasírozás" olyan felületborító eljárás, amely során a bevonandó felületet hajlékony (flexibilis) borítóanyaggal vonják be úgy, hogy a feltekercselt borítóanyagot hengerek segítségével viszik a felületre (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-302.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A kasírozó berendezések különböző fajtái (Bürkle katalógus alapján) Elsősorban nagyméretű lapok bevonására alkalmas eljárás. Amennyiben a borító hordozóra (pl. forgácslapra) préselése hengerekkel történik, folyamatos üzemmódról beszélünk; ha ugyanezt síkpréssel oldják meg, a gyártás szakaszos. Néhány gép összeállítási lehetőség és azok alkalmazása látható a 268. ábrán.(Bürkle katalógus alapján). A berendezések adagolókkal és rakodókkal egészíthetők ki. A legegyszerűbb kasírozó sor ragasztóanyag felvivő hengerből és kasírozó gépből áll (lásd az ábrát), amely kiegészíthető a hordozólapok tisztítására alkalmas kefehengerekkel, valamint a ragasztóanyag tulajdonságaitól függően előmelegítő egységgel, fútött vagy fűtés nélküli hengerprésekkel (268/b, c), esetleg rövid ütemű síkprésekkel (268/d). Hidegkasírozás: A kefehengerek a felület és az élek portalanítására szolgálnak. Az előmelegítő egység, többnyire elektromos IR-lámpákkal van ellátva, és a PVAc ragasztóanyagok kötési idejének csökkentése miatt használatos (40/b. ábra). A ragasztóanyag felhordó gépek adagolóhengeres kivitelűek, és a viszkozitás-változás csökkentése céljából burkoltak. A gumihengerek felülete általában sima, a ragasztóanyaggal ellátott lapok fémtüskékkel felszerelt szállítópályán jutnak a kasírozó gépbe. (A fémtüskék folyamatos tisztítására beépített műanyag kefék szolgálnak) A kasírozó gép szorítóhengerei gumiborításúak, az alsó rögzített, a felső állítható helyzetű. A szűkséges présnyomás a két henger közötti nyílás nagyságával, továbbá a felső hengerre ható pneumatikus dugattyúval szabályozható. A kasírozó gép alsó és felső hengeréhez kapcsolódik a fóliatekercs tartó, amelynek tengelye fékberendezéssel van ellátva. Ez utóbbi több hengerrel együtt biztosítja a fólia feszességét. A fólia estleges egyenetlenségeit további feszítőhengerekkel lehet csökkenteni (pl. szélességben nyújtó). A vastag, egyenetlen fóliák alakíthatósága fűtött feszítőhengerekkel növelhető. Az alkatrészek követési távolsága szabályozható, (min. 25 $\mathrm{mm}-\mathrm{re}$ csökkenthető). Folyamatos előtolás közben ezen a résen végezhető a fólia átvágása, pneumatikus működésű, fogazott élű ollóval. A berendezéshez kapcsolódó hengerprés ( $258 / \mathrm{b}$ ábra.) növeli a kezdeti tapadás mértékét, javítja a felület minőségét. Főleg termoplasztikus fóliák rögzítésére alkalmas. A kötési szilárdság kialakulásáig a lapfelületeket egymásra helyezve kell tárolni. Ennek időtartama az előmelegítés függvényében 0,5-3 óra. A ragasztás főbb paramétereit (Böhme nyomán) a táblázat tartalmazza. | Jellemzők | Hidegkasirozás | Termokasírozás | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | Ragasztófelvitel | | | | | | Hordozóra | Hordozóra | Boritóanyagra | Hordozóra és borítóanyagra | | A fólia típusa | Flexibilis duro és termoplasztikus alapozó és készfelületű fólia (kivéve mikrofólia) | Duroplasztikus tekercselhető fóliák (papírvázas fóliák) | Föként mikrofóliák | Hajlékony dekorlemezek, duroplasztikus fóliák | | Hordozók | MDF-lap, kemény farostlemez, finomított felületű forgácslap | | | | | Ragasztóanyagok | PVAc diszperzió | PVAc, UF | Hőaktiválású (oldószeres, vagy diszperziós) ragasztók | UF ragasztó, hőaktiválású diszperziós (oldószeres) ragasztó | | Ragasztóanyag mennyiség $\mathbf{g} \boldsymbol{/} \mathbf{m}^{\mathbf{2}}$ | 50-80 | 40-60 | 40-60 | 40-80 | | Lapok előmelegítése ${ }^{\boldsymbol{\circ}} \mathbf{C}$ | 40-60 | 20-80 | 60-120 | 60-120 | | Fólia előmelegítése ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ | 30-40 | - | - | - | | Préshenger hőmérséklete ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ | fütés nélkül | 60-80 | 220 | 220 | | Présnyomás Mpa cm | 1-2 | 5 | 5 | 5 | | Pórusnyomás Mpa cm | - | - | 15 | 15 | | Előtolási sebesség m/min | 525 | 525 | 540 | 525 | > [!caption] > Táblázat Szakaszos üzemű kasírozás: A kasírozó sor és rövid ütemű hidraulikus prés összekapcsolása révén létrehozott berendezés (469/d. ábra), amellyel bővíthető a kasírozáshoz felhasználható fóliatípusok és ragasztóanyagok köre. A borítóanyagok közül nem csak a fóliák, hanem néhány filmtípus rögzítésére is alkalmas módszer. Ragasztóanyagként karbamid-formaldehid gyanta használható, ami a legolcsóbb típusok egyike. További előny, hogy a préslapok felülete a pórusnyomás céljaira matricaként képezhető ki, s így a ragasztóanyag rögzítésével egy időben pórusnyomás is végezhető. /A fűtött szorítóhengerekkel végzett pórusnyomásnál (lásd a termokasírozás c. fejezetben) jobb hatást ad, mivel a matrica függőleges irányban haladva találkozik a felülettel/. A kasírozó gép és a hőprés között hengerprés is elhelyezhető, ezáltal a berendezés alkalmazása sokrétűbbé válik (pl. hidegkasírozás is lehetséges). A kasírozó gépet és a hőprést, gyorsítószalag köti össze. Ennek sebességét úgy kell megválasztani, hogy a hőprés szakaszos üzeme mellett is folyamatos kasírozás legyen végezhető. (A kész felületű fóliák ragasztásához szűkséges hőmérséklet $100-180^{0} \mathrm{C}$, a présidő: $6-10 \mathrm{~s}, 30 \mathrm{~g} / \mathrm{m}^{2}$ felülettömegü mikropapír és $160^{0}$ C préshőmérséklet esetén). A pórusnyomás $0,5 \mathrm{Mpa}$-t kíván. Ezzel a nyomással, matricák előállítására is lehetőség van. Termokasírozás: A hideg kasírozástól abban tér el, hogy a ragasztóanyag rögzítésére fűtött szorítóhengereket használnak. E megoldásnak gazdasági előnye, hogy a lapok pihentetés nélkül tovább munkálhatók. Lehetővé teszi, hogy a hidegragasztáshoz képest olcsóbb fóliákat és ragasztóanyagokat alkalmazzanak. A hengerek pórusnyomatok képzésére is alkalmassá tehetők. A termo-kasírozás fogalma tulajdonképpen az eljárások egész sorát jelenti. Ezeken belül a ragasztóanyag felvitelének módja alapján megkülönböztetünk a.) a hordozólap felületére, b.) a borítóanyag felületére, c.) a hordozók és borítók felületére- való felvitelt (lâsd 24. táblâzat). Ragasztófelvitel a hordozóra. Az agglomerált lapok (forgácslapok) borítására leggyakrabban használt módszer (268/c. ábra), amin számos gépi megoldás is alapszik. A berendezések munkaszélessége a $3000 \mathrm{~mm}-\mathrm{t}$ is elérheti. A táblázatból látható, hogy fóleg vizes rendszerű ragasztóanyagok alkalmazására épül., amelyek a felületen kisebb-nagyobb dagadást idéznek elő. Az így kialakuló érdesség nagysága - adott lapszerkezet és ragasztóanyag esetében - a ragasztófelvitel és a préselés közötti időtartamtól (nyitott időtől) függ. E hatás a felületek előmelegítésével, illetve a felvitt ragasztóanyag szárításával csökkenthető, mikro-fóliák ragasztására azonban így sem felel meg. Ragasztófelvitel a borítóanyagra. Ebben az estben a ragasztóanyagot a fólia hátoldalára viszik fel. Az oldószer, illetve a víz elpárologtatása fútött szakasszal gyorsítható. Így lényegesen kevesebb nedvesítő hatású anyag kerül felvitelre, és csökken a nyitott idő is. További előny, hogy a ragasztóanyag jobban tapad a fóliára, mint az előző eljárásban, ami előnyös azért is, mert általában a fóliák nedvesíthetősége rosszabb. A módszer főként mikro-fóliák és egyéb lágy fóliák ragasztására szolgál. Ezen az elven működnek a "szoft-forming" eljárásra kiképzett berendezések is. A reaktiválásos módszer az előbbitől abban tér el, hogy a ragasztóanyagot a fólia előállítása során viszik fel hátoldalukra. A hőközlés hatására a ragasztó megömlik. Az alkalmazható ragasztók magas ára, a fóliák összetapadásának veszélye és a ragasztó öregedése miatt széles körű alkalmazásukról nem beszélhetünk. Ragasztófelvitel a hordozók és a borítók felületére. A teljes ragasztóanyag mennyiséget a bevonó anyagra és a hordozóra elosztva viszik fel. Elsősorban rosszul nedvesíthető borítóanyagok esetén alkalmazzák. Kétkomponensű ragasztóknál (pl. UF, PUR) lehetőséget ad a gyanta és az edző elkülönített felvitelére, így gyorsan kötő ragasztóanyagok alkalmazására is. Egyes gyártmányoknál az edzőt a fólia hátoldalára már az előállítás során felviszik (pl. Alkorcell). $\boldsymbol{A}$ "transzfer finish" eljárás a termokasírozás speciális esete, melynek lényege, hogy a felületre együtt vagy külön-külön, fólia segítségével viszik fel a dekor-erezetet és a lakkbevonatot. A rétegek (hőaktiválású ragasztó+dekorréteg+lakkréteg) hajlékony, polietilén fólián keresztül kerülnek a felületre (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-303.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A "transzferfinish" eljárás elve Kasírozáskor a ragasztókat $140-200^{0} \mathrm{C}$ hőmérsékleten aktivizálják, majd a dekor- és/vagy lakkréteget a felületre rögzítik (ragasztják). Profilfelületek kasírozása (szoftforming) eljárás): Szó szerinti fordításban "lágyan formázható" és a profilos hordozók kasírozással való borítását jelenti. A kasírozott profilelemeket különböző alapanyagokból, különféle alkalmazási területekre készítik. Ezek általában lécszerű termékek, amelyek magrésze a formának megfelelő kiképzésű, s felületüket részben, vagy egészben dekoratív bevonat takarja ( ábra.). De idetartoznak a síklapok tagolt éleinek kasírozására kialakított módszerek is, amelyeknek leírását az élborító eljárások között találjuk meg. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-304.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Profil-kasírozással (szoft-forming eljárással) borított elemek. A bevonó anyag végtelen tekercs, vagy méretre vágott lapok formájában áll rendelkezésre. Egyesítésük ragasztással történik. A kasírozott profillécek, elemek alkalmazása ma széles körű. Elterjedését a bútorok formaváltása gyorsította (párkányok, díszlécek stb.) de széles körben alkalmazhatók funkcionális elemként is, pl. fiókoldalak, lábazatok, oszlopok, keretek bevonására. A különböző profilelemek borítását az e célra kifejlesztett gépek és berendezések magas ára és nagy teljesítőképessége miatt általában a háttéripar végzi. Jelenleg 10-500mm szélességű, 3-100 mm vastagságú elemek kasírozására alkalmas gépeket ismerünk (a profilpalástok szélessége, ami megegyezik a fólia szélességével: $\cong 600 \mathrm{~mm}$ ). Magrészként jó alakállóságuk miatt, az agglomerált lapok a legmegfelelőbbek. Közülük a forgácslap nyújtja a legszűkebb formai variáció lehetőségét (profilfelületen a laza középrész aránya minél kisebb legyen) Az MDF-lapok egyenletes szerkezetük miatt ideális anyagnak tekinthetők. Kisméretű, erősen tagolt profilokon a magrészt olcsó, viszonylag jó alakállóságú tömör fából célszerű kialakítani. Ritkábban fém- vagy műgyanta magokat is alkalmaznak. A lapvastagság növelése ragasztással történhet, a formai változatosságot farost-, rétegelt lemez rátétek is növelik. A magrészek csiszolásával javul a felületi egyenletesség. A bevonó anyagok termoplasztikus, vagy hőre keményedő műanyagokkal impregnált papírok, fóliák, illetve furnérok is lehetnek. A termoplasztikus fóliák fóleg félkemény PVC bevonó anyagok 150-300 $\boldsymbol{\mu} \boldsymbol{m}$ vastagságban. A fóliák igénybevétele profilkasírozáskor nagyobb, mint síkfelületek kasírozásakor. A bevonó anyagban keletkező belső feszültség függvénye a profil alakjának, lefejtési hosszának, az alakváltoztató út hosszának és az alkalmazott előtolási sebességnek. Az igénybevételt a stacionárius alakváltoztatási fok fogalmával jellemezzük. amely a gépen a két leszorító görgőegység között végbemenő hajlítást jelőli. A fóliák melegítésével alakíthatóságuk növelhető. Jelenleg széles körben alkalmaznak lakkozott, vagy lakkozatlan furnér bevonó-anyagokat is. Általában egyenes szálú, hosszú, göcsmentes, 0,5-0,8 mm vastag késelt furnérok használhatók. Ha a profil lefejtési hossza nagyobb a furnér szélességénél, akkor a kasírozást két lépcsőben célszerű végezni úgy, hogy a szélek valamely profilélen találkozzanak. (A furnér szélességi toldása hibákat okozhat). A magrész formájának és a furnér deformációjának összehangolása is csökkenti a hibalehetőségeket (lásd az ábrát). A furnérbevonattal megvalósítható lekerekítés sugarának mértéke a bevonat hajlékonyságától függ (általában $\boldsymbol{r}>\mathbf{5 ~ m m}$ ). Ezt elsősorban a furnér nedvességtartalma határozza meg ( $\boldsymbol{u}=\mathbf{1 4} \boldsymbol{\%}$ ), de speciális módszerek alkalmazásával fokozható. Ilyen pl. a furnér külső oldalára fólia vagy papírréteg felkasírozása, vagy rugalmas gyantával való impregnálás. Célszerű figyelembe venni azonban, hogy a hajlékonyság javul a hátoldalra felvitt ragasztóanyag hatására is. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-305.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Lécek furnérozása soft-forming eljárással A ragasztáshoz diszperziós, olvadék, - ritkábban termoaktiválású UP-ragasztókat használnak. Egyes speciális célú termékeken (pl. ablakprofil bevonás) a kétkomponensű PUR ragasztók alakítanak ki megfelelő tulajdonságokkal rendelkező réteget. A diszperziós ragasztók viszonylag hosszú párologtató szakaszt igényelnek, s az egyesítés után több órás kikeményedési idő (pihentetés) szűkséges. Ezen okok miatt napjainkban főleg csak termoplasztikus (PVC) fóliák esetén alkalmazzák őket. A papírvázas fóliák és furnérok rögzítése olvadékragasztókkal végezhető. Ezáltal megnövekszik az alkalmazható előtolási sebesség, a borított elemek azonnal további megmunkálásnak vethetők alá, s csökken a tárolási helyszűkséglet. Felvitelük- ömlesztett állapotban -a borítóanyag hátoldalára - hengeres gépeken történik, $80-90 \mathrm{~g} / \mathrm{m}^{2}$ mennyiségben (lásd forró-hideg eljárás az élragasztásnál). A korszerű gépeken a diszperziós és olvadékragasztók is használhatók, így furnérok és különféle típusú fóliák rögzítésére is lehetőséget adnak. A furnéradagoló kiegészíthető fóliák tárolására és továbbítására szolgáló tárcsákkal is. A 272. ábrán furnér és termoplasztikus fólia kasírozására alkalmas berendezés elvi vázlata látható. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-306.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Furnér és fóliafelvitelre alkalmas profil-kasírozó gép. 1- furnéradagolás, 2- fűtött olvadékragasztó tartály, 3-ragasztóanyag felvivő henger, 4- ellennyomó henger, 5- furnérkasírozó henger, 6- magléc adagolás, 7- hajlítógörgők, 8- színbemaró készülék, 9- fóliatekercs, 10- késes enyvfelhordó, 11- szárítóalagút, 12- fóliakasírozó henger, 13- a magrész előmelegítése, 14- fóliamelegítés A forrólevegős fúvókák beépítése az egyesítés szakaszába lehetővé teszi a reaktiválási technológia alkalmazását (ragasztóanyaggal ellátott bevonatok használatát). A gépek lényeges része az alakváltoztatást, a rögzítést végző présszakasz. Az elhelyezhető szorítóelemek (görgők, csúszó talpak) száma és állíthatósága meghatározza a kivitelezhető formákat és a profilváltoztatás esetén szűkséges állítási időket is. **Sík felületek borítása filmekkel (laminálás)** Az eljárás lényege a filmek impregnálásához használt előkondenzált gyanta kémiai reakciójának megindítása hőközléssel és nyomással. A művelethez hőprések szűkségesek. A folyamat során először megömlik a papírréteggel a felületre juttatott gyanta (273-ábra) kialakul a bevonat és a hordozó közötti adhézió, majd a megömlesztett gyanta - a présfelületek negatív lenyomataként kikeményedve - különböző fényességü bevonatokat hoz létre. Polírozott préslapok, és megfelelő gyanta tartalmú filmek esetén magas fényű, érdesített lapok között matt vagy selyemfényű felület alakul ki. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-307.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A filmek megfolyásának tartománya 1-1 a- MF gyantával 2 - 2a- PU gyantával impregnálva <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-308.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A különböző reaktivitású MF gyanta impregnálású filmek megömlésének folyamata, a préshőmérséklet és a présidő függvényében $B-B^{\prime}$ től $C-C^{\prime}$ ig a felület záródása; $D-D^{\prime}$ ig a megömlési folyamatok lezáródása; E-E' a megkeményedési folyamatok befejeződése; - - - visszahütés. A tömöríthetőség $(\mathrm{Z})$ jellemzésére a lapvastagság préselés előtti $\left(a_{k}\right)$ és préselés utáni $\left(a_{p}\right)$ vastagságának viszonyát kell meghatározni: $ \mathrm{Z}=\frac{\mathrm{a}_{\mathrm{k}}-\mathrm{a}_{\mathrm{p}}}{\mathrm{a}_{\mathrm{k}}} \cdot 100 \% $ A különféle rendeltetésű filmek (fedö/overlay, dekor, alapozó/underlay) együtt és külön külön is alkalmazhatók. Optimális hatás mind a forgácslapok, mind a farostlemezek esetén a 3 réteg egyidejű felhasználásával érhető el ("front" minőség). Kisebb felületi igényeknél az overlay-, vagy az over- és underlay rétegeket elhagyják ("korpusz" minőség). MDF-lapoknál az alapozó (underlay) réteg laminálása lehetővé teszi a tapaszolás mellőzését a folyékony filmképzők (lakkok, zománcok) felvitele előtt, így közvetlenül alkalmasak felületkezelésre. A lap és lemezanyagok tulajdonságait a táblázatban foglaltuk össze. Legjobb alakállóságot a szimmetrikus felépítésű borítás eredményez, gazdasági okokból azonban ez nem mindig valósítható meg. Az aszimmetrikus felépítésű lapok vetemedésre hajlamosak. A deformációt előidéző húzóerők függenek a papírrétegek tömegétöl és a borítás nedvességtartalmától is. | | | | táblázat | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | Jellemző | Forgácslap | | Farostle- MDF lap mez | | | | Többszintes présen | Rövid ütemű présen | Az eljárástól függetlenül | | | Vastagsági mérettürés, mm | $\pm 0.2$ | $\pm 0.2$ | $\pm 0.2$ | $\pm 0.2$ | | Sürüség, kg/m³ | 640-730 | 600-680 | 950-1050 | 600-900 | | Nedvesség-tartalom, \% | 5-9 | 6-11 | 3-7 | 6-9 | | Lapra merőleges húzószilárdság, Mpa | 0.35 | 0.30 | 0.5 | 0.6 | | Hajlítószilárdság, Mpa | | | | | | 14 mm | | 16 | - | 30 | | 16 mm | | 16 | - | 28 | | Összenyomhatóság, \% | 6-8 | 5-7 | - | - | > [!caption] > Táblázat Kétfajta laminálási eljárást alkalmazható: -a többszintes présekben, főként több filmréteg (underlay, dekor, overlay) egyidejü rögzítésére és -a rövid ütemű présekben történő, föként egy film réteg (dekorréteg) rögzítésére. A két eljárás nem csak technológiai paramétereiben tér el egymástól, különböző lapok (lásd a táblázatot) és eltérö gyantatípusok (különböző reakciósebességű) használatát igénylik, és eltérő felületi minőségü bevonatot hoznak létre. A többszintes prések általában 12-20 szintüek. A gyanta megkeményedése $140^{\circ} \mathrm{C}$-on 6-8 perc alatt megy végbe (normál ütemű papírok estében). A folyamat végén a préscsomagot vissza kell hűteni kb. $60^{\circ} \mathrm{C}$-ra. Az új préscsomagot visszahütött vagy ismételten felfütött lapok közé tolják be. A normál ütemű laminálás présdiagramját a 275. ábrán láthatjuk. A fényes felületek kialakitását, a vékony lemezek, lapok kétoldali boritását napjainkban is ezzel az eljárással végzik. Hátránya a hosszú ciklusidő, a hütési szakasz miatt energiaigényes, és a tömörítö hatás ellensúlyozására nagyobb sűrűségü lapok alkalmazása szűkséges. A rövid ütemű prések általában egyszintüek és nagy lapmérettel rendelkeznek. A préslapok fixen vannak rögzítve, ami a lapok ki-berakásának műveleteit bonyolultabbá teszi. A lebegtetve történő beszállitás (pl. szorítólécekkel) s a vákuumfejes kiszedés nem csak a préslapokat védi, hanem lehetőséget ad arra is, hogy a préscsomagnak nyomás nélküli várakozási idejét minimalizálják. Ezen eljárással 40-50 s présidő, így 60-70 ciklus/óra teljesítmény érhető el. A présdiagram a 276. ábrán látható. A visszahütés nélküli megoldás energia megtakarítást eredményez. A rövid présidők következtében csökken a forgácslapok tömörödése, de ezzel egyidejüleg romlik a felületkiegyenlitö hatás, ezért inkább a kisebb sűrűségű, finomított felületű forgácslapok használhatók. Az eljáráshoz alkalmazott filmek impregnáló gyantája nagyobb reaktivitású, mint a normál ütemű eljárásban, ezért a meleg lapok rakodását nagy gonddal kell végezni, az utókeményedés és az ez által fellépő hibák elkerülésére. Impregnáló gyantaként MF, UP, UP - DAP gyantákat vagy ezek keverékeit használják. A normál ütemű eljárással fényes felületek is előállíthatók. A rövid ütemű eljárásokban, selyemfényü, matt bevonatok alakulnak ki. 8 mm -nél vékonyabb lapok rövid ütemű eljárással 2 oldalról nem boríthatók, mivel a lapok présnyitáskor szétrobbannak. A fenti eljárásokat a forgácslap-gyártás és laminálás különválása miatt kétütemű eljárásoknak nevezzük. Ismertek azonban olyan gyártási technológiák is, ahol a lap vagy idompréseléssel együtt megy végbe a borítófilm felvitele is (együtemű eljárás). Kiforrott gyártási módszer föleg az idompréselt forgácslapokra fejlődött ki. (pl. Werzalith eljárás) <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-309.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A normál ütemű (visszahűtéses) eliárás présdiaaramia <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-310.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A rövid ütemű eljárás présdiagramja Az eljáráshoz alkalmazott filmek impregnáló gyantája nagyobb reaktivitású, mint a normál ütemű eljárásban, ezért a meleg lapok rakodását nagy gonddal kell végezni, az utókeményedés és az ez által fellépő hibák elkerülésére. Impregnáló gyantaként MF, UP, -UP-DAP gyantákat vagy ezek keverékeit használják. A normál ütemű eljárással fényes felületek is előállíthatók. A rövid ütemű eljárásokban, selyemfényű, matt bevonatok alakulnak ki. 8 mm -nél vékonyabb lapok rövid ütemű eljárással 2 oldalról nem boríthatók, mivel a lapok présnyitáskor szétrobbannak. A fenti eljárásokat a forgácslap-gyártás és laminálás különválása miatt kétütemű eljárásoknak nevezzük. Ismertek azonban olyan gyártási technológiák is, ahol a lap vagy idompréseléssel együtt megy végbe a borítófilm felvitele is (együtemű eljárás). Kiforrott gyártási módszer főleg az idompréselt forgácslapokra fejlődött ki. (pl. Werzalith eljárás) **Formázott élek bevonása dekorlemezekkel (posztforming eljárás).** Az eljárás lehetőséget ad a lekerekített élű termékek lapjainak és éleinek egyazon felületű borítóval történő bevonására, a borító törése vagy szakadása nélkül. A formai kialakítás változatossága mellett az ilyen módon készült termékek kevésbé okozhatnak sérülést. (Gyerek-szoba-, kórházi berendezések esetén ennek jelentősége különösen nagy). Konyhabútorok munkafelületein pedig megszüntethetők a lap és az él találkozásának rései, amelyek esztétikai és funkcionális jellegű hibákat (pl. elszíneződést, elválást) okozhatnak. Az eljárás - a merev dekorlemezek közül - az AP-lemez alkalmazását feltételezi, amelyek speciális gyártási móddal készülnek, általában a fenoplaszt impregnálású középréteg térhálósodási folyamatának megszakításával érik el a hajlíthatóságot. Hő hatására alakíthatóak, de a hőközlés következtében meginduló kémiai reakció egyúttal meg is szünteti ezt a tulajdonságukat, tehát az alakíthatóság csupán egyetlen alkalomra korlátozódik. A hajlítás sémáját és az ebből származó igénybevételeket a 277. ábrán láthatjuk. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-311.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A dekorlemez hajlításának vázlata (a) és a borítórétegben ébredő feszültségek (b) A lemezek alakíthatóságát kétféle mérőszámmal jellemzik: a) A s- ban megadott jellemző azt az időtartamot határozza meg, amely alatt állandó nyomatékkal, fútött hengeren $120^{0}$-ra elhajlítható tönkremenetel nélkül az adott méretű lemezcsík; b) A m/s- ban kifejezett érték az a legnagyobb konstans hajlítási sebesség, amelyen az anyag nem törik. Felépítésükön kívül a lemezek vastagsága, tárolásuk és feldolgozásuk körülményei is befolyásolják az alakíthatóságot, ami a termelésben közvetlenül a selejtképződés alakulásával mérhető. Ezek közül ki kell emelnünk a dekorlemezek tárolási időtartamát, ami a borítóanyagokban végbemenő lassú utókeményedési reakciók, továbbá a lapok száradása révén befolyásolja az alakíthatóságot (tárolási idő max. 1 év) és nedvességtartalmukat. A síkfelületen borított félgyártmányokat az élbevonás előtt klimatizálni kell. A nedvességváltozás mértékét (Menge /1977/ mérései szerint) a síkpréselés módja is befolyásolja (lásd az ábrát). Adatai szerint a lapokra szétszedett anyagokat 72 órán keresztül $20 \pm 2^{\circ} \mathrm{C}$-on és $70 \%$ relatív légnedvességü térben kell tárolni. A feldolgozás körülményei közül a hőközlés nagysága, időtartama, továbbá az alakváltoztatási sebesség befolyása igen jelentős. Az alakíthatóság a termikus bomlás határait megközelítő hőmérsékleteken a legkedvezöbb. A berendezésen a hőközlés módjától függően (kontakt vagy sugárzó) különböző mértékű hőmérséklet-ingadozás jöhet létre. Az optimális értékek kijelőlésekor gondolni kell arra, hogy a felmelegedés a termikus bomlás határán belül maradjon, ezért a $\mathbf{1 4 0 - 2 3 0}{ }^{\boldsymbol{\circ}} \mathbf{C}$ közötti tartomány alkalmazása terjedt el. A hőingadozás megengedett értéke általában $\pm 10^{\circ} \mathrm{C}$. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-312.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra 278/a. ábra. A dekorlemezek nedvességtartalma a síkpréselés körülményei, illetve a klimatizálás időtartamának ( $t=20 \pm 2^{\circ} \mathrm{C}; \varphi=70 \% \pm 10 \%$ ) függvényében 1- szabadon álló dekorlemez; 2- a laborprésen ( $120{ }^{\circ}$ C, 70 s, $0,1 \mathrm{Mpa}$ ); 3 - a több-szintes présen ( $50^{\circ} \mathrm{C}$, 10 min, $0,4 \mathrm{Mpa}) 4.-$ a rövid idejü présen $\left(75^{\circ} \mathrm{C}, 70 \mathrm{~s}, 0,4 \mathrm{Mpa}\right)$ felragasztott dekorlemez nedvtartalom változása. A termo-olajjal fütött sablonokat stacionárius berendezéseken használják, ezek a hőmérséklet megfelelő pontosságú szabályozására adnak lehetőséget. Hátrányuk, hogy profilonként eltérő fütőcsövet kell alkalmazni. Folyamatos berendezésen IR-sugárzókkal és meleglevegőfúvókákkal megy végbe a hőközlés, célszerűen a dekorlemezek mindkét oldala felől. A felmelegedés mértékét a felület színe, egyenletessége, a felvitt ragasztóréteg vastagsága befolyásolja, ezért nehezen szabályozható. 278/b. ábra. az alakíthatóság optimális tartománya A lapok kiszáradásának megelőzésére fontos, hogy a kívánt hőmérsékletet a felületek rövid idő alatt érjék el. Ez a tényező - a folyamatos berendezéseken - összefügg a hajlítási sebességgel is. A csekély selejtképződéssel járó kis alakváltoztatási sebesség mellett ugyanis növekszik a felmelegedés időtartama, ezáltal a kiszáradás mértéke. Az optimális tartomány viszonylag szűk területre korlátozódik (lásd az ábrát). A berendezések kivitele a hajlítás módja és az alkalmazható ragasztási eljárások szerint egyaránt eltérhet. A szakaszosan működő berendezéseken megoldható a borítórétegek külön műveletben való előformázása (lásd az ábrát) vagy a sík lapokra ragasztott dekorlemezek hajlítása (lásd az ábrát) is. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-313.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A szakaszos üzemű post-forming eljárás két alapesete; a) a dekorlemez előformázása, b) a síklapokra ragasztott dekorlemez hajlítása E berendezéseken a paraméterek szabályozásának lehetősége nagyobb, a bevonatok hajlítási igénybevétele csekélyebb, így a selejtképződés mértéke is kisebb. A folyamatos hajlítás esetében ábra) a dekorréteg igénybevétele, s ezáltal a selejtképződés megnő. Ennek az a magyarázata, hogy minden egyes borítóelem részecske a kúppalástról való lefejtésnek megfelelő utat tesz meg. Leggyakoribb a meghibásodás a lapok kezdetén, ahol nincs előformázás ezért a hajlítási sebesség különösen nagy, s a lapvégek keresztirányú vágásából származó mikro-repedésekkel is számolni kell. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-314.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A folyamatosan működő postforming gépeken tőrténő megmunkálás fő fázisai: a) ragasztófelvitel; b) síkpréselés; c.) a dekorlemez felmlegítése; d) profilra formálás; e) rögzítés A konkáv alakítást igénylő elemek kiképzése több lépcsőben történik. Az élek lezárása után ábra) a forgácslapon korábban kimunkált árok szélességében átvágják az anyagot, és egy szakaszos működésű berendezésen, olajfűtésű sablonnal meghajlítják, majd a lapot sarokléccel megerősítik. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-315.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A konkáv hajlítást igénylő elemek megmunkálásának fő fázisai: a.) nyers forgácslap; b.) profilkialakítás; c.) síkpréselés; d.) profilra formálás és ragasztás; e.) felhajlítás, gömbölyítés; f.) a sarok merevítése A ragasztás gyakori módja az egy- vagy kétkomponensű PVAc diszperziókkal, illetve az UF gyantával végzett hideg-forró megkeményítés. Szakaszos berendezéseken a ragasztó megkeményedéséhez szűkséges hő fútött sablonokkal, folyamatos berendezéseken nagyfrekvenciás erőtér kialakításával is biztosítható. A folyamatos berendezések főleg a hőaktiválású oldószeres vagy diszperziós ragasztók használatára alkalmasak: a túlnyúló dekorlemezre és a forgácslapra fúvókával, vagy hengerrel vihető fel a ragasztó. A fűtött szakaszban eltávozik a réteg nedvességtartalma, aktiválása közvetlenül a hajlítás előtt, megfelelő fúvókákkal történik. A flexibilis dekorréteg hajlítása, alakítása az előbbiekhez hasonló módon, de kisebb energiaráfordítással, kevesebb selejtképződéssel valósítható meg. Egyes berendezések lehetőséget nyújtanak a lap és élfelületek egy gépsoron való bevonására is. Ezeken a folyamatos síkpréshez közvetlenül csatlakoznak a post-forming gépek. **Formázott élek bevonása laminált lapokon (direkt poszt-forming)** Főként kisebb lapvastagságú elemek éleinek borítására kidolgozott módszer (pl. bútorajtólapok). Folyamatos előtolással rendelkező gépeken készíthető. Az előzőekben részletezett módszerhez képest eltérést elsősorban az jelent, hogy a dekorlemez felragasztásának művelete elhagyható, többrétegű laminátummal borított lapok közvetlen felhasználásán alapszik (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-316.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-317.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-318.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-319.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-320.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A direkt post-forming eljárás műveleti vázlata: 1-8- műveleti sorrend A forgácsoló szerszámok a profil kimunkálása, a felesleges anyagrész eltávolítása mellett egy olyan árkot is kialakítanak, amely olvadékragasztóval feltöltve, hajlításkor rugalmas ellen- támasz-ként csökkenti a borítóréteg törésének veszélyét. A műveletekhez használt ragasztók és szorítóelemek nem különböznek az előző fejezetben ismertetettektől. **Éllezárási eljárások (sík- és tagolt felületű élek boritása)** Az élborító anyagok flexibilitásuktól függően tekercsben vagy csíkokban kerülnek forgalomba és olvadékragasztókkal, diszperziós, polimerizációs, vagy polikondenzációs úton keményedő gyantákkal rögzíthetők az élekre. A megfelelő típus kiválasztása a berendezés adta lehetőségektől, továbbá a borítóanyagok termoplasztikus tulajdonságaitól függ, figyelembe veendő a ragasztott szerkezetek hő-igénybevétele is. Az eljárásokat a gyantafelvitel módja és a megkeményedés körülményei alapján csoportosítják. Ezek alapján megkülönböztetünk forró-hideg és hideg-forró eljárást. A két elnevezéssel a ragasztófelvitel és kikeményedés hőmérsékletére utalunk. A "forró-hideg" eljárás olvadékragasztókkal, a "hideg-forró" pedig diszperziós kondenzációs, vagy hőaktiválású polimerizációs ragasztókkal valósítható meg. A ragasztóanyag felvitel mindkét esetben végezhető a megelőző technológiai fázisban is (pl. élfóliák gyártásakor), ilyenkor forró-hideg vagy hideg-forró reaktiválásos módszerről beszélünk. Forró-hideg módszer: Jelenleg az élragasztások legelterjedtebb módszere, amely az olvadékragasztók alkalmazására épül, egyenes és tagolt élek esetén egyaránt. Bármely típusú rövid idejü hőhatások során nem károsodó - élborító anyag esetén használható. (Ide sorolhatók a furnérok, a többrétegű papírvázas élborító anyagok, stb). A gépek egy-, vagy kétoldalas kivitelben készülnek és a következő fő egységekből állnak (lásd az ábrát): <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-321.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A kétoldalas élfóliázó gép felépítése 1-csíkokban, tekercsekben lévő borítóanyagok adagolására, illetve tárolására alkalmas egység; 2, 3-ragasztóanyag tartály, függőleges tengelyű adagolóhengerrel; 4-szorítóhengerek; 5-hosszvágó egység; 6-marófejek a borítóanyag színbemarására; 7-csiszolóegységek (furnér élborításoknál). A ragasztóanyag hőmérséklet változását a 284. ábrán követhetjük nyomon. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-322.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A forró-hideg eljárás hőmérséklet változásának jellemző mértéke. $\mathrm{A}-\mathrm{B}$ a ragasztóanyag felvitele; $\mathrm{B}-\mathrm{C}$ a nyílt idő; $\mathrm{C}-\mathrm{D}$ a nyomószakaszban eltöltött idő A tartályban 190-220 ${ }^{\boldsymbol{\circ}}$ C-ra melegített anyag $\mathbf{1 6 0 - 1 8 0}{ }^{\mathbf{0}} \mathbf{C}$-ra fútött felhordó hengerrel jut a lap élére, vagy a borítóanyag hátára úgy, hogy ott zárt, összefüggő réteg képződjön. A ragasztóanyag mennyiség és a lap tömörségétől függően $\mathbf{1 5 0 - 2 5 0} \mathbf{g} / \mathbf{m}^{\mathbf{2}}$. A ragasztóanyag felvitel és az élborító anyaggal való találkozás közötti nyílt idő a gépkonstrukciótól és az előtolási sebességtől függ. A borítóanyag hosszának levágása után az első szorítóhenger kb. $\mathbf{2 0 0} \mathbf{N}$ erővel szorítja össze a felületeket, a következő hengerek szorítónyomása fokozatosan csökken. Mérések szerint a ragasztó lehűlése, illetve kötése 3-5s alatt történik meg. Az alkalmazható előtolási sebesség a $\mathbf{2 5 - 5 0 ~ m} / \mathbf{m i n}$ értéket is elérheti. A reaktiválásos módszerrel a bevonatok hátoldalára korábban felvitt, kb. $\mathbf{8 0 - 1 2 0} \mathbf{g} / \mathbf{m}^{\mathbf{2}}$ ragasztót $\mathbf{2 5 0 - 4 0 0}{ }^{\mathbf{0}} \mathbf{C}$-os forró levegővel ömlesztik meg. A hideg-forró eljárás: A szobahőmérsékletű ragasztóanyag felvitele után a megkeményedés hő és nyomás hatására jön létre. Főként nagy hőállósági igények esetén használják. A hőmérsékletváltozás lefolyása a 285. ábrán látható. Folyamatos működésű és szakaszos üzemű berendezéseken valósítható meg. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-323.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A hideg-forró eljárás jellemző hőmérséklet változása. A, B- a nyomószakaszban eltöltött idő A folyamatos eljárásnál a ragasztót mindkét felületre felhordják. Egyesítés után a hőközlés fűtött hengerekkel, szakaszos berendezésen pedig fútött síneken keresztül történik, a nyomást pneumatikus úton hozzák létre. Ismertek nagyfrekvenciás melegítőzónával ellátott élbevonó gépek is. Az aktiváló eljárás fóleg termo-aktiválású diszperziós ragasztókkal valósítható meg. A ragasztóréteggel korábban ellátott élbevonó anyagot a felülettel való találkozás előtt meleg le- vegővel aktiválják. Az eljárással $\mathbf{5 0 ~ m} / \mathbf{m i n}$ előtolás is elérhető. Ennek megválasztásakor figyelembe kell venni a véglevágó szerszám működésének ütemét is. A berendezések teljesítőképessége ezért nagymértékben függ az alkatrész hosszától. Élborítás szoft-forming eljárással: Síklapok, profilozott éleinek borítására alkalmazott, folyamatos előtolással működő berendezések esetén a profil alapja ez által az él- és felületborító anyagok találkozásának helye határozza meg a borítható oldalélek számát (Lásd 286. ábrát). A mechanikai megmunkálás pontossága, a maráskor, bázisfelületként használt borított lapfelület geometriai tulajdonságai alapvetően meghatározzák az élborítás minőségét. A szűkséges az 287. ábrán láthatjuk. A ragasztóanyag felvitele a borító hátoldalára történik. Figyelembe kell venni a megkeményedett ragasztóréteg (általában olvadékragasztó) színét is, amely a kikeményedés után nem kívánatos vékony csík formájában látható. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-324.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Élkialakítási lehetőségek a szoft-forming eljárási technológiában <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-325.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra 287 A szoftforming műveletek sorrendje #### 6.1.9.5. Szendvicsszerkezetek ragasztása Az ajtók és hasonló termékek (szendvics szerkezetek) gyártására a szokványos sokemeletes prések, be- és kirakó-berendezéssel; vagy a nagy felületű, rövid idejű ütemprések nem alkalmasak. Az alkalmazható présrendszerek két alapvető csoportba sorolhatók: a) Rendszerek, amelyeknél a prések mozognak: körbe (Fama Rotation), vízszintesen (Bürkle), függőlegesen (Sergiani). Ezeknek a rendszereknek az előnye, hogy a prés előtti és utáni szállítási szűkséglet minimális. b) Rendszerek, amelyeknél a berakó- és rakodó-berendezéseket mozgatják: függőlegesen (Fama Vario), vízszintesen (Wemhoner). A berendezések ismertetése "ABC"- sorrendben következik. Bürkle-rendszer. A Bürkle-cég által kifejlesztett présrendszer egymás mellé épített függőleges présegységekből áll, amelyek egy fix berakó állomás előtt mozognak._A függőleges présegységek sajátossága, hogy egy függőleges présegység két présből áll. Az alsó prés egy alulról, a felső prés pedig egy felülről ható hidraulikáva1 rendelkezik. A mereven beépített középső lap az alsó présnek a felső, illetve a felső présnek az alsó lapja. Meg kell azonban jegyezni, hogy mind az alsó, mind a felső présbe további préslapok építhetők be, azaz növelhető a présszintek száma. Ugyanakkor tetszés szerinti függőleges présegység sorolható egymás mellé. Az elemzést 3 függőleges présegységből álló rendszeren végezzük, ahol egy függőleges présegység két, kétszintes présből áll (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-326.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Két, kétszintes préssel ellátott, 3 függőleges présegységből álló prés rendszer ( 12 szint). Ennek a rendszernek, egy négyszintes préssel szembeni előnye, hogy rövidebb a pihentetési idő (nyílt idő + zárt idő), mivel két ajtólap összeforgatása után történik a berakás. A rendszer hátránya az, hogy állandóan nagy tömeget kell elindítani, illetve lefékezni. Egy további hátrány a hő - és villamos vezetékek állandó mozgása. A berakás történhet szalagtálcával, vagy kétszalagos rendszerrel. Fama Rotation rendszer. A forgó présberendezést a Fama cég (Atlas-multiprés) gyártotta először, melyet átütö sikerrel alkalmaztak az ajtógyártásban (lásd az ábrát). Négy változatban gyártják: 4 prés egy-egy, vagy két-két szinttel; 6 prés egy-egy, vagy két-két szinttel. Ez a forgó prés technikailag merész megoldásnak számít, melynek alap-ötlete valószínűleg a csillagprésen alapszik. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-327.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Fama Rotation rendszerű forgóprés a berakó oldalról nézve. A forgó présberendezés töltése kétféle módon történhet: a) az alsó null-ponton. (Ilyenkor hátrányos a munkacsarnokban az "óriáskerék" nagy magassági mérete). b) a felső null-ponton.(Ebben az esetben a prést a "pincében" kell elhelyezni). Ez ugyan meglehetősen drága megoldás, de nagy előnye ennek az elrendezésnek a gyártócsarnok jobb áttekinthetősége. Amikor megjelent ez a prés, egyesek nagy sikerében hittek, mások pedig a mérnökök rögeszméjének tartották. Ezek a kétségek nem voltak alaptalanok, mivel: * ilyen nagy tömeg forgómeghajtása- az első prések gyártásának idejében- még nem volt olyan biztonságosan és elegánsan megoldható, mint ma; * a berendezés összes tömege több mint, 60 t; * a fűtőközeg- és a villamosvezeték meghibásodási lehetősége nagy; * a terjedelmes hidraulikus rendszerben szintén nagy a meghibásodás veszélye; * nagy a beruházási költség, ami nemcsak a berendezésre, hanem az alapozásra (pince) és a csarnok belmagasságára is vonatkozik. Meg kell azonban jegyezni, hogy a berendezés előnyei felülmúlják a lehetséges hátrányait és így a forgóprést, világszerte sikeresen alkalmazzák. Végezetül megállapítható, hogy a Fama Rotation rendszer technikai adatai még ma is nagyon érdekesek. Az alkalmazási köre csak azért csökken, mert ma már egyszerűbb, sokszor olcsóbb megoldások vannak. A helyszűkséglete (magasságban és szélességben) szintén a rendszer ellen szól. Fama Vario rendszer. A Fama cég egy különös présrendszert fejlesztett ki. Minden hagyományos megoldást félretett és a legújabb technikai lehetőségeket használták fel (lásd az ábrát). <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-328.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A Fama Vario rendszer, három préselemes sémája. 1- préselem, 2- közös présállvány, 3- a préselemek zárásmechanizmusa ( Pl. orsók), 4- a présnyomás emelés mechanizmusa, 5 - berakó-berendezés, 6- a magasságállítás meghajtása, 7 - állvány a préselt alkatrészek tárolására, 8-a magasságállítás meghajtása. A Vario-rendszer (a 3 préselemes kivitel) az alábbi lényeges tulajdonságokkal rendelkezik: - teljesen azonos, egymástól külön működő préselemekből áll, amelyeket egy közös présállványba, egymás fölé helyeznek el. - nincs préslapokat működtető hidraulika. - minden egyes préselemnek külön mechanikai mozgatórendszere van. - a nyomásnövelés membrán segítségével történik (Présnyomás: max. $1,0 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$ ). - a membrán felosztható, így egyes részek kikapcsolhatók (pl. ha a présfelület kihasználásában különbségek vannak). - minden egyes préselem - tetszés szerint - egy, vagy kétszintes lehet. (Így maximálisan 12 alkatrészt lehet egy ciklusban préselni). - a berakás szalagtálcával történik, egyidejű kiszedéssel. A munkadarabokat (ajtókat) folyamatosan összeforgatják, melyeket szállítószalag adagol a be-rakó-berendezésbe. A berakó-berendezés szalagtálcája állandó sorrendben tölti a présemeleteket az alkatrészek egyidejű, a tároló állványra történő kitolásáva1. A tároló állvány több emelettel rendelkezik, mint ahány présemelet van. Ez a megoldás biztosítja az alkatrészek hűtését és pihentetését. A préstestek alacsony építési módja miatt (a hidraulika elmaradása) nincsenek hosszú függőleges szállítási utak, ami rövid zárási időt tesz lehetővé. A préselemek egymástól függetlenül működhetnek. Megfelelő vezérlés alkalmazásával minden préselem külön présidővel, présnyomással és hőmérséklettel rendelkezhet. Sergiani LAS rendszer. Ennél a 10 emeletes berendezésnél elsősorban az alábbi technikai finomságokról van szó: - mindig csak egy emelet nyit, a többi teljes nyomás alatt marad, - a préstest függőlegesen mozog, így a berakási sík mindig állandó marad. A többi rendszer sokkal bonyolultabb technikai megoldásokat alkalmaz: a függőleges körmozgás miatt (Fama Rotacion), a berakó-berendezés függőleges mozgása miatt (Fama Vario), több prés (Bürkle), illetve a berakó-berendezés vízszintes mozgása miatt (Wem-honer). A Sergiani Cég több évtized óta építi a LAS-típusokat. Annak ellenére, hogy már több százat gyártottak belőle az ismertsége nálunk nem arányos a technikai előnyeivel. A LAS-rendszer az alábbi elven működik (lásd az ábrát): <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-329.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > A Sergiani LAS 230 rendszer munkafolyamata. 1- rögzített présállvány, 2- hidraulikusan mozgatott állvány, 3- a mozgatott állvány hidraulikája, 4- préslapok, 5- felső nyomás hidraulikus hengere, 6- véghelyzet kapcsoló, a mozgó préstest a munkasíkba való beállításához, 7- ellenhidraulika (a munkasíkon levő emelet nyitásához, a többi emelet teljes présnyomásának a megtartása mellett), 8- préstér, 9- szalagtálca, 10 leszedő-asztal, 11-12- munkadarabok. A teljes prés az állvánnyal, a felső- és alsó asztalla1, a préslapokkal és a hidraulikus hengerekkel együtt mozog egy rögzített állványban, mint egy lift segítségével. A "lift" felfelé menet közben minden emeletnél a munkasíkban megáll. A préselt alkatrészeket egy szalagtálca kitolja, visszafelé pedig berak a présbe egy újabb munkadarabot. Az egyes emeleteket egy ellenhidraulika nyitja. Záráskor az ellenhidraulika rugalmasan "utánenged" A ciklus a felső végállásban végződik. Nyitáskor az egész préstest lefelé mozog, a legfelső emelet nyit. A présidőt szűkség szerint az alsó végállásban való megállással lehet hosszabbítani a technikailag szűkséges minimális présidőn túl. Kisebb kapacitásszűkséglet esetén egy, vagy több emelet a munkaciklusból kihagyható. A LAS-rendszer előnyei: * Minimális helyigény, ezért jól beiktatható szűk, vagy kedvezőtlen helykörülmények között zajló bonyolult munkafolyamatokba. * Minimálisak a szállítási utak, nincsenek gyors mozgások, ezért kicsi a hibalehetőség és megfelelően nagy a kihasználtság foka. A mindennapi gyakorlatban a bonyolultnak ható hidraulika (a préstest mozgatásához és a présnyomás kialakításához, illetve az ellenhidraulika a présemeletek szétnyitásához rendkívül zavarmentesnek bizonyult. A hátrányai inkább az elvi felépítésben keresendők. Ha pl. meg akarják emelni az előírt maximális fajlagos présnyomást $\left(0,5 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}\right)$, vagy az előírt présnyomás mellett a munkadarabok méretét, akkor egy teljesen új prést kell tervezni és építeni. A kis helyszűkségletük és egyszerű berakó- és kiszedő technikájuk miatt a LAS prések a bútoriparban is jól alkalmazhatók. A rendszerből adódó hosszú présidő és a nagy kapacitás miatt lehetővé válik a lassabban kötő, olcsóbb és nagyobb adalékanyag tartalmú ragasztók, vagy alacsonyabb préshőmérsékletek ( $100^{\circ} \mathrm{C}$ ) alkalmazása. Ez egy fontos gazdasági tényező, mivel nem mindegy, hogy a saját energiaellátást egy $\mathbf{1 0 0}^{\boldsymbol{\circ}} \mathbf{C}$ alatt vagy felett működő kazánberendezésre kell méretezni. Wemhoner rendszer. Akapacitás szűkségletének megfelelő számú prést egymás mellé helyeznek. A berakás, illetve a kiszedés keresztben mozgatható szalagrendszerekkel történik (lásd az ábrát), ahol 3 db, 4-4 emeletes préssel sorba kötött rendszert vizsgálunk. Két prés zárva van, miközben a harmadikat újra töltik. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-330.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra szintes hőprés; 17- többszintes kiszedőkas ábra. A Wemhoner rendszer munkafolyamata 1-keresztirányú szállítókocsi; 2- emelőasztal; 3- adagoló berendezés; 4- csiszológép; 5- központosító görgősor; 6- edzőfelhordó gép; 7-ragasztó-felhordógép; 8- tárcsás görgősor, for-dító-berendezéssel; 9- tárcsás görgősor; 10- kö-zéprész-szállítóberendezés; 11- keresztirányú átadó; 12- szállítószalag automatikus közép-és fedőrész adagolóval, , illetve összerakóhellyel; 13- keresztadagoló furnértárolóval; 14- szállítószalag; 15- többszintes berakókas; 16- több- A két-, vagy többemeletes préseket egy mozgatható berakó-berendezés kapcsolja össze. A rendszer az adott szűkségleteknek megfelelően jól alkalmazkodik, a prés és az emeletszám kiválasztása révén. A rendszer előnye - a Bürkle-rendszerhez hasonlóan - az üzemi feltételekhez való jó alkalmazkodás. Minden alapadat változtatható: a prések száma, az emeletek száma, a fűtőlapok mérete, a présnyomás stb. Az egy-egy központi dugattyúsorral rendelkező prések lényeges szerkezeti ráfordítás nélkül a vevő speciális kívánságai szerint építhetők. Nehezebb probléma a prés előtti és mögötti anyagmozgatási probléma megoldása. Mivel a négy emeletet egyszerre kell tölteni, hosszú fekvésidők keletkeznének. Ezért egy négyemeletes közbenső tárolóegységet célszerű alkalmazni. Már a berakó-berendezésbe való bemenet közben egy fotocella ellenőrzi a munkadarabok hosszanti és szélességi elhelyezkedését. Így megakadályozható a hibás berakás. Hátrányos a Wemhoner rendszer nagy helyszűkséglete (az összes szélesség: kb. 12000 mm; az összes-hosszúság: kb. 24000 mm ) a párhuzamosan álló prések és az előtte és mögötte keresztirányban futó berakó- és rakodó-berendezés miatt. A legegyszerúbb és legáttekinthetőbb a Sergiai Cég 10 emeletes LAS 230-as préssel működő rendszere. Az összes szállító berendezés egy síkban fekszik, amely szalagtálcából és a kiszedő-görgőpályából áll. A többi feladatot a hidraulika rendszer látja el, amely csak látszólag komplikált. A LAS 230 hátránya a fajlagos présnyomásban $\left(0,5 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}\right)$ és a préslapok méreteiben $(1250 \mathrm{~mm} \times 2300 \mathrm{~mm})$ található. Hosszabb préslapok a fajlagos présnyomást csökkentik. Nagyon jól áttekinthető és helytakarékos a Fama Vario rendszer is. Ennél a rendszernél a szabványosított préselemek, amelyek egymástól függetlenül működnek, egy közös présállványban vannak felfüggesztve. A préslapokat mechanikus rendszer zárja. A nyomást 7,0 $\mathrm{N} / \mathrm{mm}^{2}$-ig egy membrán állítja elő. Az alkatrészeket, egy relatív bonyolult mechanizmus viszi (vízszintes irányban) a berakó-berendezésbe. A kész alkatrészeket tároló állvány a prés mögött helyezkedik el, amely egyben hűtöállványként is szerepelhet. A Wemhoner Cég a szűkséges mennyiségű teljesítmény és présnyomás előállításához három, egymás mellé helyezett, 4 emeletes présből álló rendszert kínál. A berakó- és a kiszedő berendezés keresztirányban mozog a prés előtt, , illetve után. Egyszerű- a vevő kívánságai szerint flexibilisen alakítható- a rendszer felépítése. A nagymennyiségű szállítóberendezésnek nagy a helyigénye. Az egységenkénti 4 emelet miatt relatívan kritikus nagyságú pihentetési idővel kell számolni. A Bürkle Cég rendszere szintén 3 egymás mellé helyezett présegységgel rendelkezik, amelyek együtt, egy egységként mozognak oldalirányban. Minden présegység két présből áll, melyek egymás felett helyezkednek el. A prések egy, vagy kétemeletesek lehetnek. A Wemhoner préshez képest egyszerűbb szállító berendezéssel rendelkezik (nincs oldalirányú mozgása). Hátrányként jelentkezik viszont a nehéz présegység rövid ütemű indítása, illetve lefékezése. A Fama Rotation 6, kétemeletes prése körmozgást végez, amelynek nagy a helyszűkséglete. Ezt a rendszert világszerte majdnem minden ajtógyárban alkalmazzák, de ettől függetlenül, túl körülményesnek kell tekinteni. **Ragasztók felosztása eredet és felépítés szerint** # 1. Természetes eredetű ragasztók A természetes ragasztók alap-polimerei a természetben adottak. A növényi és állati eredetű ragasztóanyagok polimerei a növényi, illetve állati élővilág építőanyagai vagy termékei; az életfolyamatok során bioszintézissel keletkeznek. Az ásványi eredetű ragasztók a földkéreg alkotóanyagaiból, illetve a földkéregből nyert fosszilis anyagokból készíthetők. ## 1.1. Növényi eredetű ragasztók A növényeket (fa, len-, kender-, gabonaszalma stb.) felépítő anyagok és bizonyos fák nedveként nyerhető kaucsuklatex, továbbá egyes növények terméséböl kivont makro-molekuláris anyagok, kisebb-nagyobb fizikai módosításával vagy kémiai átalakításával ragasztási célokra alkalmas anyagok készíthetők. ### 1.1.1. Cellulóz származékok A cellulóz az egyik legfontosabb, a Földön legnagyobb mennyiségben előforduló makromolekulájú anyag. A növényi sejtfal építőanyaga. A levegő szén-dioxidjából és vízből bioszintézissel keletkezik. Cellulóz-nitrát: Cellulózból, salétromsav-kénsav-víz keverékéből nitrálással készül. Ragasztó céljára a 10,5-12,4\% nitrogéntartalmú cellulóz-nitrát alkalmas. Fizikai úton (száradás) kötő ragasztó. A cellulóz-nitrát legfontosabb felhasználási területe a nitrolakk-ként való felhasználás. A magas nitrálási fokú (>13\%) termékek robbanóanyag-alapanyagok ( ), a kámforral lágyított cellulóz-nitrát a celluloid (N tartalom: $11 \%$ ). A cellulóz-nitrát hígítószereként, etanol, benzin, toluol, használható (tűzveszélyes NINÓ! NINÓ! \&). A kereskedelemben forgalmazott cellulóz-nitrát ragasztók a kötőanyagon kívül lágyítókat (pl. kámfor, dibutilftalát), továbbá töltőanyagot és pigmentet is tartalmazhatnak. A celluóz-nitrát különböző gyantákkal jól kombinálható. Rugalmas kötésekhez előnyös alkidgyanták, fenolgyanták vagy poli (vinil-acetát) hozzákeverése. A keményítővel szemben penész- és rothadásálló. Alkáliákkal, fénnyel és oxigénnel szemben is relatíve ellenálló. Vízzel, olajokkal, szerves oldószerekkel és savakkal szembeni ellenálló képessége kicsi. A század elején nagy sikert ért el a cellulóz-nitrát ragasztóval dolgozó AGO-eljárás a cipöiparban (gumi cipőtalp ragasztása). A cellulóz-nitrát egyike volt az első, átlátszó biztonsági üvegragasztóknak. Felhasználták öntapadó ragasztószalagok készítésére is. Jelentősége napjainkban csekély. Kis mennyiségben a papír-és bőriparban használatos. Alkalmas celluloid, cellulóz-aceto-butirát és poli(metil-metakrilát) ragasztására. Cellulóz-acetát: A cellulóz ecetsavval képezett észtere. A cellulóz-acetát hidrofób, rideg, nehezen oldható műanyag. A legtöbb oldószerben (pl. aceton) jól oldódik. Műselyem gyártására, fólia készítésére (foto-filmek, mozifilmek anyaga), lakkok kötőanyagául és ragasztásra használják. Alkalmas bőr, papír, fa, textiliák hőaktívalásos ragasztására is. Gyantákkal kombinálva ragasztószalagok gyártására is alkalmas. Szerkezeti ragasztásokhoz nem megfelelő. Adhéziója gyenge fémekhez, üveghez, gumihoz, de kerámiához kielégítö. Maximális felhasználási hőmérséklete $50^{\circ} \mathrm{C}$. Cellulóz-aceto-butirát: A 40-50\% butirát- és 16-24\% acetát-tartalmú észterek formadarabok, csövek előállítására használatosak, de ezek alkalmasak ragasztási célokra is. Metil-cellulóz: Legnagyobb jelentősége a víz-oldható termékeknek van. Főleg védőkolloidként, sűrítő- és kötő-(ragasztó-) anyagként használatos. Etil-cellulóz: Hőre lágyuló műanyag. Savaknak, lúgoknak ellenáll. Elsősorban formadarabok és lakkok készítésére használják. Ragasztófilmje lágyabb és rugalmasabb, mint a cellulóz-észtereké. Cellulóz-nitráttal keverve növeli annak szilárdságát. Papír, szövet és celofán ragasztására használható. Karboxi-metil-cellulóz /CMC/. Kereskedelmi forgalomba vizes paszta, vagy por formában kerül. Magasabb hőmérsékleten könnyen bomlik. Jó filmképző tulajdonságú. Védőkolloidként emulgeáló- és sűrítőszerként (festék- és textilipar) használatos. Az építőanyag-ipar a cement reológiai tulajdonságainak javítására használja. Ragasztóként jelentős a kerámia iparban és a papíriparban. Általánosan használatos, mint tapétaragasztó ### 1.1.2. Keményítők A keményítő már az ókorban is ismert és használt anyag volt. Ipari méretű felhasználása a XIX. században a textil-, papír-, majd az élelmiszeriparban kezdődött. A növények belsejében bioszintézissel képződik. Az alapmolekula az $\alpha$-d-glükóz, amelyböl két molekula összekapcsolódásával a maltóz, majd a polimer keletkezik. A polimer átlagos polimerizációs foka 1000-2000. A lineáris polimert amilóznak, az elágazottat amilopektinnek nevezik. A legfontosabb keményítőforrások a burgonya, a kukorica, a búza és a rizs. A burgonyakeményítő: a burgonyából zúzás után egyszerű kimosással nyerhető. A burgonya, keményítőtartalma kb. $20 \%$. A burgonyakeményítő fehér vagy sárgás színű, szemcséi nagyok, egyedi vagy $2-4$ szemből összetettek. Méretük változó $70-100 \mu \mathrm{~m}$, rétegződésük excentrikus, alakjuk szabálytalan vagy tojásdad. A kukoricakeményítő kinyerése nehézkesebb. Keményítőtartalma 55-60\%. A szemcsék mérete 12-18 $\mu \mathrm{m}$. A külső réteg szemcséi sokszögűek, a belsők kerekdedek. Rétegződés nincs; gyakori a háromsugaras repedés. Ragasztófilmje merev, rideg. A búzakeményítő a búza tömegének 60-70\%-t alkotja. Kinyerése egyszerű, a búzaliszt vizes áztatásával. Két jól elhatárolható szemcseméret-tartományban fordul elő: $2-9 \mu \mathrm{~m}$, ill. $20-30 \mu \mathrm{~m}$. A kis szemcsék kerekdedek, ritkán sokszög alakúak, a nagyok lencse formájúak Ragasztó filmje papír jellegű, könnyen repedezik. A rizskeményíťo kinyerése körülményesebb. Keményítőtartalma 70-80\%. Szemcséi a legkisebbek, $6 \mu \mathrm{~m}$ körüliek, sokszögüek. A rizskeményítő kiváló filmképző. A keményítő vizes főzéssel nyert csiriz-készítmények ragasztóként használhatók. A ragasztókötés azonban gyenge, nedvesség-érzékeny, vízgőz hatására degradációt szenved. További feldolgozásához a keményítőt általában lebontják, így kisebb móltömegü poliszacharidokat, dextrineket nyernek. Ezeket lágyító- és stabilizáló adalékokkal keverve borítékok, bélyegek és egyéb papírgyártmányok (pl. üvegcímkék) készítéséhez használják. A nagy viszkozitású, dextrin alapú ragasztóanyagok címkézésre és a dohányiparban cigarettagyártásra használhatók. ### 1.1.3. Kaucsuklatex A kaucsuklatex ismerete Amerika felfedezéséig vezethető vissza. Az anyag neve az inkák nyelvén "cahuchu" volt, ami könnyezö fát, a fa könnyétjelenti. A vadon termő növények között több olyan található, amely latexet ad. Napjainkra azonban egyeduralkodóvá válta "Hevea Brasiliensis", amely eredetileg Braziliában az Amazonas menti őserdőkben őshonos. A legnagyobb ültetvények jelenleg Délkelet-Ázsiában vannak, ezek adják a világ összes természetes kaucsuktermelésének 90\%-át. A természetes kaucsuk, szénhidrogén, az izoprén polimere. Móltömege $10^{5}-10^{6}$, üvegesedési hőmérséklete $73^{\circ} \mathrm{C}$, szobahőmérséklet körül ( $T_{\mathrm{m}}=29^{\circ} \mathrm{C}$ ) kristályosodik. A latexben a kaucsukszemcsék közelítöleg gömb alakban vannak jelen, ezeket fehérjeburok veszi körül, amely negatív töltésű és ez akadályozza meg a polimer szemcsék egyesülését és kicsapódását. A vizes alapú latexek ragasztóként való használatának előnye - környezetbarát voltukon kívül - hogy velük a ragasztás nedves felületen is végrehajtható. A természetes latex hajlékony, jó tapadási szilárdságú filmet ad. Fő felhasználási területei a papír-és fafeldolgozó ipar. Ragasztóként a latexből, koaguláltatással kinyert, majd mechanikai úton (hengerléssel) lebontott természetes kaucsukot oldatok formájában is felhasználják. Oldószerként benzin, benzol, toluol és klórozott szénhidrogének használhatók. Szárazanyag-tartalmuk 12-20\%. A természetes kaucsukoldatokkal létrehozott ragasztókötések vízállók; olajokkal, oldószerekkel és oxidálószerekkel szembeni ellenállásuk gyenge. A ragasztások maximális tartós használhatósági hőmérséklete $60^{\circ} \mathrm{C}$, térhálósított rendszereknél $90^{\circ} \mathrm{C}$. Fő felhasználási területük: porózus anyagok (fa, bőr, textília) ragasztása, fém-gumi ragasztása. Használják a cipöiparban, ideiglenes kötést adó, ún. "bőrcementként", és alkalmas öntapadó ragasztószalagok gyártására is. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j004/j004-331.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Ábra > A híres kauri gumi hasonlít a borostyánhoz, sok ezer évvel ezelőtt egy nagy pókot zárt be és örzött meg az utókor számára. ## 1.2. Állati eredetű ragasztók Az állati eredetű ragasztóanyagok, az enyvek lényegében víz-oldható fehérjék, amelyek az állati szervezetben bioszintézissel képződnek. Alapvegyületeik az $\alpha$-aminosavak. A fehérjemolekulák alakja lehet globuláris vagy fibrilláris. A globuláris fehérjék egy része kristályosítható. Oldhatóságuk különböző: az albuminok vízoldhatók, a globulinok sóoldatban, a prolaminok alkoholban oldódnak. A fehérjeoldatok semleges sóoldattal reverzibilisen koaguláltathatok. Melegítés, savak, különböző anyagok hatására a koaguláció irreverzibilis. Ilyenkor a fehérje denaturálódik. Összetételük alapján két nagy csoportba oszthatók: -egyszerű fehérjék vagy proteinek, csak aminosavakat tartalmaznak; -összetett fehérjék vagy proteidek, felépítésükben az aminosavakon kívül egyéb anyagok is részt vesznek. Kazeinenyv: A kazein a tej fehérjéinek egyike. Az összes tejfehérje 76-86\%-a kazein, a fennmaradó rész a savófehérje. Ragasztási célokra por formában kerül forgalomba. Ezt vízbe keverve lehet feldolgozni. A ragasztókötés a víz elpárologtatósával (száradás ) szilárdul meg. Tulajdonságai az egyéb vizes alapú, természetes eredetű ragasztókénál jobb, kültéri használatra azonban ez sem alkalmas. A száraz meleget $+70^{\circ} \mathrm{C}$-ig tűri, azonban gőz hatására a ragasztókötés elveszti szilárdságát és hajlamos bomlásra. Szerves oldószerekkel szembeni ellenállása jó. Mivel a kazein lúgos kémhatású, előnyösen használható nagy gyanta- és olajtartalmú fák ragasztására, azokat ugyanis a felületen elszappanosítja és a szintetikus ragasztókénál jobb kötést ad. A kazein ragasztókötések szívósságának növelésére gyakran keverik egyéb vizes bázisú ragasztókkal. Természetes vagy szintetikus kaucsuk-latexszel kombinálva jobb kötésszilárdság és növelt öregedésállóság érhető el. Ezek a ragasztókötések nedvesség-, időjárás- és biológiai hatásra a módosítatlan kazein ragasztókhoz hasonlóan viselkednek. Az ilyen keverékeket, főleg fa- és fém ragasztásához, továbbá műanyagok fához és fémhez való ragasztására használják. Glutinenyv: A glutinenyv egyike a legrégebben ismert és felhasznált ragasztóanyagoknak. Állati eredetű, kollagén (vázfehérje) tartalmú nyersanyagokból nyerik. Fizikai úton, száradás útján köt. A nyersanyag fajtája szerint korábban megkülönböztettek bőrenyvet, csontenyvet, halenyvet stb. Ezeket ma összefoglalóan glutinenyvnek nevezik. A glutinenyvek közül ma a bör- és csontenyv a jelentős. Az enyvek por, szemcsés anyag, ritkábban gyöngy, táblák, ill. enyvkocsonya formájában kerülnek forgalomba. Színük világossárgától a sötétbarnáig terjed. Az enyvet $60-70^{\circ} \mathrm{C}$ hőmérsékleten dolgozzák fel. A glutinenyv nagy előnye, hogy a ragasztókötés lehülésekor - kis ragasztókoncentráció esetén is - az enyv gyorsan átmegy szolállapotból gél állapotba, így azonnal kielégítő kezdeti tapadó szilárdságot ad. Minthogy a glutinenyvet porózus, nedvszívó anyagok - fa, papír, bőr, textíliák - ragasztására használják, ezt fokozza a pórusokba ágyazódó ragasztóanyag mechanikai adhéziója is. A glutinenyv előnyös tulajdonsága még, hogy levegőbekeveréssel könnyen habosítható. A glutinenyv habot a gyufaszálak jobb égésének biztosítása céljából azok impregnálására használják. A glutinenyv ragasztókötések majdnem minden szerves oldószerrel szemben ellenállók, azonban víz, nedvesség és mikroorganizmusok hatására lebomlanak. Különbözö additívokkal ${ }^{\text {4 }}$ elérhető, hogy a glutinenyv feszültség- és hullámosodás-mentes ragasztókötést adjon. Így felhasználási területe - a szintetikus ragasztók térhódítása ellenére - a könyvkötészetben, a kasírozó üzemekben és a karton-előállításban bővül. A glutinenyvet - az eddig említetteken kívül - a csiszolóvászon és csiszolókorong gyártásban is használják, mint kötőanyagot. Véralbumin-enyv: A véralbumin szárított állati vérfehérje. Világosbarna por formában forgalmazzák, melyet lúgos $\mathrm{p}_{\mathrm{H}}$-értékre beállított vízben elkeverve kapják a ragasztót. A ragasztókötés $80^{\circ} \mathrm{C}$-os szárítással, illetve a fehérje koagulációjával alakul ki. A véralbumin ragasztókötések vízállók, még forrásban levő víz hatásának is ellenállnak, azonban bio$\underline{\text { degradációra }}$ hajlamosak. Öregedésállóságuk mérsékelt, csak beltéri használatra kerülö tárgyak ragasztására alkalmasak. Főleg rétegelt lemezek, pórusos anyagok, (parafa, bőr, textília, papír) ragasztására használták. Karbamidformaldehid ragasztók módosítására is alkalmazzák. ## 1.3. Ásványi eredetű ragasztók Az ásványi eredetű ragasztók lehetnek szervetlenek (cementek) és szervesek (bitumen). Rendszerint kémiai vagy fizikai (ásványolaj-lepárlás) folyamat révén hozhatók feldolgozásra alkalmas állapotba. Felhasználásuk általában szűk körü, de az adott szakterületen nagy fontosságú és sok esetben pótolhatatlan anyagok. ### 1.3.1. Üvegömledék (üvegfrittek ) ragasztók Hő- és tűzálló fémkötések kialakítására kezdték alkalmazni az üveg-ömledék ragasztókat. Ez a ragasztás $540^{\circ} \mathrm{C}$-on $140 \mathrm{~N} / \mathrm{cm}^{2}$ nyíró szilárdságot ad. Az üvegragasztó hátrányai: szobahőmérsékleten törékeny, hőtágúlása kicsi, a ragasztás általában magas hőmérsékleten $\left(500-600^{\circ} \mathrm{C}\right)$ végezhető, a fémfelület előkészítési igénye bonyolult. A hátrányok miatt az üvegfrittek használata a rádió- és televíziócsövek gyártására korlátozódik, ahol az elektromos szigetelőképesség, a nagy kötésszilárdság és hőállóság továbbá a vákuumozott elektroncsövek előállításának lehetősége miatt szűkségesek. ### 1.3.2. Kerámia alapú ragasztók A kerámia alapú ragasztók általában alkáli-szilikátok, alumínium-foszfátok és hasonló vegyületek. Az üvegfritteknél általánosabban használhatók hőálló kötések kialakítására. A kerámia "cementek" különböző típusai felhasználhatók: kerámiák, üveg, kvarc, fémek (rozsdamentes acél, króm-acél, nikkel ötvözetek, platina), grafit ragasztására. A kötés hőállósága a típustól függően $400-2400^{\circ} \mathrm{C}$. A vízüveg a legegyszerűbb szervetlen ragasztó, amely színtelen, viszkózus, vizes, nátrium szilikát oldat. A ragasztó kezdeti ragadóssága kicsi, ezért a szubsztrátumok illesztése után a nyomást tartani kell a kötés megfelelő kialakulásáig. A száraz ragasztó törékeny és víz-érzékeny. A vízüveg jó hőálló ( $1100^{\circ} \mathrm{C}$-ig), és szervetlen anyag lévén penész- és baktériumálló. Savállósága jó, de lúgállósága gyenge. Legnagyobb felhasználója a papíriparipar: hullámpapír, karton és doboz gyártáshoz nagy sebességű gépeken is használható. Ezen kívül használják még: fémek, pl. réz- és alumíniumfóliák papírhoz, azbeszthez, üveghez történő ragasztására, üvegüveghez, -bőrhöz, -porcelánhoz, -kőáruhoz történő ragasztására, optikai üvegek, törhetetlen üvegek gyártására, fém, kerámia, azbeszt, üvegszál stb. alapú tűzálló-szigetelő lemezek előállítására, kályhák, kazánok, bojlerek hőálló ragasztójaként, öntvények, brikett és csiszolókorongok gyártásához. A foszfátcementek foszforsav-sók vagy foszforsav és fém-oxidok, hidroxidok, szilikátok kombinációi. A Zn-foszfát az egyik legfontosabb fogászati cement, szilikáttal kombinálva fogtömő anyag. Az Al-, Mg-, Cr-, Znfoszfátok $300^{\circ} \mathrm{C}$-ig melegítve jó hőállóságú kötést adnak. Ezek hőálló anyagok kötőanyagai. Ólom-oxid alapú cementek kerámiacsövek, -szelepek, kőagyag áruk és ammóniagáz-vezetékek javítására használják. Kéncementek. Az ömledékként jó szervetlen ragasztó, oxidáló savak tárolására szolgáló tartálykonstrukciók kialakításánál. Adhéziója fémekhez - különösen rézhez - általában jó. Tulajdonságai korom és poliszulfid hozzátétek hatására javulnak. Hidraulikus cementek a vízfelvétel révén kötő cementek. Ide tartoznak a portlandcement (kalciumszilikát, kalcium-aluminát), bárium-aluminát, bárium-szilikát, mész és gipsz. Ezek fontos kötőanyagok a magas- és mélyépítészetben, út- és hídépítészetben. ### 1.3.3. Bitumen A bitumen zömében szénhidrogénekböl álló, oxigéntartalmú szerves vegyületeket is tartalmazó, sötét színű, amorf anyag. A kőolaj lepárlási maradéka. Víz-, sav- és lúgálló, de oldószerek és olajok megtámadják. Hideg- és hőállósága $\left(45^{\circ} \mathrm{C}\right)$ gyenge. Felhasználják épületaljzatok, út- és hídburkolatok kötőanyagaként, csempe és parketta ragasztására. # 2. Szintetikus ragasztók /2. sz. melléklet/ ## 2.1. Polikondenzációs úton kötő ragasztók A polikondenzációs úton előállított ragasztóféleségek egyik jellegzetessége, hogy ún. egyensúlyi reakcióban keletkeznek. Ez azt jelenti, hogy az előállított termékben a kiinduló anyagok és végtermékek is jelen vannak, a kiinduló anyag kémiai természete és az alkalmazott feltételektől függő mennyiségben. A polikondenzáció másik jellegzetessége, hogy melléktermék, általában víz is keletkezik a folyamatban. Ennek mind a ragasztó előállításánál, mind a ragasztó kötésénél fontos szerepe van. A polikondenzációs folyamatok harmadik jellegzetessége, hogy ún. lépcsős folyamatok; a reakció elvben minden reakciólépés után leállítható, a keletkezett termék kinyerhető. Ez teszi lehetővé a féltermék, a ragasztógyanta előállítását, majd a kötési folyamat újraindítását. ### 2.1.1. Aminoplasztok (UF) Az aminoplasztok különböző amino-vegyületek és formaldehid reakciójában keletkeznek. A ragasztó gyanta állapotának elérésekor, melyet meghatározott viszkozitás mutat, a folyamatot hűtéssel, és a pH semleges értékre való álításával fejezik be. Ragasztáshoz a lelassított kémiai reakció sebességét katalizátorokkal és/vagy a hőmérséklet emelésével növelik meg. A technológiai szempontból kedvező 3,5- 4,5-ös pH-t savanyúan hidrolizáló sókkal, elsősorban ammónium-kloriddal, valamint gyenge savakkal, foszforsavval, oxálsavval stb. állítják be. A polikondenzációs folyamat eredményeképpen a gyanta térhálósodik, először gélesedik, majd szilárd, oldhatatlan, olvaszthatatlan állapotba kerül. A kötés ideje a ragasztó reakcióképességétől, az alkalmazott hőmérséklettöl és a katalizátortól függően 1-2 perctől 3-8 óra. A magas szabad formaldehid tartalmú ragasztók reaktívabbak. A kötéskor lejátszódó kémiai reakciók során formaldehid hasad le a kialakuló molekulából, (lehasadó formaldehid), mely a gyanta zsugorodásában is szerepet játszik. A karbamid formaldehid (UF) gyanták a faiparban legelterjedtebbek, mivel a lapgyártások (bútorlap, rétegelt lemez, forgácslap, farostlemez és MDF ) kötőanyagai. 50-70\%- os szárazanyag-tartalmú vizes oldatban kerülnek forgalomba - ma már csak alacsony szabad formaldehid-tartalmú - hidegen és melegen kötő formában. A tárolhatóságuk csekély, $1-3$ hónap. Ragasztóként való felhasználásukhoz a kialakuló rideg kötés miatt gyakran szintetikus és természetes töltő- és nyújtóanyagokat használnak. A karbamid-gyantakötések vízállósága nem a legmegfelelőbb. A vízállóság fokozása érdekében kombinált műgyantákat használnak. Leginkább melamint, (UMF) rezorcint (URF) és más fenolkomponensek kombinációkat alkalmaznak módosító komponensként. A tárolhatóság növelése érdekében a karbamid-gyantákat gyakran por-alakúra szárítják. Ilyen esetekben gyakran a töltőanyagokat is a rendszerbe keverik. A karbamid-gyanták kötéséhez leggyakrabban alkalmazott katalizátor az ammónium-klorid mellyel a kívánt $3,5-4,5-\mathrm{es} \mathrm{pH}$-t, a gyantára számolva $\approx 1,5 \%$ szilárd katalizátorral, illetve 100 ml gyantaoldatra számolva 6 $7 \mathrm{ml} 20-25 \%$-s ktalizátor oldattal lehet elérni. A gélesedési idő ilyen feltételek mellett $100^{\circ} \mathrm{C}$-on $1 \mathrm{~min}, 20^{\circ} \mathrm{C}$-on $\sim 2$ óra. A melamin-gyantáknál a kémiai egyensúly erősen a keletkező termék irányában van eltolva. Ennek következtében a melamin-gyanták vízállósága jobb, főzésállóak; formaldehid-leadásuk lényegesen kisebb. A melamin-gyanták kémiai szerkezete következtében a ragasztó szilárdsága is jobb, rugalmassága is nagyobb, mint a karbamid-gyantáé. A melamin-gyanták magasabb hőmérsékleten ( $65^{\circ} \mathrm{C}$ felett) kötnek, megfelelő minőségű kötést adva. Katalizátoruk ammónium só, vagy gyenge sav. $100^{\circ} \mathrm{C}$ felett katalizátor nélkül is megfelelő sebességgel és minőségben kötnek. Az aminoplasztok legnagyobb mennyiségű, legfontosabb felhasználási formái - a már tárgyalt kötőanyagok, ragasztók, lakkok mellett igen széles az egyéb felhasználási területük is. Présporok előállításához faliszt, kőzetliszt, pamut és viszkóz esetleg egyéb szálas anyagokat használnak vázanyagként. UF gyanta alapú présporok - jó fényállóságuk, tetszés szerinti színezhetőségük, magas fényük és jó elektromos szigetelőképességük alapján - alkalmasak villanykapcsolók, dugaszolok, elosztók, háztartási gépek vázának és alkatrészeinek, továbbá WC-ülőkék gyártására. Az MF gyanta alapú présporok magas (esetenként 280 $\left.{ }^{\circ} \mathrm{C}\right)$ hőállóságúak, ezért alkalmazhatók háztartási edények, fedők fogantyúinak, fütőtest és háztartási eszközök, továbbá lámpák alkatrészeinek gyártására. Az aminoplaszt alapú habanyagok kiváló hőszigetelő képességűek, alacsony sűrűségűek ( $7-10 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^{3}$ ). Mechanikai szilárdságuk kicsi, ezért beépítéskor bitumenbevonattal vagy fóliaborítással kell ellátni. Tetők, fütő- és melegvíz-vezetékek szigetelésére alkalmasak. A textílkikészítésben elsősorban a pamutszövet nemesítésére mind UF, mind MF gyantákat használnak módosított formában. A papíriparban az aminoplasztokat (elsősorban karbamid formaldehid ragasztókat) a papír nedves szilárdságának javítására használják, de emellett nő a száraz szilárdság, a repesztőszilárdság és a nedves beszakadási ellenállás is. Melamingyantát elsősorban nedvességálló térképpapír előállításához használnak. ### 2.1.2. Fenoplasztok (PF) Az első szintetikus műanyag a fenol-formaldehid gyanta volt, amelyet ugyan Baeyer már 1872ben előállított, de ipari alkalmazásra alkalmassá Bakeland tette 1907-ben. Termékét bakelitnek nevezték el. A fenoplasztok nyersanyagai fenolok és aldehidek. A fenolok közül a legfontosabb alapanyag maga a fenol. A fenolok megtalálhatók a feketeszén- és barnaszénkátrányban, de a felhasznált fenol nagy részét szintetikusan állítják elő. A fenolok jellemző szagú, általában szilárd, magas forráspontú anyagok. Vízben csak korlátozott mértékben oldódnak. Az aldehidek közül az iparban leggyakrabban a formaldehidet használják. Ez a legegyszerűbb aldehid $\left(\mathrm{CH}_{2} \mathrm{O}\right)$. Színtelen, szúrós szagú, irritáló gáz. Forráspontja $-21^{\circ} \mathrm{C}$. A kereskedelemben többnyire $40 \%$-os vizes oldatban (formalin) kapható A fenoplasztok (fenol-formaldehid) a fenol és fenol-homológ ragasztógyanták nagy szilárdságú víz- és főzésálló ragasztókötést biztosítanak emellett - adalékanyag nélkül is - bizonyos gombaállóságot is biztosítanak. Hátrányuk a sötétbarna szín, valamint a fenolok jellegzetesen kellemetlen szaga, amely az illékony fenol-komponens mérgező ( $\stackrel{\oplus}{\times} \notin \stackrel{\mathscr{P}}{\times}$: ) hatása. Reaktív ragasztók ezért hosszabb idejű tárolásuk problematikus. Mind hideg, mind meleg ragasztóként felhasználhatók. Hidegen a kötéshez a pH-t 1,0 körüli értékre kell beállítani, melyhez híg kénsavat, vagy p-toluolszulfonsavat használnak. Melegen $100^{\circ} \mathrm{C}$-on 7 - 8 -as pH mellett, $150-170^{\circ} \mathrm{C}$-on lúgos közegben, 10 - 12 -es pH-n térhálósítják őket. A fenol-gyanták híg alkoholban oldhatók, bizonyos típusaik vízoldhatók. A fenol-gyanták térhálósodásuk során a kondenzációs reakció miatt jelentősen zsugorodnak, felhasználásukkor ezért jelentősebb nyomást kell alkalmazni. A rezorcin-formaldehid gyanták a fenoplasztok különleges típusai. Szobahőmérsékleten, semleges pH mellett köt. Erős svas közegben is térhálósodik, ezt más fenol-gyantával való kombinálásánál alkalmazzák. Leglassabb a reakció 3,5-ös pH-nál. A kialakuló kötés nagy szilárdságú, nagy rugalmasságú, főzésálló. Elsősorban nagy rugalmasságot igénylő, szélsőséges klimatikus igény-bevételnek kitett ragasztásoknál, fatartók, magasépítési szerkezetek készítésénél alkalmazzák. A rezorcin-fenol-formaldehid gyanták kiváló ragasztók pórusos anyagokhoz (fatartók, , máz nélküli porcelán, kemény PS, PUR, PVC habok, bőr és linóleum) továbbá dekoritlemezek ragasztására, ill. gyártására. A fenol-epoxi ragasztó $250^{\circ} \mathrm{C}$-ig hőálló, vegyszer-, olaj-, benzin-, szervesoldószer-álló, és fém illetve üveg ragasztására is alkalmas. Ásványi eredetű szálas-anyagok impregnálásával jó hőszigetelő tulajdonságú anyagok készíthetők. A fenoplaszt-vinil ragasztók közül legfontosabbak a fenoplaszt poli(vinil-acetál)- kombinációk. A fenolgyanta-acetál arány 0,3:1-től 2:1-ig változhat attól függően, hogy milyen kötésszilárdság, rugalmassági modulus, illetve hőállóság elérése a követelmény. A fenol gyanta-vinil-acetál ragasztókombinációkat különböző méhsejt konstrukciók, mozgatható válaszfalak kialakításában, sílécek és a sport-repülögépek fa légcsavarjainak készítésénél alkalmaznak. A fenolgyanta-PVB ragasztók réz ragasztójaként is használatosak pl. nyomtatott áramkörök készítésére. Itt nagy leválasztó erő, jó elektromos szigetelési tulajdonságok, továbbá jó oldószer- és hőállósági követelményeket kell kielégíteniük. A repülögépgyártásban használt nyomtatott áramköröknél magas hőmérsékletű nyírófeszültségállóság, jó kifáradási ellenállás, valamint olaj- és benzinállósági igények is jelentkeznek, amelyeket ezek a ragasztókombinációk kielégítenek. A fenolgyanta-elasztomer ragasztókeverékek több változata ismert: A PF-NBR ragasztókombinációk elsősorban fém-műanyag, de fém-fém és fém-gumi ragasztásokban is használatosak. A PF-NBR ragasztók jó nedvesség-, benzin-, olaj-, oldószer- és vegyszerállók. A PF-polikloroprén ragasztókeverék a fenoplasztelasztomer ragasztó kombinációk változata A CR önmagában is jó ragasztó, de fenolgyantával kombinálva olcsóbb, hőállósága jobb. 40-45\% PF tartalom optimális. A PF-CR oldószeres ragasztók használhatók a cipőiparban (bőr, textília, műanyag és gumi) ragasztására, az autó- és konstrukciós iparban és a bútoriparban. Jó kötésszilárdság érhető el fémek, gumi, duroplasztok, kerámia és üveg ragasztása esetén. A ragasztókötés rugalmas, dinamikus terhelésnek ellenáll, benzin- és olajálló. A rezolgyanta-butilkaucsuk keverék meghatározott körülmények között térhálósítva jól alkalmazható gumiabroncsok újra-futózására, gumicsövek ragasztására. ## 2.2. Poliaddiciós reakció útján kötő ragasztók A poliaddiciós ragasztók jellegzetessége, hogy a lejátszódó reakció gyakorlatilag nem-egyensúlyi, a folyamat teljesen a keletkezö termék irányába van eltolva. Szabad monomer tehát nincs jelen a ragasztóban. Az addíció további jellegzetessége, hogy melléktermék, víz nem keletkezik tehát pórusmentes anyagok ragasztására is iól felhasználhatók. A víz lehasadásának elmaradása a kötés közben zsugorodást is jelentősen csökkenti, ezért az ilyen ragasztókkal csak összetartó-nyomás alkalmazása mellett is lehet ragasztani. ### 2.2.1. Poliuretán-ragasztók (PUR) Ma a világon a hatodik legnagyobb mennyiségben gyártott polimer. Széles körű elterjedésüket különleges tulajdonságaikkal magyarázzák. Gable szerint: a PUR-ok úgy lágyulnak, mint a plasztomerek7, olyan rugalmasak mint a gumi, és olyan ellenállóak, mint a fémek. Ez a jellemzés persze kissé túlzott, de a lényege igaz. Használnak egykomponensű, lineáris PUR oldatokat, kétkomponensű reaktív rendszereket és vizes diszperziókat is. Az egykomponensű PUR oldatok alkalmasak textíliák, bőr, fa, papír és PUR fóliák ragasztására. Ragasztást követően csak szárítást igényelnek. A felületen lévö vízzel (fa esetében a fa hidroxil csoportjaival is) kémiai reakcióba lépnek és így a fával kémiai kötést alakítanak ki. Nagyon érzékenyek a fa nedvességtartalmára, (az optimális nedvességtartalom 8-10\%). A kétkomponensű PUR rendszerek lehetnek oldószermentesek vagy oldószertartalmúak. A reaktív prepolimer rendszerek "A" és "B" jelzéssel külön kiszerelésben állnak rendelkezésre, Felhasználásuk előtt adott arányban kell a két komponenst összekeverni. A ragasztókeveréket néhány órán belül fel kell használni, mivel a reakció már szobahőmérsékleten is megindul. $100-150^{\circ} \mathrm{C}$-os hőkezelésre $1-3$ óra alatt a reakció lejátszódik. Hőkezelés hatására nemcsak a kötési idő rövidül, hanem a kötés szilárdsága és hőállósága is nö. A ragasztásoknál ügyelni kell a víz (és alkoholok) eltávolítására, mert a reakcióban képződő szén-dioxid az adhéziós réteget porózussá teszi, ezáltal a szilárdságot lényegesen gyengíti. Ismeretesek egykomponensű reaktív PUR ragasztók is. Ebben az esetben az izocianát blokkolt formában van, így a ragasztó szobahőmérsékleten tartósan tárolható. A ragasztó felhordását követő hőkezeléskor a blokkolás $140-180^{\circ} \mathrm{C}$-on hasad és megindul a ragasztó térhálósodása. Műanyagok ragasztásához az egyik legjobban bevált ragasztó a PUR. PUR ragasztóval jól ragaszthatók az egyébként problematikus duroplasztok, mint pl. préselt fenol- és melamingyanta formadarabok. A PUR ragasztók alkalmasak cellulózszármazék polimerek, lágy és kemény PVC, poliizobutilén, továbbá különböző PUR gyártmányok (habok, elasztomerek) ragasztására. Jó kötésszilárdságot adnak szervetlen anyagok, pl. üveg, porcelán és fém ragasztások esetén is. A PUR ragasztókötések elasztikusak, ió víz-, olaj-, zsír- és oldószerállók. Ellenállnak az ózon és az időjárás hatásának és különböző sugárzásoknak. Hőállóságuk $60^{\circ} \mathrm{C}$-ig jó, egyes típusok elérik a $140^{\circ} \mathrm{C}$-t, azonban elmaradnak a fenol- és epoxigyanta alapú ragasztók hőállósága mögött. A poliuretán ragasztók használata kiterjed: • laminátumok ragasztásában, • cipőiparban •szerkezeti ragasztóként: • háztartásban papír, karton, fotók, textíliák, bőr, filc, háncs, parafa, műanyag fóliák, fémek, porcelán, kerámia, üveg, fa stb. ragasztására. A vizes diszperziós PUR ragasztókat kiváló háztartási "mindent ragasztó"-nak találták. Gyakran használják a PUR ragasztókat más ragasztótípusokkal kombinálva speciális területeken. **llyenek: ** so PUR és EVA keverékek: üveg-laminátumok ragasztására, PUR és epoxi ragasztókeverékek: biztonsági üvegekhez, ⊗ blokkolt izocianát tartalmú PUR rendszer és epoxi keverékek: kiváló tapadásjavítók PVC plasztiszólokhoz, uretán és akrilát kétkomponensű hibrid ragasztók: növelt szakítószilárdságú szerkezeti ragasztások, → PUR bázisú akrilát végcsoportú rendszerek: UV- fényre térhálósíthatók és növelt kötésszilárdságot adnak. ### 2.2.2. Epoxigyanta ragasztók A ragasztóanyag, az addíciós reakcióban résztvevő két komponens mindegyike többlépcsős folyamatban keletkező "féltermék". Az egyik komponens az epoxi végcsoportokat tartalmazó vegyület, melyröl a ragasztórendszer a nevét is kapta. A másik komponens ragasztók esetében elsősorban amino-csoportokat tartalmazó vegyület. Ragasztóként való felhasználásuk széles körű, mivel e területen számos előnyük van: - felületaktívak, ezért a legkülönbözőbb a nyagokat jól nedvesítik, - • jó adhéziós tulajdonságaikon túl, magas a kohéziós szilárdságuk, ⋯ a kötés során illékony anyag nem keletkezik, -•••• zsugorodásuk kicsi, -••••• kúszásuk terhelésre is alacsony, -••••••• jól módosíthatók más polimerekkel. Felhasználhatók a legkülönbözőbb anyagok: fémek, kerámia, porcelán, fa és különböző műanyagok ragasztására. Az epoxigyanta ragasztókat a faiparban csak speciális feladatok pl. fém-fa kötések kialakítására alkalmazzák. Jó nedvesítö-képessége és a kötés közbeni kis zsugorodása következtében igen nagyszilárdságú kötést biztosít. Rendkívül jelentősek az egyes speciális műszaki feladatok megoldására kidolgozol különleges epoxigyanták vagy epoxigyanta kombinációk. Az ilyen gyantákban sűrű térháló alakítható ki, ezért a termék hőállóbb, vegyszerállóbb, de ridegebb. Poli(amino-amid)-poliepoxidok. Kétkomponensű ragasztóként forgalmazzák. Térhálósodásuk szobahőmérsékleten vagy emelt hőmérsékleten megy végbe. A térhálósodás sebessége gyorsítókkal (fenol, trifenil-foszfit) növelhetö. Az ezzel készült ragasztókötés jól ellenáll alifás és aromás oldószereknek, zsíroknak, olajoknak, víznek, gyenge lúgoknak és oxidáló savaknak. Hőállóságuk gyenge, de hidegállóságuk - $100^{\circ} \mathrm{C}$-ig jó. Ütésállóságuk és rugalmasságuk az amid komponens hányadának növelésével nő, de egyidejüleg csökken a nyírószilárdság és a hőállóság. Fémek, üveg, kerámia, bőr, gumi, műanyagok, fa ragasztására alkalmasak. Poliszulfíd-poliepoxidok. A Kétkomponensű ragasztóként forgalmazzák. Kötésük szobahőmérsékleten lassú ( 24 óra), $100^{\circ} \mathrm{C}$-on 20 perc. A ragasztókötés ellenáll víznek, sóoldatnak, szénhidrogéneknek, alkoholoknak, ketonoknak. Időjárás-állósága kitűnő. Hidegállóságuk egyes keverékeknél - $200^{\circ} \mathrm{C}$-ig jó. Gázáteresztő képességük kicsi, ezért vákuum-berendezések ragasztott kötéseihez használják. A ragasztókötés nyíró-, lefejtő- és hajlítószilárdsága, valamint rugalmassága jó. Ütésállóságuk jobb, törékenységük kisebb mint az alifás aminnal térhálósított epoxigyantáké. Epoxi-poliuretán kombinációk. Egykomponensű, pasztajellegű ragasztóként kerülnek forgalomba. Térhálósodásukhoz magas hőmérséklet $\left(180^{\circ} \mathrm{C}\right)$ szűkséges. Nagy lefejtő- és szakítószilárdsági igények esetén fémek ragasztásához használják szerkezeti ragasztóként. Epoxi-szilikon kombinációk. Szilikon- és epoxigyanták keveréke. Hőállóságuk nagyobb, mechanikai szilárdságuk kisebb a módosítatlan epoxigyanta kötésekénél. Némely kombináció $400^{\circ} \mathrm{C}$-os rövid idejü igénybevételnél is megtartja eredeti nyírószilárdságának $80 \%$-át, illetve 100 órás $260^{\circ} \mathrm{C}$-os öregítés után $30 \%$-át. Policianurát-poliepoxidok. Ezek az anyagok, mint poliepoxidok, kiváló ragasztók és öntőgyanták. Felhasználhatók az epoxigyanta alapú ragasztók helyett mindenütt, ahol az átlagos epoxigyanták teljesítményét meghaladó hőállóság, vegyszerállóság, elektromos szigetelőképesség fontos Polibutadién-poliepoxidok. A polibutadién-poliepoxidok az epoxigyantáknál jobb dielek-tromos tulajdonságúak, nagyobb a sav- és lúgállóságuk. Más polimerekkel való összeférhetőségük jobb. Hátrányuk a kisebb szilárdság. Elasztifikált epoxidok. Az epoxigyanták önmagukban sűrű térhálós, kemény és merev ragasztókötéseket adnak, amelyek kötésszilárdsága nagy, de ütés-, vagy rezgésállóságuk, különösen hidegen, kívánnivalót hagy maga után. Ezért különös jelentőségük van az olyan polimer kombi-nációknak, amelyek a kötés elaszticitását növelik. UV- keményíthető epoxigyanták. Az epoxicsoport reakcióba vihető UV-fény hatására is, ha fotoiniciátorokat alkalmaznak. Ezek az epoxirendszerek jó hő- és vegyszerállósággal és mérsékelt zsugorodással rendelkeznek. Az UV-keményedő epoxi ragasztók alkalmazásának előnyei a kétkomponensű epoxi ragasztókkal szemben: adagolásuk egyszerűbb, ^ a folyamat könnyebben automatizálható, - időciklusa kicsi ( 120 s ), ezért a folyamatos gyártósorba könnyebben integrálható, ※ a hőkezeléses utókeményítés szeparáltan elvégezhető. Ez a ragasztórendszer előnyös pl. villamosmotorok rotorjainak beragasztására, elektronikai eszközök forgó tengelyeinek beragasztására stb. ## 2.3. A polimerizációs úton kötő ragasztók A polimerizációban kettős kötést tartalmazó monomerek kapcsolódnak össze makromolekulává. A polimerizáció láncreakció, melyben nem keletkezik melléktermék. A polimerizáció legfontosabb lépése a láncindítás (iniciálás), amely végrehajtható: * hő hatására bomló iniciátorokkal, * redox katalizátorokkal bontott iniciátorokkal és * a fénnyel, ill. a nagyenergiai sugárzással történő iniciálás (ragasztásnál csak elvi jelentőségű). A polimerizációban nem keletkezik melléktermék, tehát pórusmentes rendszerek is ragaszthatók velük. Zsugorodásuk a kiinduló rendszertöl függ, de általában kisebb, mint a polikondenzációs ragasztóké. ### 2.3.1. Polibutadién [BR] és kopolimerei A szintetikuskaucsuk-gyártás legfontosabb monomere a butadién. Az elasztomergyártás összes monomer felhasználásának 40\%-át teszi ki. Oldószerként a klór-benzol, triklór-etilén, metil-etil-keton, toluol, benzol alkalmas. Ma előtérbe kerül az egészségre nem káros és környezetbarát oldószerek használata. A szokásos oldatkoncentráció 15-20\%. **Butadién-akrilnitril kopolimerek [NBR]** 1934-ben Németország. Ragasztóként az NBR kaucsuk vizes diszperziói, továbbá keton, észter és klórozott szénhidrogénes oldatai használatosak. Az oldatok 15-40\% szárazanyag-tartalmúak. Az NBR-ragasztókötések olajokkal, vízzel, szerves oldószerekkel, a legtöbb savval (oxidáló savakat kivéve), lágyítókkal szemben ellenállóak. Hőállóságuk $120-150^{\circ} \mathrm{C}$, de hosszú ideig csak -50 és $+60^{\circ} \mathrm{C}$ hőmérséklet-tartományban használhatók. Alkalmasak fa, papír, bőr, szövetek, lágyított vinil-műanyagok, hidegálló gumik, CR és NBR kaucsukok ragasztására. ### 2.3.2. Poliizobutilén [PIB] 1935. Németország. Ragasztóként a 3-100 ezer mól-tömegű termékek alkalmasak. A poliizobutilén ragasztókötések víz-, híg sav-, bázis-, ózon- és öregedésállósága megfelelő. Szénhidrogén-állóságuk gyenge. Gáz-, vízgőz- és nedvességzáró képességük kiemelkedően jó. A nagyobb molekulatömegü PIB alkalmas fa, fém, és üveg ragasztására. ### 2.3.3. Polikloroprén /CR/ Az első polikloroprént 1932-ben a Du Pont cég allította elő. Szobahőmérsékleten is gyorsan kristályosodnak. Kiváló ragasztóanyagok. Zömében oldószeres, kis mennyiségben diszperziós ragasztóként forgalmazzák. Ragasztási célokra 20-40\% szárazanyag-tartalmú oldatait használják. A CR alapú ragasztókötések rugalmasak, az összes kaucsuk között a legnagyobb kohéziós szilárdságot adják, jól ellenállnak víznek, gyenge savaknak és bázisoknak, sóoldatnak, alifás szénhidrogéneknek, acetonnak, alkoholnak, olajoknak. Mikroorganizmusok nem károsítják. Aromás és klórozott szénhidrogének, oxidálószerek roncsolják. Alkalmazhatók -5 és $+90^{\circ} \mathrm{C}$ közötti hőmérséklet tartományban. Nyírási és lefejtési szilárdságuk jó. 0,2 $0,7 \mathrm{MPa}$ terhelési tartományban a folyamatos igénybevételt bírják. A rezgéseket elnyelik. Felhasználhatók természetes és szintetikus kaucsukok, PVC, PS, bőr, fém, gumi, alumínium- és acéllemezek, padlóborítók, szintetikus textíliák ragasztására. A legnagyobb mennyiséget a cipő-, autó-, bútor- és konstrukciós ipar használja. Nem alkalmasak PE és poli(tetrafluor-etilén) ragasztására. Hidegfolyásra hajlamosak, ezért 2 MPa-t meghaladó nyíró igénybevételű szerkezeti ragasztásokra nem megfelelők. Szerkezeti ragasztásokhoz szintetikus gyantákkal (pl. fenolgyanták) társítva alkalmasak. ### 2.3.4. Polisztirol [PS] A polisztirol a sztirol (vinil-benzol) polimere. Nagyiparilag Németországban 1936 óta gyártják. Ragasztóként a polisztirol oldatát, elsősorban PS tárgyak ragasztására, használják. Ügyelni kell arra, - mivel a ragasztó oldószere a ragasztandó anyagot is oldja, - hogy az átlátszó tárgy homályos lesz, sőt, repedések is keletkezhetnek. ### 2.3.5. Poliakrilátok [PAE] Oldatban vagy 40-70\%-os vizes diszperzió formájában forgalmazzák. Az oldószeres poliakrilát ragasztók néhány műanyag (PS, PVC, PET), fa, papír, bőr és textíliák ragasztására használhatók. Savaknak és lúgoknak jól ellenállnak. Készülnek UV-fénnyel szemben stabilizált formában is, amelyeket az optikai iparban hasznosítanak. Az oldószeres akrilát alapú ragasztóknál jelentősebbek a poliakrilát diszperziós ragasztók. Ezek a legszélesebb körben és legnagyobb mennyiségben felhasznált diszperziós ragasztók. Szárazanyag-tartalmuk $40-70 \%$, viszkozitásuk $40-3000 \mathrm{mPas}$. A ragasztókötés kialakulása fizikai folyamat, száradás következménye. A száradás utolsó szakasza, a szemcsék összefolyása oldószerek vagy lágyítók hozzáadásával gyorsítható. Ezek az meggyorsítják az összefolyást. A ragasztókötés szilárdságának növelése kémiai módszerekkel is lehetséges. A ragasztókötés szilárdsága növelésének másik útját kínálják az öntérhálósodó poliakrilát diszperziók. Használatuk előnyös és gazdaságos, a csempe, a faltapéta és padlóborítók ragasztásában. Speciális változataik alkalmasak öntapadó etikettek és ragasztószalagok gyártására. Kiterjedten használatosak a fa- és bútoriparban, a papír-, bőr-és textiliparban, nemcsak mint ragasztók, hanem mint impregnáló- és be vonóanyagok is. Ciano-akrilátok. A hétköznapi nyelvhasználatban pillanatragasztóként emlegetik. A monomer keverék a ragasztandó felületre jutva polimerizálódik. A polimerizációt gyenge bázisok és a víz iniciálja. A ciano-akrilát alkalmazásának előnnyei: (1) mol tömege kicsi, viszkozitása alacsony, (2) nincs szűkség több komponens összekeverésére, (3) a kötésszilárdulás rendkívül gyors(néhány másodperc) és (4) a legtöbb ragasztandó anyag felületét jól nedvesíti. A ragasztó tulajdonságaiból adódóan a következőket kell figyelembe venni: a képződő polimer termoplasztikus, ezért a ragasztókötés maximális igénybevételi hőmérséklete $70^{\circ} \mathrm{C}$, a polimerizáció gyors, a végleges kötésszilárdság azonban csak órák múlva alakul ki, magas légnedvesség esetén magas az iniciátor koncentráció, így a reakció sokkszerű, aminek következtében mind az adhezív, mind a ragasztó kohezív rétegében feszültségek keletkeznek, ＊savas felületek zavarják, illetve gátolják a polimerizációt, így a ragasztószilárdulás lassú vagy végbe sem megy. Ez utóbbiak elkerülhetők a körülmények megfelelő megválasztásával, ill. a felület előkezelésével. A ciano-akrilát ragasztók alkalmasak sima felületű szervetlen anyagok(fémek, üveg, kerámia stb.) önmagukhoz és egymáshoz való ragasztására. Előnyösen használhatók az elektronikai és optikai iparban. Fémek ragasztásánál a szilárdságuk eléri a szerkezeti ragasztók szilárdságát. UV-fényre térhálósodó ragasztók. A polimerizáció sugárforrása rendszerint higanygőzlámpa. Megkülönböztetnek kis-, közép-és nagynyomású sugárzókat. A keményítési idő a sugárzási teljesítménnyel, a lámpák számának növelésével csökkenthető. Legfontosabb felhasználási területük az üvegfeldolgozó ipar, optikai, elektrotechnikai és elektronikai ipar, továbbá a gyógyászat. Az UV-fényre keményedő ragasztórendszerek előnnyei a hagyományos ragasztókkal szemben: -anyagtakarékosak: nincs párolgás, a teljes felhordott anyagmennyiség megszilárdul, -oldószermentesek, így nincs tűzveszély és környezetszennyezés, □ energiatakarékosak(nincs párolgáshőigény), -a termelékenység nagy, a keményítési idő rövid( $0,5-60 \mathrm{~s}$ ), -a termikus terhelés kicsi, így hőérzékeny anyagok is ragaszthatók, □ egykomponensű rendszerként forgalmazzák, így a ragasztó-előkészítő műveletek kiesnek, -a folytonos gyártósorba jól integrálható. Hátrányos tulajdonságai: esetenként irritáló szag és toxikusság, behatárolt hőállóság, az oxigéninhibíció miatt tapadós felület, a ragasztóréteg zsugorodása. UV-fényre térhálósodó poliakrilát ömledék ragasztó. Az ömledék ragasztó feldolgozási hőmérséklete $120-140^{\circ} \mathrm{C}$. A létrehozott kötésszilárdság jó, hőálló fény-és öregedésálló. Alkalmazásuk különösen az optikai iparban előnyös, mert az ott használt anyagok zöme inkább áteresztő a látható fényre, mint az UV-fényre. Anaerob ragasztók. Az anaerob ragasztók olyan dimetakrilát alapú, egykomponensű, oldószermentes, folyékony ragasztók, amelyek a levegő oxigénje jelenlétében inaktív, latens redox térhálósitó komponenst tartalmaznak. Az anaerob ragasztók kiváló tulajdonságaikkal tűnnek ki.-55 és $+175^{\circ} \mathrm{C}$-ig hideg-, ill. hőállóak, gyorsan kötnek, szabályozható kötésszilárdságot adnak. A ragasztókötés vegyszer-, olaj-, benzin-és oldószerálló. A folyékony ragasztók nem mérgezők, illékony összetevöt nem tartalmaznak, így a levegőt nem szennyezik. Alkalmasak fémek, műanyagok, üveg és kerámia ragasztására, víz- és gázvezetékek, továbbá különböző berendezések tömítésére és szegecsek, csavarok rögzítésére. Legnagyobb felhasználójuk az autóipar. Aerob ragasztók. Az anaerob ragasztókkal szemben ezek az egykomponensű, aerob akrilát ragasztók olyan iniciátor rendszert tartalmaznak, amely a levegőre jutva, a levegő oxigénjének hatására aktiválódik, és gyökös polimerizációt indít. A telítetlen poliészter (UP) alapú ragasztók lineáris, telítetlen kötést tartalmazó poliészter és sztirol kopolimerizációja útján kötnek. A polimerizációs reakció indítását redox katalizátorral (rendszerint kobaltII/III rendszerrel), szerves hidroperoxid iniciátorból létrehozott gyökök végzik el. A katalizátor szűkséglet $2-3 \%$, az iniciátor igény $1,5-2 \%$ a tiszta anyagokra számolva. A telítetlen poliészter ragasztók előnye a $100 \%$ testtartalom, jó tapadás kitűnő kémiai ellenálló képesség. Hátrány a viszonylag jelentős zsugorodás a kötés alatt. ### 2.3.6. Poli(vinil-acetát) [PVAC] A poli(vinil-acetát) a legjelentősebb poli(vinil-észter). 1912-ben fedezték fel. Lakkok, festékek és ragasztók céljára kiválóan alkalmas. Adhéziós tulajdonságai kitűnőek. Ragasztásra használnak PVAC oldatokat is, de sokkal nagyobb a PVAC diszperziós ragasztók jelentősége. A PVAC diszperziós ragasztók alkalmasak textíliák, papír, bőr, műbőr, fa, parafa ragasztására. Nagy mennyiségben használatosak parketta és csempe ragasztására, továbbá betonadalékként a nyomószilárdság növelése, illetve a régi és új beton közötti jó tapadás elősegítése céljából. A PVAC ragasztófilmek időjárás- és nedvességállósága kicsi, ezért csak belső felhasználásra alkalmasak. A vízállóság PVC, műgumi és cellulóz-nitrát adalékokkal, bizonyos fémsókkal ( $\mathrm{Al}^{3+}, \mathrm{Cr}^{3+}$ ) is növelhető. A PVAC ragasztások nem oldószerállók, de zsír- és olajállóságuk jó, nem hajlamosak biodegradációra. Savak és lúgok elszappanosítják, tehát gyengítik a kötést. A PVAC ragasztók fizikai úton, száradással gyorsan kötnek. Kezdeti tapadó szilárdságuk nagy. A legjobb tapadás oldószeres vagy hőaktiválással érhető el. A PVAC a műanyagok közül nem alkalmas PE, PS, PA ragasztására, és nem kielégítő a PVC, gumi és duroplasztoknál elért tapadószilárdsága sem. Az etilén-vinil-acetát (EVA) kopolimerek elaszticitása - különösen nagy etiléntartalom esetén kaucsukszerű. Adhéziós tulajdonságaik kiválóak. Az EVA diszperziók kiválóan alkalmasak előkezelt és lakkozott papírok, padlókárpitok, faltapéták, és különböző műanyag fóliák ragasztására. Ömledék ragasztóként is jelentősek. Ilyen formában, a bútoriparban bútorfóliák, különösen élfóliák ragasztására, továbbá a könyvkötészetben és a csomagolásban használatosak. ### 2.3.7. Poli(vinil-alkohol) [PVAL] Ragasztóanyagok gyártásához a kb. 88\%-ban hidrolizált PVAC-t használják. Az így kapott kopolimer vizes oldatát ragasztóként forgalmazzák. A ragasztózott felület nedves tapadása jó. A ragasztókötés fizikai úton, a víz elpárologtatásával jön létre. A PVAL ragasztókötés rugalmas, átlátszó. Vízállósága gyenge, de ez olyan esetekben előny is lehet, amikor bontható ragasztókötés szűkséges. Nem hőálló, maximális használhatósági hőmérséklete $66^{\circ} \mathrm{C}$. Felhasználása nem széleskörű. Élelmiszeripari és egészségügyi papírragasztóként, vízzel aktiválható, ragasztózott, és rászárított hátoldalú termékek (faltapéták, címkék) gyártásához alkalmazzák. ### 2.3.8. Poli(vinil-acetál)-ok Poli(vinil-butirál) [PVB]. Legnagyobb jelentősége a szilánkmentes üveggyártásban van, ahol a szilikátüvegek közbülsö ragasztórétege (triplex üveg). Kitünö átlátszósága, fényállósága, hidegállósága, mechanikai és adhéziós tulajdonságai miatt e célra az összes polimer közül a legjobb. Novolak- és rezolgyantákkal kombinálva a PVB kiváló fém-, fa-, szilikát- és műanyagragasztó. A műanyagok közül alkalmas fenoplasztok, aminoplasztok, és poliészter ragasztására is. ### 2.3.9. Poli(vinil-éter)-ek A poli(vinil-éter)-ekre jellemző a nagyon jó adhézió, de a csekély kohézió. Hőállóságuk mérsékelt, viszont alacsony hőmérsékleten is megtartják ragadósságukat. Fényállóságuk jobb a kaucsuk alapú ragasztókénál. ### 2.3.10. Poli(vinil-klorid) [PVC] A PVC kemény és lágy változata, kiváló tulajdonságai és sokrétű feldolgozhatósága eredményeként a legszélesebb körben használt termoplaszt. A PVC ragasztóként való felhasználása mennyiségileg elenyésző az egyéb területekhez képest, azonban jelentős a PVC-nek PVC-hez, fémekhez, fához és különböző műanyagokhoz való ragasztásában. A PVC nehéz oldhatósága miatt gyakran az után-klórozott PVC-t használják ragasztóként. Az utánklórozott PVC ragasztók alkalmasak kemény PVC-csövek összeragasztására. Legnagyobb mennyiségű felhasználása fém-, fa- és beton tartályok PVC-fóliával való bélelésére. A ragasztók bőr-, műbőr-, hajtószíjak-, továbbá textíliák és papírok ragasztására is alkalmasak. A 13\% vinil-acetát-tartalmú kopolimereket vizes diszperziók formájában is használják. Külön csoportot képeznek a leginkább az autóiparban, a karosszéria hegesztési varratainak takarására és az alváz védelmére használt öntapadó-tömítő PVC-paszták. ### 2.2.4. Különleges ragasztók A különleges ragasztók csoportjába a kémiai eredet szerinti csoportosított ragasztók valamelyikének különböző formában kiszerelt, aktiválható vagy tartósan tapadós termékként forgalmazott, ragasztási célokra ajánlott változatai tartoznak. llyenek: - az öntapadó ragasztószalagok, - etikettek (címkék) és - ragasztó zsinórok, fóliák, hálók stb. ### 2.4.1. Öntapadó ragasztószalagok Kezdetben papírra vizes oldatból felhordott és rászárított csontenyv képezte a ragasztószalag kötőanyagát, amelyet felhasználáskor vizes nedvesítéssel aktiváltak. Később az enyvet nagyrészt felváltotta a sokkal könnyebben kezelhető, burgonyából és kukoricából nyert keményítő. A szintetikus hordozók közül elsőként PVC fólia, majd a PP fólia, ill. a nagy szilárdságú PET fólia nyert teret. Az öntapadó szalagok hordozója lehet fém- (AI, $\mathrm{Cu}, \mathrm{Pb}$ ) fólia is. Speciális felhasználási területekre különböző hordozó/ragasztó felépítésü öntapadó szalagokat dolgoztak ki. llyenek: a papír/elasztomer → grafikai célokra, * a PA fólia/szilikon → elektronikai célokra, a műnemez/poliakrilát → légáteresztési igények kielégítésére, e a celofán/elasztomer → vegyszerállósági igények esetén, A ragasztószalagok gyártásához használt ragasztóanyagok napjainkban gyakorlatilag teljesen szintetikus ragasztók. Oldószeres ragasztóként elasztomereket, ömledék ragasztóként főleg elasztomereket és EVA kopolimereket, vizes diszperzió formában zömében módosított poliakrilátokat használnak. A ragasztószalagok tulajdonságai: Az öntapadó ragasztószalagokkal szemben támasztott követelmények a felhasználási céltól függően változnak, de a felhasználhatóság biztosítása érdekében a ragasztó adhéziójának a hordozóhoz nagynak, a hordozó hátoldalához kicsinek kell lennie. A szalagok letekercselésekor a hordozó hátoldalán ragasztónyom nem maradhat. A ragasztószalagok felhasználása: Az öntapadó ragasztószalagok három félék lehetnek: O csomagoló ragasztószalagok, © felületvédő tapadó fóliák, © speciális ragasztószalagok. ### 2.4.2. Etikettek Az etikettek (címkék) felhasználása világszerte a legdinamikusabban fejlődő ragasztópiaci szektor. Az etikettek hordozója zömében papír, de jelentős a fém és műanyag fóliák szerepe is. Ragasztóanyaguk mintegy 80\%-ban akrilát diszperzió. Viszonylag sok, természetes alapú víz-oldható (keményítő, kazein) ragasztót használnak, föleg üveg csomagolóeszközök címkézésére. Az etikettek lehetnek nedvesítésre ragadók vagy tartósan ragadósak. Ez utóbbi esetben a ragasztófelületet leválasztó papírral fedik, és így forgalmazzák. Az etiketteket felhasználási területük szerint három csoportba sorolják: A termékazonosítók ( termék neve, a gyártó cég, a tömeg, a szavatossági idő stb.), +információt adók (felhasználási útmutató stb.), ★speciális etikettek (a dekorációs, hirdető, zsugorodó (ún. mandzsetta) etikettek, egészségügyi gyógyszer tartalmú bőrtapaszok stb.). ### 2.4.3. Ragasztózsinórok, ragasztófóliák, ragasztóhálók Egyes termoplasztikus műanyagok hőkezelésre, vagy hőképződéssel járó hatásra (nagyfrekvenciás vagy ultrahangos) meglágyulnak és tapadóképessé válnak. Ezek az anyagok forgalmazhatók: * különböző átméröjü és méretü kör, ellipszis vagy szögletes keresztmetszetű zsinórok, * különböző vastagságú fóliák és *különböző szerkezetü hálók formájában. A fóliák és hálók önmagukban, védőpapírral vagy fóliával, esetleg PP-"vlies"(esd: flíz) hordozón feltekercselve kerülnek forgalomba. Anyaguk föleg PVC, EVA, PE, PUR, de elvben minden termoplasztikus polimer lehet. Felhasználásuk sokrétű. A ragasztó- (hegesztő-) zsinórokkal pl. a műanyag (PVC) padlókárpitok végteleníthetök forró levegős "hegesztéssel". A ragasztófóliákkal és hálókkal különböző tekercsanyagok, textíliák, papírok, műanyag (PE, PP, PUR, PA, PET stb.) és fémfóliák, továbbá formadarabok egyesíthetők. A ragasztókötés -40 és $+60^{\circ} \mathrm{C}$ között általában tartós, $100-150^{\circ} \mathrm{C}$-ra melegítve oldható. A ragasztóként alkalmazott polimer rendszerek és azok rövidítései. 2. melléklet | Termoplasztok | | Elasztomerek | | |:--- |:--- |:--- |:--- | | Cellulóz-nitrát | CN | Természetes kaucsuk | NR | | Cellulóz-acetát | CS | Izoprén kaucsuk | IR | | Jíarboxi-metil-cellulóz | CHC | Butadién | BR | | Poli(etilén-tereftalát) | PET | Polisziloxánok | Sİ | | Poliamidok | PA | Poliizocianát | PÍR | | Polietilén | PE | Poli(izobutilén | PIB | | Poliaknlát | PAE | Polikloroén | CR | | Poli(vinil-acetát) | PVAC | Duromerek | | | Etilén-vinilacetát kopolimer | EVA | Karbamid-formaldehid gy. | UF | | Poli(vinil-alkohol) | PVAL | Melamin-formaldehid gy. | MF | | Poli(vinil-formál) | PVFM | Fenol-formaldehid gy. | PF | | Poli(vinil-butirál) | PVB | Rezorcin-formaldehid gy. | RF | | Utánklórozott PVC | CPVC | Melamin-rezorciform. gy. | MRF | | Poli(vinilidén-klorid) | PVDC | Epoxigyanta | EP | | Polisztirol | PS | Poliuretánok | PUR | > [!caption] > Táblázat Néhány szubsztrátum hőtágulási tényezője $20 \div 100^{\circ} \mathrm{C}$ között 3. melléklet | Anyag | Hőtágulási tényező $\alpha \cdot 10^{-6} \cdot \mathrm{~K}^{-1}$ | |:--- |:--- | | Fémek | | | acél | 12,3 | | acél (rozsdamentes) | 17,5 | | aluminium | 19,0-23,0 | | cink | 36,0 | | réz | 17,0 | | sárgaréz | 19,0 | | ólom | 29,0 | | Szervetlen anyagok | | | üveg | 4,8-8,0 | | beton | 7,0-10,0 | | falazótégla | 5,0 | | homokkő | 2,0 | | Műanyagok | | | | | | PVC | 80-100 | | PE (lágy) | 230 | | PE (kemény) | 200 | | PP | 160 | | EP | 60 | | UP (üvegszál erósitett) | 25-40 | | Bük (rostal párhuzamos) | 6,5-7,0 | > [!caption] > Táblázat A különböző anyagok ragaszthatósága. 4. melléklet | Ragasztó | | | Szubsztrátumok + jó, × korlátozott, - nem megfelelő | | | | | | | | | A rag. kötés jellemzői:- kicsi ++ magas, + közepes | | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Típus | Komp. száma | Reaktivitás | Fém | Kerámia | Üveg | Fa | Papír | Duroplaszt | Termoplaszt | Keményhab | Lágyhab | Szilárdság | Keménység | Vízállóság | Hőállóság | | Diszperziós | 1 | - | + | - | - | + | + | × | × | × | × | + | ++;+ | + | + | | Oldószeres | 1 | - | | - | - | + | + | x | x | × | x | - | - | - | - | | Kontakt | 2 | + | + | - | - | + | + | × | + | + | + | + | + | + | + | | Ömledék | 1 | - | + | + | + | + | + | + | x | - | - | + | ++ | - | - | | Cianó-akrilát | 1 | + | + | + | - | - | - | + | + | - | - | + | ++ | + | + | | PUR | 1 | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | +; - | +; - | + | + | | | 2 | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | ++;+ | ++;+ | ++;+ | + | | Fenol gyanta | 1 | + | x | - | - | + | + | x | - | - | - | + | ++ | ++ | ++;+ | | Aminóplaszt | 1 | + | × | - | - | + | + | + | - | x | - | ++ | ++ | ++ | + | | Epoxigyanta | 1:2 | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | ++;+ | ++ | ++;+ | ++;+ | | Poliakrilát | 1 | + | + | - | - | + | - | + | + | - | - | ++;+ | ++ | + | + | | | 2 | + | + | - | - | + | - | + | + | - | - | ++;+ | ++ | ++ | + | > [!caption] > Táblázat A ragasztóanyagok szilárdsági tulajdonságai 5. melléklet | Ragasztók | Szakítószilárdság [ $\mathrm{N}^{\circ} \mathrm{cm}^{2} 10^{-3}$ ] | Rugalmassá gi modulus [ $\mathrm{N} / \mathrm{cm}^{2} 10^{5}$ ] | Nyúlás [\%] | Nyomó szilárdság $\left[\mathrm{N} / \mathrm{cm}^{2} 10^{-3}\right]$ | Hajlitószilárdság $\left[\mathrm{N}^{\circ} \mathrm{cm}^{2} 10^{-3}\right]$ | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | Termoplasztok | | | | | | | CA | 1-10 | 0,5-3 | 7-80 | 1-24 | 1,5-8,5 | | CAB | 0,5-7 | 0,5-1,5 | 40-100 | 1-15 | 1-8 | | CN | 4-6 | 20-120 | 25-45 | 10-22 | 5-8 | | EC | 1,5-7,5 | 0,5-3 | 10-40 | 7-22 | 2,5-8 | | PVAC | 0,1-3,5 | | | | | | EVA | 1-2 | | | | | | PVC | 1-6 | 0,5-3 | 10-400 | 7-9 | 8-11 | | CPVC | 3-5 | | | | 9,5-10,5 | | PVDC | 2-3,5 | 0,5-3 | 10-40 | 1-10 | 3-4 | | VC-VAC CP | 2-6 | 2-3 | 10-300 | 1-8 | 6-10 | | VC-VDC CP | 6-10 | - | 20-40 | | | | PVB | 0,5-7 | 17-28 | 10-450 | | 7-8 | | PVF | 3-8 | 14-50 | 5-200 | | 9-13 | | Ciano-akrilát | 3-6 | | | | | | PA | 0,5-3 | 1-3 | 10-600 | 7-8 | 9-9,6 | | PMMA | 4-7 | 2-4,5 | 5-10 | 8-13 | 7-12 | | PS | 3-6,5 | 2-4 | 3-20 | 7-11 | 4-9 | | Elasztomerek | | | | | | | NBR | 2-3 | | 450-650 | | | | SBR | 1,5-2 | | 500-750 | | 7,5-8,5 | | BR | 0,5-2 | | 650-950 | 12-14 | 9-10 | | NR | 2-3 | | 450-650 | | | | CR | 1-2,5 | | 350-750 | | 6-10 | | PIB | 3-7 | | 600-950 | | | | IR | 0,5-2 | | 300-700 | | | | PSUD | 1-1,5 | | 250-700 | | | | PUR | 1-5 | | 350-800 | | | | SI | 0,5-1 | 1-3 | 40-600 | | 1-6 | | Duromerek | | | | | | | MF | 5-9 | 7-12 | 1-3 | 12-38 | 6-13 | | PF | 4-6 | 4-34 | 1-60 | 10-35 | 4-12 | | UF | 4-9 | 6-11 | | 16-24 | 6-11 | | PF-AN | 5,5-8 | 0,1-1 | 1-10 | 8-23 | | | PF-EP | 3-8 | | 1-5 | 11-16 | 7-12 | | Si-gyanták | 2-3 | 0,1-0,5 | 80-95 | 11-17 | 4-8 | | EP-PA | 3-5 | 2-3 | $1^{\wedge} \mathrm{t}$ | 4-12 | 4-9 | | EP-PSUD | 3-3,5 | | 10-90 | 1-10 | 1-9 | | PI | 7,5-10,5 | 4-5 | 5-8 | 12-17 | 12-17 | | Egyéb | | | | | | | Kazein | 3-8 | 3-4 | 1-5 | 17-38 | 7-12,5 | | Uveg, kerámia | 7-16 | 80-120 | | | | | Oldható szilikát | 0,2-0,5 | | | 10-20 | | > [!caption] > Táblázat | Ragasztók | Vizfelvétel [\%] | Tartós hơállóság [ ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ ] | Def. hőm [ ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ ] $182 \mathrm{~N} / \mathrm{cm}^{2}$ terhelésnél | Hővezetési tényező [ $\mathrm{J} / \mathrm{ms}^{\circ} \mathrm{C}$ ] | Hőtágulási tényező [ $10{ }^{5}{ }^{\circ} \mathrm{C}$ ] | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | Termoplasztok | | | | | | | CA | 4,0-7,0 | -40 - +60 | 50-90 | 20-36 | 7-18 | | CAB | 1,0-4,0 | -40 - +50 | 60-100 | 16-32 | 11-37 | | CN | 0,5-1,0 ' | -40 -+50 | 60-70 | 12-20 | 7-16 | | EC | 1,0-2,0 | -40 - +50 | 50-80 | 22-24 | 9-20 | | PVAC | 2,5-3,0 | -30-450 | | 16-20 | 12-13 | | EVA | 0,5-1,0 | -35-+60 | | 32-34 | 16-20 | | PVC | 0,5-2,0 | -50-90 | 60-75 | 13-16 | 5-9 | | CPVC | 0,2-0,5 | -30 - +80 | 85-100 | 14-17 | 8-10 | | PVDC | 0,0-0,2 | -25-+60 | 55-65 | 12-15 | 18-20 | | VC-VAC CP | 0,0-2,5 | -50 - +60 | 60-70 | 12-66 | 3-5 | | VC-VDC CP | 0,0-0,2 | -40-+90 | | 74-88 | 9-10 | | PVE | | +60 | | | | | PVB | 1,0-2,0 | -25-+75 | 10-55 | 12-14 | 8-22 | | PVF | 0,5-1,0 | -25-+100 | 10-90 | 12-14 | 6-10 | | Ciano-akrilát | | -25-+75 | | | | | PA | 0,0-0,2 | -45-+75 | 80-90 | 24-26 | 10-11 | | PMMA | 0,2-0,7 | 0 - +85 | 70-90 | 22-42 | 3-8 | | PS | 0,0-0,2 | -50-+75 | 65-90 | 78-82 | 4-7 | | Elasztomerek | | | | | | | NBR | 2-3 | -25-+50 | | | 19-21 | | SBR | 0,2-0,7 | -60-+50 | | 25-27 | 20-22 | | BR | 0,2-0,5 | -50 - +50 | | 26-28 | 17-19 | | NR | 1,0-2,0 | -50 - +50 | | 13-15 | 20-21 | | CR | 3,0-4,0 | -35-+65 | | 12-14 | 19-27 | | PIB | 0,0-0,2 | -55-+60 | | 66-68 | 20-23 | | [R | 3,0-4,0 | -50-+60 | | 10-12 | 15-20 | | PSUD | 0,0-0,2 | -50-+65 | | | | | PUR | 0,5-1,0 | -150-+75 | | 68-70 | 17-20 | | SI | 0,5-2,5 | -60-+75 | | 20-30 | 5-6 | | Duromerek | | | | | | | MF | 0,2-1,0 | 40-+90 | 140-180 | 30-40 | 2-3 | | PF | 0,5-1,0 | -25-+100 | 120-160 | 12-80 | 1-8 | | UF | 0,5-4,0 | -35-+75 | 130-140 | 30-42 | 4-6 | | PF-AN | | -60-+85 | 120-220 | 20-52 | 3-8 | | PF-EP | 0,0-0,2 | -40-+250 | 225-240 | | | | Si-gyanták | 0,0-0,2 | -50 - +275 | 250-260 | 10-14 | 11-20 | | EP-PA | 0,0-0,5 | -50-+80 | 85-95 | 14-20 | 8-9 | | EP-PSUD | 0,5-1,5 | -50-+90 | | | 2-10 | | PI | 1,5-3,0 | -40-+350 | 250-360 | 9-18 | 3-5 | | PUR reaktív | | -75-+100 | | | | | Egyéb | | | | | | | Kazein | 7,0-11 | -30-+50 | 115-125 | | | | Úveg, kerámia | 0,0-0,2 | +2000 | | 20-140 | 1-2 | | Oldható szilikát | | 25-+1300 | | | 0,1-1,5 | > [!caption] > Táblázat | RAGASZTÓK | ELLENÁLLÁS | | | | | | | | | | | | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | CN | -- | -- | -- | -- | -- | 0 | -- | -- | 0 | -- | -- | - | ＋ | ＋＋ | | CA | -- | -- | -- | 0 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0 | 0 | ＋＋ | | Cellulóz-acetobutirát | -- | -- | 0 | ＋ | -- | | -- | -- | 0 | -- | -- | 0 | ＋ | ＋＋ | | Metil-cellulóz | ＋ | ＋ | -- | -- | -- | ＋ | -- | -- | ＋ | -- | -- | -- | -- | ＋＋ | | Etil-cellulóz | 0 | ＋＋ | -- | ＋ | -- | ＋ | -- | -- | ＋ | -- | -- | - | ＋ | ＋＋ | | Hidroxi-etil-cellulóz | ＋ | ＋ | -- | -- | -- | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | -- | ＋ | ＋＋ | | Keményitő | -- | -- | -- | -- | -- | 0 | 0 | 0 | 0 | | | | | | | Szójaprotein | -- | -- | -- | -- | -- | 0 | 0 | 0 | 0 | | | | | -- | | Kaucsuklatex | -- | 0 | - | ＋ | ＋ | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | - | ＋ | | Kazeinenyv | 0 | 0 | -- | -- | 0 | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | | | | | -- | | Glutinenyv | 0 | ＋ | -- | -- | -- | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | | | | | | | Véralbuminenyv | -- | - | -- | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | | | -- | -- | -- | | Üvegfittek | ＋＋ | | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | | | ＋＋ | | Kerámia | ＋＋ | | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | | | ＋＋ | | Bitumen | ＋ | ＋ | 0 | ＋ | -- | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | -- | ＋ | ＋ | | ＋＋ | | PF | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | | | Fenol-rezorcin-form. | ＋＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | 0 | ＋ | | 0 | -- | -- | ＋ | ＋ | ＋＋ | | Rezorcin-formaidehid | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | | | Fenol-epoxi | ＋＋ | ＋ | | ＋ | ＋ | ＋ | 0 | -- | ＋ | -- | -- | ＋ | ＋ | ＋＋ | | Fenol-uretán | ＋ | 0 | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | -- | -- | ＋ | -- | -- | ＋ | ＋ | | | Fenol-nitril | -- | ＋ | | ＋ | | ＋ | -- | -- | ＋ | -- | -- | -- | ＋ | | | Fenol-neoprén | -- | -- | -- | ＋ | -- | ＋ | -- | -- | ＋ | -- | -- | -- | ＋ | | | PF-PVF | ＋＋ | ＋＋ | -- | ＋ | -- | ＋ | -- | -- | ＋ | -- | -- | -- | 0 | | | PF-PVB | -- | -- | -- | ＋ | -- | ＋ | -- | -- | ＋ | -- | -- | -- | ＋ | | | UF | ＋ | ＋ | -- | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | | | MF | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | 0 | 0 | | | Poliészter(lineáris) | -- | ＋ | 0 | ＋ | | ＋ | -- | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | -- | ＋ | | | Poliészter＋izocianát | -- | - | -- | - | ＋ | ＋ | -- | -- | ＋ | -- | -- | 0 | -- | | | UP | -- | -- | -- | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | | | PA | -- | ＋ | -- | -- | -- | ＋ | ＋ | -- | ＋ | ＋ | ＋ | -- | ＋ | ＋＋ | | Pl | ＋＋ | ＋＋ | | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | -- | | | SI gyanta | 0 | -- | -- | 0 | 0 | 0 | 0 | -- | ＋ | -- | -- | ＋ | ＋ | ＋＋ | | SI kaucsuk | ＋＋ | ＋＋ | ＋ | ＋ | -- | - | -- | - | ＋ | - | -- | 0 | -- | ＋＋ | | PSUD | -- | ＋ | -- | | ＋ | ＋ | ＋ | -- | ＋ | -- | -- | ＋ | ＋ | ＋＋ | | PUR kaucsuk | -- | -- | -- | ＋ | ＋ | -- | -- | -- | -- | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋＋ | | EP(amin) | ＋＋ | -- | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | -- | -- | -- | ＋ | ＋ | ＋＋ | | EP(anhidrid) | -- | ＋ | -- | ＋ | 0 | ＋ | -- | 0 | ＋ | -- | -- | - | -- | ＋＋ | | EP-PA | 0 | -- | ＋ | ＋ | | ＋ | - | -- | ＋ | -- | -- | ＋ | -- | ＋＋ | | EP-PUR | ＋ | ＋＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | -- | ＋ | -- | -- | -- | -- | | | IIR | -- | -- | -- | ＋ | ＋ | -- | -- | -- | -- | -- | -- | - | - | ＋＋ | | SBR | -- | - | 0 | ＋ | ＋ | -- | -- | -- | 0 | -- | -- | - | ＋ | ＋＋ | | NBR | 0 | - | -- | ＋ | - | ＋ | - | -- | ${ }^{+}$ | -- | -- | -- | -- | ＋＋ | | PIB | -- | - | -- | ＋ | ＋ | -- | -- | -- | -- | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋＋ | | CR | 0 | -- | ＋ | ＋ | - | ＋ | - | -- | ＋ | -- | -- | ＋ | ＋ | ＋＋ | | PS | | ＋ | ＋ | ＋ | | -- | -- | -- | | ＋ | ＋ | | ＋ | | | PMMA | -- | ${ }^{+}$ | | 0 | | | -- | -- | | -- | -- | 0 | | ＋＋ | | Poliaknlát | -- | | -- | 0 | 0 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0 | ＋ | ＋＋ | | Ciano-akrilát | -- | -- | -- | -- | -- | 0 | -- | -- | 0 | -- | -- | -- | -- | ＋＋ | | PVAC | -- | -- | -- | | | ＋ | -- | -- | ＋ | -- | -- | | | ＋＋ | | EVA | -- | ＋ | 0 | ＋ | | -- | -- | ＋ | ＋ | ＋ | -- | 0 | | 0 | | PVAL | -- | -- | -- | -- | -- | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋ | -- | -- | | | PVFM | -- | ＋ | 0 | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | -- | -- | -- | | | PVB | -- | ＋ | 0 | ＋ | -- | ＋ | -- | ＋ | ＋ | -- | -- | -- | 0 | | | PV-éterek | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | - | ＋ | | | PVC | -- | -- | -- | ＋ | ＋ | ＋ | - | -- | ＋ | -- | -- | ＋ | ＋ | ＋ | | CPVC | -- | | -- | ＋ | ＋ | ＋ | -- | -- | ＋ | | | ＋ | ＋ | ＋＋ | > [!caption] > Táblázat A ragasztóanyagok dielektromos tulajdonságai. 8. melléklet | Ragasztók | Dielektromos állandó 60 Hz -nél | Dielektromos állandó 1MHz-nél | Dielektromos veszteség $10^{3} \mathbf{6 0 ~ H z}$ | Dielektromos veszteség $10^{3} 1 \mathrm{MHz}$ | Dielektromos szilárdság [ kV/cm ] | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | Termoplasztok | | | | | | | CA | 3,5-4,0 | 3,5-4,0 | 8-50 | 10-70 | 100-240 | | CAB | 3,5-5,0 | 3,5-5,0 | 10-40 | 10-40 | 100-160 | | CN | 7,0-7,5 | 6,0-6,5 | 90-120 | 60-90 | 120-240 | | EC | 2,4-2,8 | 2,0-4,0 | 5-20 | 10-60 | 120-200 | | PVAC | 2,8-6,0 | 3,0-10 | | | 360-400 | | EVA | 2,0-3,0 | 0,02 | 2-20 | 30-40 | 200-240 | | PVC | 3,3-6,0 | 2,6-4,4 | 12-150 | 5-100 | 120-400 | | CPVC | 3,0-3,5 | 3,2-3,6 | 20-40 | 17-35 | 180-580 | | PVDC | 5,0-6,0 | 3,0-4,0 | 30-60 | 30-80 | 150-180 | | VC-VAC CP | 3,0-11,0 | 3,0-3,5 | 8-150 | 5-140 | 60-200 | | VC-VDC CP | 4,0-4,8 | | 30-80 | | 200-1200 | | PVB | 3,8-6,0 | 3,2-4,0 | 5-20 | 8-30 | 160-780 | | PVF | 3,4-4,0 | 3,0-3,2 | 7-10 | 9-25 | 160-780 | | Cianoakrílát | | 3,2-5,0 | | | | | PA | | 3,0-3,2 | 40-52 | 40-68 | 180-320 | | PMMA | 3,5-4,5 | 2,0-3,0 | 40-80 | 20-30 | 160-200 | | PS | 2,3-2,6 | 2,4-2,8 | 1-2 | 1-3 | 200-280 | | Elaszłomerek | | | | | | | NBR | 4,0-10,0 | 4,0-10,0 | 30-50 | 30-80 | 160-320 | | SBR | 2,3-4,2 | 2,8-4,2 | 2-10 | 1-6 | 180-240 | | BR | 2,0-2,5 | 2,0-4,0 | 3-5 | 9-12 | 160-240 | | NR | 2,5-5,0 | 2,5-5,0 | 1-3 | 1-3 | 180-240 | | CR | 7,5-14,0 | 7,3-14,0 | 8-15 | 30-33 | 40-200 | | PIB | 2,1-2,5 | 2,0-2,5 | 1-4 | 2-5 | 240-280 | | IR | 2,5-2,8 | | | | | | PSUD | 7,0-9,3 | 7,0-9,5 | 3-20 | | 100-150 | | PUR | 5,5-7,5 | 4,0-7,0 | 12-50 | 50-80 | 170-190 | | SI | 2,5-7,0 | 2,5-7,0 | 1-10 | 3-8 | 120-280 | | Duromerek | | | | | | | MF | 4,0-11,0 | 6,0-8,0 | 50-160 | 20-40 | 120-160 | | PF | 4,0-9,0 | 4,0-7,0 | 5-100 | 10-70 | 40-200 | | UF | 6,2-9.0 | 6,3-7,0 | 25-40 | 25-35 | 80-160 | | PF-AN | 3,0-8,0 | 2,8-6,0 | 2-30 | 10-40 | 100-200 | | PF-EP | 3,0-4,2 | 3,2-4,0 | 3-4 | 4-5 | | | Sí-gyanták | 4,0-5,0 | 3,5-5,0 | 1-12 | 2-8 | 40-160 | | EP-PA | 3,5-4,2 | 3,0-3,5 | 16-80 | 30-60 | 160-200 | | EP-PSUD | 3,5-6,5 | | 8-40 | 20-90 | 90-130 | | PI | 3,5-3,8 | | 2-3 | 7-8 | 200-240 | | Egyéb | | | | | | | Kazein | | 6,0-7,0 | 38-42 | 50-53 | 160-180 | | Üveg, kerámia | 5,5-5,8 | | 2-3 | 4-5 | | > [!caption] > Táblázat Faanyagok lineáris hőtágulási együtthatói. 9. melléklet | Fafaj | Sűrü ség (u =12\%) $\mathrm{kg} / \mathrm{m}^{3}$ | Hőtágulási együtthatók, $10^{6}$ | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | | húr ( $\alpha_{h}$ ) | sugár ( $\alpha \mathrm{s}$ ) | rost ( $\alpha_{r}$ ) | | Cukorjuhar | 680 | 37,6 | 28,4 | 4,16 | | Balsa | 170 | 24,1 | 16,3 | - | | Nyír | 660 | 39,4 | 32,3 | 3,57 | | Nyár | 430 | 33,9 | 23,3 | 3,17 | | Tölgy | 690 | 41,0 | 29,3 | 3,60 | | Bükk | 720 | 34,8 | 22,0 | 5,40 | | Lucfenyő | 420 | 34,6 | 23,9 | 3,50 | | Erdeifenyő | 520 | 29,0 | 15,0 | 4,20 | | Duglászfeny | 510 | 45,0 | 27,1 | 3,52 | > [!caption] > Táblázat Alumínium és ötvözeteinek kémiai felület-előkészítési módszere 11. melléklet Fa- és egyéb anyagok hővezetési tényezője 10. melléklet | Fafaj megnevezése | | Hővezetési tényező, W/mK | |:--- |:--- |:--- | | Tölgy | rostokkal II | 0,29 | | | rostokra ⟂ | 0,16-0,18 | | Köris | rostokkal \|\| | 0,31 | | | rostokra ⟂ | 0,16-0,18 | | Balsa | rostokkal II | 0,04 | | | rostokra ⟂ | 0,048-0,077 | | Lucfenyő | rostokkal II | 0,22 | | | rostokra ⟂ | 0,10-0,11 | | Egyéb: faanyagok: | forgácslap | 0,12-0,14 | | | kemény farost | 0,17 | | | szigetelő farost | 0,048 | | | rétegeit lemez | 0,14 | | Egyéb anyagok: | levegő | 0,026 | | | víz | 0,60 | | | beton | 0,8-2,0 | | | réz | 386 | | | acél | 210 | > [!caption] > Táblázat | Sorszám | A kezelőfürdö | | A kezelési | | Megjegyzés | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | anyagai <br> $\mathrm{Cr}, \mathrm{O}_{3}$ <br> Kénsav (93\%, p =1,84) <br> Víz <br> Kénsav (93\%, p =1,84) <br> Na2Cr207-2H20 <br> Víz (desztillált) <br> Na-metaszilikát <br> Detergens (nem ionos) <br> Víz (desztillált) <br> Na-metaszilikát <br> NaOH <br> Na, P207 <br> Detergens | tömegré <br> sz | hőmérsékl et [ ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ ] <br> 60 <br> 60-65 <br> 71-83 | idő [ min ] | | | | | | | | Repülögép-gyártásban | | 1 | | 5,0 <br> 15,0 <br> 80,0 | | 30 | | | | | 27,0 | | | | | 2 | | 7.5 | | 30 | | | 3 | | | | 5 | | | | | 1,0 <br> 0,1 <br> 40,0 | | | Öblítés deszt. vízzel, szárítás levegőn, fóliákra javasolt | | | | | | 10 <br> 10 | Öblítés deszt. vízzel, szárítás levegőn, nem javasolt fóliákra | | | | 30,0 <br> 1,5 <br> 1,5 <br> 0,5 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 4 <br> 5 | Víz (desztillált) <br> Öblités után: <br> Na2Cr207. 2H20 <br> Kénsav (93\%, p =1,84) <br> Víz (desztillált) | 128,0 | 65-70 <br> 20 | 10 | Öblítés deszt. vízzel, száritás levegőn | | | | 1,0 | | | Öblítés deszt. vízzel, szárítás levegőn, magas réztartalmú ötvözetekhez | | | | 10,0 30,0 | | | | | | | | | | | | | Salétromsav <br> (67\%, p=1,41) Hidrogén-fluorid (48\%) | 3,0 | | 0,05 | | > [!caption] > Táblázat | Vas és acél (közepes) termékek kémiai felület-előkezelési módszerei. 12. melléklet | | | | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | Sorszá m | A kezelőfürdö | | A kezelési | | Megjegyzés | | | anyagai | tömegr ész | hőmérsékl et $\left[{ }^{\circ} \mathrm{C}\right]$ | idő [ min ] | | | 1 | HCl (37\%) Víz | 1,0 1,0 | 20 | 5-10 | Kezelés után azonnal ragasztandó (rozsdásodik) | | 2 | Ortofoszforsav (88\%) Etil-alkohol (denaturált) | 1,0 2,0 | 60 | 10 | Öblités deszt vízben, hőkezelés $120^{\circ} \mathrm{C}$, 1 óra, max. kötésszilárdság eléréséhez | | 3 | Na-ortoszilikát Na-alkil-aril-szulfonát Víz | 30,0 3,0 967,0 | 60-65 | 5 | Öblités deszt. vízben, száritás $120^{\circ} \mathrm{C}$, általánosan javasolt | | 4 | $\mathrm{Na}, \mathrm{Cr}, \mathrm{O}_{7}$ Kénsav (93\%, $\mathrm{p}=1,84$ ) | 0,35 10,00 | 50 | 15 | Öblités deszt. vízben, száritás | > [!caption] > Táblázat | Réz és ötvözeteinek kémiai felület-előkezelési módszerei. <br> 13. melléklet | | | | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | A kezelőfürd6 | | | A kezelési | | | | Sorsz ám | anyagai | tömegrész | hőmérséklet $\left[{ }^{\circ} \mathrm{C}\right]$ | idő, [m] | Megjegyzés | | 1 | Vas-szulfát Kénsav (95\%) Víz majd áttenni: $\mathrm{Na}_{2} \mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7}$ (telített oldat) Kénsav (93\%, $\mathrm{p}=1,84$ ) Víz | 1,00 0,75 98,25 <br> 5,00 10,00 85,00 | 66 | 10 | Sárgarézhez és bronzhoz is. Max. kötésszilárdság eléréséhez. Öblités vízben, mártás ammóniumhidroxidba ( $\mathrm{p}=0,88$ ), mosás csapvízzel, öblités deszt. vízben, száritás levegőn | | 2 | $\mathrm{FeCl}_{3}$, (42\%-os vizes oldat) Salétromsav ( $p=1,42$ ) Víz | 0,75 1,50 10,00 | 20 | -2 <br> 1-2 <br> Hideg vizes mosás, öblítés deszt. vízben, száritás 20 ${ }^{\circ} \mathrm{C}$-on légáramban | | | 3 | Ammónium Peroxi -diszulfát Víz | 1,0 4,0 30,0 | | 0,5 | Hideg vizes mosás, öblités deszt. vízben, száritás légáramban | > [!caption] > Táblázat | A kezelőfürdö A kezelési | | | | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | Sorszá m | anyagai | tömegrés z | hőmérsé klet $\left[{ }^{\circ} \mathrm{C}\right]$ | idő [ min ] | Megjegyzés | | 1 | Na-metaszilikát <br> $\mathrm{Na}_{2} \mathrm{P}_{2} \mathrm{O}_{7}$ <br> Detergens <br> Víz | 6,4 <br> 3,2 <br> 3,2 <br> 32,1 | 70-85 | 10 | Öblités deszt. vízzel, száritás levegőn, $93^{\circ} \mathrm{C}$-on általánosan javasolt | | 2 | Na-metaszilikát <br> Detergens <br> Víz (desztillált) | 5,0 <br> 9,0 <br> 236,0 | 65 | 15 | Öblités forró deszt. vízzel, száritás levegőn, $70^{\circ} \mathrm{C}$-on | | 3 | $\mathrm{Na}_{2}, \mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7}$ (telített oldat) <br> Kénsav (93\%, $\mathrm{p}=1,84$ ) | 0,35 <br> 10,00 | 50 | 15 | Öblités deszt. vízzel, száritás $70^{\circ} \mathrm{C}$-on, | | 4 | $\mathrm{HCl}(\mathrm{p}=1,18)$ <br> Formalin (40\%) <br> $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}$ (30\%) <br> VÍz (desztillált) <br> Öblités utáni áztatás: $\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}(93 \%, \mathrm{p}=1,84)$ <br> Na, Cr,07 Víz (deszillált) | 100,0 <br> 20,0 <br> 4.0 <br> 90,0 <br> 100,0 <br> 10,0 <br> 30,0 | 65 | 10 | Öblités deszt. vízzel, száritás $70^{\circ} \mathrm{C}$-on | | 5 | $\mathrm{HCl}(37 \%)$ <br> Hexametilén-tetramin Víz <br> Oldás után $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}$ (30\%)- hoz keverni | 2,0 <br> 5,0 <br> 20,0 | 65-70 | 5-10 | Öblités deszt. vízzel, száritás $70^{\circ} \mathrm{C}$-on | | 6 | $\mathrm{HCl}(37 \%)$ <br> Ortofoszforsav (85\%) <br> HF (48\%) | 20,0 <br> 3,0 <br> 1,0 | 93 | 2 | Öblités meleg vízben, majd deszt. vízben, száritás $93^{\circ} \mathrm{C}$ alatt | | 7 | Víz majd öblités <br> Foszforsav ( $p=1,75$ ) <br> Víz | 10,0 <br> 90,0 <br> 1,0 <br> 99,0 | 50 | 5 | Szárítás $70^{\circ} \mathrm{C}$-on | | 8 | Salétromsav (67\%, p=l <br>,41) Hidrogén-fluorid (40\%) Víz | 10,0 <br> 2,0 <br> 88,0 | 85-90 | 10 | Öblítés forró deszt. vízben, száritás $70^{\circ} \mathrm{C}$-on | | 9 | Oxálsav <br> Kénsav $(93 \%, \mathrm{p}=1,84)$ Víz | 37,0 <br> 36,0 <br> 300,0 | 85-90 | 10 | öblités deszt. vízben, száritás meleg levegőn, maximális hőállóság eléréséhez | > [!caption] > Táblázat Magnézium és ötvözeteinek kémiai felület-előkezelési módszerei | Sorszám | A kezelőfürd6 | | A kezelési | | Megjegyzés | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | anyagai | tömegr ész | hơ̈mérséklet [ ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ ] | id6̌ [ min ] | | | 1 | NaOH <br> Víz <br> Hideg vízben mosni, majd: <br> Cr,03 <br> Víz <br> Na, SO4 vízmentes | 126,0 <br> 1000,0 <br> 100,0 <br> 1000,0 <br> 28,0 | 70-75 | 5 | Max. kötésszilárdság eléréséhez kezelés után azonnal ragasztandó <br> Mosás vízben, öblités deszt. vízben, szárítás levegőn, $40^{\circ} \mathrm{C}$-on | | 2 | Cr,03 <br> $\mathrm{NaNO}_{3}$ <br> Jégecet <br> Víz | 16,6 <br> 20,0 <br> 105,0 <br> 100,0 | 20 | 3 | Mosás vízben, öblítés deszt. vízben, szárítás $\mathbf{4 0}^{\boldsymbol{\circ}} \mathbf{C}$-on | | 3 | NaOH (63\%-os oldat) <br> majd öblités és áthelyezés: <br> $\mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{3}$ <br> $\mathrm{Ca}\left(\mathrm{NO}_{3}\right)_{2}$ <br> Víz majd öblítés és áthelyezés: <br> $\mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{3}$ <br> $\mathrm{Na}_{2} \mathrm{SO}_{4}$ <br> Víz | 13,8 <br> 1,2 <br> 85,0 <br> 10,0 <br> 0,5 <br> 89,5 | 55 | 10 <br> 5 | Öblités deszt. vízben, szárítás $60^{\circ} \mathrm{C}$-on | | 4 | $\mathrm{Na}_{2} \mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7}$ <br> $\mathrm{MgSO}_{4}$ <br> $\mathrm{MnSO}_{4}$ <br> Víz | 10,0 <br> 5,0 <br> 5,0 <br> 80,0 | 60-70 | 30 | Öblités vízben, majd deszt. vízben, szárítás levegőn | | 5 | Ammóniumdikromát <br> Ammónium-szulfát <br> $\mathrm{Na}_{2} \mathrm{Cr}_{2}$ <br> Ammónia ( $p=0,88$ ) Víz | 1,5 <br> 3,0 <br> 1,5 <br> 0,3 <br> 93,7 | 100 | 20 | Öblités meleg vízben, majd deszt. vízben, szárítás levegőn | > [!caption] > Táblázat 16. melléklet Egyéb fémek kémiai felület-előkezelési módszerei | Fém | A kezelőfürdö | | A kezelési | | Megjegyzés | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | anyagai | tömegr ész | hőmérsékl et [ ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ ] | idő [min] | | | Sárgaréz, bronz | ZnO <br> Kénsav (93\%, $\mathrm{p}=1,84$ ) <br> Salétromsav (67\%, $\mathrm{p}=1,41$ ) <br> Öblítés vízben $65^{\circ} \mathrm{C}$ alatt, visszahelyezés | 20,0 <br> 460,0 <br> 360,0 | 20 | 5 | Hőmérséklet nem emelkedhet $65^{\circ} \mathrm{C}$ fölé. Mosás, öblités deszt. vízben, száritás levegőn | | Króm | HCl (37\%) <br> Víz | 17,0 <br> 20,0 | 20 | 3 | Max szilárdságú ragasztókötéshez mosás forró vízben, öblités deszt. vízben, száritás forró levegőn | | ötvözetei | 1. <br> HCl (37\%) <br> Víz <br> 2. <br> Kénsav (93\%, $\mathrm{p}=1,84$ ) <br> Na-dikromát (kristályos) <br> Víz | 10,0 <br> 20,0 <br> 2,0 <br> 1,0 <br> 8,0 | 20 <br> 38 | 2-4 <br> 3-6 | Öblités meleg vízben, majd deszt. vízben, száritás levegőn, $70^{\circ} \mathrm{C}$-on. Alkalmas frissen galvanizált fémre, öblités vízben, majd deszt. vízben, szárítás $40^{\circ} \mathrm{C}$-on | | Titán és ötvözetei otvozetei | Víz <br> Víz <br> 2. <br> 2. $\begin{aligned} & \mathrm{HF}(60 \%) \\ & \mathrm{HCl}(37 \%) \end{aligned}$ <br> Ortofoszforsav (85\%) <br> Ortofoszforsav (85\%) <br> 3. <br> 3. <br> Na3PO4 (5\%-os oldat) <br> KF (2\%-os oldat) <br> HF (2,6\%-os oldat) <br> 4. <br> HNO, (69,8\%-os vizes oldat) <br> HF (60\%-os vizes oldat) <br> Víz " | 2,0 <br> 1,0 <br> 10,0 <br> 50,0 <br> 84,0 <br> 8,9 <br> 4,3 <br> 25,0 <br> 10,0 <br> 15,0 <br> 6,0 <br> 1,0 <br> 20,0 | 20 <br> 20 <br> 38-52 | 2 <br> 10-15 | Öblités vízben, majd deszt. vízben, száritás $93{ }^{\circ} \mathrm{C}$-on, levegőn | > [!caption] > Táblázat | | Anodizáló fürdő | | Munkamenet | |:--- |:--- |:--- |:--- | | Fém | Összetétele | töme grész | | | Alumíniu m | $\mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{3}$ <br> Kénsav <br> NaCl <br> Víz | 100,0 <br> 0,2 <br> 0,2 <br> 899,6 | zsírtalanítás triklór-etilénnel, homokszórás, anodizálás $40^{\circ} \mathrm{C}$-on, $0-40 \mathrm{~V}$ növekvö feszültséggel 10 percig, majd 40 V -tal 20 percig, feszültségnövelés 50 V-ra 5 perc alatt $70^{\circ} \mathrm{C}$-on, öblités, száritás | | Acél (rozsda mentes) | Kénsav Víz | 500,0 <br> 500,0 | zsírtalanítás, anodizálás ólomtankban 6 V 90 s, öblítés deszt. vízben, szárítás, utóművelet: passziválás 20 min 5-10\%-os krómsavban | | Magnézi um és ötvözetei | Ammóniumfluorid <br> Víz | 10,0 | zsírtalanítás, anodizálás $30^{\circ} \mathrm{C}$-on, 90-120 <br> V-on, míg az áramsűrűség-esés kisebb, mint $0,45 \mathrm{~A} / \mathrm{m}^{\wedge}$, utókezelés 20 ${ }^{\circ} \mathrm{C}$-on 10-15 s kénsav ( $\mathrm{p}=\mathrm{l}$, 84), $1,0 \mathrm{~s}$ salétromsav (p= 1,41), $2,0 \mathrm{~s}$ víz 45,0 fürdőben öblítés hideg vízben, kezelés táblázat 1. vagy 2. művelet szerint | > [!caption] > Táblázat | Oldószered | Minanyagok | | | | | | | | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | Z | CAB | CP | EC | PA | SBR | NSR | PMMA | PVAL | PC | | Aceton | × | x | | | x | | | | | | | Aceton - etil-laktát 0:10 | x | x | | | | | | | | | | Aceton - metil-acexát 70:30 | x | x x | | | | | | | | | | Butilac - aceton - metil-ac 50:30:20 | | x x | | | | | | | | | | Butil-ac. - MMA monomer 40:60 | | | | | | x | | | | | | Etil-acetat | x | x | | | | | x | | | | | Eth-acetát - etano1 80:20 | | | x | | | | | | | | | Etilén-diklorid | | | | | | | x | | x | | | Glicerin - viz 15:85 | | | | | | | | | x | | | Methacetat | x | x x | | | | | | | | | | Metilén-klonid | | | | | | | x | | | | | Metilén-klonid-MMA monomer 50:50 | | | | | | | $x$ | | | | | Meitién-klonid-MMA monomere 60:40 | | | | | | | x | | × | | | Metil-etil keton | | | | | x x | | x | x | | | | Tetrakkóretilén | | | | | | | x | | | | | Tetrakkór-etan | | | | | | | | | × | | | THF • ciklohexanon 80:20 | | | | | | | | x | | | | Toluol | | | | | | | x | | | | | Toluol - etanol 90:10 | | | | | | | x | | | | | Toluol - MEK 50:50 | | | | | x | | | | | | | 1,1,2-Triklóretán | | | | | | | | | × | | | Trikkoretilén | | | | | | | x | | | | | Xilol | | | | | | | | x | | | | Xild-MIBK 2575 | | | | | | | | | | × | | légecet | | | | x | | | | | | | > [!caption] > Táblázat Műanyagfelületek zsírtalanítása | Műanyag | Oldószer | Műanyag | Oldószer | |:--- |:--- |:--- |:--- | | Cellulózszármazékok | Metanol, IPA | Polipropilén | Aceton, MEK | | Fenoplasztok* | Aceton, MEK | Polisztirol* | Metanol, IPA | | Aminoplasztok | Aceton, MEK | Sztirol-akrilnitril | Triklór-etilén | | Poliészterek* | Aceton, MEK | ABS | Aceton | | Poliamidok* | Aceton, MEK | PVC | MEK, triklór-etilén | | Poliimidek | Aceton, MEK | Poli(vinilidén-klorid) | MEK, triklór-etilén | | Poliuretánok | Aceton, MEK | Fluor-karbon polimerek | Triklór-etilén | | Polikarbonátok* | Metanol, IPA | Etilén-vinilacetát kopolimer | Metanol | | Epoxigyanták | Aceton, MEK | Poli(vinil-acetál)-ok | Aceton, MEK | | Polietilén | Aceton, MEK | Poli(metil-metakrilát) | Aceton, MEK | > [!caption] > Táblázat | Műanyagok felület-előkészitése | | 20. melléklet. | | |:--- |:--- |:--- |:--- | | Műanyag | Kezelő-fürdö | Felületkezelési | | | | | hőmérséklet ${ }^{0} \mathrm{C}$ | idő \|min\| | | Poliolefinek | 1. $\mathrm{H}_{2}, \mathrm{SO}_{4}(\mathrm{p}=1.82) 1000 \mathrm{tr}$. | | | | PE lág | $\mathrm{K}_{2} \mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7}.2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \quad 50$ tr. | 70 | 2 | | PE kemény | Víz | 70 | 10 | | PP | | 70 | 2 | | PS (ütésálló: SB vagy ABS) | | 40 | 10-15 | | Fluor-karbonok: | 2. THF \{vízmentes) 1000 tr. | | | | PTFE | Naftalin 128 tr. | 20 | 5-10 | | Poli (klór trifluor-etilén) | Fém Na 23 tr. | | | | Poliacetát: | 3. $\mathrm{H}_{3} \mathrm{PO}_{4}$ (85\%-0s) | 50 | 0.1-0,3 | | POM | 4. Perklór-etilén 1000 tr Dioxán 50 tr. p-Toluolszulfonsav 5 tr | 75-100 | 0.2-0,5 | | Poliészter | | | | | PET | 5. NaOH (20\%-os) | 70-90 | 2-10 | > [!caption] > Táblázat 21. melléklet Felület-előkezelési eljárások összehasonlítása | Alkalmazás | Homok szórás | Kémiai kezelés | Lángkezelés | Korona kezelés | Kisnyomású plazmakezelés | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | fémekre, kevésbé műanyagokra | fémekre, kevésbé műanyagokra | PE, PP | PE, PP | fémekre, sok műanyagra | | Felületi kiképzés szerint | fóliára, bemetszett felületekre | mindenre | bemetszett felületekre nem | bemetszett felületekre nem | mindenre | | Elérhető kötésszilárdság | fémekre jó, műanyagokra viszonylag rossz | fémekre kiváló, műanyagokra kevésbé | közepes-jó | közepes - jó | fémekre jó, műanyagokra kiváló | | Tárolhatóság a ragasztásig | jó | közepes | rossz | közepes | jó | | A ragasztókötés öregedése | rossz | jó | közepes | közepes | jó | | Munkavédelmi szempont | kissé költséges | költséges | költséges | problémamentes | problémamentes | | Környezetvédelmi szempont | relatíve jó | rossz | viszonylag jó | jó | jó | | Beruházási költségek | viszonylag kicsi | kicsi - közepes | kicsi | viszonylag magas | magas | | Energia- és üzemeltetési költségek | magas | magas | közepes | kicsi | kicsi | | Kezelési idő | geometriafitggö | sarzsnagyság- tól függő | geometria-függő | geometriafüggő | sarzsnagyságtól függő | | Integrálhatóság a gyártósorba | porképződés miatt problémás | nehéz | jó (megfelelő biztonságtechnika esetén) | jó | folytonos üzem nem megoldható | > [!caption] > Táblázat A Student-féle feloszlás $\boldsymbol{t} \boldsymbol{/} \boldsymbol{\alpha} \mathbf{/ 2}$ kritikus értékei | N v | $\boldsymbol{a}$ | | | | | | | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | | 0.200 | 0.100 | 0.050 | 0.025 | 0.010 | 0.005 | 0.001 | | 1 | 3.078 | 6.314 | 12.706 * | 25.452 | 63.656 | 127.321 | 636.578 | | 2 | 1.886 | 2.920 | 4.303 | 6.205 | 9.925 | 14.089 | 31.600 | | 3 | 1.638 | 2.353 | 3.182 | 4.177 | 5.841 | 7.453 | 12.924 | | 4 | 1.533 | 2.132 | 2.776 | 3.495 | 4.604 | 5.598 | 8.610 | | 5 | 1.476 | 2.015 | 2.571 | 3.163 | 4.032 | 4.773 | 6.869 | | 6 | 1.440 | 1.943 | 2.447 | 2.969 | 3.707 | 4.317 | 5.959 | | 7 | 1.415 | 1.895 | 2.365 | 2.841 | 3.499 | 4.029 | 5.408 | | 8 | 1.397 | 1.860 | 2.306 | 2.752 | 3.355 | 3.833 | 5.041 | | 9 | 1.383 | 1.833 | 2.262 | 2.685 | 3.250 | 3.690 | 4.781 | | 10 | 1.372 | 1.812 | 2.228 | 2.634 | 3.169 | 3.581 | 4.587 | | 11 | 1.363 | 1.796 | 2.201 | 2.593 | 3.106 | 3.497 | 4.437 | | 12 | 1.356 | 1.782 | 2.179 | 2.560 | 3.055 | 3.428 | 4.318 | | 13 | 1.350 | 1.771 | 2.160 | 2.533 | 3.012 | 3.372 | 4.221 | | 14 | 1.345 | 1.761 | 2.145 | 2.510 | 2.977 | 3.326 | 4.140 | | 15 | 1.341 | 1.753 | 2.131 | 2.490 | 2.947 | 3.286 | 4.073 | | 16 | 1.337 | 1.746 | 2.120 | 2.473 | 2.921 | 3.252 | 4.015 | | 17 | 1.333 | 1.740 | 2.110 | 2.458 | 2.898 | 3.222 | 3.965 | | 18 | 1.330 | 1.734 | 2.101 | 2.445 | 2.878 | 3.197 | 3.922 | | 19 | 1.328 | 1.729 | 2.093 | 2.433 | 2.861 | 3.174 | 3.883 | | 20 | 1.325 | 1.725 | 2.086 | 2.423 | 2.845 | 3.153 | 3.850 | | 21 | 1.323 | 1.721 | 2.080 | 2.414 | 2.831 | 3.135 | 3.819 | | 22 | 1.321 | 1.717 | 2.074 | 2.405 | 2.819 | 3.119 | 3.792 | | 23 | 1.319 | 1.714 | 2.069 | 2.398 | 2.807 | 3.104 | 3.768 | | 24 | 1.318 | 1.711 | 2.064 | 2.391 | 2.797 | 3.091 | 3.745 | | 25 | 1.316 | 1.708 | 2.060 | 2.385 | 2.787 | 3.078 | 3.725 | | 26 | 1.315 | 1.706 | 2.056 | 2.379 | 2.779 | 3.067 | 3.707 | | 27 | 1.314 | 1.703 | 2.052 | 2.373 | 2.771 | 3.057 | 3.689 | | 28 | 1.313 | 1.701 | 2.048 | 2.368 | 2.763 | 3.047 | 3.674 | | 29 | 1.311 | 1.699 | 2.045 | 2.364 | 2.756 | 3.038 | 3.660 | | 30 | 1.310 | 1.697 | 2.042 | 2.360 | 2.750 | 3.030 | 3.646 | | 40 | 1.303 | 1.684 | 2.021 | 2.329 | 2.704 | 2.971 | 3.551 | | 60 | 1.296 | 1.671 | 2.000 | 2.299 | 2.660 | 2.915 | 3.460 | | 120 | 1.289 | 1.658 | 1.980 | 2.270 | 2.617 | 2.860 | 3.373 | > [!caption] > Táblázat **SZAKIRODALOM** - BALÁZS GYULA, BAKAI ISTVÁN, MAYER LÁSZLÓ: Ragasztástechnikai zsebkönyv, Műszaki könyvkiadó, Budapest, 1976 - FARKAS FERENC, FARKAS FERENC JÓZSEF: A ragasztás kézikönyve, Műszaki könyvkiadó, Budapest, 1997 - GAÁL Z., SZABADHEGYI GY., SZABÓ I.: Technológiai folyamatok tervezése és szervezése II., Egyetemi szakmérnöki jegyzet, Kézirat, Sopron, 1982 - GERD HABENICHT: Ragasztástechnika. CSER Kiadó, Budapest, 2014 - KOVALJCSUK, Z. M.: Technologija szkléivanyija. Izdátyelsztvo Lesznaja Proműslennoszty, Moszkva, 1973 - KRISZT TH.: Fémragasztás. Műszaki könyvkiadás. Budapest. 1972 - LUGOSI ARMAND: Faipari Kézikönyv, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1967 - MOLNÁR SÁNDOR: Faanyagismeret, Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó, Budapest, 2004 - MOLNÁMÉ POSCH PAULA: Faanyagok borítása és felületkezelése, Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 1984 - NÉMETH KÁROLY: Ragasztó és felületkezelő anyagok, Egyetemi jegyzet, Sopron, 1980 - NÉMETH KÁROLY, SZABÓ IMRE: Ragasztás a faiparban. Faipari Tudományos Alapítvány, Sopron, 1998 - KLAUS ROLAND, WOLFGANG SIEBERT: Bútorgyártás, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974 - SZABÓ IMRE: Faipari Műveletek Elmélete. 13.1, 13.2, 13.4, 13.3.2, 13.3.3, 13.3.4 fejezetek. Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó Kft. Budapest, 1994 - SZABÓ IMRE: A faipari Kézikönyv II, 1.2, 1.3, 1.4, 3.4, fejezetek. Faipari Tudományos alapítvány. Sopron, 2002 - SZABÓ IMRE: Bútor-, ajtó-, ablakgyártástan, Egyetemi jegyzet, Erdészeti és Faipari Egyetem, Sopron, 1977 - SZABÓ IMRE: Bútor-, ajtó ablakgyártástan I. B. kötet. Egyetemi jegyzet, Kézirat, Sopron, 1981 - SZABÓ IMRE: Ragasztás és felületkezelés A. kötet: Ragasztási műveletek és eljárások, Egyetemi jegyzet, Kézirat, Sopron, 2003 - DR. SZABÓ IMRE, KUZSELLA LÁSZLÓ: Faanyagok alkalmazástechnikája. Miskolci Egyetemi Kiadó, 2009.