Ứng
dụng vật liệu dính vào trong công nghiệp sản xuất là một quá trình
tương đối phức tạp và khác xa so với việc dùng keo dán để dính hai loại
vật liệu thông thường. Keo kết dính cấu trúc được sử dụng trong sản xuất
xe hơi là một loại chất hóa học có tên là nhựa epoxy. Nhựa epoxy cấu
thành bởi hai yếu tố, keo nhựa thông và chất xúc tác.
Có hai loại nhựa epoxy thường được sử dụng là
nhựa keo epoxy polyurethane
và epoxy dạng lưới thủy tinh. Epoxy dạng lưới thủy tinh tương đối bền,
cứng vững và có tính kháng lực cắt rất lớn. Epoxy polyurethane thì linh
hoạt hơn, nhưng lại dễ bị phá vỡ liên kết so với epoxy dạng lưới thủy
tinh.
Ở
thời điểm hiện tại, một quá trình ứng dụng được gọi là dẻo hóa cao su
hợp lực (synergistic rubber toughening) đang được thực nghiệm nhằm cho
ra loại nhựa epoxy mới có tính năng cao, linh hoạt và khó bị phá vỡ liên
kết dưới tác dụng lực hơn hẳn 2 loại thông thường này.
Thông
thường thì nơi tốt nhất để sử dụng loại keo dính cấu trúc là những khu
vực chịu sức nén mạnh, thường xảy ra va đập và có nguy cơ biến dạng cao
do lực trượt, cắt... Chất dính cấu trúc đặc biệt không phát huy nhiều
tác dụng nếu được dùng tại điểm ráp nối mà lực tác động có thể kéo hai
chi tiết theo các hướng riêng rẽ.
Chất
dính cấu trúc cũng không thích hợp với những khu vực cần uốn cong hay
có những khớp nối vì khi đó, độ bám dính sẽ không cao và các chi tiết
rất dễ bị tách rời.
Ưu và nhược điểm của chất kết dính cấu trúc
Sử
dụng chất dính cấu trúc cũng có nhiều ưu điểm so với các phương pháp
khác. Nhựa epoxy là loại nhựa có nhiều lợi thế như độ bám dính cao trên
bề mặt kim loại, tính ổn định hóa học, bền hóa chất. Việc sử dụng nhựa
epoxy trên nền cốt sợi thủy tinh làm tăng tính bền cơ đáng kể và rất
thích hợp để chế tạo lớp bọc lót bảo vệ thiết bị chống ăn mòn hóa chất.
Ngoài ra, nhựa Epoxy chính vì rất dễ thêm chất phụ gia để cải thiện cơ
tính, cho nên ngày càng có rất nhiều chất epoxy khác nhau và chiếm lĩnh
nhiều lĩnh vực trong đời sống.
Chất
kết dính cấu trúc có khả năng chịu lực tốt hơn một mối hàn hay một đinh
tán. Hãy tưởng tượng, trong trường hợp xe chịu va đập, lực va chạm sẽ
truyền khắp thân xe. Nếu nó đi qua những khu vực ráp nối giữa hai chi
tiết ở thân, mối hàn sẽ phải chịu toàn bộ lực tác động, khiến mọi áp lực
gây gãy vỡ sẽ tập trung toàn bộ quanh các khu vực có mối hàn.
Nếu
sử dụng vật liệu kết dính, bề mặt chịu lực tác dụng sẽ rộng hơn, do đó
áp lực cũng giảm xuống. Thêm vào đó, chất kết dính, đặc biệt là
keo epoxy
polyurethane còn có khả năng uốn cong hoặc triệt tiêu bớt phần lực tác
động và “rải đều” phần còn lại lên toàn bộ bề mặt. Chính điều này là lý
do tại sao công nghiệp sản xuất máy bay đã sử dụng vật liệu kết dính từ
nhiều năm trở lại đây.
Chất
kết dính cũng cho phép công nghiệp sản xuất xe hơi có thể sử dụng các
loại vật liệu cấu trúc nhẹ hơn. Mối hàn hay đinh tán, bulông thường dày
và nặng. Với chất kết dính, các tấm thép được dùng sẽ mỏng hơn, hoặc nhà
sản xuất có thể chuyển sang loại vật liệu mới như nhôm hay vật liệu các
bon tổng hợp, do đó giảm trọng lượng tổng thể. Đặc biệt, với những loại
vật liệu không thể sử dụng phương pháp hàn thép đơn thuần thì vật liệu
dính chính là một lựa chọn sáng suốt.
Tuy
nhiên, chất kết dính cấu trúc cũng có một số điểm hạn chế khiến nhà sản
xuất cần cân nhắc mỗi khi ứng dụng. Chi phí để sửa chữa cho loại vật
liệu này tương đối đắt so với các mối hàn hay đinh tán thông thường. Nếu
các phần cấu trúc được ráp nối bằng vật liệu kết dính bị gãy, vỡ, thì
việc sửa chữa sẽ khá khó khăn do phần lớn các cửa hàng hay đại lý hiện
nay vẫn chưa đủ cơ sở vật chất và điều kiện ráp nối.
Thay vào đó, họ có thể sử dụng những chi tiết làm sẵn do nhà sản xuất cung ứng, vì thế chi phí sửa chữa sẽ đội lên khá nhiều.
Đại Cường (TH)
Nhận xét
Đăng nhận xét