چسب حرارتی چیست و چه کاربردی دارد؟
چسبهای حرارتی یکی از پرطرفدارترین چسبها هستند. این نوع چسب برای اولین بار در سال 1940 تولید شد. چسب حرارتی جایگزین مناسبی برای چسبهای بر پایه آب بود که در آب و هوای مرطوب خراب میشدند. این ماده کاربردی امروزه در طیف وسیعی از صنایع به کار رفته و انواع مختلفی. احتمالا شما هم تاکنون از چسبهای حرارتی استفاده کردهاید؛ اما ممکن است اطلاعات کافی در مورد ساختار و کاربردهای متنوع این ماده نداشته باشید. امروزه نوع خاصی از چسبهای حرارتی با عنوان چسب تفنگی نیز شناخته شده و در تفنگهای حرارتی مورد استفاده قرار میگیرند. در ادامه به بررسی ویژگیها و کاربردهای این نوع چسب حرارتی میپردازیم.
چسب حرارتی چیست؟
چسب حرارتی یک ماده ترموپلاستیک (مادهای که هنگام گرما دیدن نرم و منعطف میشود) است که معمولاً با یک تفنگ حرارتی ذوب شده و روی سطح موردنظر اعمال میشود. این نوع چسب به محض سرد شدن جامد شده و اتصال ایجاد میکند. چسب حرارتی در صحافی کتاب، اتصال کاغذ و مقوا در بستهبندی، مبلمان چوبی و حتی چسباندن پارچه استفاده میشود.
چسبهای حرارتی برای تعمیر، عایقکاری و محافظت از قطعات الکترونیکی نیز استفاده میشوند. این چسبها همچنین قادر به چسباندن لاستیک، سرامیک، فلزات، پلاستیک و شیشه هستند. اما میزان چسبندگی آن به این مواد نسبت به مواد متخلل مانند چوب و کاغذ کمتر است.
چسب حرارتی معمولاً به صورت یک میله استوانهای به بازار عرضه میشود. قطر استاندارد این میلهها 12، 15 و 43 میلیمتر است. برای اعمال این چسبها باید از وسیلهای به نام تفنگ چسب حرارتی استفاده شود. تفنگهای حرارتی از چند جزء اصلی تشکیل شدهاند:
- یک منبع حرارتی جهت ذوب کردن چسب
- یک نازل که از طریق آن چسب ذوب شده به سطح تزریق میشود
- یک ماشه که میله چسب را به سمت منبع حرارتی و نازل هدایت میکند
گرمای تفنگ حرارتی با استفاده از المنتهای گرمایش الکتریکی تأمین میشود. البته برای استفادههای بیسیم تفنگهای حرارتی گازی نیز موجود هستند. بسته به روش تولید، چسب حرارتی میتواند از طریق غوطهور کردن یا استفاده از غلطک و اسپری نیز استفاده شود. از مزایای این چسبها میتوان به اتصال سریع، عدم استفاده از حلال و قابلیت اتصال مواد مختلف اشاره کرد. علاوه بر این، چسب حرارتی بخارات سمی کمی تولید میکند که میتواند یک مزیت بزرگ در فرایندهای صنعتی باشد.
میلههای چسب حرارتی را میتوان به مدت طولانی و بدون نیاز به تجهیزات خاصی نگهداری کرد. در زمان اعمال چسب باید مراقب باشید تا قطعات مورد اتصال در اثر حرارت زیاد آسیب نبینند. باید از دمای مناسبی برای اعمال این چسبها استفاده کنید. اگر حرارت به اندازه کافی زیاد نباشد، چسب به خوبی ذوب نشده و سطح کار را خیس نمیکند، در نتیجه اتصال به خوبی ایجاد نمیشود. در مقابل، اگر چسب خیلی داغ شود، ممکن است به سطح کار آسیب بزند.
خشک شدن سریع چسب به مقدار فشاری بستگی دارد که به چسب وارد میشود تا یک لایه نازک تشکیل دهد. باید اعمال فشار کافی تا زمانی که چسب جامد شود یا اصطلاحاً بگیرد ادامه داشته باشد، در غیر این صورت ممکن است اتصال به شدت ضعیف باشد.
رایجترین نوع چسبهای حرارتی از جنس ترموپلاستیک هستند. این مواد به دلیل نداشتن مقاومت در برابر آب، برای مصارف بیرون ساختمانی مناسب نیستند. این چسبها شامل اتیلن ونیل استات (EVA)، اکریلیک، پلی آمید ها و پلی اولفین ها هستند. چسب حرارتی پلی اورتان تحت انعقاد ثانویه قرار میگیرد تا یک پلاستیک ترموست (گرماسخت) تشکیل دهد. این فرایند آن را ضد آب و مناسب برای مصارف بیرون ساختمانی میکند. این نوع چسب ویژگی مقاومت در برابر حرارت و مواد شیمیایی را نیز دارد.
مصارف چسب حرارتی
در ادامه به بررسی کاربردهای چسب حرارتی در صنایع مختلف میپردازیم.
نجاری و ساخت و ساز
چسبهای حرارتی در ساخت کابینت، مبلمان، اتصال لیمنت و غیره استفاده میشوند. این چسبها واکنش و اتصال خوبی با محصولات چوبی دارند. در بخشهای مختلف صنعت ساخت و ساز از این چسبها استفاده میشود، از جمله: نصب کفپوش، نصب درب و پنجره و غیره. در بسیاری از موارد، این چسبها با بست ها و اتصالهای دیگری همراه میشوند تا مثلاً در مورد کفپوش اتصال خوب و بدون صدای جیرجیر ایجاد کنند.
صنایع تولیدی
چسبهای حرارتی در بسیاری از فرایندهای تولید استفاده میشوند. چاپگرهای مجله و جلد کتاب به توانایی این چسبها در تولید شیرازههای انعطافپذیر و بادوام متکی هستند. بسیاری از محصولات بهداشتی یکبار مصرف مانند پوشاک بچه که از مواد غیرمنسوج یا بافته نشده تولید میشوند، با استفاده از چسبهای حرارتی تولید و مونتاژ میشوند. منسوجات مصنوعی در خودروها، مبلمان و … به طور معمول با استفاده از تکنولوژی چسبهای حرارتی نصب میشوند.
سازندگان لوازم الکترونیکی نیز از چسبهای حرارتی استفاده میکنند. این چسبها برای مونتاژ قطعات و همچنین ایمنسازی اجزایی مانند سیمها به کار میروند. در واقع چسبهای حرارتی جای چسبهای نواری در مونتاژ قطعات نمایشگرها، باتریها و … را میگیرند. توانایی درزگیری این چسبها باعث میشود در برابر آب مقاوم باشند. در وسایل الکترونیکی باید چسب به صورت دقیق و در حجم کم استفاده شود. برای همین در این وسایل از سرنگ برای اعمال چسب استفاده میشود.
حمل و نقل و بستهبندی
چسبهای حرارتی برای بستهبندیهای مقوایی خصوصا در مصارف با گرید صنایع غذایی مثل جعبههای غلات، جعبه نوشیدنیها، بستههای مواد غذایی منجمد و غیره استفاده میشوند. برای ساختن جعبه چسب حرارتی را با استفاده از تفنگهای حرارتی دستی یا اپلیکاتورهای اتوماتیک اعمال میکنند. تولیدکنندگان کیف و پاکت نیز از چسبهای حرارتی در ساخت محصولات خود استفاده میکنند. همچنین این فناوری در چسباندن برچسب روی بستهها هم به کار میرود.
مزایای چسب حرارتی
چسبهای حرارتی در مقایسه با سایر چسبها مزایای متعددی دارند. برای مثال، این چسبها سریع خشک میشوند؛ بنابراین به شما این امکان را میدهند که بدون نیاز به مدت طولانی برای خشک شدن چسب به کار خود ادامه دهید. چسب حرارتی ویسکوزیته زیادی نیز دارد؛ بنابراین در درزگیری و اتصال سطوح ناهموار به یکدیگر بسیار خوب عمل میکند.
یکی دیگر از مزایای بزرگ چسب حرارتی، زمان نگهداری طولانی است. قطعاً تا به حال با خشک شدن خود به خودی چسبهای تیوپی مواجه شدهاید. شما با استفاده از چسب حرارتی دیگر این مشکل را نخواهید داشت.
اگر میلههای چسب حرارتی را در مکانی تمیز و خشک، در دمای اتاق و دور از نور خورشید قرار دهید، قطعاً میتوانید آنها را تا مدتها نگهداری کنید. دیگر مزایای چسب حرارتی عبارتاند از:
- ضخامت اولیه این چسبها بعد از خشک شدن ثابت میماند.
- تفنگهای حرارتی ساده و مقرون به صرفه هستند.
- میتوان به آنها افزودنیهای رنگی اضافه کرد تا میلههای چسب در رنگهای مختلف داشته باشید.
- ضایعات بسیار اندک و نزدیک به صفر دارد.
- فاقد ترکیبات آلی فرار (VOCs) است که برای سلامتی مضر هستند.
انواع چسب حرارتی
اتیلن ونیل استات (EVA)
از پلیمرهای ترموپلاست و زیست تخریبپذیر است که برای بستهبندی و مونتاژ مناسب است. براساس فرمولاسیون، افزودنیها و واکنشهای کاتالیزوری این پلیمر میتواند از نظر تراکم، رنگ، سختی، انعطافپذیری و غیره متفاوت باشد. این چسب مقرون به صرفه بوده و در دماهای از 30- تا 80 درجه سانتی گراد مؤثر و کارآمد است. چسب اتیلن ونیل استات از رایجترین چسبهای حرارتی است. از جمله ویژگیهای آن میتوان به مقاومت در برابر آب و رطوبت، عایق حرارتی، دوام طولانیمدت، انعطافپذیری، چسبندگی مناسب با مواد مختلف و نداشتن بو اشاره کرد.
پلی آمید (PA)
پلیمری از گروه ترموپلاست ها است که برای تولید چسبی با مقاومت بهتر در برابر دماهای شدید (60- تا 130 درجه سانتی گراد) و مواد شیمیایی ساخته شده است. به دلیل چسبندگی و کشش زیاد پیوندهای هیدروژنی گروههای آمیدی، این پلیمرها استحکام بسیار عالی دارند. برخی از ویژگیهای چسب پلی آمید انعطافپذیری و ویژگی ماشینکاری، مقاومت به برخی حلالها و مواد شیمیایی، مقاومت به ضربه و ساییدگی است. یکی از معایب این نوع چسب این است که در برابر آب و رطوبت و اسیدهای قوی مقاوم نیست. پلی آمید در مقایسه با EVA مقاومت حرارتی بالایی داشته و گرانتر است.
پلی پروپیلن (PP)
یک ترموپلاست همه منظوره و از خانواده پلی اولفین ها بوده و از پرمصرفترین پلیمرهای دنیا است. این نوع چسب اغلب برای مصرف به صورت اسپری تولید میشود. چسب پلی پروپیلن خواص چسبندگی خاصی مانند زمان گیرش تأخیری داشته و در دماهای 30- تا 110 درجه سانتی گراد مؤثر است. این نوع چسب حرارتی در برابر آب، روغنها و برخی حلالها مقاوم است. چسب پروپیلن ویژگیهای از جمله انعطافپذیری، شکلپذیری، مقاومت در برابر فشار و خم شدن، سخت و سبک بودن دارد. همچنین غیر سمی و بدون بو است. این پلیمر در عین پرمصرف بودن و کاربرد در بسیاری از صنایع، معایبی مانند اشتعالپذیری، مقاومت کم در برابر اشعه فرابنفش، چاپ پذیری کم، مقاومت به خراش ضعیف نیز دارد.
پلی اورتان یا پلی یورتان (PUR)
به دستهای از پلیمرها گفته میشود که از واکنش دو ماده اصلی پلی اُل و ایزوسیانات به دست میآید. این ماده به طور گسترده در صنایع رنگ و رزین، چسبها، پوششها، درزگیرها و فومها به کار میرود. پلی اورتان براساس فرمولاسیون و نوع ترکیبات و افزودنیها انواع مختلف و ویژگیهای مختلفی پیدا میکند. این ماده مشابه چسبهای حرارتی قدیمی است، با این تفاوت که بعد از جامد شدن مقداری رطوبت جذب میکند. جذب رطوبت پس از چند روز یک تغییر شیمیایی دائمی ایجاد میکند. این تغییر شیمیایی مقاومت چسب در برابر حرارت و مواد شیمیایی چسب را افزایش میدهد. واکنش شیمیایی به PUR اجازه میدهد تا یک پیوند ساختاری مشابه با اپوکسی ها، اما در مدتزمان کمتر تشکیل دهد. چسب PUR کاربردهای زیادی دارد، اما عمدتاً در نجاری و صنایع چوب استفاده میشود.
سوالات متداول
آیا چسب حرارتی ضد آب است؟
بله، این چسب قابلیت مقاومت در برابر آب و رطوبت را دارد.
چسب حرارتی به چه چیزی می چسبد؟
چسب حرارتی برای چسباندن مواد متخلخل مانند کاغذ، مقوا، چوب و پارچه بسیار مناسب است. اما این چسب برای موادی مانند پلاستیک، فلز یا شیشه قدرت چسبندگی زیادی ایجاد نمیکند.
