Автор: Евгений, технолог WOODTECH, 20 лет в клеевых технологиях.
Среди вопросов, которые мне задают на производствах, этот — один из самых частых:
«Клей тянет нити — что делать?»
Тонкие полупрозрачные паутинки, которые тянутся от клеенаносящего валика к детали, повисают в воздухе, оседают на кромке, на прижимных роликах, на направляющих, на руках оператора. На английском для этого явления есть два названия — stringing и angel hair, «ангельские волосы». Звучит поэтично, но на производстве вызывает совсем не поэтические эмоции.
Нити портят внешний вид готовых деталей, загрязняют оборудование, налипают на фотодатчики и могут сбивать работу автоматики. При массовом производстве это ещё и потеря времени: оператор вынужден останавливаться и счищать паутину вместо того, чтобы работать.
Первая реакция как правило — «клей плохой, давайте другой». Моя первая реакция — «давайте термопару в ванночку». Потому что за двадцать лет практики я ни разу не видел ситуации, где нити были бы свойством клея из заводской упаковки. Каждый раз причина оказывалась в процессе, оборудовании или условиях в цехе.
Ниже — семь конкретных причин и проверенные решения для каждой. Расположены от самой частой к самой редкой.
Самая распространённая причина нитей. При перегреве вязкость расплава падает слишком сильно — клей становится чрезмерно текучим и при отрыве от валика не разрывается чисто, а тянется тонкой нитью за деталью.
Каждый артикул клея имеет рекомендованный температурный диапазон в техническом паспорте (TDS). Для ЭВА серии Jowatherm® 280 это, как правило, сто девяносто — двести десять градусов. Для низкотемпературной серии 282 — сто семьдесят — сто девяносто. Для полиолефина серии 237 — сто восемьдесят — двести. Перегрев на двадцать-тридцать градусов относительно верхней границы — практически гарантированные нити.
При этом дисплей станка может показывать одну температуру, а реальная температура в расплаве — совершенно другую. Нагар на стенках ванночки, неисправный ТЭН, некалиброванный датчик — всё это вносит погрешность, иногда даже до двадцати-тридцати градусов. Оператор уверен, что работает при двухстах, а в действительности — при двухстах тридцати.
Что делать:
Парадоксально, но нити появляются и при заниженной температуре — только по другому механизму. Слишком вязкий расплав не растекается по поверхности валика равномерно, а при контакте с деталью не разрывается чисто, а тянется «жвачкой». Особенно это заметно на высоких скоростях подачи: клей просто не успевает сформировать тонкую плёнку и чисто отсечься от валика за то время, пока деталь проходит мимо.
Типичный сценарий: оператор замечает нити и решает снизить температуру, считая, что клей «слишком горячий». Нити усиливаются. Оператор снижает ещё. Ситуация ухудшается. А нужно было наоборот.
Что делать:
Третья по частоте причина — и, пожалуй, самая коварная. Клей загружен в ванночку утром, а расходуется медленно. К концу смены он простоял в расплавленном состоянии шесть-восемь часов. За это время полимерные цепи начинают разрушаться от длительного воздействия температуры. Вязкость расплава меняется непредсказуемо: сначала растёт (клей «густеет»), затем, при дальнейшей деструкции, может упасть. Реологические свойства перестают соответствовать норме — и клей начинает вести себя нестабильно, в том числе тянуться нитями.
Верный признак деградации — изменение цвета расплава. Если он заметно темнее свежего гранулята, значит, разрушение уже идёт. На стенках и дне ванночки при этом накапливается тёмный налёт — нагар, который дополнительно ухудшает ситуацию.
Что делать:
Эта причина тесно связана с предыдущей, но заслуживает отдельного разбора. Нагар — это продукты деградации клея, которые оседают на стенках ванночки, на поверхности клеенаносящего валика, в каналах подачи. Частицы пригоревшего полимера меняют характер потока расплава и создают точки, где клей цепляется и тянется. Если на валике есть засохшие остатки, чистого отсечения расплава не будет в принципе — нить будет формироваться именно в точке загрязнения.
Проблема нарастает постепенно. Клей день за днём стоит в ванне, система чистится от случая к случаю, на стенках растёт слой карбонизированного полимера, остатки старого клея мешают свежему. В какой-то момент нити появляются «вдруг» — хотя на самом деле система деградировала задолго до этого.
Что делать:
Нити рождаются не только в клее. Нередко их источник — в настройках и состоянии механических узлов станка.
Расстояние между клеенаносящим валиком и деталью — критический параметр. Чем больше зазор, тем длиннее путь расплава в воздухе, и тем выше вероятность образования нити. В идеале валик должен наносить клей при минимальном зазоре с торцом плиты.
Прижимные ролики тоже влияют: если они изношены, загрязнены или настроены с неравномерным давлением — клей выдавливается неравномерно, и на выходе формируются «хвосты». Скорость подачи деталей должна быть согласована с остальными параметрами клеевого узла. Если механика собрана с отклонениями, клей будет вести себя нестабильно — даже если сам по себе он в полном порядке.
Что делать:
Фактор, о котором редко задумываются. Поток воздуха от приточной вентиляции, открытых ворот цеха, кондиционера или даже напольного вентилятора попадает в зону между валиком и деталью. Расплав охлаждается в воздухе быстрее, чем успевает нанестись на торец — и вместо чистого контакта с подложкой формирует тонкую нить.
Зимой проблема обостряется кратно. Холодный воздух от ворот цеха, плиты, привезённые с неотапливаемого склада, кромка, только что снятая с холодного стеллажа — всё это создаёт идеальные условия для появления нитей. Расплав при контакте с холодной поверхностью застывает мгновенно и тянется за валиком.
Что делать:
Каждый артикул клея-расплава рассчитан на определённый диапазон скоростей подачи. Это связано с его вязкостью, открытым временем и реологическим поведением при нанесении. Если скорость станка существенно выше, чем расчётная для данного артикула, — клей не успевает чисто отсечься от валика и тянется нитью за деталью.
Типичная ситуация: производство приобрело новый высокоскоростной станок, но продолжает работать на том же клее, который годами использовался на старом медленном. На старом станке при десяти метрах в минуту всё было нормально. На новом при двадцати пяти — нити.
Что делать:
Если нити появились — пройдитесь по этому списку сверху вниз.
Практика показывает, что в большинстве случаев причина обнаруживается в первых трёх пунктах и устраняется за десять минут.
Мы в Минске. Но приезжаем туда, где есть проблема.