Dán lên nền đã sơn, mạ hoặc có lớp phủ — mối dán mạnh bằng cái gì?

Chuỗi liên kết và chỗ yếu nhất trong chuỗi

Một mối dán trên nền đã phủ là một chuỗi: vật liệu nền, lớp phủ, keo, rồi vật liệu thứ hai. Chuỗi đứt ở khâu yếu nhất, và trên nền đã phủ thì khâu yếu nhất rất thường là chỗ lớp phủ bám vào nền — chỗ mà người chọn keo không nhìn thấy và không kiểm soát được.

Hệ quả thực tế đi ngược trực giác: chọn keo mạnh hơn không làm mối dán bền hơn, chỉ làm chỗ đứt chuyển hẳn về mặt phân cách giữa lớp phủ và nền. Bóc ra sẽ thấy keo còn dính chặt vào lớp phủ, và cả cụm keo cộng lớp phủ bong ra khỏi nền thành một tấm. Đây là kiểu bong rất dễ nhận, và cách đọc mặt bong nói chung nằm ở vì sao keo bị bong.

Nguyên tắc phía sau là cơ chế bám dính: keo chỉ tạo liên kết với bề mặt nó thật sự chạm vào, xem cơ chế bám dính của keo là gì. Với nền không phủ, bề mặt đó là vật liệu; với nền đã phủ, bề mặt đó là lớp phủ.

Thử độ bám của lớp phủ trước khi chọn keo

Việc cần làm trước tiên không phải chọn keo mà là xác định lớp phủ có bám chắc vào nền hay không. Phép thử tại xưởng làm được trong vài phút trên một mẩu cùng lô, và nó cho biết điều quan trọng nhất: có nên dán trực tiếp lên lớp phủ hay phải bóc lớp phủ ở vùng dán. Ngành sơn có phương pháp thử độ bám theo tiêu chuẩn riêng, trong đó có ASTM D3359; bài này chỉ dẫn tên và số hiệu để tra đúng chỗ, không trích trị số.

Năm loại nền đã phủ hay gặp và điểm cần biết ở mỗi loại

Thép mạ kẽm là loại gây nhầm nhiều nhất, vì trông như kim loại trần. Trên đó thường còn lớp xử lý bề mặt hoặc dầu bảo quản từ nhà máy, và cả hai đều nằm giữa keo với lớp kẽm. Nhôm anod hóa thì bề mặt là lớp ô xít cứng và tương đối trơ, nên bám hóa học kém hơn nhôm mài sạch.

Sơn tĩnh điện hay bị coi là nền tốt vì bề mặt đẹp và bền, nhưng đúng cái làm nó bền là độ trơ, và độ trơ đó cũng làm nhiều loại keo bám kém. Ngành cơ khí sơn phủ có cả một nhóm bài toán riêng ở đây, xem ứng dụng cho cơ khí và sơn phủ.

Melamine và laminate trên ván công nghiệp là lớp phủ mỏng dán lên nền gỗ, nên chuỗi liên kết có tới hai mặt phân cách yếu. Mạ crôm hoặc mạ trang trí thì lớp mạ rất mỏng và rất bóng, đây là nền phải tra yêu cầu sơn lót gần như trong mọi trường hợp, xem khi nào keo cần sơn lót và đọc tài liệu ở chỗ nào.

Ba hướng xử khi lớp phủ bám kém

Hướng thứ nhất là bóc lớp phủ ở đúng vùng dán, dán trực tiếp vào vật liệu nền, rồi phủ lại phần lộ nếu cần chống ăn mòn. Đây là hướng cho mối dán bền nhất và cũng tốn công nhất, phù hợp với mối dán chịu lực — với kim loại chịu lực, nhóm keo và cách tính nằm ở keo epoxy dán kim loại công nghiệp chịu lực và toàn cảnh nhóm ở trang keo epoxy công nghiệp.

Hướng thứ hai là giữ lớp phủ nhưng chuyển tải sang liên kết cơ học, để keo chỉ còn vai làm kín và chống rung. Ở hướng này, chọn nhóm đàn hồi thường hợp hơn nhóm cứng, xem MS Polymer dán kim loại khi nào đủ thay epoxy.

Hướng thứ ba là dùng sơn lót theo chỉ định của hãng cho đúng nền đó. Đây là hướng gọn nhất khi hãng có chỉ định rõ, nhưng phải là lọ lót của chính hệ keo đó. Với chi tiết nhỏ dán nhanh trên nền bóng, giới hạn của nhóm keo tức thời nằm ở keo 502 dán kim loại nhỏ được không và toàn cảnh ở trang keo Cyanoacrylate.

Bài này không xác định được điều gì, và hai mẹo nên bỏ

Giới hạn: sáu phép thử ở bảng trên cho biết lớp phủ bám chắc hay không trong điều kiện thử tại xưởng, nhưng không cho biết lớp phủ đó là loại gì, dày bao nhiêu, hay sẽ giữ được độ bám bao lâu dưới nắng mưa. Chúng cũng không thay được thử nghiệm theo phương pháp tiêu chuẩn khi hạng mục có nghiệm thu. Cái phải làm tiếp là hỏi bên gia công lớp phủ về loại phủ đã dùng, và chạy một lô mẫu trên đúng vật liệu thật theo cách ở kiểm tra mối dán đạt chưa.

Mẹo thứ nhất nên bỏ là chà nhám lớp phủ cho keo bám tốt hơn mà không kiểm độ dày. Chà xuyên qua lớp phủ ở vài chỗ tạo ra một vùng dán gồm hai nền khác nhau, và mối dán khi đó chịu lực rất không đều. Nếu quyết định chà thì chà đều và chỉ làm mờ mặt bóng, hoặc bóc hẳn cả vùng — không làm nửa vời, nguyên tắc chung ở xử lý bề mặt trước khi dán keo cần làm gì.

Mẹo thứ hai là suy độ bám từ vẻ ngoài của lớp phủ. Lớp phủ đẹp, đều màu, không bong tróc chỉ nói lên chất lượng thẩm mỹ; nó không nói lớp phủ đó có bám vào nền hay không, và cũng không nói keo có bám vào nó hay không. Hai câu đó chỉ trả lời được bằng phép thử trên mẩu cùng lô.