Collage de substrats différents avec des adhésifs photopolymérisables
Q : « Nous avons une application qui nécessite un joint hermétique entre des matériaux différents. Les liaisons doivent pouvoir résister aux conditions d'autoclavage et supporter une immersion dans un fluide pendant environ 30 jours. Une liaison est entre la céramique et le silicium, et l'autre est entre la céramique et l'acier inoxydable.
Veuillez donner des conseils sur les matériaux et autres recommandations pour la préparation de la surface, la ligne de collage, etc.
UN: Il existe quelques matériaux qui peuvent être candidats à l'évaluation pour coller des matériaux différents. Pour résister à un cycle d'autoclavage, suivi d'une immersion dans un liquide (je vais supposer un liquide aqueux/eau) et offrir une bonne adhérence à la céramique et au silicium, et à la céramique et à l'acier inoxydable, je recommanderais soit un adhésif à base d'époxy, soit un adhésif à base d'acrylique. Les époxydes à deux composants résistent généralement à ces conditions, sont disponibles dans une grande variété de duretés et offrent une bonne adhérence. Les acrylates à durcissement thermique à un composant survivront à l'autoclavage (1 cycle) avec une ligne de liaison protégée. Une ligne de liaison protégée peut être mieux décrite comme de grandes surfaces de contact entre les deux substrats, seul le bord de l'adhésif étant exposé à la vapeur ou au liquide. Je recommanderais une épaisseur de ligne de liaison de 0,002 à 0,004 pouces pour ce type d'application. Si elle est trop fine, vous pourriez avoir des vides. Si elle est trop épaisse, vous pourriez avoir trop de surface d'adhésif exposée à ces conditions. Dans ce cas, des épaisseurs de ligne de liaison plus petites sont meilleures. Les produits d'une viscosité de 200 à 1000 cP seraient idéaux pour cette épaisseur de ligne de collage. Une autre option adhésive pour améliorer l'efficacité de votre fabrication consiste à examiner les produits classés comme Multi-Cure® Les produits de ce type polymérisation de différentes manières, notamment polymérisation à la chaleur ou à la lumière. La capacité de polymérisation à la lumière permettrait d'assembler et de fixer ces pièces en place en quelques secondes, puis de les exposer à la chaleur pour polymérisation les zones d'ombre restantes.
Pour vérifier un point : Nous vérifions toujours si le substrat est en silicone ou en silicium. Bien que composé des mêmes éléments, le silicone est un matériau souple et caoutchouteux. Le silicium, comme dans les plaquettes de silicium, est généralement une surface métallique, dure et semblable à de la roche. Nous travaillons avec les deux matériaux, mais il y a eu suffisamment de confusion au fil des ans pour que nous aimions vérifier à deux reprises. Ce petit « e » à la fin peut faire une grande différence dans le choix de l'adhésif approprié. Si vous envisagez de collage de la céramique sur du silicone, je recommanderais un adhésif silicone à un ou deux composants.
Concernant la préparation de la surface : Une surface rugueuse donnera (généralement) une meilleure adhérence qu'une surface électropolie. Une topographie de surface rugueuse présente souvent des montagnes, des vallées et des pores microscopiques que l'adhésif peut remplir, ce qui fournit une surface supplémentaire, ainsi qu'un verrouillage mécanique. Une topographie de surface lisse ne donne qu'une seule valeur de la surface et aucun verrouillage mécanique. Si les surfaces peuvent être rendues rugueuses par abrasion, lissage par grenaillage, rayage ou apprêt chimique, ces méthodes amélioreront la force de liaison globale. S'assurer que la surface de collage est exempte de contaminants, d'huiles, d'agents de démoulage, de lubrifiants de coupe ou même d'huiles de doigts peut aider à obtenir une force de liaison répétable.