Araldite 2029-1 do zalewania złączy elektrycznych miedzianych w pojazdach użytkowych

Producent wymagał materiału zalewowego, który mógłby zapewnić niezawodne przyleganie do miedzi/mosiądzu, jednocześnie tolerując naprężenia związane z wibracjami i niedopasowaniem termicznym. Profil techniczny Araldite 2029-1 bezpośrednio odpowiada temu wymaganiu:

• Przyczepność do miedzi i mosiądzu: Karta danych technicznych (TDS) wyraźnie określa przyczepność do miedzi i mosiądzu, cechę, której nie posiadają wiele ogólnego przeznaczenia kleje strukturalne. W przypadku zalewania złączy miedzianych przyczepność międzyfazowa jest pierwszą barierą przed wchłanianiem wilgoci wzdłuż granicy.

• Zdolność wypełniania szczelin: Często występują nieregularne szczeliny między podstawą złącza a obudową. Zdolność wypełniania szczelin przez Araldite 2029-1 umożliwia całkowite enkapsulację bez konieczności precyzyjnego dopasowania tolerancji, unikając lokalnej koncentracji naprężeń spowodowanej pustkami.

• Zrównoważony profil mechaniczny: Karta danych technicznych (TDS) podaje wytrzymałość na rozciąganie 20 MPa i moduł Younga na rozciąganie 600 MPa, wraz z wytrzymałością na rozrywanie wałkiem 3 N/mm. Wartości te wskazują na klej strukturalny, który nie jest wysoce elastycznym elastomerem, ale oferuje lepszą tolerancję na naprężenia rozrywające i niedopasowania niż systemy bardzo kruche. Pomaga to warstwie zalewowej dostosować się do ruchu złącza miedzianego podczas cykli termicznych, zamiast przenosić pełne naprężenie niedopasowania na połączenie lutowane.

• Utrzymanie wytrzymałości po cyklach termicznych: Po 100 cyklach od −30 °C do 70 °C (po 6 godzin każdy) wytrzymałość na ścinanie w zakładce na aluminium pozostaje na poziomie 27 MPa. Stanowi to ilościowe odniesienie dla stabilności międzyfazowej w warunkach naprzemiennych szerokich temperatur.

• Okno przetwarzania: Czas życia mieszanki wynoszący około 40 minut w temperaturze 25 °C dla 10 g zapewnia wystarczające okno procesowe do sekwencyjnego dozowania na wielu złączach, a wytrzymałość manipulacyjna jest osiągana w ciągu 24 godzin bez dodatkowego utwardzania cieplnego.

• Obróbka wstępna powierzchni: Końcówki miedziane były lekko zmatowione i odtłuszczone izopropanolem przed zalaniem, aby usunąć pozostałości oleju po ciągnieniu i warstwy tlenków. Karta danych technicznych (TDS) określa drugi etap odtłuszczania po obróbce mechanicznej, aby uzyskać najsilniejsze i najbardziej trwałe wiązania.

• Dozowanie i montaż: Zastosowano dozowanie z kartusza z mieszadłem statycznym, a objętość kleju określono na podstawie wymaganego wypełnienia u podstawy złącza. Chociaż zalecana w karcie danych technicznych (TDS) grubość spoiny 0,05–0,10 mm jest zoptymalizowana pod kątem wytrzymałości na ścinanie w zakładce, w zastosowaniach zalewowych szczelina wypełnienia jest dyktowana geometrią połączenia; niemniej jednak utrzymanie jednolitej, wolnej od pustek warstwy kleju pozostaje krytyczne.

• Warunki utwardzania: Klej utwardza się w temperaturze pokojowej. W tym przypadku elementy były utrzymywane w stałej pozycji po dozowaniu i pozostawione do utwardzenia w warunkach warsztatowych, unikając konieczności utwardzania w piecu.

Przydatność Araldite 2029-1 w tym przypadku nie wynika z ogólnych twierdzeń o "uniwersalności", ale z dopasowania trzech identyfikowalnych cech karty danych technicznych (TDS) do mechanizmu awarii połączenia: przyczepność do miedzi/mosiądzu przeciwdziała inicjacji rozwarstwienia międzyfazowego, zdolność wypełniania szczelin zmniejsza lokalne źródła naprężeń wynikające z nieregularnych szczelin, a zrównoważony profil mechaniczny – wytrzymałość na rozciąganie 20 MPa, moduł Younga na rozciąganie 600 MPa i wytrzymałość na rozrywanie wałkiem 3 N/mm – pomaga redystrybuować i rozpraszać obciążenia związane z cyklami termicznymi i wibracjami z dala od połączenia lutowanego. W przypadku montażu pojazdów użytkowych lub elektroniki przemysłowej, w którym występują podobne wyzwania związane z trwałością złączy elektrycznych miedzianych, produkt ten oferuje opcję zalewania opartą na danych.