دمای هوا تاثیر زیادی بر عملکرد چسب ها دارد. وقتی که چیز ها خیلی داغ می شوند، چسب تمایل به نرم شدن دارد، که منجر به شکستگی و ضعف کلی پیوند می شود. هنگامی که از حد نقطه ذوب آن عبور می کنند، بیشتر چسب ها شروع به از دست دادن چسب کاملاً می کنند و این باعث مشکلات می شود به ویژه در جایی که اتصال قوی مهم است. اما دمای سرد مشکلات متفاوتی ایجاد می کند. در سطوح سرد، بسیاری از چسب ها سخت می شوند و تحت فشار به راحتی ترک می کنند. به ساخت هواپیما فکر کنید که در آن مواد باید در میان دمای فوق العاده ای از منفی 65 درجه تا بیش از 200 درجه فارنهایت به هم چسبند. صنعت خودرو هم این را از راه سختی آموخت. یک تحلیل اخیر نشان داد که خودروهایی که از چسب با کیفیت پایین در شرایط شدید استفاده می کنند، زودتر از این کار می کنند چون این چسب ها نمی توانند حرارت یا سرما را به درستی تحمل کنند. دانستن محدودیت های دمایی به تولید کنندگان کمک می کند که نوع مناسب چسب را برای هر کار انتخاب کنند، بنابراین محصولات بدون سقوط غیر منتظره ای طولانی تر می شوند.
آب همچنان یکی از بزرگترین مشکلات در حفظ عملکرد مناسب چسبها در طول زمان محسوب میشود. وقتی رطوبت در محیط وجود دارد، فرآیندی به نام هیدرولیز رخ میدهد، چرا که آب به ترکیبات چسبناک درون چسب حمله کرده و باعث تضعیف پیوندها میشود. این مشکل بیشتر در فضای باز یا هر محیطی با رطوبت بالا دیده میشود، چون چسبها نمیتوانند از تماس مداوم با آب فرار کنند. به عنوان مثال، در مناطق ساحلی، ساختمانهای واقع در کرانههای دریا به چسبهای خاصی نیاز دارند که بتوانند در برابر پاشش مداوم آب شور مقاومت کنند و دچار کاهش قدرت چسبندگی نشوند. سازمانهایی مانند ASTM استانداردهایی تعیین کردهاند که میزان مقاومت چسبهای مختلف در برابر رطوبت قبل از از دست دادن عملکرد را مشخص میکنند. این آزمونها به بررسی میزان استحکام محصولات در شرایط مختلف رطوبتی میپردازند. شرکتهایی که به دنبال انتخاب چسب مناسب هستند، میتوانند با مراجعه به این استانداردها، چسبهایی را انتخاب کنند که واقعاً در محیطهای مرطوب عملکرد مناسبی دارند، نه فقط در کاغذ ادعای کارایی دارند.
هنگامی که چسبها با مواد شیمیایی و حلالهای خاصی در تماس قرار میگیرند، با گذشت زمان شروع به تجزیه میکنند. واکنشهای شیمیایی که در این معرض بودن رخ میدهد معمولاً منجر به شکست زودرس پیوند چسبی میشود. به عنوان مثال، استون یا الکل ایزوپروپیلیک، این حلالهای رایج در سراسر کارخانههای تولید و ایستگاههای تمیزکاری یافت میشوند و میتوانند پیوندهای چسبناک بین مواد را به شدت ضعیف کنند. کارخانههای مونتاژ الکترونیکی و تولیدکنندگان خودرو به طور مداوم با این مسئله دست و پنجه نرم میکنند، زیرا محیط کار آنها حاوی مواد مختلفی است که میتوانند به استحکام چسب تهاجم ورزید. به همین دلیل است که مدارک ایمنی مواد (MSDS) اهمیت زیادی دارند؛ این مدارک دقیقاً مواد شیمیایی را فهرست میکنند که با انواع مختلف چسبها واکنش نامناسب از خود نشان میدهند. بررسی این مدارک به شرکتها کمک میکند تا چسبهای مناسبی برای کاربردهای خاص خود انتخاب کنند. وقتی صنایع با این مشکلات احتمالی آشنا شوند، میتوانند با تولیدکنندگان چسب همکاری کنند تا فرمولهای خاصی دریافت کنند که در برابر مواد شیمیایی خورنده مقاومت بهتری داشته باشند. این رویکرد باعث کاهش شکستهای غیرمنتظره در پیوندها و حفظ عملکرد بهتر محصولات در طول زمان میشود.
انتخاب چسب مناسب برای شرایط سخت، با دانستن مقاومت آن در برابر گرما آغاز میشود. مقاومت خوب در برابر دما به این معنی است که چسب قوی باقی میماند و در مواجهه با گرمای شدید که معمولاً باعث نرم شدن یا از هم پاشیدن آن میشود، تجزیه نمیشود. به عنوان مثال چسبهای صنعتی، بسیاری از این محصولات میتوانند در واقع دماهای بالای ۲۰۰ درجه سانتیگراد را بدون از دست دادن چسبندگی تحمل کنند. اطلاعات این چنینی معمولاً توسط تولیدکنندگان فراهم میشود تا مهندسان بتوانند محصول مناسب را با توجه به نیاز خود انتخاب کنند. آزمون چرخههای حرارتی مرحله دیگری مهم در فرآیند ارزیابی است. این آزمونها در واقع چسب را در معرض چرخههای مکرر گرم شدن و سرد شدن قرار میدهند که شبیه شرایط واقعی است. این امر به تعیین این امر کمک میکند که آیا پیوند در طول زمان به طور مداوم باقی میماند حتی در صورت تغییرات چشمگیر دمایی روزانه.
در پروژههایی که ممکن است با آب تماس پیدا کنند، شناخت تفاوت چسبهای ضد آب و مقاوم در برابر آب اهمیت زیادی دارد. فرمولهای ضد آب در واقع یک درزبندی در برابر نفوذ آب ایجاد میکنند، در حالی که نوعهای مقاوم در برابر آب تنها مقدار کمی رطوبت را طبق استانداردهای ASTM شناختهشده تحمل میکنند. هنگامی که در مورد محل استفاده این چسبها فکر میکنید، تفاوت بزرگی بین کاربردهای داخلی و خارجی وجود دارد. برای کاربردهای بیرونی که عواملی مانند باران یا رطوبت در آن دخیل هستند، استفاده از چسب ضد آب منطقی است، زیرا چسبهای معمولی مقاوم در برابر آب در طول زمان دچار شکست میشوند. آزمایشهای آزمایشگاهی بهخوبی نشان میدهند که گزینههای ضد آب در برابر خسارات ناشی از آب و همچنین اثرات بلندمدت رطوبت بهتر عمل میکنند. هر کسی که قصد خرید چسب را دارد، باید نه تنها آنچه در ظاهر خوب به نظر میرسد را در نظر بگیرد، بلکه عملکرد واقعی آنها را در شرایط واقعی نیز مورد ارزیابی قرار دهد، بهویژه اگر پروژه شامل هرگونه تماس طولانی با آب باشد.
اینکه چسب تحت نور UV چقدر خوب عمل کند، تفاوت بزرگی در مدت زمان دوام آن ایجاد میکند، بهویژه در مواردی که چسب در بیرون از ساختمان و در معرض تابش خورشید طی روز قرار دارد. استحکام خوب در برابر UV از تخریب تدریجی چسب جلوگیری میکند و حتی پس از ماهها قرار گرفتن در معرض نور مستقیم خورشید، پیوند قوی را حفظ میکند. سپس سوالی که در مورد ترکیب مواد شیمیایی مطرح میشود وجود دارد. بیشتر افراد در مورد آن فکر نمیکنند تا زمانی که چیزی بهطور غیرمنتظره خراب شود. در اینجا جداول سازگاری کمک میکنند و نشان میدهند کدام چسبها با مواد مختلفی که باید به هم چسبانده شوند، سازگار هستند. این جداول در واقع نقش توری ایمنی را در برابر شکستهای اولیه ناشی از واکنش مواد ناسازگار ایفا میکنند. مطالعات بهطور مداوم اهمیت این عوامل را هنگام انتخاب چسب مناسب برجسته میکنند. این مطالعات نشان میدهند که اطمینان از مقاومت در برابر UV و تطبیق صحیح مواد شیمیایی از همان ابتدا، از فروپاشی مواد در آینده جلوگیری میکند. و باید بپذیریم که هیچکس نمیخواهد به دلیل اینکه انتخاب اولیه با محیطی که در آن قرار داده شده مناسب نبوده است، در آینده مجبور به تعمیرات موقت یا تعویض شود.
راتینهای اپوکسی طراحی شده برای استفاده صنعتی به خوبی در شرایط سخت مقاومت میکنند و به همین دلیل برجسته میشوند. چه چیزی آنها را خاص میکند؟ استحکام فوقالعاده و همچنین توانایی در برابر چالشهای محیطی مختلف مقاومت کردن. این مواد چسبناک شکل خود را حفظ میکنند و اشیا را حتی پس از قرار گرفتن در معرض گرمای شدید، مواد شیمیایی قوی یا رطوبت مداوم به هم متصل نگه میدارند. به همین دلیل بخشهای بزرگی مانند خودرو، هواپیما و ساختمان به شدت به آنها متکی هستند. به عنوان مثال در ساخت هواپیماها، بخشهای زیادی از هواپیماهای مدرن با چسب اپوکسی به جای روشهای سنتی به هم متصل میشوند. کارشناسان صنعتی اشاره میکنند که این اپوکسیها با گذشت زمان عملکرد بهتری نسبت به بیشتر جایگزینها ارائه میدهند. آزمایشهای واقعی نشان میدهند که آنها میتوانند دههها بدون از دست دادن قدرت چسبندگی دوام بیاورند و این موضوع توضیح میدهد که چرا مهندسان از آنها در قطعاتی استفاده میکنند که به صورت ایمن همه چیز را در کنار هم نگه میدارند.
چسبهای سیانوآکریلیت که بهطور رایج به عنوان چسب Krazy Glue شناخته میشوند، روی فلز بسیار خوب عمل میکنند، زیرا بسیار سریع سفت میشوند و پیوندهای قوی ایجاد میکنند. این چسبها برای تعمیر قطعات فلزی زمانی که سرعت امری حیاتی است، مثلاً زمانی که چیزی باید تحت فشار نگه داشته شود، بسیار مناسب هستند. سطوح فلزی با استفاده از این چسبها تقریباً بلافاصله به هم میچسبند و این امر آنها را برای تعمیرات اضطراری که هیچکس برنامهریزی نکرده است، ایدهآل میکند. آزمایشهای آزمایشگاهی و آزمونهای میدانی نشان دادهاند که این چسبها میتوانند تمام انواع تنشهای مکانیکی را بدون از دست دادن قدرت چسبندگی تحمل کنند. به همین دلیل مکانیکها و کارگران کارخانهها در شرایطی که چسب معمولی کارایی ندارد از این چسبها استفاده میکنند. از کارگاههای تعمیرات خودرو تا کارخانههای تولیدی، چسبهای سیانوآکریلیت باعث میشوند که کارها حتی در شرایط سخت به خوبی پیش برود.
چسبهای پارچه زمانی که به اتصالات انعطافپذیر نیاز داریم واقعاً اهمیت دارند، بهویژه در دنیای پوشاک که چیزها باید حرکت کنند و در برابر شستوشهای مکرر دوام بیاورند. آنچه این چسبها را متمایز میکند، قابلیت کشیدگی و خمشدگی آنها در حالی که همچنان به خوبی نگه داشته میشوند، حتی در طول حرکات شدید است. تولیدکنندگان پارچه از این ویژگی خوششان میآید، چون پارچهها حتی پس از اینکه شکلشان تغییر کرده یا بهطور مکرر کشیده شدهاند، همچنان در جای خود باقی میمانند. ما هم آزمایشهایی روی این چسبها انجام دادهایم و نتایج نشان میدهد که آنها در برابر دستکاریهای شدید و شرایط آبوهوایی سخت مقاومت خوبی دارند. آنها روز به روز بدون اینکه از کار بیفتند، به کار خود ادامه میدهند. برای هر کسی که لباس یا دیگر کالاهای پارچهای تولید میکند که واقعاً مورد استفاده قرار میگیرند، چسب پارچه با کیفیت بالا فقط یک امتیاز اضافی نیست، بلکه اگر محصول نهایی بخواهد عمری طولانیتر از چند بار شستوش داشته باشد، تقریباً ضروری است.
نقطههای چسبی راهحلهای بسیار مناسبی برای تعمیرات سریعی هستند که گاهی اوقات همه ما با آنها روبهرو میشویم. آنچه این دایرههای چسبی را متمایز میکند، سادگی استفاده و در عین حال انجام صحیح کار بدون تأخیر برای هر چیزی است که نیاز به تعمیر موقت دارد. گاهی اوقات چسبهای سنتی کارایی لازم را ندارند، به خصوص زمانی که فرصتی برای خشک شدن آنها وجود ندارد. مردم از نقطههای چسبی خوششان میآید چون این نقاط به سرعت میچسبند اما تمیز هم جدا میشوند و این موضوع زمانی اهمیت پیدا میکند که روی سطوح ظریف یا پروژههایی که بعدها نیاز به تنظیم دارند کار میکنید. بسیاری از افرادی که در محیطهای سخت کار میکنند، در مواقع اضطراری که چیزی باید فوراً نگه داشته شود، به این نقطهها اعتماد دارند. از تعمیر قطعات شکسته در کارخانهها تا آویزان کردن پوسترهای خانگی، این نقطههای کوچک هر زمان که کسی به یک تعمیر سریع و بدون دردسر و کثیفی نیاز داشته باشد، قدرت چسبندگی فوری فراهم میکنند.
شروع به دست آوردن چسبندگی مناسب با آمادهسازی صحیح سطح هنگام کار با چسبهاست. تمیز کردن کامل سطوح، باعث از بین رفتن چیزهایی مانند گرد و غبار، روغن و گریس میشود که تنها باعث میشود چسبندگی به خوبی انجام نشود. بدون این مرحله اساسی، چسب به سادگی نمیتواند تماس مناسبی با هر چیزی که باید به آن متصل شود، ایجاد کند. همچنین نباید فراموش کرد که مرحله پرایمینگ هم بسیار مهم است. پرایمر در واقع تأثیر زیادی در ایجاد چسبندگی قویتر دارد. این پوششهای خاص با هموار کردن نقاط ناهموار سطح، همچنین با افزایش آنچه که انرژی سطحی نامیده میشود کمک میکنند. آزمایشهای آزمایشگاهی نشان دادهاند که صرف کردن وقت برای تمیز کردن به خوبی و استفاده از پرایمر میتواند استحکام چسبندگی را تا حدود ۳۰ درصد افزایش دهد. این میزان بهبود در بسیاری از محیطهای تولیدی که چسبندگی قابل اعتماد ضروری است، تفاوت بسیاری ایجاد میکند.
نحوه کنترل دما در حین درمان کردن چسب، تفاوت ایجاد شده در میزان استحکام واقعی چسب را رقم میزند که این امر بهطور مستقیم کیفیت اتصال در محصول نهایی را تحت تأثیر قرار میدهد. وقتی تولیدکنندگان دما را در سطح مناسب حفظ میکنند، در واقع به چسب فرصت میدهند تا به حداکثر استحکام و دوام ممکن دست یابد. همچنین تمام چسبها از نظر نیاز به دما یکسان نیستند. به عنوان مثال رزینهای اپوکسی را در نظر بگیرید، این مواد معمولاً بهترین عملکرد را در دمایی بین ۶۰ تا ۸۰ درجه سانتیگراد دارند، در حالی که چسبهای سریعالعمل سیانوآکریلیت اغلب در دمای اتاق به خوبی چسبندگی میکنند. تحقیقات انجام شده روی عوامل چسباننده بهخوبی نشان میدهد که چسبهایی که در محدوده دمایی پایدار نگه داشته میشوند، تقریباً پیوندهایی با ۲۰ درصد استحکام بیشتر نسبت به چسبهایی که در معرض شرایط نوسانی دما قرار میگیرند، ایجاد میکنند. برای هر کسی که با چسبهای صنعتی کار میکند، آشنا شدن با این الزامات دمایی تنها یک روش خوب نیست، بلکه یک ضرورت محسوب میشود؛ اگر میخواهند محصولاتشان در طول زمان بهخوبی در کنار هم باقی بمانند.
تست کردن چسبها تحت تنش، یکی از بهترین روشها برای ارزیابی ماندگاری آنها در شرایطی است که به حداقل مقاومت خود میرسند. وقتی از تست تنش صحبت میکنیم، منظور بررسی مواردی مثل نیروی برشی، عمل پوستهکنی و کشش در جهات مختلف بهطور همزمان است. این آزمایشها به ما کمک میکنند تا بفهمیم در مواقعی که اهمیت دارد، چسب چقدر میتواند ماندگار باشد. پس از انجام این سناریوهای تنشی، معمولاً مرحله دیگری از بازرسیها انجام میشود تا اطمینان حاصل شود که تمامی دستههای تولید شده، نیازهای کیفی لازم را برآورده میکنند. سازمانهای استاندارد، مشخصاتی مانند ASTM D1002 را بهخصوص برای تست برشی لبهای (lap shear) توسعه دادهاند تا سازندگان بتوانند از معیارهای مشخصی پیروی کنند. برای شرکتهایی که محصولاتی تولید میکنند که باید دوام بیاورند، پیروی از این پروتکلهای دقیق تنها یک روش خوب نیست، بلکه اغلب لازم است تا گواهیهای لازم را کسب کنند که نشان میدهد محصولات آنها حتی در شرایط دشوار نیز بهطور مطمئن کار میکنند، زیرا شکست در این شرایط میتواند گران تمام شود یا خطرناک باشد.