Lepený spoj se zvýšeným potenciálem díky modifikaci lepeného povrchu plazmatem

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F70883521%3A28110%2F19%3A63523261" target="_blank" >RIV/70883521:28110/19:63523261 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/70883521:28610/19:63523261

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Lepený spoj se zvýšeným potenciálem díky modifikaci lepeného povrchu plazmatem

Popis výsledku v původním jazyce

Funkčním vzorkem je lepený spoj tvořený kompozitním substrátem s termoplastickou matricí a modifikovaným lepidlem PL85. Potenciál tohoto lepeného spoje je zvýšen povrchovou úpravou lepeného substrátu pomocí plasmatu. Lepeným substrátem je kompozitní materiál s polyether ether ketonovou (PEEK) matricí vyztuženou dlouhými uhlíkovými vlákny (CF). PEEK je vysoce výkonný technický termoplast používaný v náročných aplikacích, kde díky své vysoké teplotní a chemické odolnosti nahrazuje použití kovů a slitin. Díky nízké povrchové energii je PEEK obtížně lepitelný a je třeba před lepením zvolit vhodnou povrchovou úpravu. Modifikace povrchu kompozitu PEEK/CF pomocí atmosférického plasmatu umožnila dostatečné zvýšení adheze vysokopevnostního lepidla ke kompozitu. Došlo tak k vytvoření lepeného spoje, jež dosahuje konstrukčních hodnot smykové pevnosti 27,5 MPa dle ČSN EN 1465, která také definuje konstrukci lepeného spoje. Funkční vzorek byl vytvořen na základě vzájemné spolupráce společnosti 5M s.r.o. a Centra polymerních systémů a je umístěn na Centru polymerních systémů Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně.

Název v anglickém jazyce

Bonded joint with plasma modification of bonded surface to increase its potential

Popis výsledku anglicky

The proof of concept is represented by a bonded joint consisting of a composite substrate with a thermoplastic matrix and the modified adhesive PL85. The potential of this bonded joint is enhanced by the use of plasma treatment of bonded substrate. The bonded substrate is a composite material from a polyether ketone ether (PEEK) matrix reinforced with long carbon fibers (CF). PEEK is a high performance technical thermoplastic often used in demanding applications where it can, due to its high thermal and chemical resistance, substitute the use of metals and alloys. PEEK is difficult to be bonded due to the low surface energy, therefore it is necessary to choose a suitable effective surface treatment before bonding. The surface modification of the PEEK / CF composite by an atmospheric plasma increased the adhesion of the high-strength adhesive to this substrate. Thereby, the bonded joint achieving the shear strength of 27,5 MPa was created. The shear strength was determined according to the ČSN EN 1465, which also defines the adhesive bond design. This proof of concept is a result of the mutual cooperation between 5M s.r.o. and the Centre of Polymer Systems, TBU in Zlin and it is located at the Centre of Polymer Systems.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20501 - Materials engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TE01020216" target="_blank" >TE01020216: Centrum pokročilých polymerních a kompozitních materiálů</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2019

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

70883521

Číselná identifikace

33/2019

Technické parametry

Lepený spoj, jež představuje tento funkční vzorek, se vyznačuje použitou modifikací povrchu lepeného substrátu, která umožnila vytvoření lepeného spoje s termoplastickou matricí a zvýšila tak potenciál modifikovaného lepidla PL85. Díky modifikaci povrchu atmosférickým plazmatem lze za pomocí tohoto lepidla vytvořit lepený spoj s kompozitem tvořeným matricí z PEEK vyztuženém dlouhými uhlíkovými vlákny, který je bez vhodné povrchové úpravy obtížně lepitelný. Vzniklý lepený spoj dosahuje hodnot smykové pevnosti (viz. Tabulka 2) umožňující jeho použití pro konstrukční lepení. Použití lepidla modifikovaného za cílem zvýšení jeho stability při zvýšených teplotách a použití efektivní úpravy lepeného substrátu plasmatem umožnilo dosažení vysoké hodnoty smykové pevnosti rovněž při 70 °C.

Ekonomické parametry

V současném období probíhá v 5M s.r.o. intenzivní výzkum materiálů určených pro letectví a kosmonautiku. Termoplastické kompozity na bázi PEEK jsou v těchto oblastech aplikace díky svým vlastnostem hojně využívány a mají vysoký potenciál. Navržení a odzkoušení lepícího systému pro tento typ materiálů, které jsou obecně obtížně lepitelné, je obrovskou konkurenční výhodou. Prezentovaný lepený spoj tedy představuje možnost řešení, jež lze využít v řadě vývojových a obchodních projektů. Zisky a objemy výroby budou pak odvislé od množství poptávek zákazníků a řešených projektů.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

70883521

Název vlastníka

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

N - Využití výsledku jiným subjektem je možné bez nabytí licence (výsledek není licencován)

Požadavek na licenční poplatek

—

Adresa www stránky s výsledkem

—