Lepak

Lepak služi za spajanje prijanjanjem delova iz istih ili različitih materijala (lepljenje). Lepljenje se zasniva na fizičkom principu adhezije (sile privlačenja na sučelju dva materijala) i kohezije (međumolekularne sile u samom lepku).^[1]

Nitrocelulozni lepak.

Prednosti lepka su:

• za spoj je potrebno malo prostora i nisu potrebne rupe ili visoke temperature;
• naprezanja se jednoliko rasporeduju na velikim površinama. Delovi mogu biti tanji;
• spojevi su nepropusni, otporni na koroziju i ne menjaju svojstva materijala;
• elastičnost lepka može nadoknaditi toplotno istezanje, te ublažiti udarce i vibracije;
• jednostavna serijska proizvodnja.

Nedostaci lepka su:

• mala čvrstoća;
• neki korišteni materijali mogu biti otrovni;
• nisu postojani na višim temperaturama;
• javljaju se pojave starenja i puzanja;
• mogu biti osetljivi na vlagu;
• mogu biti potrebni uređaji za stezanje;
• vreme spoja može biti dugo, a potrebna priprema skupa.

Istorija

Najstariji dokazi o korištenju lepka postoje od pre 200 000 godina, gde je kameni vrh koplja lepljen za drvenu dršku s katranom dobijenim od brezine kore, koji je pronađen u centralnoj Italiji. Korištenje mešavina lepka za lepljenje kamenih drški koplja za drvo potiče od pre 70 000 godina, što je pronađeno u pećini Sibudu u Južnoj Africi, a korištena su biljni lepkovi i crveni oker. Ledeni čovek, ili Oetzi, iz Tirola je koristio brezinu smolu kao lepak za svoje oružje pre oko 5300 godina.

Za vreme starog Babilona, pre oko 6000 godina, korišteni su lepkovi od životinjskih kostiju za lepljenje keramike, i korišten je asfalt za lepljenje kamenih kipova. Pre oko 5000 godina, Sumerani koriste lepak dobijen iz životinjske kože, što su kasnije preuzeli stari Egipćani, a koristili su ga za lepljenje namještaja, slonovače i papirusa. Osim toga, koristili su i vosak za izradu lepka. Mongoli su koristili lepak za izradu svojih kratkih lukova. Indijanci sa istoka SAD-a su koristili smesu smrekove smole i masti za izradu lepka, što su posebno upotrebljavali kod izrade vodonepropusnih kanua.

U Srednjem veku u Evropi, koristilo se belance iz jajeta za izradu ukrasnih pergamenata sa zlatnim listićima. Prva prava proizvodnja lepka je započela u 18. veku u Holandiji. Oko 1750. Britanci izrađuju riblji lepak. Nakon toga za izradu lepka se koristi mnoštvo drugih materijala, kao što su kosti, skrob, riblja koža i mehuri, kazein (belančevina iz mleka) se koristio kao lepak za drvo i drugi. Od polovine 19. veka u medicini se počinju koristiti flasteri (lepljenje zasnovano na prirodnom kaučuku). 1909. su izrađena prva sintetička polimerna lepila. Oko 1940. započinje upotreba prvih lepila za metale u vazduhoplovstvu.

Vrste lepka

Pištolj za topla lepila

Životinjsko lepilo u zrnu

Prijanjajući lepak

Prijanjajući lepak ima visoku adheziju i malu koheziju, a spojeni delovi se mogu bez oštećenja opet razdvojiti.^[2]

Kontaktni lepak

Kontaktni lepak ima srednje visoku koheziju i visoku adheziju, a spojeni delovi se uglavnom ne mogu opet razdvojiti bez oštećenja.

Čvrsti lepak ili hemijski reaktivni lepak

Čvrsti lepak ima visoku koheziju i vrlo visoku adheziju, koja se nakon vezivanja pretvaraju u čvrstu materiju i stvaraju nerastavljiv spoj. Za gradnju mašina i uređaja uglavnom su važna samo čvrsta lepila.

Čvrsta lepila su izrađena od veštačkih smola na bazi fenola, ureje, melamina, epoksida, poliestera i drugih. Upotrebljavaju se u tečnom stanju, u obliku paste ili u čvrstom stanju (kao folije). Otvrdnjavaju u hladnom stanju na sobnoj temperaturi (hladna lepila), ili na 80 do 200 º (topla lepila). Mnoga lepila su ujedno hladna i topla, pa se mogu koristiti po izboru hladno ili toplo. Zavisno od vrste lepila, vezivanje ili otvrdnjavanje se vrši obično pomoću pritiska na mjestu spoja.

Treba razlikovati jednokomponentna i dvokomponentna lepila. Kod dvokomponentnog lepila mora se prvoj komponenti dodati otvrđivač (druga komponenta), koji dovodi do otvrdnjavanja i određuje vreme otvrdnjavanja. Jednokomponentno lepilo otvrdnjava bez dodavanja otvrđivača.

Za otvrdnjavanje toplih lepila, za razliku od hladnih lepila, potrebno je mnogo veće novčano ulaganje za sušionike, ploče sa grejačima i naprave. Ali bez obzira na troškove, topla lepila se dosta koriste jer postižu puno veću čvrstoću lepljenog spoja. Jedan manji deo čvrstih lepila prestavlja u stvari rastvore makromolekularnih materijala, dok većina ostalih čvrstih lepila otvrdnjavaju nepovratnim postupkom umrežavanja. To znači da se u toku reakcije stvaraju mnogočlani makromolekuli i određuje njihov prostorni međusobni razmještaj.

Izvori

1. "Elementi strojeva", Karl-Heinz Decker, Tehnička knjiga Zagreb, 1975.
2. "Konstrukcijski elementi I" Arhivirano 2017-02-28 na Wayback Machine-u, Tehnički fakultet Rijeka, Božidar Križan i Saša Zelenika, 2011.

Bibliografija

• Lau, John H.; Wong, C. P.; Lee, Ning-Cheng; Lee, S. W. Ricky (2002). Electronics Manufacturing: With Lead-free, Halogen-free, and Conductive-adhesive Materials. McGraw-Hill Professional. ISBN 978-0-07-138624-1.
• Todd, Robert H.; Allen, Dell K.; Alting, Leo (1994). Manufacturing Processes Reference Guide. Industrial Press Inc. ISBN 0-8311-3049-0.

Lepak na Wikimedijinoj ostavi