Khi một mối dán keo bị hỏng, cách nó vỡ kể lại một câu chuyện. Hiểu phân tích chế độ lỗi là điều cần thiết cho bất kỳ kỹ sư nào làm việc với keo. Hướng dẫn này dạy bạn chẩn đoán lỗi mối dán, xác định nguyên nhân gốc rễ và thực hiện các hành động khắc phục.
Thông Tin Quan Trọng
Các nghiên cứu trong ngành cho thấy 80% lỗi keo dán là do chuẩn bị bề mặt không đúng, không phải keo yếu. Luôn kiểm tra quy trình chuẩn bị trước.
Ba Chế Độ Lỗi
Mỗi lỗi mối dán keo đều thuộc một trong ba danh mục. Xác định loại nào xảy ra là bước đầu tiên trong khắc phục sự cố.
1. Lỗi Bám Dính (Adhesive Failure)
Trông Như Thế Nào:
Keo tách ra sạch sẽ khỏi một hoặc cả hai bề mặt. Bề mặt vật liệu trông y như trước khi dán – sạch, không có cặn keo.
Ý Nghĩa:
Keo không bao giờ "thấm ướt" bề mặt đúng cách. Có một rào cản (nhiễm bẩn, lớp oxit, năng lượng bề mặt thấp) ngăn cản liên kết phân tử.
Nguyên Nhân Phổ Biến:
- Dầu, mỡ hoặc dấu vân tay trên bề mặt
- Chất chống dính khuôn còn lại
- Độ ẩm hoặc ngưng tụ
- Nhiễm silicone (từ bình xịt bôi trơn trong khu vực)
- Sai loại keo cho loại vật liệu (ví dụ: epoxy tiêu chuẩn trên polyethylene)
- Keo hết hạn (chất đóng rắn bị kết tinh)
Hành Động Khắc Phục:
- Thực hiện quy trình lau dung môi + chà nhám + lau dung môi
- Sử dụng lớp lót cho các bề mặt khó
- Kiểm tra hạn sử dụng và điều kiện bảo quản keo
- Kiểm tra môi trường làm việc để tìm nguồn silicone
2. Lỗi Nội Tại (Cohesive Failure)
Trông Như Thế Nào:
Cặn keo có thể nhìn thấy trên CẢ HAI bề mặt ghép. Bản thân keo bị tách ở giữa.
Ý Nghĩa:
Tin tốt: liên kết với bề mặt mạnh hơn độ bền nội tại của keo. Đây thường là chế độ lỗi lý tưởng vì nó có nghĩa là bạn đã tối đa hóa độ bám dính bề mặt.
Khi Nào Lỗi Nội Tại Là Vấn Đề:
Nếu mối dán bị vỡ ở tải thấp hơn dự kiến, có vấn đề với chính keo:
- Tỷ lệ trộn không chính xác
- Thời gian hoặc nhiệt độ đông cứng không đủ
- Bọt khí hoặc lỗ rỗng trong đường keo
- Đường keo quá dày (vượt quá khuyến nghị của nhà sản xuất)
- Suy thoái từ UV, nhiệt hoặc hóa chất
Hành Động Khắc Phục:
- Xác minh tỷ lệ trộn bằng cân (không tin ước tính bằng mắt)
- Kéo dài thời gian đông cứng hoặc thêm nhiệt
- Sử dụng thiết bị tra keo để kiểm soát độ dày đường keo
- Chuyển sang công thức keo được gia cường để có độ bền cao hơn
3. Lỗi Vật Liệu (Substrate Failure)
Trông Như Thế Nào:
Bản thân vật liệu bị gãy, xé hoặc tách lớp. Ví dụ: xé sợi trong composite, tróc mảng bê tông, mảnh gỗ dính vào keo.
Ý Nghĩa:
Mối dán keo mạnh hơn vật liệu được dán. Đây là thành công tuyệt đối cho keo – bạn không thể đạt được mối dán tốt hơn.
Xem Xét:
- Nếu lỗi vật liệu xảy ra ở tải chấp nhận được, thiết kế được xác nhận
- Nếu lỗi vật liệu xảy ra ở tải thấp, vật liệu không đạt tiêu chuẩn (gỗ dán tách lớp, bê tông xốp, v.v.)
- Xem xét gia cường vật liệu hoặc thay đổi vật liệu
Sơ Đồ Chẩn Đoán
| Quan Sát | Chẩn Đoán | Nghi Vấn Chính |
|---|---|---|
| Keo chỉ ở một bên | Lỗi Bám Dính | Nhiễm bẩn bề mặt |
| Keo ở cả hai bên (tách) | Lỗi Nội Tại | Tỷ lệ trộn / đông cứng / lỗ rỗng |
| Vật liệu bị xé/gãy | Lỗi Vật Liệu | Vật liệu yếu (thành công cho keo) |
| Mối dán trông "dẻo" hoặc chưa khô | Lỗi Đông Cứng | Sai tỷ lệ, nhiệt độ lạnh, chất đóng rắn hết hạn |
| Lỗi chỉ ở các cạnh | Lỗi Bóc/Tách | Vấn đề thiết kế mối nối (không phải keo) |
Phân Tích Sâu Nguyên Nhân Gốc Rễ Phổ Biến
1. Lỗi Tỷ Lệ Trộn
Đối với keo 2 thành phần, tỷ lệ nhựa-chất đóng rắn rất quan trọng. Thậm chí sai lệch 10% có thể giảm 50% độ bền.
2. Đông Cứng Không Đủ
Epoxy đông cứng bằng phản ứng hóa học, chậm lại đáng kể dưới 15°C. Một mối dán khô qua đêm vào mùa hè có thể cần 48 giờ vào mùa đông.
- Kiểm tra nhiệt độ môi trường trong quá trình đông cứng
- Sử dụng đèn nhiệt hoặc lò sấy để có kết quả nhất quán
- Không bao giờ chịu lực mối dán trước khi đông cứng hoàn toàn (kiểm tra TDS cho thời gian "đủ độ bền")
3. Độ Dày Đường Keo
Hầu hết keo kết cấu hoạt động tốt nhất ở độ dày 0.1-0.3mm. Quá dày = ứng suất nội bộ quá mức. Quá mỏng = mối nối thiếu keo.
- Sử dụng hạt thủy tinh hoặc miếng đệm dây để kiểm soát khe hở
- Áp dụng áp lực kẹp đồng đều
Câu Hỏi Thường Gặp
H: Tôi có thể kiểm tra độ bám dính mà không cần kiểm tra phá hủy không?
Đ: Các tùy chọn kiểm tra không phá hủy (NDT) bao gồm kiểm tra siêu âm và nhiệt ký, nhưng chúng phát hiện lỗ rỗng/tách lớp, không phải nhiễm bẩn. Đối với QC sản xuất, các bài kiểm tra bóc/cắt phá hủy trên mẫu vẫn là tiêu chuẩn vàng.
H: Sai lầm phổ biến nhất trong chuẩn bị bề mặt là gì?
Đ: Sử dụng khăn làm sạch bị nhiễm bẩn. Công nhân thường sử dụng cùng một khăn nhiều lần, lan truyền ô nhiễm. Sử dụng khăn lau không xơ dùng một lần.
H: Làm thế nào để tôi ghi lại phân tích lỗi?
Đ: Chụp ảnh cả hai bề mặt ghép ngay sau khi tách. Ghi lại điều kiện môi trường, số lô và các thông số quy trình. Sử dụng mẫu báo cáo phân tích lỗi tiêu chuẩn.
Cần Hỗ Trợ Phân Tích Lỗi?
Phòng thí nghiệm của chúng tôi có thể phân tích các mẫu lỗi của bạn và cung cấp báo cáo nguyên nhân gốc rễ chi tiết với các khuyến nghị hành động khắc phục.
Yêu Cầu Phân Tích →