Puu Tenttiin valmistautumista
Ja paljon muistiinpanoja liimaamisesta
Puu raaka aineena
Sydän ja pinta puu. Väri eroja ja kosteus eroja. (Mänty,lehti kuusi)
Väri ero. Ei kosteus eroa(Tammi)
Ei väri eroja mutta kosteus eroja(kuusi,pyökki ja vaahtera)
Ei paljoa kosteus eroja koivu
puun viat
-lenkoisuus=puun tasainen kierteisyys
-epäpyöreys
-haaroitteneisuus
-korot eli puiden haavat 1. avokoro 2. umpikoro
-Lyly puu reaktio puu tapunut puu, joka on alkanut sopeutua valineeseen tilanteeseen parantamalla -tukirakennettaan
-Kierteisyys
-Oksaisuus 1. Sisä oksat 2. ulko oksat
-Halkeamat johtuvat kosteus eroista. Pintapuu kuivuu eri tahtia kuin sydänpuu
-Pahkat visat
-Bakteerit home sinistyminen
-Lahoa pidetään pahanavikana sahateolisuudessa.
-Eläinten auheutamat viat
-hyönteiset
Liimattu puu on kestävämpää kuin saman kokoinen yhtenäinen puu koska siinä viat jakautuat keskenään.
Liimaaminen
Varhaisimmat liimat 1500-luvulta eKr, luonnonaineista valmistettuja
gluteiiniliimat:eläinjätteistä
kaseiiniliimat: maitoherasta
albumiiniliimat: kuivattu naudan veri
kasvisproteiiniliimat: mm. soija
Liimojen teollinen valmistus alkoi 1600-luvun lopussa; Hollannin gluteiiniliimatehdas
Nykyiset puuliimat on kehitetty 1900-luvulla ja ne ovat keinotekoisesti valmistettuja
miksi muoviliimat ovat syrjäyttäneet luonnonliimat: kestävät mm. pien-eliöitä, kovettuvat nopeasti ja ovat helposti valmistettavia
fysikaalisesti sitovat liimat: kovettuvat liuottimen poistuessa saumasta, mm. PVAc- ja kontaktiliimat
kemiallisesti sitovat: kovettuvat kemiallisessa reaktiossa, mm. fenoli-, urea-, ja epoksiliimat
kylmäkovettuvat liimat kovettuvat huoneenlämmössä, kuumakov. vaativat yleensä yli 100c:n
käyttövalmiin liiman koostumus: liimahartsi, mahdollinen kovetin ja liuotin joka yleensä on vesi
Liimausta käytetään koska
ulkonäkö(pinnan tasaisuus ja kappaleen sirous)
lujuus; liimaussaumassa jännitykset jakautuvat laajoille pinnoille
nopeus
hankalien kappaleiden liittäminen yhteen
Aineen kahden atomien ja molekyylien vaikuttavien voimien yhteisvaikutus eli koheesio, esim puun oma lujuus muodostuu koheesiosta
Kahden eri aineen välillä vaikuttavien vetovoimien yhteisvaikutus eli adheesio, esim liiman ja puun välillä
Liimattavat pinnat on työstettävä juuri ennen liimausta, jolloin nestemäinen liima pääsee tunkeutumaan riittävän lähelle puhdasta ja ehjää puupintaa
Hyvän liimaussauman edellytyksiä:
liimattaville pinnoille levitys tasaisesti niin että liima kostuttaa pinnat huolella
riittävän suuri adheesio eli liiman tartunta (puristimet)
riittävän suuri koheesio eli liiman oma lujuus
liiman kovettuessa ja sitoessa syntyvät kutistumisjännitykset eivät saa rikkoa saumaa
kovettuneen sauman pitää pystyä välittämään liimatun kappaleen osasta toiseen kohdistuvat voimat
liiman käyttöolosuhteiden vaatimusten täyttäminen ( sää ja lämpötila)
liiman kestävyysominaisuuksien säilyttäminen vanhetessaan
liima ei saa reagoida kemiallisesti liimattavien aineiden kanssa
Liimauksen teoriaa: kaksi pääilmiötä; mekaaninen ja spesifinen adheesio
mekaaninen: nestemäinen liima tunkeutuu puun huokosiin, koettuessaan ”ankkuroituu”
spesifinen : huokosettomien pintojen liimautuminen
Puun liimaukseen vaikuttavia tekijöitä
rakenne: erilainen tarttuminen ja liimasauman lujuus pinta- ja sydänpuussa sekä kevät- ja kesäpuussa
viat: oksat, vinosyisyys ja reaktiopuu heikentävät puuta ja vaikeuttavat liiman imeytymistä, myös pihka
kosteus: saa olla 5-15%, puu on hygroskooppista: imee tai haihduttaa kosteutta riippuen omasta ja ilman suhteellisesta kosteudesta ja asettuu tasapainokosteuteen. Kosteuden muuttuminen turvottaa/kutistaa puuta-puun eläminen aiheuttaa jännityksiä jotka pahimmillaan rikkovat sauman. Kappaleiden kosteudet tulisi tasaannuttaa käyttöolosuhteita vastaaviksi ennen liimausta
pinnan laatu: sileys, vahingoittumattomuus, puhtaus, leikkaussuunta->poikkileikkauspinnat hyvin huokoisia ja kapillaarisia
puulaji:puun tiheys, pihka- ja uuteainepitoisuus sekä hygroskooppiset ominaisuudet, helposti liimattavia mm. kuusi ja mänty
Liiman ominaisuudet
eri kestävyysasteita mm. säänkestävä, kosteudenkestävä ja sisäkäyttöön soveltuva
kuiva-ainemäärä: mitä pienempi, sitä enemmän sauma kutistuu kun liuotin poistuu kuivumisessa-sitä enemmän syntyy kutistumisjännityksiä
viskositeetti (puun liimaukseen käytettävien liimojen sakeus): tavallisesti 100-15 000 mPas, varastointi alhaisessa lämpötilassa jottei viskositeetti kasva. Myös aika kasvattaa sitä, sekä täyte- ja jatkosaineet, ohennus liuottimella
happamuus: hapan, neutraali tai emäksinen liima, mitä lähempänä neutraalia (pH 7) sen parempi
vanheneminen: paksu sauma heikompi, käyttöolosuhteet, liiman vanhenemisenkesto-ominaisuudet
kertamuoviliimat: voidaan muovata vain kerran, uudelleen kuumennettaessa hajoaa, käytetyimpiä urea- eli karbamidiliimat, fenoli- ja resorsinoliliimat->kaikissa näissä terveydelle haitallista formaldehydia
Urealiimat eniten käytettyjä puuliimoja, suurin käyttäjä lastulevyteollisuus, halpa, väritön ja soveltuu nopeaan liimaukseen, kuiviin sisätiloihin. Yleensä kuumakovettuvia, näitä modifoidaan lisäämällä esim. melamiini- tai resorsinoliliimaa vedenkestävyyden parantamiseksi, PVAc-liimaa paksunkin sauman elastisuuden ja kestävyyden parantamiseksi
Melamiiniliimat: kosteudenkestävyys ja lujuusominaisuudet paremmat kuin urea-, nopeammin ja alhaisemmissa lämpötiloissa kovettuvia, kalliimpia. Melamiini- ja ureahartsien sekoituksia käytetään mm.ovien ja ikkunoiden liimaukseen, kosteudenkestävien lastulevyjen valmistukseen
Fenoliliimat: luja liimaussauma, kestää erittäin hyvin säätä, kemikaaleja, öljyjä ja orgaanisia liuottimia, vaneriteollisuus käyttää eniten näitä. Modifoituja fenoliliimoja käytetään lähinnä metallien liimaukseen
Resorsinoliliimat: vaativiin kohteisiin esim. kantaviin rakenteisiin, suurin käyttäjä liimapuukannateteollisuus, myös puusepänteollisuus. Sauma erittäin luja ja täysin säänkestävä
Epoksiliimat: pääasiassa metallien liimaukseen auto-, lentokone- ja sähköteollisuudessa, betonin liimaukseen rakentamisessa, korkea hinta rajoittaa puun liimauksessa. Useimmat kaksikomponenttisia nestemäisiä liimoja. Kutistuvat kovettuessaan vain vähän, hyvä adheesio eikä vaadi puristuspainetta
polyuretaani- ja isosyanaattiliimat: paljon mm. kenkä- ja autoteollisuudessa. Neljä eri päätyyppiä: yksi- ja kaksikomponenttiset reaktioliimat, liuotinliimat ja vesidispersioliimat. Hyvä koheesio ja adheesio monille pinnoille, huono kosteuden- ja lämmönkesto, sisältävät myrkyllisiä ja ärsyttäviä ainesosia
kestomuoviliimat: voidaan muovata lämpöä hyväksi käyttäen useita kertoja laadun juurikaan kärsimättä
Dispersioliimat: Polyvinyyliasetaattiliimat eli PVAc-liimat yleisimpiä puuliimoja, puusepän- ja huonekaluteollisudessa. Luja, kova ja väritön sauma, ei kestä korkeita lämpötiloja tai kosteutta, kovettuu veden imeytyessä tai haihtuessa saumasta. Levitys vain toiselle pinnoista, puristus
Sulateliimat: Tärkein käyttöalue pakkausteollisuus. Huoneenlämpötilassa kiinteitä, sulatetaan levityksen ajaksi. Sauma joustava ja vedenkestävä, ei kuitenkaan kovin kestävä. Voidaan aktivoida uudelleen lämmöllä
Kontaktiliimat: kenkäteollisuudessa ja verhoiluliimana huonekaluteollisuudessa. Joustava ja vedenkestävä sauma, lujuus melko huono, sitominen liuottimen poistuessa saumasta
Metallin liimaus puuhun
käyttäytyvät lämpötilan ja kosteuden vaihdellessa eri tavoin->jännityksiä saumaan
rasva metallista poistettava, lujaan saumaan myös mekaaninen tai kemiallinen puhdistus
vahva oksidi-tai ruostekerros puhdistettava
liimat kylmässä tai kuumassa kovettuvia, parhaiten toimii PVAc- ja kontaktiliimat
Metallin liimaus metalliin
Muovit ja muut aineet
kirkkaat, sileät pinnat hyvä karhentaa hiomalla
liimana kontakti-, polyuretaani- ja syanoakrylaattiliimoja
Liimausvirheet
Liiman imeytyminen
Paksu liimaussauma
Esikovettuminen ja kuivuminen
pitkä liimausaika, korkea lämpötila työtilassa, pieni liiman levitysmäärä, lämmin liimattava pinta tai nopea kovete, epätasainen levitys
Liiman vaillinainen kovettuminen
kovetteen liian pieni määrä, kovetteen huono sekoittuminen, alhainen kovettumislämpötila, vieraat aineet puussa
Liiman läpilyönti
vaneroitaessa ohuilla viiluilla levyjä liima menee viilun läpi->värivika, pintakäsittelyn vaikeutuminen.
Ontot levyt eli musikantit
puristuspaineen epätasaisuus kappaleen paksuuden vaihdellessa
kuumapuristettaessa yli 100c kosteus saattaa höyrystyä saumaan, puristinta avattaessa sauma aukeaa
Muita virheitä
jännityksien aiheuttavat muutokset kappaleissa, vääntyileminen
Tarkastus
Puun liimaus vaikuttaa ehkä eniten tuotteen käyttökelpoisuuteen, laadunvalvonnan oltava ennaltaehkäisevää
valmistuksen jälkeen tehtävillä laadun tarkastuksilla pyritään löytämään virheelliset tuotannosta, selvittää syyt ja poistaa ne
yleisimpiä liimaussauman testaavia menetelmiä ovat keksineet nämä puutuotteiden valmistaja- ja ostajamaat sekä -yhteisöt: British Standard, Deutsche Normen ja American Society for Testing and Materials
testauslaitteita: aineenkoestuskone, koekappaleiden työstämis- ja liimauslaitteet sekä ilmastointi-, kuivatus- liotus- ja keittolaitteet
suurimmilla levyteollisuus-, puusepän- ja rakennuspuusepäntehtailla omat tuotteidensa testausosastot tai -yksiköt
onnistuneessa liimauksessa tuote ei murru liimaussaumasta vaan puusta
Suomessa tehtaan ulkopuolella levyjä testaa ja laatua valvoo Valtion teknillinen tutkimuskeskus VTT
Työturvallisuus
monet liimat sisältävät pieniä määriä raaka-ainetähteitä->saattavat olla terveydelle haitallisia
liimoihin myös lisätään emäksiä, liuottimia, kovettimia ja happoja
Luonnonperustaisilla ja PVAc-liimoilla ei todettu terveyd. Haittoja
estetään liima-aineiden pääsy iholle ja limakalvoille
ilmanvaihto ja valmistajan käyttöohjeet