9 rád, ako lepiť drevo kvalitne a dlhodobo

Vyzerá to jednoducho. Otvoriť fľaštičku, natrieť plochy spoja lepidlom a pritisnúť ich zvierkami k sebe. Na pevnosť nového spoja však vplýva mnoho faktorov. Mnohé z nich možno pri práci ovplyvniť a dosiahnuť tak trvanlivosť zlepenia.

1 AKO VZNIKÁ SPOJ?

Je to dej, ktorý prebieha v mikrosvete molekúl. Voda uniká z nánosu lepidla difúziou do dreva a makromolekuly polyméru sa začnú upínať na všetko, čo ich obkolesuje. Chopia sa vlákien dreva a spájajú sa vzájomne jedna s druhou. Hovoríme, že vytvárajú adhézne a kohézne väzby. Keďže pevnosť lepeného spoja ovplyvňuje vždy najslabší prvok, pri hodnotení lepených spojov posudzujeme nielen to, ako sa lepidlo previazalo s drevom, ale aj to, aká škára vyplnená lepidlom vznikla. Ide o heterogénny systém, ktorý funguje ako celok.

2 STRAPATÝ POVRCH SPOJ OSLABÍ

Drevo pri kontakte s vodou napučiava a iné to nie je ani pri lepení disperznými lepidlami. Vlákna zatlačené do masívu pri brúsení sa napriamia a vytvoria nerovný povrch s oslabenými výstupkami. Ešte horšie je to na plochách, ktoré rozstrapkal pílový kotúč pri reze. Nech by bolo lepidlo akokoľvek silné, spoj by nedosiahol potrebnú pevnosť. Ideálne sú frézované a hobľované plochy, kde ostrý nôž zarovnal vlákna do dokonalosti. Do takéhoto povrchu preniká lepidlo rovnomerne a vzniknutá škára je jednotná, s rovnomernou pevnosťou po vyzretí lepidla.

3 DO MOKRÉHO DREVA LEPIDLO NEPRENIKNE

Len suché drevo dokáže spolupracovať s disperznými lepidlami. Keď hovoríme suché, myslíme tým také, ktorého vlhkosť sa pohybuje v rozsahu od 8 do 12 %. Pri vytváraní pevného spoja je dôležité nielen to, aby masív odviedol vodu z nánosu lepidla, ale aj to, aby spolu s ňou do povrchovej štruktúry dreva prenikli i makromolekuly polyméru pri tvorbe adhéznych väzieb. Keďže do vlhkého dreva lepidlo neprenikne dostatočne, silu spoja nezaručí ani dlhšie lisovanie a zrenie. Preto pri spájaní surového dreva uprednostňujeme iné techniky spojov.

      Nielen pevnosť lepeného spoja, ale aj jeho konštrukčné riešenie rozhodujú o tom, akú veľkú záťaž znesie bez poškodenia.

4 MAJTE OČI NA TEPLOMERI

Teplota materiálu, lepidla a prostredia je pri lepení kľúčová. Práve od nej závisí, ako rýchlo disperzia preniká z nánosu lepidla do štruktúry dreva. Ak je nižšia ako 16 až 18 °C, adhézne sily sú prislabé. Lepidlo vyzrie, avšak nevytvorí dostatočný spoj s drevom. Iná situácia nastáva, ak sú teploty vyššie. Pri priemyselnom lepení sa stretávame s nahrievaním povrchu počas lepenia i lisovania. To skracuje čas potrebný na vyzretie spoja bez toho, aby klesala jeho pevnosť. Teplota však nesmie presiahnuť hranicu 120 °C, inak nastane degradácia polyméru.

5 HRUBÁ VRSTVA LEPIDLA ZNIŽUJE PEVNOSŤ

Lepený spoj nesmie byť ani chudobný, ani preplnený lepidlom. Ak vznikne hrubá škára vyplnená lepom, spoj môže stratiť až dve tretiny svojej pevnosti. Vyplýva to z meraní, ktoré prebehli na škárach v rozsahu od 0,1 do 1,5 mm. Keď hrúbka lepidla vo vytvrdnutom spoji presiahne 0,5 mm, pevnosť spoja rapídne klesá. Je to spôsobené tým, že polymér pri opätovnom navĺhaní a vysychaní pracuje, až kým pri záťaži nezlyhá. Takýto spoj sa trhá vo vrstve lepidla, kým vlákna masívu zostanú nedotknuté. Nevyplatí sa používať lepidlo v úlohe tmelu.

6 DISPERZIA JE AKO ČASOVANÁ BOMBA

Kým sú polyméry rozptýlené vo vode, nejavia žiadnu fyzikálnu aktivitu. Ak sa však voda začne vytrácať, začínajú formovať väzby so všetkým, na čo dosiahnu. To sa deje od chvíle, keď lepidlo nanesieme na drevený povrch. Voda preniká do vlákien a súčasne sa odparuje do okolitého prostredia. Ak sa vytvoria kohézne väzby medzi makromolekulami skôr, ako k nim priložíme druhú polovicu spoja, pevnosť nebude dostatočná. Hovoríme, že sme prešvihli otvorený čas lepidla. Kým na kolíkové spoje či ozubové spoje potrebujeme dlhé otvorené časy, pri čapoch a lepení škárovky je to zvyčajne naopak.

      Teplota miestnosti, lepených materiálov a lepidla je pre pevnosť lepeného spoja rozhodujúca.

7 NADMERNÉ LISOVANIE VYTLAČÍ LEPIDLO

Aký lisovací tlak je potrebný na to, aby spoj dosiahol maximálnu pevnosť? Štúdie hovoria o hodnotách od 0,6 do 1,2 MPa. Vtedy dokáže lepidlo prenikať do štruktúry dreva bez toho, aby bolo zo spoja vytlačené alebo sa drevo tlakom deformovalo. Vzniká tenká škára, dostatočne krytá lepidlom. Zvyšovanie tlaku narúša rovnováhu a spôsobuje, že spoje sú chudobné a disperzia nepreniká do štruktúry dreva. Nie prudkým lisovaním, ale rovinnou prípravou lepených plôch dosiahneme pevné spoje. Obzvlášť, ak ide o lepenie na zraz pri škárovke. Dosky vyrovnané lepidlom a tlakom by zostali v sústavnom pnutí.

8 LISUJTE AŽ DO VYZRETIA

Zrejúcemu lepidlu dynamická námaha nesvedčí, a preto je vhodné prispôsobiť čas lisovania rýchlosti jeho vytvrdzovania. Vo všeobecnosti platí pravidlo, že spoj možno v lise uvoľniť vtedy, keď vytlačené lepidlo stratilo svoj belavý zákal a stalo sa pevným, priehľadným. Vtedy by v rovnakom stave už malo byť aj lepidlo vnútri škáry spoja. Predčasné uvoľnenie lisovacieho tlaku trhá zrejúce väzby, čo môže v rôznej intenzite spoj oslabiť. Vždy záleží na konštrukčnom vyhotovení samotného spoja. Kým pri ozube alebo čapoch bude strata pevnosti menej výrazná, pri plošnom lepení či lepení na zraz sa nedostatky prejavia omnoho intenzívnejšie.

9 RIEDENÍM SA LEPIDLO ZNEHODNOTÍ

Výrobcovia strávili vo vývojárskych laboratóriách mnoho času, kým vyladili pomer polymérov a vody tak, aby dosiahlo lepidlo vlastnosti ideálne na nanášanie a tvorbu spojov. Preto sa nevyplatí experimentovať s úpravou jeho viskozity a dorieďovať ho. Ak bude lepidlo chudobné, jeho spotreba klesne a otvorený čas sa predĺži, v škáre lepeného spoja však nebude dostatok polymérov, ktoré by vytvorili pevný spoj. Drevo navyše zväčší na kontaktnej ploche svoj objem, čo pri jeho ďalšom obrábaní spôsobí výrazný nedostatok lepidla po jeho dokonalom preschnutí.

Text: Milan Gigel, redaktor denníka SME, spracované v spolupráci s Duslom Šaľa
Foto: autor
Zdroj: časopis Urob si sám, JAGA GROUP, s.r.o.