Introduksjon til overflateenergi

Grunnleggende om overflateenergi

Alle materialer har egenskaper som tetthet eller smeltepunkt som hjelper oss å karakterisere og differensiere dem. Overflateenergi er en annen materialegenskap: det er et mål for hvor mye molekylene til materialene tiltrekkes hverandre, og til molekyler fra andre materialer. Overflateenergien er en god målestokk for hvor lett eller vanskelig liming av overflaten kan være.

Se hvordan forskjellige nivåer av overflateenergi kan påvirke hvor vanskelig eller lett materialet er å lime.

Hva er fukting?

"Fukting" oppstår når en væske flyter eller sprer seg ut over en solid overflate. Fukting tillater festeløsningen å oppnå ekstra god kontakt med overflaten av et materiale som skal heftes. Avhengig av overflatenergien til materialet, vil limet naturlig flyte utover overflaten, eller ha en tendens til å danne bobler. Fukting er en nødvendig betingelse for å danne et feste.

God fukting - vannet flyter utover
Dårlig fukting - vannet bobler opp

Fukting av materialer med høy og lav overflateenergi

Fukting er lettere på overflater med høy overflateenergi enn på materialer med lav overflateenergi. Se sausepannene i bildene over. Hvis pannen har høy overflateenergi, vil vanndråpene flyte ut over overflaten og danne en tynn film. Hvis pannen har lav overflateenergi (kanskje på grunn av et non-stick belegg), vil vanndråpene lage bobler. Dette blir sett nærmere på i de neste avsnittene.

Måling av overflateenergi

Hvor lett eller vanskelig det er for et lim å flyte ut over overflaten til et materiale, kommer an på overflateenergien av materialet. Overflateenergi blir, som du kanskje forventer, målt i enheter av energi per område. Vanligvis måles den i en enhet som kalles “dynes” hvor 1 dyne/cm tilsvarer 1 mJ/m.

Vanligvis måles overflateenergi med vann. Når en dråpe vann påføres en overflate, vil den boble opp i noen grad. Teoretisk sett, hvis overflateenergien er null, vil dråpen være en perfekt sfære. Omvendt, dersom overflatenergien er uendelig høy, danner dråpen en perfekt ensartet film. For alt i mellom kan vi måle vinkelen som dannes på kanten av dråpen. (For en sfære vil vinkelen være 0°, for film vil den være 180°.)

I tilfelle du lurte:

Hvorfor brukes vann for å måle overflateenergi?

Det er fem grunner til at vann er det vanligste valget ved måling av overflateenergi. Det viktigste er at det er lett tilgjengelig. Det er også enkelt å rense, relativt billig, har lav viskositet, og oppnår veldig raskt likevekt på overflaten - vanligvis innen 60 sekunder. Tenk deg for eksempel å bruke pitch for å måle overflateenergi. Det ville ta noen hundre år!

Lær om Pitch Drop ekperimentet,verdens lengste løpende labeksperiment

Opplæringsprogrammet Limteknologi

Opplæringsprogrammet Limteknologi er ment som en grundig innføring i limteknologi og bruk av tape og lim til designbruk. Besøk limteknologi for å se alle artikler, eller velg blant emnene nedenfor.

Relaterte artikler for opplæring

Ta kontakt med oss

Vi er her for å hjelpe.

Trenger du hjelp til å finne det rette produktet til prosjektet ditt? Kontakt oss på 06384 hvis du trenger råd angående produkt, teknikk eller bruksområde, hvis du vil samarbeide med en teknisk 3M-spesialist, eller hvis du har behov for å diskutere prosjektet ditt.

SPØR EN 3M-EKSPERT