接着について

質問

接着の設計（条件出し）をしています。

現状の設計（別の人がしている）を参考に新部品の接着条件を考えているのですが、接着剤の塗布直前にシンナー拭きという作業があります。

目的は被着体表面の油分を除去し、界面の接着を良好にするためらしいのですが、これは推奨できる行為でしょうか？
また、みなさんもされてますか？

界面での分子間力確保のため被着体の表面張力を測定していますが、濡れ性が悪くなります。やめたほうが良い気がするのですが、シンナーで濡れ性が悪くなる原理がわからないため自身がもてません。

教えてください。

ちなみに接着剤はエポキシかＳＧＡを使う予定です。

回答No.2

psa29 · ベストアンサー

接着条件出しの中でシンナー拭きと拭かない条件で試験を行い、優劣を決めれば良いことだと思います。
理由はわからなくても、シンナーで拭いた方が特性がよいのならば、拭くべきですよね。
一般的には、シンナー拭きは推奨されています。
なぜならば、油分などが残っていると、その部分が弱くなり壊れてしまうからです。
いくら濡れ性が良くても、その材料の強度自体が弱ければ、構造体としても弱い結果になってしまいます。
油のところで壊れるからです。
そのような弱い部分を除去するためにシンナー拭きが行われます。
ところで、一般論としてですが、油分が残っている状態よりもシンナー拭きをした場合の方が濡れ性は良くなります。
質問者様は表面張力を測定したところ濡れ性が悪くなったとありますが、どのような方法で表面張力を測定したのでしょうか？
表面張力測定用の液体に溶解する汚染物が非着体表面を汚染している場合、表面張力測定時に汚染物が表面張力測定用液体に溶解し、液体の表面張力を下げてしまう場合があります。
そのような場合には、測定値としては大きな表面張力となり、濡れ性が良いことになってしまいます。
たとえば、石けん（界面活性剤）のような物が汚染していると、本来は表面張力が小さいにもかかわらず、水で濡れ性を評価すると水の中に石けんが溶け込んで測定値を変えてしまいます。
このようなことが起こっていませんか？
また、シンナーが残っている状況で接着作業をすると弱くなってしまう場合もあるので、シンナーの残存状況も考慮して条件出しを行うべきです。
私としては、条件出しの実験結果に従えばよいと思います。
最もよい特性を引き出すことが実験的に確認された条件を信じるべきではないでしょうか。

お礼

回答ありがとうございます。
実験結果を信じるということに反論はありません。同感です。
従おうと思います。
界面活性剤のお話は参考になりました。やはりこのようなことが起こっているのだと思えば納得がいきます。もう少し条件をふって検証してみようと思います。

回答No.4

us123

ANo.3に追加します
超音波の利用方法に関するノウハウ
＜問題の整理＞
「　洗浄・改質物から汚れを除去できるエネルギーを安定（注）して発生し続けられなければ超音波洗浄・改質の効果について言及できない　」
一定の超音波の音圧を実現し、制御による音圧変化を行うことが出来る洗浄・改質システムの場合、
目的とする洗浄・改質効果について検討することが可能になります
（一定の超音波の音圧を実現する方法については別項目に記載します）

注：安定と言うことは一定と言う場合もあるが、変化することで洗浄・改質エネルギーが安定している場合もあります

注：環境変化（洗浄液の変化、洗浄水槽の形状、材質、気温、湿度　等）、時間変化に対して安定した洗浄力をコントロールしている超音波洗浄装置はありません

注：超音波と洗浄力の関係をキャビテーションのみ、あるいは加速度のみで扱うとトラブルを起こしやすい

「　超音波による洗浄・改質は大変複雑な現象なので、超音波による洗浄・改質力を安定させることは大変難しい　」

１：：洗浄力を一定にするための基礎技術として、超音波による音圧変化を洗浄水槽内で一定にするために水槽の構造力学と洗浄液の流体力学と化学反応にたいして深く検討する必要があります
　２：：音圧の時間変化と洗浄・改質力との関係を調べると音圧を制御して目的の洗浄力を実現することが出来ます
　３：：洗浄液の化学反応の状態と音圧の時間変化の関係を調べ、超音波と各種洗浄条件の制御を行うと洗浄力（あるいは表面の改質）を目的の状態にすることが出来ます

＜対処について＞
１）洗浄物から汚れを除去できるエネルギーを推定して、超音波の周波数と出力を検討する（キャビテーションによる洗浄・改質効果のレベルを見積もる）
２）洗浄物に対する汚れの付着状態と汚れの特性を考慮して、洗浄液（あるいは洗浄液の状態）を検討する（洗剤や液温　等の時系列変化と関係性を調査する）
３）超音波の周波数に適した洗浄水槽を検討する
（洗浄水槽の材質や形状を超音波が最適に利用できるようにする
洗浄液の流れの最適化と超音波の減衰を最小限にするような機械構造設計をする
　水槽の設置方法・設置位置も超音波減衰の大きな要因なのでその点についても注意する　）
４）洗浄水槽に適した洗浄液と除去した汚れの流れ（あるいは液循環）を検討する
（洗浄液の流れは超音波の音圧に影響を与え、そのことが洗浄力を大きく変化させる
　音響流という現象を目的にあわせて利用していく
　洗浄効果（目的）にあわせた循環量を設定する
　超音波による騒音は非効率な超音波の利用状態ですから液循環等により効率化することで対処できます　
　但し、騒音と洗浄力の最適化を行うためには総合的に非効率な部分を検証確認して無くす必要があります）
５）洗浄に適した制御（超音波、洗浄液の状態など）を検討する
　（超音波の発振制御と液循環の状態を制御することにより目的とする洗浄・改質力を実現できます）
６）以上を洗浄・改質システムとして再検討（最適化・バランス調整）する
（洗浄・リンス・乾燥の各工程に対する位置づけと関連を明確にする
「洗浄水槽・超音波・洗浄液・液の流れ・制御」を最適化する
　洗浄・改質物と洗浄目的にあわせ、場合によっては最小の使い捨てで洗浄液を利用する方法を採用することもあります
　２－３ｍの水槽で２－３０００リットルの液を使用する場合には、液循環による洗浄効果を最優先する場合があります　　）

＜新しい洗浄・改質の特徴＞
　　特徴
１）各種の洗浄・改質条件（注）の関係性を解析・モデル化し、総合的な洗浄システム（統計モデル）を構築する

注：洗浄液、流量、流速、液温、音圧、溶存酸素濃度、気圧、湿度、ｐｈ値、洗浄治具、超音波、
マイクロバブル、各パラメータの分布・時間変化、　等

２）解析手法としてサイバネティクスの考え方に基づいた統計的手法（化学プラントの制御技術　等）を利用する

3）システムの構築にＩＴシステムの開発手法を取り入れる
　具体的な項目
１）洗浄水槽の形状（構造）を最適化する（洗浄水槽の最適化）
２）最適な液循環システム（液循環の最適化）
３）洗浄物に対する洗浄トレイの影響を考慮したシステム対応
（洗浄物と洗浄トレイ（治具）の最適化）
４）超音波の反射・透過と洗剤に対応した最適な間接水槽
（超音波の性質（反射・透過や洗剤への化学反応）に対する最適化）
５）各種洗浄水槽間の音圧最適化
（洗浄装置全体から見たときの洗浄・改質システムとしての最適化）
６）現状を認識する手法として多変量自己回帰モデルを利用する
（モデル化（多変量自己回帰モデル　等の利用）による洗浄・改質構造の適切な解析）

より詳細な事項について。。。
以下省略

以上

お礼

お礼が遅くなり申し訳ありません。
回答ありがとうございました。

一口に超音波洗浄といってもいろいろあることがわかりました。
洗浄力もしっかり管理しないと駄目なようですね。

このあたりにも注意して検証を行いたいと思います。

回答No.3

us123

超音波の利用を検討されたらどうでしょうか

以下参考資料
＜超音波洗浄・改質＞
定義（洗浄） 超音波洗浄とは、
洗浄液中に超音波を照射し、発生する衝撃波で洗浄物から汚れを除去すること
定義（改質） 超音波洗浄・改質とは、汚れ
が除去された被着体の表面性が満足される状態になるようにすること
定義（超音波による作用） 超音波洗浄・改質には、物理作用と化学作用による2種類の要素がある
物理作用はキャビテーションあるいは水の流速により洗浄・改質を行うこと
化学作用は水や洗浄・改質液の化学反応を促進させることで洗浄・改質を行うこと

以上

お礼

回答ありがとうございます。
実は超音波洗浄はすでに実施しています。
洗浄後さらにシンナー拭きを行っています。あまりよくないのでしょうか。この辺も条件を振って検証してみようとおもいます。ありがとうございました。

回答No.1

ka-fuka

まず、表面の油分というのは汚れという事になるので
油分の除去を目的とした「シンナー拭き」は推奨できると思います。
次に、「シンナー拭き」による<濡れ性の悪化>については
シンナーが表面に残った状態で接着剤を使用されている事が
考えられないでしょうか？
秤量すると分かるのですが
拭いた位では有機溶剤を取りきる事が出来ない場合があります。
表面に僅かに残っている有機溶剤が邪魔をして
接着剤と被着体の密着性(濡れ性？)を悪化させてはいないでしょうか？
素人考えで済みません

お礼

お礼が遅れまして申し訳ありません。
回答ありがとうございました。
拭いてから１分くらいでしたので、すこし残っていたのかもしれません。
もう少し時間おいて差があるか確認してみようと思います。