Blog Ko Buijs - Het lijmen van roestvast staal
Lijmen is inmiddels een erkende verbindingstechniek voor roestvast staal naast andere verbindingsmogelijkheden die er zijn zoals klinken, solderen en lassen. Lijmen kan in dit geval omschreven worden als een techniek waarbij twee onderdelen van roestvast staal aan elkaar worden bevestigd met een niet-metallische tussenstof. Deze tussenstof ofwel lijm hecht zich aan het oppervlak van beide delen wat adhesie wordt genoemd en dat ook zelf voldoende sterkte bezit. Laatstgenoemde eigenschap wordt cohesie genoemd.
Door Ko Buijs - Innomet Consultancy BV
Deze tussenstof wordt meestal in een relatief dunne laag aangebracht op het oppervlak. Daarna zal het van een vloeibare of plastische fase overgaan in een verstijfde of verharde toestand. Een uitzondering op dit laatste is een niet-verhardende lijm op een tape. Hierbij kan weliswaar de hechtsterkte in de loop van de tijd toenemen, doordat de lijmmoleculen door de tijd beter contact krijgen met het oppervlak. De sterkte van de lijmlaag zelf zal daarbij in principe niet veranderen. Het lijmen van roestvast staal is zonder meer mogelijk, maar men moet er wel voor zorgen dat de gebruikstemperatuur niet te hoog wordt. Empirisch wordt meestal een maximale toelaatbare temperatuur van 80°C aangehouden. Echter zijn er tegenwoordig ook lijmsoorten ontwikkelddie geschikt zijn in een temperatuurbereik van maar liefst -50 °C tot 150°C. Het spreekt voor zich dat het belangrijk is dat de te lijmen oppervlakken goed schoon zijn. Het gebruik van lijm om componenten van roestvast staal met elkaar te verbinden, kan worden opgesplitst in drie verschillende toepassingen:
1. Primaire toepassing waarbij tijdens de ontwerpfase al rekening wordt gehouden met delijmverbinding;
2. Secundaire toepassing als extra optie voor een bestaande verbinding;
3. Tertiaire toepassing voor reparatiedoeleinden en onderhoud.
Afbeelding 1: RVS304 lijmfittingen, knie en Tee-stuk (foto’s RVSland.nl).
Er zijn aan de bovenstaande lijmverbindingen voor- en nadelen verbonden. De voordelen zijn:
• Ononderbroken verbinding die gelijkmatig is;
• Geen verzwakking van de constructie;
• Ongelijksoortige metalen kunnen verbonden worden, ook combinaties van metalen die een galvanisch element vormen zoals staal met koper;
• Er kunnen complexe vormen worden gerealiseerd;
• Er treedt geen vervorming op in de te verlijmen delen;
• Geen last van aanloopkleuren zoals bij het lassen;
• Geen negatieve beïnvloeding van de structuur;
• Verbinding kan gas- en vloeistofdicht gemaakt worden;
• Lichtere constructies mogelijk;
• De sterkte is veelal hoger en de verbinding is meestal goedkoper ten opzichte van traditionele verbindingen;
• Zeer kleine delen kunnen met lijm aan elkaar verbonden worden.
De nadelen zijn:
• Het lijmproces kan de toepassing bemoeilijken i.v.m. de noodzakelijke voorbehandeling;
• De sterkte van de lijmverbinding is moeilijk vooraf te berekenen, waardoor een over-gedimensioneerde lijmverbinding kan ontstaan;
• Controle van een lijmverbinding moet vaak op een destructieve manier gebeuren;
• Sterkte van lijmverbinding is niet direct op niveau na het uitharden;
• Beperkt temperatuurbereik hoewel dat steeds beter wordt;
• De chemische eigenschappen van de lijm kunnen soms storend uitwerken;
• De lijmverbinding is moeilijk te verbreken, dat overigens ook een voordeel kan zijn.
In vergelijking met conventionele verbindingen blijkt een lijmverbinding een zeer goede aanvulling te zijn voor de industrie, waarbij uiteraard nauwkeurig gekeken moet worden naar de toepasbaarheid. Het gebruik van lijmverbindingen heeft in de rem- en frictiefabricage het conventionele klinken al ver achter zich gelaten. Ook in de luchtvaartsector wordt dankbaar gebruik gemaakt van lijmverbindingen. Bovendien heeft de installatiewereld deze verbindingstechniek ontdekt en daardoor worden lijmfittingen op de markt gebracht ten behoeve van o.a. drinkwaterleidingsystemen(afbeelding 1). Daarnaast zijn er ook goede toepassingen mogelijk voor het maken van bordessen en relingwerk (afb. 2) 
Afbeelding 2: RVS304 lijmfittingen, hoek- en buisverbinder (foto’s RVSland.nl).
Dan rijst de vraag welk lijmsoort geschikt is voor het lijmen van roestvast staal. Normaal gesproken wordt een thermo-hardende lijm toegepast bij het verlijmen van roestvast staal, aluminium, staal etc. Een voorbeeld van zo’n lijm is fenolformaldehyde. Ook vindt dit zijn toepassing in de houtverwerkende industrie en in de vliegtuigbouw. Een thermo-hardende lijm is een product dat zijn sterkte krijgt na het verwarmen van de lijm tot een bepaalde temperatuur en tijd. Fenolformaldehydehars wordt gevormd door formaldehyde en fenol te laten reageren. Dit component kan worden aangebracht met de kwast, spuit, of d.m.v. nevel en dompelen. Na droging van de te verlijmen delen kan de verbinding tot stand worden gebracht door deze delen te verwarmen. Een belangrijke eigenschap van deze lijm is dat hetzeer gebruiksvriendelijk is en in uitgeharde vorm zeer sterk en warmtebestendig is. Deze lijm is zeer geschikt voor het verlijmen van zwaar belaste applicaties zoals remvoering of frictiemateriaal op metalen onderdelen.