EV’s zullen de toename van lijmverbindingen nog versnellen

Al diverse duurzamere alternatieven voor PU-lijmen

Lijmen zullen een steeds belangrijkere rol opnemen in de wereld van schadeherstel. Ze hebben nu eenmaal sterke troefkaarten uit te spelen. Een aantal daarvan sluit toevallig netjes aan bij de huidige ontwikkelingen op constructieniveau, wat hun positie nog versterkt. De wind blaast dus strak in de zeilen van lijmverbindingen. Dat kan je ook duidelijk merken aan de vele functionele innovaties, die de voordelen van lijmen stuk voor stuk verder optimaliseren.

Het succes van lijmen verklaard

Een requiem is nog lang niet aan de orde, maar het valt niet te ontkennen dat lasverbindingen terrein verliezen ten opzichte van lijmverbindingen. Die trend zal zich ook de volgende jaren doorzetten. Onze bronnen verwachten een jaarlijkse samengestelde groei in volume van 5%.

Gewichtsbesparing

Als voornaamste reden halen ze de gewichtsbesparing aan. Dankzij het gebruik van lijmverbindingen kunnen autofabrikanten makkelijker verschillende soorten materialen combineren zonder extra gewicht toe te voegen. Vooral bij elektrische wagens, die al snel 2 ton wegen, wordt elke gram minder met gejuich ontvangen. EV’s zullen daarom ongetwijfeld bijdragen aan de verdere groei van lijmverbindingen.

Meer (materiaal)opties

Verlijmen geeft ontwerpers bovendien de vrijheid om met designs en materialen te experimenteren. Denk aan geavanceerde composieten en andere lichte materialen, zoals aluminium en magnesium. Lijmen kunnen al die materialen met elkaar verbinden en het hoeft zelfs niet om verschillende materialen te gaan. Vandaag hanteert men een grote variatie aan diktes, gekoppeld aan complexe geometrieën. Ook in die gevallen zijn lijmverbindingen vaak kostenefficiënter dan lasverbindingen.

Technische argumenten

Focussen we even op de verbinding zelf, dan komen lijmen sterk uit de vergelijking met bijvoorbeeld solderen en lasverbindingen. In tegenstelling tot bij die laatste, blijven de eigenschappen van verlijmde onderdelen volledig behouden, door een veel geringere warmte-inbreng. Lijmen zullen trouwens voor een afdichting van de las- of rivetverbinding zorgen wanneer voor een hybride oplossing wordt gekozen.

In tegenstelling tot bij lassen blijven de eigenschappen van verlijmde onderdelen volledig behouden, door een veel geringere warmte-inbreng

Daarnaast doet er zich bij lijmen een gelijkmatige spanningsverdeling voor over het hele lijmoppervlak, waardoor de torsiestijfheid aanzienlijk verhoogt. Materiaalmoeheid wordt hierdoor bijna tot nul gereduceerd. Tot slot heeft lijmen een positieve impact op de NVH-niveaus, wat staat voor noise, vibrations en harshness.

Vertrouwen op lijmen alleen?

Deze redenen verklaren waarom je vandaag ook in de aftermarket al vaak in contact komt met lijmverbindingen om schade te herstellen of upgrades dan wel aanpassingen uit te voeren.

Waaier aan toepassingen

De toepassingen van lijmen bij autoherstel zijn legio; gaande van het verlijmen van bumpers, over het herstel van beschadigde carrosseriepanelen zoals deuren, zijpanelen en motorkappen, tot het vervangen van beschadigde autoruiten. Lijmen bieden een waterdichte en veilige hechting tussen de ruit en het voertuig.

Andere veelvoorkomende toepassingen in de wereld van schadeherstel behelzen het verlijmen van interieurdelen (dashboardpanelen, bekleding …), allerhande verlichtingselementen en aerodynamische onderdelen zoals spoilers en splitters.

Hybride oplossingen

Vooruitstrevende lijmtechnologieën hebben geleid tot verbindingen die sterker, duurzamer en beter bestand zijn tegen omgevingsinvloeden zoals trillingen, temperatuurschommelingen en corrosie. Mits de juiste lijmsoort (zie later) en de correcte voorbehandeling, kan je lijmverbindingen perfect als enige verbindingstechniek toepassen.

Toch geven autofabrikanten in hun reparatievoorschriften, die als leidraad dienen voor herstelprocessen, nog altijd vaak de voorkeur aan een combinatie met een mechanische verbinding of puntlas om de structurele integriteit van de reparatie te versterken.

Waar lijmen goed bestand zijn tegen impactkrachten en afschuiving, schieten ze soms tekort op het vlak van trek- en schuifsterkte, vooral bij grote belastingen. En laat lassen en klinken daar nu net goed scoren. Ook omwille van trillings- en geluidsreductie is een hybride verbinding vaak de beste optie. Hetzelfde geldt met het oog op temperatuurbestendigheid.

Tal van soorten lijmen

In de autoherstelmarkt worden tal van lijmsoorten gebruikt, elk met hun eigen samenstelling en typische kenmerken. De toepassing zal bepalend zijn voor de keuze.

Om welke materialen gaat het? Sommige lijmen zijn beter geschikt voor metaal-op-metaalverbindingen, terwijl andere eerder ontwikkeld zijn voor metaal-op-kunststofverbindingen. Met het oog op de uithardingstijd is ook de grootte van het oppervlak een parameter. En hoe groot zijn de te verwachten krachten? Zullen trillingen een rol spelen? Dan kan een flexibele lijm aangewezen zijn om de verbinding te versterken en scheuren te voorkomen. Last but not least moet er ook gekeken worden naar de invloed van omgevingsfactoren als temperatuur, vochtigheid en chemische blootstelling.

Kortom: heel wat factoren hebben een impact op de prestaties van de lijm. Net vanwege die complexiteit zal de OEM je meestal in een bepaalde richting sturen. Het is belangrijk om dat advies te volgen. In wat volgt en om je een ruw idee te geven, zetten we de belangrijkste lijmsoorten nog even op een rijtje, samen met hun karakteristieke eigenschappen.

Epoxylijmen

Epoxylijmen bestaan uit twee componenten die worden gemengd voor gebruik en vervolgens uitharden tot een sterke, duurzame verbinding. Epoxylijmen zijn populair vanwege hun uitstekende hechting op zowel metaal, kunststof als glas en worden dikwijls ingezet voor het verlijmen van plaatwerk. Daarbij kun je ook nog het onderscheid maken tussen niet-structurele plaatwerkdelen (bv. dakplaten of achterschermen) en structurele onderdelen (bv. A-, B- en C-stijlen).

PU-lijmen

Een tweede categorie wordt gevormd door de polyurethaanlijmen. Ze zijn flexibel en prima bestand tegen trillingen. Dat maakt ze ideaal voor toepassingen waarbij beweging en spanning optreden, zoals bij carrosseriedelen. Voor ruitverlijming doet men dikwijls een beroep op een PU-variant met hoge modulus en lage geleiding. Enerzijds omwille van de structurele stijfheid, anderzijds vanwege de elektronica die in de huidige generatie van wagens in de ruiten zit verwerkt.

MS-polymeren

Deze lijmsoorten vind je vooral in flexibele, niet-structurele verbindingen. Denk aan kunststofvloeren, bodykits of de binnenafwerking van bestelwagens. Ze worden ook gebruikt als afdichting van naden om vocht en gassen buiten te houden en zo corrosie te voorkomen.

Acrylaatlijmen

Als laatste in de rij heb je nog de acrylaatlijmen. Die staan bekend om hun snelle uitharding en goede hechting op verschillende oppervlakken. Ideaal voor snelle reparaties en de montage van onderdelen met een korte doorlooptijd.

Mogen PU-lijmen nog gebruikt worden?
Sinds augustus 2023 is er een nieuwe REACH-wetgeving van kracht die zegt dat professionele applicateurs die gebruikmaken van een product met meer dan 0,1% diisocyanaat, een certificaat moeten behalen. Veel PU-lijmen vallen daaronder. Op zich hoeft dat zeker niet het einde van dit type van lijmen te betekenen, aangezien je gewoon een opleiding kan volgen. Daarin leer je hoe je er op een veilige manier mee kan omgaan.

Dit neemt niet weg dat sommige lijmfabrikanten geanticipeerd hebben op de nieuwe wetgeving door PU-varianten te introduceren met gelijkwaardige eigenschappen, maar met een diisocyanaatgehalte dat onder de drempel van 0,1% blijft. Vandaar de naam ‘micro-emissielijmen’. Tegenwoordig biedt de markt ook MS-hybride-polymeerlijmen aan die de prestaties van PU-lijm evenaren. Andere populaire alternatieven zijn watergedragen lijmen en silicaatlijmen. Weet wel dat wanneer je op een dergelijk alternatief overstapt, je de applicatiemethode soms zal moeten aanpassen vanwege verschillen in droog- en uithardingstijden, viscositeit en andere eigenschappen van de lijm.

Andere ontwikkelingen

Behalve alternatieven voor klassieke PU-lijmen (zie kader) schudden de lijmfabrikanten nog wel meer nieuwigheden uit hun mouw, zoals epoxy’s met een hogere impactresistentie of structurele lijmen die ontwikkeld zijn voor multisubstraten; meer specifiek hogesterktestaal en composietmaterialen met carbonvezels. Daarnaast zien we dat innovaties inspelen op drie grotere trends.

Slimme lijmen

'Slimme' lijmen bevatten additieven of microcapsules die specifieke functionaliteiten bieden, zoals zelfherstellende eigenschappen of kleurverandering bij blootstelling aan bepaalde omstandigheden. Aan die kleurverandering kun je bijvoorbeeld aflezen in welke fase van het uithardingsproces de lijm zich bevindt. Er bestaan ook lijmen die actieve ingrediënten vrijgeven met roestremmers of antimicrobiële stoffen.

Hybride lijmen

Hybride lijmen vormen de tweede trend. Zij combineren de eigenschappen van verschillende lijmsoorten. Bijvoorbeeld de hoge treksterkte van epoxy met de flexibiliteit en duurzaamheid van polyurethaan. 

Warmte- en geluidsreducerende lijmen

Als laatste trend valt op dat lijmen die geformuleerd zijn om warmte en geluid te isoleren, steeds vaker worden toegepast in de automotivesector. Deze lijmen krikken het algemene interieurcomfort op door warmte- en geluidsoverdracht te verminderen.

Met medewerking van Chemicar, Henkel, Novatech International en Sika