Bildet øverst: Limt bil – Honda var tidlig ute med liming fordi alt de limte ble lettere, sterkere og stivere; viktig i små og mellomstore biler. Her skal sideskallet festes til kupé-rammen. Limet er rød to-komponent epoksy. (Foto: Honda Motors)
Alle skjønner at vi kan lime treverk og papir, men å lime metall og lage en bil? Ja: Et limt karosseri blir faktisk stivere og lettere, men hvordan gjør de det? Og holder det?
Av Stein Bekkevold
Liming er en urgammel teknikk: For 200.000 år siden limte folk, i det som nå er Italia, flate og spisse steiner til tynne stokker – og laget seg jaktspyd. De brukte tjære fra bjørkebark de fant i bålet. Smarte folk.
Og spyd og piler laget de også i Sør-Afrika – for rundt sytti tusen år siden, og limte sakene med størknet plantesaft. Egypterne kokte for seks tusen år siden hestetenner og -knokler, og limte møbler, pyntesaker og papyrus.
I Europa ble den første limfabrikken bygget alt i 1750. De brukte avkok av fiskeskinn, ku-hud og knokler; proteinene var limet.
Plast
Dagens lim er plast. Folk med hvit frakk og tykke briller sier at moderne lim er høy-polymere bindemidler. De aller fleste heter epoksy eller polyuretan. Dette er reaksjons-lim som herder når du blander to komponenter. De er flotte til liming av metall, glass og ulike plasttyper. Typisk for dem er lav sammentrekking under herding, og derfor gir de sterk limskjøt uten tørkesprekker og indre spenninger.
Bindingen mellom lim og materiale skyldes mikrokrefter, adhesjon. Det kan også bli mekanisk feste i ørsmå ujevnheter, fordi fuktet overflate da er større. Det er viktig å skape full kontakt mellom flatene, så noen ganger trykkes de sammen i jiggen.
Metoden er på vei ut fordi mange lim nå herder like raskt som du kan punkt-sveise. Det er nok å holde platene sammen i noen sekunder. Fremskritt! Limet må være lettflytende, og må kunne fukte materialet godt. Og: overflatene må være klinisk rene, og stemme overens, fysisk sett.
Atomkrefter
Mystiske naturkrefter skaper adhesjon. Forskere har studert fenomenet i detalj, og funnet ut hvorfor noe fester seg til noe i det hele tatt. De så at det som holder atomer sammen er små krefter i og rundt atomkjernen og i elektronene som omgir den, altså elektriske ladninger, og så oppstår sterke kjemiske bindinger mellom atomer som da danner molekyler; kreftene kan nesten oppfattes som fjærer. Atomene i en stål- eller aluminiumplate holdes sammen av metalliske bindinger – og det du limer platene med sitter sammen av kohesjon – via kovalente og sterke bindinger. Slike er typiske for organiske materialer, som plastlim. Dette er grunnen til at det 99 ganger av 100 er det du har limt sammen som ryker, mens limet holder.
Ifølge moderne fysikk betyr adhesjon at visse stoffer fester seg til andre. Ordet er nå foreldet, og tiltrekning mellom molekyler i dag kalles kohesjon uansett om molekylenehører til samme stoff, eller helt ulike stoffer. Og det er litt rart fordi det ikke forklarer generell og spesiell materialteori for andre enn de mest ihuga fysikerne …
Også GM har kommet langt når det gjelder å lime for å gjøre bilene lettere og stivere. Her et glimt inn i den nye Impala-fabrikken i Detroit; svært mye i 2021-modellen sies å være limt – med epoksy. (Foto: GM)
Overflaten
En avgjørende faktor ved liming, er overflateenergi – vi kan kalle den OE. Ta en vanndråpe: Grunnen til at den finnes, er at den har overflateenergi. Uten denne hadde dråpen ikke vært en dråpe. Og du hadde ikke eksistert, du heller.
For at lim skal kunne lime noe, må limets OE stemme med underlagets. Limet må flyte ut, det må klare å fukte. Når forskerne hadde fått orden på alt dette, kunne fabrikkene begynne å lime metall-ting. Det gjorde vi på Saab i Linköping allerede på 1960-tallet, da vi limte vingene på kampflyet AJS 37 Viggen, en stor jagerbomber som klarte 2400 km/t!
Milliarder av atomer
Om du lurer på hvordan svært svake krefter klarer å holde sammen en hel bil, med til dels enorme påkjenninger, skyldes det at det er så mange atomer som kobles. Det minste du klarer å se med det blotte øye er omtrent en tidels millimeter stort. De fleste molekyler du oppfatter vil da bestå av 500.000 atomer, en halv million.
Om du legger sammen alle atomkreftene per tidels millimeter og summerer dem over ti-femten meter lim-fuge i en bil er det ikke rart at skjøten holder. Og dette er det altså fysikkfenomenet kohesjon som ordner.
Kohesjon kan godt kalles bindekraft, og skyldes tiltrekning mellom like molekyler. Kohesjon forklarer OE. Kvikksølv er et metall med sterk kohesjon, og danner dråper heller enn å flyte utover. Diamanters hardhet er et annet eksempel på sterk kohesjon, der holdes karbonatomer sammen i en tøff krystallstruktur.
Fukting
Kravene til industriell liming er selvsagt godt renhold og full kontroll med arbeidsmiljøet. Metallet må være fritt for støv, fett og partikler dersom limet skal klare å fukte overflaten godt. Prøv å legge en vanndråpe på oljet papir, det blir en praktfull boble.
Legg samme vannmengde på det samme papiret der det IKKE er olje – og den flyter ut og suges opp med en gang. OE i praksis.
Et annet krav er at delene må holdes fast i jiggen til limet er herdet. Dette gjøres med et eget verktøy på roboten. Noen fabrikker prøver nå også den nye, enormt sterke dobbeltsidige teipen som brukes i fly og på skyskrapere for å feste plater og vinduer. Platene skal jo bli sittende der selv i orkan …
Så om du har en lett og stiv bil av nyere dato kan du være sikker på at en god del i den er limt. Men det visste du kanskje?
