Liimaus
Liimasaumojen toimivuudessa liiman fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ovat tärkeimmät tekijät. Liimaliitoksen toimivuuden kannalta tärkeitä tekijöitä ovat myös liitoskohtien tyypit (eli liitettävät komponentit – esim. metalliseos, muovi, komposiittimateriaali) ja pinnan esikäsittelyn tai pohjamaalin luonne. Nämä kolme tekijää – liima, liitososa ja pinta – vaikuttavat liimatun rakenteen käyttöikään. Liimattavan rakenteen mekaaniseen käyttäytymiseen puolestaan vaikuttavat liitoksen suunnittelun yksityiskohdat ja tapa, jolla käytetyt kuormat siirretään liimasaumalta toiselle.
Hyväksyttävän liimaliitoksen muodostumiseen liittyy olennaisesti liiman kyky kostua ja levitä liitettäviin liitoskohtiin. Tällaisen rajapinnan molekyylikontaktin saavuttaminen on välttämätön ensimmäinen askel lujien ja vakaiden liimasaumojen muodostumisessa. Kun kostuminen on saavutettu, luontaiset liimavoimat syntyvät rajapinnan yli useiden mekanismien avulla. Näiden mekanismien tarkka luonne on ollut fysikaalisten ja kemiallisten tutkimusten kohteena ainakin 1960-luvulta lähtien, minkä seurauksena on olemassa useita teorioita adheesiosta. Tärkein adheesiomekanismi selitetään adsorptioteorialla, jonka mukaan aineet tarttuvat toisiinsa ensisijaisesti molekyylien välisen läheisen kosketuksen vuoksi. Liimasaumoissa tämä kontakti saavutetaan molekyylien välisillä tai valenssivoimilla, joita liiman ja tarttuvan aineen pintakerroksissa olevat molekyylit harjoittavat.
Adsorption lisäksi on ehdotettu neljää muuta tarttumismekanismia. Ensimmäinen, mekaaninen yhteenkietoutuminen, tapahtuu, kun liima valuu liiman pinnan huokosiin tai pinnan ulkonemien ympärille. Toinen, interdiffuusio, syntyy, kun nestemäinen liima liukenee ja diffundoituu liimamateriaaleihin. Kolmannessa mekanismissa, adsorptiossa ja pintareaktiossa, liimautuminen tapahtuu, kun liimamolekyylit adsorboituvat kiinteään pintaan ja reagoivat kemiallisesti sen kanssa. Kemiallisen reaktion vuoksi tämä prosessi eroaa jossain määrin edellä kuvatusta pelkästä adsorptiosta, vaikka jotkut tutkijat katsovatkin, että kemiallinen reaktio on osa kokonaisadsorptioprosessia eikä erillinen tarttumismekanismi. Elektronisen eli sähköstaattisen vetovoiman teorian mukaan sähköstaattiset voimat kehittyvät rajapinnassa sellaisten materiaalien välillä, joilla on erilainen elektroninen kaistarakenne. Yleensä useammalla kuin yhdellä näistä mekanismeista on merkitystä halutun adheesiotason saavuttamisessa erityyppisten liimojen ja tartuntakappaleiden välillä.
Liimasidoksen muodostumisessa tartuntakappaleen ja liiman rajapintaan syntyy siirtymäalue. Tällä vyöhykkeellä, jota kutsutaan interfaasiksi, liiman kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet voivat olla huomattavasti erilaiset kuin kosketuksettomissa osissa. Yleisesti uskotaan, että interfaasikoostumus säätelee liimasauman kestävyyttä ja lujuutta ja että se on ensisijaisesti vastuussa jännityksen siirtymisestä liimasaumasta toiseen. Interfaasialueelle kohdistuu usein ympäristövaikutuksia, jotka johtavat liitoksen pettämiseen.
Liimaliitosten lujuus määritetään yleensä tuhoavilla testeillä, joissa mitataan testikappaleen murtumispisteessä tai murtoviivassa syntyviä jännityksiä. Käytetään erilaisia testimenetelmiä, kuten kuorinta-, veto-, leikkaus-, halkaisu- ja väsytyskokeita. Näitä testejä tehdään laajalla lämpötila-alueella ja erilaisissa ympäristöolosuhteissa. Vaihtoehtoinen menetelmä liimaliitoksen karakterisoimiseksi on määrittää energia, joka kuluu halkaistessa yksikköpinta-alaa interfaasista. Tällaisista energialaskelmista saadut johtopäätökset vastaavat periaatteessa täysin jännitysanalyysistä saatuja johtopäätöksiä.