胶接工艺主要包括接头设计、表面处理、配胶、涂胶、晾置、叠合、固化、检查等。
胶接原理
胶接的原理还没有得到完满而统一的结论,主要有以下4种观点。
1、机械作用:任何零件表面,都难以做到绝对平滑。利用胶粘剂在固化前的流动性和毛细作用,能够渗人被粘物表面的微小凹穴中。当胶粘剂固化后,就像有无数微小的“销钉”镶嵌在被粘物的微小缝隙中,从而产生牢固的接头。
2、扩散作用:在温度和压力的作用下,由于胶粘剂与被粘物之间分子的相互扩散形成“交织”层,从而牢固地连接在一起。
3、吸附作用:任何物质的分子彼此靠近时,分子间的相互作用力便能将接触的物体相互吸附在一起。当胶粘剂与被粘物的分子紧密接触时,也会发生吸附作用使之形成牢固的结合。
4、化学作用:在某些胶接过程中,胶粘剂分子能与被粘物表面分子之间形成牢固的化学键,从而使它们有力地结合在一起。
胶接接头设计
设计胶接接头时,应综合考虑受力性质和大小,接头加工的可能性、经济性,胶接工艺的要求,使用条件等多方面因素。而在制作结构件接头时,主要应考虑接头的强度。如图《板条接头形式》所示为常用的板条接头形式。
胶接材料表面处理
由于胶接主要借助于胶黏剂对胶接材料表面的黏附作用,因此胶接材料的表面处理对于接头的强度和持久性是十分重要的。表面处理的目的:一是除去材料表面妨碍胶接的油污、锈迹、吸附物、灰尘和水分等;二是改变材料表面的物理化学性质,如获得活性的易于胶接的特殊表面或造成特定的粗糙度等。
调胶与配胶
市场销售的胶种,要按说明书进行调胶,要求混合均匀、无颗粒或胶团。而自行配制的胶种,使用前应按规定比例现用现配,根据运用期长短和需要量确定配胶量。
涂胶与晾置
胶黏剂可用机械设备或手工喷洒、涂刷、浸渍等方法涂抹。两被黏物之间的表面都要均匀涂胶。胶层厚度以0.03~0.15mm为宜。 对于含溶剂胶种,涂抹后应晾置,以便溶剂挥发。
叠合
橡胶型胶黏剂的叠合应一-次对准位置,不可错动,并用木槌敲打、压平、排除空气。而液体
无溶剂胶黏剂叠合后最好来回错动几次, 以增加接触,排除空气。
固化
固化即胶黏剂通过溶剂挥发、熔体冷却、乳液凝聚等物理作用或缩聚、加聚、
交联、接枝等化学反应,使其变为固态。固化的重要控制因素是温度、压力和时间。固化常用的加热方法是电烘箱和红外线加热;采用高频、超声波、微波及射线辐射等方法,能加速固化。
胶接的类型
结构中常用的胶接工艺适用于以下几种类型材料的胶接。
①复合材料与复合材料胶接;
②复合材料与金属胶接;
③金属与金属胶接。
胶接的工艺要求
胶接结构至少包括一个界面需要另外或多个准备胶接的表面,控制不同类型胶接结构的技术参数是相近的。对于胶接工艺过程要经过反复验证并确定可靠的工艺步骤,如胶接表面的准备。需要基于每一工艺过程允许的变化,了解结构的敏感特性。对于复合材料胶接表面,经过检验的表面预处理需要激活表面的化学粘附力。所有的金属胶接表面同样要经过检验的工艺过程激活表面的化学粘附力。胶接的使用要有严格的工艺控制,并通过彻底的结构完整性验证。