粘接工藝需要使用粘結(jié)劑在兩個或多個裝配零部件之間形成材料結(jié)合。除了普通的粘接應(yīng)用,粘接中包含其他諸如密封或散熱等功能的混合工藝也越來越重要。傳統(tǒng)的連接方法,例如焊接或螺栓連接在工業(yè)應(yīng)用中越來越多地被高效的粘接工藝所代替。粘接工藝具有一系列的優(yōu)勢,例如:零件重量減輕或零件抓取簡化。
粘接工藝從根本上包含兩個工作步驟:灌封粘結(jié)劑和零件配合(例如蓋板和箱體)。在工業(yè)應(yīng)用中,不論線束粘接還是元器件粘接固定都要用到粘接工藝。因此,基于聚氨酯、硅樹脂或環(huán)氧樹脂的非流動性高粘度單組份或雙組份材料經(jīng)常被用到。不過,根據(jù)不同的應(yīng)用和所需的接合屬性,有時也會選用低粘度粘結(jié)劑和材料。
粘接代替焊接或螺栓連接:非破壞性接合帶來的多種優(yōu)勢
隨著新材料組合的出現(xiàn)和更高要求設(shè)計的實現(xiàn),近幾年和近幾十年中,粘接已經(jīng)成為了許多行業(yè)中的關(guān)鍵制造工藝。許多消費(fèi)電子裝置在粘接失效后功能也會迅速失效。粘接甚至在航空、照明、電氣、電子和汽車領(lǐng)域內(nèi)也占有穩(wěn)固的地位。
當(dāng)今一輛汽車中含有約15kg到18kg的粘結(jié)劑,它們被用于灌封和結(jié)合芯片和傳感器、強(qiáng)化車體以及粘接汽車內(nèi)飾。推薦閱讀:現(xiàn)代汽車生產(chǎn)中會用到哪些密封膠?
在風(fēng)電行業(yè),甚至使用超過700kg的粘結(jié)劑來粘接轉(zhuǎn)子葉片半殼。推薦閱讀:行業(yè)應(yīng)用|風(fēng)電葉片用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠應(yīng)用解決方案
根據(jù)所使用粘結(jié)劑的不同,固化過程可能受紫外線、溫度(加熱爐系統(tǒng)、紅外線、加熱工具)、濕度或壓力等方式影響。
近幾年來,成熟的結(jié)合方式,例如螺栓連接、焊接和鉚接,越來越多地需要高效粘接工藝的補(bǔ)充。在某種程度上,它們甚至被完全取代,出現(xiàn)了“粘接代替焊接”或“粘接代替螺栓”等口頭語。
這種改變是有益的:粘接可以不需要像鉚接或焊接那樣對零件造成的負(fù)面影響或甚至損壞零件,就可以連接零件。
正是因為如此,粘接常被稱為“21世紀(jì)的粘接技術(shù)”。
這個工藝的優(yōu)勢很明顯:通過粘接,零件的表面和精密結(jié)構(gòu)都可被永久結(jié)合起來,而這種效果是表面或工件的機(jī)械、美學(xué)和空氣動力學(xué)性能的一項關(guān)鍵指標(biāo)。在輕型結(jié)構(gòu)中,強(qiáng)效粘結(jié)劑可以大幅降低零件的重量和耗能,并能防止電偶腐蝕。
在工業(yè)應(yīng)用中,混合工藝也變得越來越重要。這些都是組合式的結(jié)合技術(shù),例如,它們可以在提供耐久粘接的同時密封結(jié)合部位。甚至導(dǎo)熱型膠黏劑的使用也可以被劃分到這個類別中,因為它們不但可以確保穩(wěn)定的零件連接,還提供了有效的散熱。得益于可靈活調(diào)整的打開次數(shù)和反應(yīng)性,粘結(jié)劑灌封可以更快,而且可以通過更簡化的零件抓取工藝來實現(xiàn),這樣應(yīng)用專用粘接系統(tǒng)就可以實現(xiàn)更短的循環(huán)時間。憑借精密的材料配方,甚至可以通過現(xiàn)場結(jié)合和進(jìn)一步處理零件、并且僅在零件發(fā)貨時才完全固化粘結(jié)劑的方式來節(jié)約時間和成本。
粘接工藝的復(fù)雜性經(jīng)常被低估。為了確保獲得有效、持久的粘接,尤其是在與安全相關(guān)的應(yīng)用中,除了純粹的材料灌封和后續(xù)的結(jié)合過程,上下游的工序也要考慮。這些工序包括適用于粘接的設(shè)計、采用合適的清潔和預(yù)處理工藝以及合適的固化工藝,包括連接要結(jié)合的零件。