一、粘接及其應用
粘接是利用粘粘劑直接把被聯接件聯接在一起。
粘接用於木材由來已久。由於新型粘粘劑的發展,粘接已用於金屬(包括金屬與非金屬材料組成的複合結構)的聯接。
粘接是利用粘粘劑凝固后出現的粘附力來傳遞載荷的。
粘接的機理尚在研究之中。隨著高分子化學,特別是石油化學工業的迅速發展,粘接的理論正在日臻完善。
目前, 粘接在機床、汽車、拖拉機、造船、化工、儀錶、航空航天等工業部門中的應用日漸廣泛,其應用實例如下:
組合蝸輪粘接 | 螺紋接套與管件粘接 | 蒙皮與型材粘接 | 蜂窩結構填料 |
1、結構粘粘劑
在常溫下的抗剪強度一般不低於8MPa,經受一般高低溫或化學的作用不降低其性能。例如:酚醛-縮醛-有機硅粘粘劑、環氧-酚醛 粘粘劑和環氧-有機硅粘粘劑等。這些也是目前在機械結構最為常用的粘粘劑。
2、非結構粘粘劑
正常使用時有一定的粘接強度,但在受到高溫或重載時,性能迅速下降。例如:聚氨酯粘粘劑和酚醛-氯丁橡粘粘粘劑等。
3、其它粘粘劑
即具有特殊用途(如防鏽、絕緣、導電、透明、超高溫、超低溫、耐酸、耐鹼等)的粘粘劑。例如:環氧導電粘粘劑和環氧超低溫 粘粘劑等。
粘粘劑的主要性能是:粘接強度,包括耐熱性、耐介質性、耐老化性;
固化條件,包括溫度、壓力、保持時間;
工藝性能,包括塗布性、流動性、有效貯存期。
各種 粘粘劑的性能數據可查有關手冊。
三、粘接接頭的結構形式、受力狀況及設計要點
粘接接頭的典型結構圖如下:
板件接頭 | 圓柱形接頭 |
錐形及盲孔接頭 | 角接頭 |
拉 伸 | 剪 切 | 剝 離 | 扯 離 |
針對粘接件的工作要求正確選擇粘粘劑; | |
合理選擇接頭形式; | |
恰當選取工藝參數; | |
充分利用粘縫的承載特性,盡量避免承受扯離、剝離載荷; | |
從結構上適當採取防止剝離的措施,如加裝緊固元件,在邊緣採用卷邊和加大粘接面積等,以防止從邊緣或拐角處脫縫; | |
盡量減小粘縫處的應力集中,如將粘縫處的板材端部切成斜角; | |
當有較大的衝擊、振動時,應在粘接面間增加緩衝減振材料。 |
與鉚接、焊接相比,粘接的主要優點是:被聯接件的材料範圍寬廣;聯接后的重量輕,材料的利用率高;成本低;在全部粘接面上應力集中小,故耐疲勞性能好;有良好的密封性、絕緣性和防腐性。
缺點是:抗剝離、抗彎曲及抗衝擊振動性能差;耐老化及耐介質(如酸、鹼等)性能差;粘粘劑對溫度變化敏感,影響粘接強度;粘接件的缺陷有時不易發現。
粘接的發展有著廣闊的前景。不斷推出新型粘粘劑、實現與其它聯接技術的完美結合等是解決當前粘接強度不足的有效途徑。