遇到粘接質(zhì)量問題時(shí),一定要做具體分析,不能說粘不牢,就怪膠不好,千萬不要忽視工藝上的原因,應(yīng)該嚴(yán)格按照正確的工藝規(guī)程進(jìn)行操作。冷焊粘接工藝過程一般包括確定工況、選擇膠種、表面處理、配膠與涂膠、粘合與固化、檢驗(yàn)與后加工等。
一、確定工況,選擇膠種
粘接大致可分兩大類:一是用于產(chǎn)品制造,二是用于各種修理。無論哪種情況,都需要對(duì)粘接部位的情況有比較清楚的了解,例如材料、表面狀態(tài)、清潔程度及破壞程度、粘接位置等,只有經(jīng)過一番認(rèn)真的觀察與檢查,才能為具體的粘接工藝做好準(zhǔn)備。特別是對(duì)于肉眼難以發(fā)現(xiàn)的裂紋,可用顯色法判斷,即在懷疑的地方涂上著色的煤油,如有裂紋,煤油就會(huì)立即滲入而著色,用干布擦去煤油,則會(huì)顯示出裂紋。對(duì)被粘部位有充分的了解以后,就可以擬定下一步的粘接工藝步驟。從粘接目的來分析,粘接主要為了連接、密封、固持、功能涂層、堵漏等。確定粘接工藝之前,必須明確粘接目的,在分析零部件工況(受力、溫度、介質(zhì)、速度等)情況下,正確選擇膠種,是粘接成敗的重要因素之一。膠粘劑的正確選擇前面已經(jīng)介紹,這里不再詳述。
1.清潔度的影響
要獲得良好的粘接強(qiáng)度,膠粘劑必須完全浸潤(rùn)被粘材料表面。有機(jī)膠粘劑與純的金屬表面有很好的浸潤(rùn)性,但在實(shí)際粘接中,金屬材料的表面上經(jīng)常有一層銹垢或氧化物,在制造、切削、成型加工、熱處理、運(yùn)輸和貯存等過程中,表面上又不同程度地吸附了一層有機(jī)和無機(jī)的污染物,這層氧化物或污染物會(huì)影響膠粘劑對(duì)金屬表面的浸潤(rùn),它的存在一般都降低粘接強(qiáng)度。為此,必須用物理和化學(xué)的方法對(duì)被粘材料進(jìn)行處理使之清潔干凈。通常判斷被粘材料表面清潔程度的最簡(jiǎn)單辦法是觀察水滴在表面上浸潤(rùn)的擴(kuò)展情況,在于凈的表面上水滴應(yīng)該迅速地完全展開并在表面上形成一層連續(xù)的不破裂的水膜。相反,在不干凈的表面上,水滴難以展開以致形成許多破裂的水膜或水滴。這種檢查方法通常稱為“水膜法”。
2.粗糙度的影響
一般來說,用機(jī)械打磨的方法能增加金屬的粘接強(qiáng)度。無論是用砂布或用噴砂法處理被粘材料,適當(dāng)?shù)貙⒈砻娌诨芴岣哒辰訌?qiáng)度。圖1—6是粘接強(qiáng)度隨表面粗糙度增加而升高的例子。但是,粗糙度又不能超過一定的界限,表面太粗糙反而會(huì)降低粘接強(qiáng)度,因?yàn)檫^于粗糙的表面不能被膠粘劑很好地浸潤(rùn),凹處殘留的空隙減小了實(shí)際粘接角面積,因而對(duì)粘接是不利的。粘接強(qiáng)度不僅與表面粗糙度有關(guān),而且與粗化方法不同所產(chǎn)生的不同表面幾何形態(tài)也有密切關(guān)系,在拋光的表面上用機(jī)械方法加工出許多0.125mm寬0.25mm深的溝槽,雖然使表面的宏觀粗糙度增加了,但是粘接強(qiáng)度卻沒有太大的提高;而噴砂處理則可以使粘接強(qiáng)度有很大提高.
3.表面化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
我們已經(jīng)知道表面清潔度對(duì)粘接強(qiáng)度有很大的影響,但在實(shí)際粘接過程中,很多被粘材料經(jīng)不同的方法表面處理之后,雖然都得到了清潔的表面,能被膠粘劑完全浸潤(rùn),而粘接強(qiáng)度卻相差很大。這是由于除了清潔度之外,表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)也有很大影響。例如:鉻酸處理的鋁試片再經(jīng)60%的蒸餾水和自來水漂洗時(shí),得到粘接強(qiáng)度相差很大。通過試驗(yàn)證明,在60%的蒸餾水中漂洗時(shí),很容易在表面上生成以A1203·3H20為主的氧化鋁水合物,這種水合物層組織較疏松,強(qiáng)度較低,因而致使粘接接頭的強(qiáng)度大大降低;而在60%的自來水中漂洗時(shí),表面層是由一層強(qiáng)度很高的氧化鋁薄膜所覆蓋,因此粘接強(qiáng)度較高。由此可見,表面的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)對(duì)被粘材料的粘接性能有重要影響。綜上所述,要得到一個(gè)性能良好的粘接接頭必須重視被粘材料的表面處理。首先,表面應(yīng)該干凈、清潔,這是實(shí)現(xiàn)很好粘附的必要條件,但不是充分條件。另外,還要有合適的表面化學(xué)結(jié)構(gòu)。
被粘材料的表面處理方法一般可分為機(jī)械物理方法和化學(xué)方法兩大類,常用的砂紙打磨、噴砂、機(jī)械加工等屬于前一類,而酸堿腐蝕,溶劑、洗滌劑等處理屬于后一類。這些方法可以單獨(dú)使用,但經(jīng)常是聯(lián)合使用以達(dá)到更好的效果。選用處理方法時(shí)應(yīng)考慮許多因素的影響,通?紤]如下幾個(gè)方面: