胶粘剂趋势:取代机械紧固件
为了满足并超越工程师的工艺和性能需求,包括组装和加工速度,以及产品的耐用性和美观性,已经开发出了一长串胶粘剂。它们还可以进行定制,以提供各种好处。例如,胶粘剂可以配制成各种不同的粘度,甚至可以制成胶带和薄膜。
胶粘剂是各种组件(包括大表面层压)的机械紧固件的替代品。对于大面积层压组件,胶粘剂可以覆盖整个表面积,干燥时具有柔韧性,并且只需很少或不需要固定即可快速粘合。
胶粘剂与机械紧固件一样,易于涂抹或手动安装。与机械螺钉和铆钉一样,胶粘剂的应用也可以自动化。这是一个日益增长的趋势,因为各行各业的工程师一直在寻求降低生产和劳动力成本,并提高质量和一致性。即使是双组分胶粘剂的涂覆也可以使用专门设计的胶筒进行自动化。这些墨盒使用分配涂抹器和静态混合喷嘴,确保只需按一下按钮,即可将胶粘剂以精确的比例精确、彻底地混合。
在根据特定行业趋势和需求开发胶粘剂方面,我们不断取得其他进展。例如,低气味胶粘剂满足了对更安全、更舒适的工作环境的需求。不使用挥发性有机溶剂的胶粘剂的配方符合环境和可持续发展倡议。考虑到设计因素,使用胶粘剂可以取代铆钉和熔接线,并实现轻量化和经济高效的设计。
粘接异种材料和复合材料
具有不同热膨胀系数 (CTE) 的材料在温度变化下会以不同的方式收缩和膨胀。机械紧固件不允许连接材料在温度变化期间膨胀或收缩,而不会造成损坏或难看的鼓起。但有些胶粘剂具有柔韧性,即使在完全固化后也能适应基材热膨胀引起的移动。
此外,使用胶粘剂不需要在可能具有保护涂层或油漆的金属部件上打孔。这意味着胶粘剂层下的金属可以免受各种因素的影响。通过这种方式,胶粘剂可以防止热膨胀引起的损坏,并在材料上保持保护涂层,从而延长接头和产品的使用寿命。
丙烯酸泡棉胶带为工程师提供了机械紧固件的替代方案,并提供即时的处理强度以及胶带的易用性和便利性。
机械紧固件(包括铆钉和螺栓)远非连接复合材料的理想选择,因为钻孔会损坏它们并导致金钱和时间浪费在维修或更换上。此外,在复合材料上钻孔会导致承载应力完全集中在紧固点,这可能导致早期失效。胶粘剂将载荷传递到整个接缝区域,从而在整个接缝区域均匀分布承重应力。
对这些不同的材料和复合材料以及其他项目使用机械紧固件可能会限制工程师在选择材料方面的选择,或者要求他们增加材料厚度。另一方面,胶粘剂让工程师可以选择更薄、更轻的材料。例如,SMC、塑料或更薄的铝或钢可以替代传统上用于整流罩或外壳的钢的组件。这降低了材料成本,并提供了仅限于使用厚材料时不可用的制造选项。
胶粘剂可粘接到难粘接的基材上,例如硅胶垫圈。
胶粘剂还可以通过提高装配过程中的生产力和效率来降低成本。使用胶粘剂,无需研磨焊痕,无需添加密封剂即可使设计防水,也无需拉直翘曲的部件,因此吞吐量更快。
粘合材料通常需要大量的表面处理,尤其是当一种或多种材料是油性的或表面能低时。在这种情况下,包括聚丙烯、聚乙烯、热塑性聚烯烃 (TPO)、聚氟乙烯 (PTFE)、聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)、聚苯乙烯、三元乙丙橡胶 (EPDM) 橡胶和硅胶在内的特殊胶粘剂可以满足要求。这些胶粘剂适用于难以粘合的材料,因此工程师可以通过为基材选择合适的胶粘剂来消除或大幅减少繁琐的表面处理步骤。难以粘合的表面需要进行测试以找到最佳的胶粘剂和应用方法,因此最好的方法是与胶粘剂供应商合作,以确定最适合手头项目的产品。
切换时的问题
在选择胶粘剂来替代一种或多种类型的机械紧固件时,解决以下问题非常重要:
胶粘剂可用于连接平板,消除因钻孔而损坏基材的风险,并将承重重量转移到基材的整个表面区域。
- 组合:需要什么类型的组装?它可以很简单,例如连接装饰或垫圈、将面板安装到框架或全表面层压。
- 酶作用物:组装什么材料?例如,连接不同的材料可能需要更灵活的胶粘剂,以适应移动或热膨胀的差异。
- 过程:胶粘剂或胶带如何在制造过程中使用?这可以是手动或自动组装,具体取决于零件尺寸、体积和其他因素。
- 最终用途:最终产品将如何以及在哪里使用?例如,组件可能有环境要求,如极端温度、紫外线或耐化学性。
- 成本:装配过程中可以进行省钱的改进吗?使用胶粘剂和胶带通常可以减少劳动力、工艺步骤,或者允许使用更便宜的材料。
从机械紧固件过渡到胶粘剂通常需要工程师的资格认证期,因为他们需要测试具有不同质量和强度的不同类型的胶粘剂,以确定哪种胶粘剂适合该项目。选择有助于缩小胶粘剂选择范围的供应商是明智之举,因为它可以减少与项目这一阶段相关的时间和成本。
从安装公路标志的大应用到将高尔夫球杆头连接到杆身的小应用,胶粘剂为各行各业的组装项目打开了大门。由于胶粘剂的强度和用途差异很大,因此工程师必须与合适的供应商合作,他们可以协助解决这些装配挑战并提供有关最佳解决方案的见解。一个好的供应商还会就测试协议提供建议并进行筛选测试,以帮助工程师避免产生额外的费用,或将金钱和时间浪费在不适合特定项目的胶粘剂上。