什么是胶层厚度,为什么对粘接很重要?
在设计关节时,您需要考虑几个因素。胶层厚度是这些因素之一。
当谈到胶层厚度时,我们知道很难理解它的实际含义以及为什么它如此重要。本文将讨论胶层厚度的定义,提供一些示例,然后分析为什么它如此重要。在文章结束时,您将对胶层厚度有很好的了解。
下次您需要设计接头时,您将不再费力地了解什么是粘合线厚度,以及它应该如何适应您的特定应用。
什么是胶层厚度?
胶层厚度是基材之间胶粘剂的厚度。厚度会因您要粘合的结构而异。但是,胶层厚度通常在 0.5 毫米到 4 毫米之间。
在本文中,我们讨论的是结构胶粘剂时结构应用的胶层厚度。小型 DIY 项目、接触胶粘剂和包装胶粘剂的胶粘剂厚度会有很大不同。
在设计粘合结构时,您需要考虑每个粘合将承受的不同类型的应力。粘接剂可能面临静态或动态载荷。因此,胶层厚度必须适合应对它将要承受的压力。
静态载荷是指胶粘剂上存在恒定且不变的应力。一个例子是如果你要把淋浴板粘在墙上。粘合上的应力不会波动,因为墙壁不太可能移动,淋浴板也不会移动。粘合线的厚度需要考虑到淋浴板不应出现任何移动的事实。 静载荷下接头的有效粘合层厚度在 0.5 毫米到 2 毫米之间。
动态载荷是指键上随时间不断变化的力。动态负载的一个典型示例是将玻璃窗粘合到车辆上。随着时间的推移,车辆结构和玻璃窗之间的粘合将受到不断变化的力,并且粘合上的应力大小会波动。在动态载荷下,接头的有效粘合层厚度在 2 毫米以上,很少超过 4 毫米。
为什么胶层厚度很重要?
粘合线厚度成为接头设计中如此重要的一部分,主要有三个原因:
- 确保关节的运动水平正确。当两个基材是刚性的并且结构会受到大量运动时,您需要一种柔性胶粘剂来转移(或消散)通过基材施加的应力。一个典型的例子是将玻璃粘接到车辆中的金属上。如果胶粘剂太硬或胶层厚度太薄,胶粘剂将无法充分消散施加在结构上的不断变化的力,从而导致玻璃破裂。您需要确保粘合线足够厚以传递这种应力。
- 确保胶粘剂的最佳强度。大多数胶粘剂将具有“最佳”胶层厚度,以达到最大强度。这显然会因胶粘剂而异。通常,较厚的胶层会比较细的胶层以较低的强度断裂。这并不是说更薄总是更好。您还必须考虑关节将经历的运动暴露。
- 确保您从接头中获得正确的美学效果。如果粘合线太厚,胶粘剂本身可能会暴露出来。这最终会改变结构的美观性,并可能导致随着时间的推移泛黄或聚合物降解量增加。
什么时候需要考虑胶层厚度?
有两个阶段需要考虑胶层厚度。
- 设计阶段
- 申请阶段
确保键合设计正确
在设计阶段,您需要确保粘合层的厚度正确,以便正确执行其工作。测试是确保粘合层设置在适合粘合结构的正确厚度的最有效方法。
寻求胶粘剂专家的帮助,他们将帮助您加快流程是确定粘合线应该有多厚的另一种方法。
如果您在 DIN 6701 或 DIN 2304 的指导下工作,粘合结构的设计者需要确保(并能够证明)设计能够应对其将承受的载荷和应力。或者换句话说,如果发生胶粘剂失效,可以降低它带来的风险。
因此,确保粘合层厚度足以减轻这种风险是设计过程的重要组成部分。
虽然 DIN 6701 和 DIN 2304 是德国标准,但在任何粘接情况下都应采用相同的指南和方法来确定风险并减轻风险;尤其是在对生命构成威胁的地方。
如何确保粘合线厚度的应用正确
在胶粘剂应用时,您需要确保在生产线上实际使用正确的胶层厚度。
例如,应用胶粘剂的操作人员应根据图纸或标准操作程序了解正确的胶粘剂层厚度。尽管如此,您可以采取一些缓解措施来确保每次都能达到正确的粘合层厚度。
- 设计您的基材,使其具有“内置”粘合层。这将有助于确保您在组装过程中始终获得相同的粘合层厚度。 例如,商用车的封边导轨可能设计有一个凹槽,以容纳 2 毫米厚的粘合层。组装后,胶粘剂每次都会挤压至 2 毫米。
- 在基材之间放置垫片/封隔器。这是确保正确粘合线厚度的一种简单有效的方法。垫片将确保基材之间的粘合层达到您想要的厚度。
- 在胶粘剂本身中放入垫片。这些垫片以玻璃或陶瓷珠的形式出现。它们不会影响胶粘剂的性能,其工作方式与传统垫片大致相同。但是,胶粘剂制造商必须在制造过程中将这些成分包含在配方中。这不是你自己可以做的事情。
胶层厚度,确保你做对了
关节设计过程从来都不是一件容易的事。尽管如此,这是确保不会失效的关键部分。当谈到胶层厚度时,您必须知道您的应用所需的确切厚度。
我们已经帮助数百家公司测量和确定适合其应用的正确粘合层厚度。我们知道它从来都不相同,有多种因素会影响它。
本文将向您概述胶层厚度及其为何如此重要。现在轮到你来付诸实践了。但我们知道,事情并没有那么简单。或者,如果您需要进一步的帮助来为粘合过程建立质量管理体系,请查看 DIN 6701 和 DIN 2304。这些胶粘剂粘接标准将帮助您建立一个流程来提高粘接的一致性。请点击以下链接阅读有关 DIN 6701 和 DIN 2304 的更多信息。