结构胶粘剂：机械紧固件的可行替代品

随着时代的演进和产品复杂性的增加，制造技术必须持续进步，以满足结构应用的新需求。机械紧固件和焊接是许多制造商长期依赖的传统连接方法，但这些方法并不总是现代装配中最实用的解决方案。特别是机械紧固件，它会增加成本；限制材料的选择；并导致疲劳、金属变形或撕裂。

在这些结构应用中，强力粘合剂或胶带的性能优于机械紧固件，同时还能提供干净、耐用的设计。这就是为什么越来越多的制造商将工业粘合剂视为传统连接方法的可行替代方案。

机械紧固件的问题

传统的连接方法可能会给装配过程带来困难。在重载下，金属变形和撕裂，或疲劳，会降低组装部件的可靠性和使用寿命。为了解决这个问题，制造商可能会尝试减少铆钉或螺栓之间的间隙，从而增加所需紧固件的数量以及相关的采购和人工成本。

即使是焊接也会因热变形或烧穿而损坏金属，尤其是较轻的基材。此外，通常需要耗费能源和劳动力才能将焊接部件恢复到适合喷漆的状态。

生产可持续性是一个热点问题，而且只会越来越严重。制造商面临着减少燃料使用、能源消耗和污染物排放的巨大压力。实现这一目标的最佳方法是减少生产材料的重量，并使用重量更轻的材料代替传统的重金属。

遗憾的是，在连接较轻的材料时，传统的连接方法通常不如粘合剂有效，因此为了可持续发展而减轻重量成为一项艰巨的任务。较轻的复合材料或塑料材料并不总是容易焊接，而薄板金属部件在铆钉和螺栓等贯穿部件紧固件集中的位置容易变形和撕裂。

虽然机械紧固件通常可以提供结构强度，但其保持力水平对于许多常见应用来说可能过于强大。因此，当有更多简单有效的连接选项可用时，使用机械紧固件是出于方便而不是必要。

选择工业胶粘剂用于结构应用，可以带来依赖机械紧固件或焊接选项时无法实现的机会。胶粘剂适用于薄而轻的材料。机械紧固件可能会撕裂并损坏薄基材，而胶粘剂粘合可在接头表面均匀分布负载。这降低了疲劳损坏的可能性，延长了粘合和产品的使用寿命，并大大降低了更换或维修成本。

制造轻薄的材料比制造重金属更便宜，因此在组装过程中使用粘合剂和这类材料也有可能降低成本。

除了简单地使用不同种类的金属之外，粘合剂还允许制造商以其他方式多样化其组装中使用的材料。使用粘合剂为复合材料和塑料的使用提供了更多选择，这可以帮助制造商降低材料成本并改善最终产品的美观度。

机械紧固件会限制结构应用的设计选择，而粘合剂则能扩大这些选择。粘合剂可用于最终组装过程中无法进行机械紧固的区域，从而实现新的设计，进一步减轻重量、降低成本和减少人工。从美学角度来看，粘合剂可以减少和消除难看的螺丝和铆钉点以及焊缝，从而留下光滑、连续的表面，无需在焊接后进行打磨。

粘合剂可用于粘合不同的材料，例如金属与复合材料或塑料（而非金属与金属）。组装时使用不同的材料可以带来多种设计选择，制造商可以使其产品多样化。机械紧固件不适合用于将金属与许多复合材料连接，因为为紧固件钻孔可能会使材料开裂。当塑料与金属连接时，热循环可能会导致塑料内部破裂。

我们谈论的是哪种粘合剂？粘合密封剂具有高伸长率、柔韧性和间隙填充性。增韧环氧树脂适用于需要更坚固、更坚固的抗冲击性和强度组合的应用。工业胶带不仅易于粘贴和处理，而且还设计用于在薄基材上提供出色的抗冲击负载性。

解决粘合难题的粘合剂解决方案

随着越来越多的制造商选择基材而非传统金属，合适的粘合剂可以解决难以粘合的材料的问题。

低表面能(LSE)塑料（如聚乙烯、TPO、HDPE、PP）和一些粉末面漆由于其化学成分而难以粘合。通常，这些材料在连接过程开始之前需要进行大量的表面处理。

摩擦和超声波焊接等热处理方法被认为适用于LSE塑料。然而，这些方法通常成本高昂，并且需要持续的加工，这对于生产周期短或需要频繁更改设计的产品来说并不理想。

即使使用粘合剂也不一定能解决表面处理问题。但一些特种粘合剂已被发明出来以解决这一问题。这些塑料粘合剂可以粘合LSE材料，甚至可以减少或消除表面处理步骤。

另一个挑战是尝试粘合油性金属。油性金属通常需要大量的准备和清洁，这给制造商带来了额外的工作。不幸的是，这些步骤是必要的，因为油会干扰牢固的粘合形成。

尽管如此，双组分结构丙烯酸粘合剂能够吸收金属表面的大部分油污，使金属无需事先进行大量清洁即可粘合。这省去了那些繁琐的步骤，为制造商节省了时间和金钱。

尽管许多制造商对传统的紧固方法感到满意，但现代设计和可持续性因素使得机械紧固件和焊接在某些应用方面可能不如替代连接方法更有效。

粘合剂是解决机械紧固件存在问题的有效方法。它们还允许制造商从更广泛的基材中进行选择，粘合不同或难以粘合的基材，并探索不同的设计途径以创造独特而优质的产品。