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工程实力:一看粘合的复合材料部件

复合密封

根据定义,组合是由不同的或独立的部分组成的东西。

在橡胶成型的复合材料部件组成,要么使用粘合剂化学键合或机械地锁定到衬底使用通孔或底切(铁和非铁金属,塑料,织物)的弹性体构成。有时,这两种方法都在同一时间使用,提供了一个坚固的化学和机械结合。

强度和键的类型最终取决于复合部件的应用。实例包括减振器,电机安装,高压阀,或任何应用,其中 - 如果弹性体和基板失败之间的键 - 可能导致设备或操作员受伤的严重损坏。

这些类型的高强度应用通常利用创造化学键比弹性体本身较强的粘合剂。当弹性体本身从它的应力或力失败的化学键甚至保持不变。

除了粘合,所述粘合剂提供从腐蚀的耐环境性。在光谱的另一端,有时所有所需要的是一个光机械粘结,直至完成组装到在位置一起暂时保持的组件。

化学成键

必须考虑一些重要的因素才能建立有效的化学键,使橡胶附着在基材上。粘合剂的类型是根据弹性体、固化体系和基材家族而特别选择的。粘合剂可以是水性或溶剂型的,透明的,有颜色的,由底漆和覆盖层体系组成,或只有一层体系。

粘合剂可以被施加到使用各种方法所需的部件表面。一些沉积方法包括喷涂,刷涂,浸涂和。有时,粘合剂可用于纯的,或者是必需的,根据制造商的建议,应用方法,以用适当的溶剂进行稀释。

在模制和硫化过程(其需要加热和持续腔压力作为催化剂),化学反应发生。在分子水平上,弹性体和粘合剂之间以及在粘合剂和基材之间发生交联。基材表面制备是良好的附着力非常重要的。

粘接表面需要清洁,无油、切削液、防锈剂、污垢、氧化或其他污染。各种各样的表面处理方法,无论是机械的还是化学的,都可以使用,而且是根据衬底材料和几何形状特别选择的。

机械表面制备

机械表面处理方法包括使用喷砂、砂光和钢丝刷对粘接表面进行磨损。新加工表面和已脱脂的地面提供了良好的粘接表面,准备沉积粘合剂。

化学表面处理

除了,或代替的,一些机械表面处理,使用化学方法。衬底被暴露于酸性或碱性溶液中不同浓度,暴露时间,以及清洁的温度和通过化学侵蚀蚀刻表面。

已与一个铬酸盐或重铬酸盐光洁度处理的铝不要求额外的表面处理,因为这些工艺覆盖表面具有氧化膜,防止锈蚀。该氧化膜是适合于沉积所需的粘合剂。

等离子体处理的准备

最后一个的表面处理工艺是等离子体处理。这种清洗过程使用大气等离子体(电离气体),以去除污染,并增加基底的表面能。在分子水平上,这使得衬底表面的清洁和修改,以吸引和与所述粘合剂交联。

结合例子

下图显示了一个机械和化学键的例子。铝和粘合橡胶复合材料的截面模型图上由铝成分的相对面上的对称槽。

在槽表面施加除粘合剂中,铝组分具有通过沿着凹槽的底面的孔(图1)的一系列的。

图1

这允许弹性体通过从密封槽的一侧向另一,创造了机械锁,并且还模制工艺(图2)期间创建在相对面上的对称密封功能。

Figure2

这个例子中示出了复合部件由化学键合到钢衬底中产生面密封的弹性体轮廓(图3)。

图3

将表面密封直接结合到基板上,组装变得更容易和更快。这样就不需要分别放置每个密封条,并将其夹在配套组件之间。

有时这可能是组装的东西倒和对抗重力工作时挑战。结合并不限于端面密封。下面的实施例被结合在阀应用中使用的零件。

装具