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            技術交流

            等離子粘接的滲透變化

            發布時間:2021-10-29 9:15:02 | 信息來源:
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            等離子粘接影響設備強度的物理因素

            1.
            表面粗糙度:

               
            當膠粘劑良好地浸潤被粘材料表面時(接觸角θ<90°),表面的粗糙化有利于提高膠粘劑液體對表面的浸潤程度,增加膠粘劑與被粘材料的接觸點密度,從而有利于提高粘接強度。反之,當膠粘劑對被粘材料浸潤不良時(θ>90°),表面的粗糙化就不利于粘接強度的提高。

            2.
            表面處理:

               
            粘接前的表面處理是粘接成功的關鍵,其目的是能獲得牢固耐久的接頭。由于被粘材料存在氧化層(如銹蝕)、鍍鉻層、磷化層、脫模劑等形成的“弱邊界層”,被粘物的表面處理將影響粘接強度。例如,聚乙烯表面可用熱鉻酸氧化處理而改善粘接強度,加熱到70-80時處理1-5分鐘,就會得到良好的可粘接表面,這種方法適用于聚乙烯板、厚壁管等。而聚乙烯薄膜用鉻酸處理時,只能在常溫下進行。如在上述溫度下進行,則薄膜的表面處理,采用等離子或微火焰處理。

            對天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠和氯丁橡膠表面用濃硫酸處理時,希望橡膠表面輕度氧化,故在涂酸后較短的時間,就要將硫酸徹底洗掉。過度的氧化反而在橡膠表面留下更多的脆弱結構,不利于粘接。

               
            對硫化橡膠表面局部粘接時,表面處理除去脫膜劑,不宜采用大量溶劑洗滌,以免不脫膜劑擴散到處理面上妨礙粘接。

            鋁及鋁合金的表面處理,希望鋁表面生成氧化鋁結晶,而自然氧化的鋁表面是十分不規則的、相當疏松的氧化鋁層,不利于粘接。所以,需要除去自然氧化鋁層。但過度的氧化會在粘接接頭中留下薄弱層。

            3.
            滲透:

               
            已粘接的接頭,受環境氣氛的作用,常常被滲進一些其他低分子。例如,接頭在潮濕環境或水下,水分子滲透入膠層;聚合物膠層在有機溶劑中,溶劑分子滲透入聚合物中。低分子的透入首先使膠層變形,然后進入膠層與被粘物界面。使膠層強度降低,從而導致粘接的破壞。

               
            滲透不僅從膠層邊沿開始,對于多孔性被粘物,低分子物還可以從被粘物的空隙、毛細管或裂縫中滲透到被粘物中,進而侵入到界面上,使接頭出現缺陷乃至破壞。滲透不僅會導致接頭的物理性能下降,而且由于低分子物的滲透使界面發生化學變化,生成不利于粘接的銹蝕區,使粘接完全失效。

            4.
            遷移:

               
            含有增塑劑被粘材料,由于這些小分子物與聚合物大分子的相容性較差,容易從聚合物表層或界面上遷移出來。遷移出的小分子若聚集在界面上就會妨礙膠粘劑與被粘材料的粘接,造成粘接失效。

            5.
            壓力:

               
            在粘接時,向粘接面施以壓力,使膠粘劑更容易充滿被粘體表面上的坑洞,甚至流入深孔和毛細管中,減少粘接缺陷。對于粘度較小的膠粘劑,加壓時會過度地流淌,造成缺膠。因此,應待粘度較大時再施加壓力,也促使被粘體表面上的氣體逸出,減少粘接區的氣孔。

               
            對于較稠的或固體的膠粘劑,在粘接時施加壓力是必不可少的手段。在這種情況下,常常需要適當地升高溫度,以降低膠粘劑的稠度或使膠粘劑液化。例如,絕緣層壓板的制造、飛機旋翼的成型都是在加熱加壓下進行。

            為了獲得較高的粘接強度,對不同的膠粘劑應考慮施以不同的壓力。一般對固體或高粘度的膠粘劑施高的壓力,而對低粘度的膠粘劑施低的壓力。

            6.
            膠層厚度:

               
            較厚的膠層易產生氣泡、缺陷和早期斷裂,因此應使膠層盡可能薄一些,以獲得較高的粘接強度。另外,厚膠層在受熱后的熱膨脹在界面區所造成的熱應力也較大,更容易引起接頭破壞。

            7.
            負荷應力:

               
            在實際的接頭上作用的應力是復雜的,包括剪切應力、剝離應力和交變應力。

              
            1) 切應力:由于偏心的張力作用,在粘接端頭出現應力集中,除剪切力外,還存在著與界面方向一致的拉伸力和與界面方向垂直的撕裂力。此時,接頭在剪切應力作用下,被粘物的厚度越大,接頭的強度則越大。

              
            2) 剝離應力:被粘物為軟質材料時,將發生剝離應力的作用。這時,在界面上有拉伸應力和剪切應力作用,力集中于膠粘劑與被粘物的粘接界面上,因此接頭很容易破壞。由于剝離應力的破壞性很大,在設計時盡量避免采用會產生剝離應力的接頭方式。電暈機表面處理和等離子表面處理的不同點:

            1.
            等離子表面處理除了輝光放電外,還包括電伏放電,所產生的能量更強,能達到52達因以上的附著力,而電暈機一般只能達到32-36達因的附著力。

            2.
            電暈機能處理寬幅并且附著力要求不是很高的材料,比如布匹,薄膜、塑料膜一類的東西。而等離子表面處理一般單噴頭處理的寬度僅為50mm,需要通過多個噴頭的組合能實現寬幅的處理。處理寬幅的時候成本會更高,但是處理效果好。等離子處理設備的7個特點

            1.
            噴射出的等離子體流為中性,不帶電 ,可以對各種高分子、金屬、半導體、橡膠、PCB電路板等材料進行表面處理。

            2.
            等離子表面處理器處理后去除了碳化氫類污物,如油脂,輔助添加劑,有利于粘結、性能持久穩定,保持時間長。

            3.
            溫度低、適合運用于那些表面材料對溫度敏感的制品。

            4.
            不需要箱體,可以直接安裝在生產線上,在線運行處理。相對與磨邊機的反向運行,大大提高了工作效率。

            5.
            只消耗空氣和電,因此運行成本低,操作更安全。

            6.
            干式方法處理無污染,無廢水,符合環保要求;并且替代了傳統的磨邊機,杜絕了紙粉紙毛對環境及設備的影響。

            7.
            經等離子表面處理器處理后,可采用普通膠水來粘盒,降低了生產成本。

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