遇到粘接質量問題時,一定要做具體分析,不能說粘不牢,就怪膠不好,千萬不要忽視工藝上的原因,應該嚴格按照正確的工藝規程進行操作。冷焊粘接工藝過程一般包括確定工況、選擇膠種、表面處理、配膠與涂膠、粘合與固化、檢驗與后加工等。
一、確定工況,選擇膠種
粘接大致可分兩大類:一是用于產品制造,二是用于各種修理。無論哪種情況,都需要對粘接部位的情況有比較清楚的了解,例如材料、表面狀態、清潔程度及破壞程度、粘接位置等,只有經過一番認真的觀察與檢查,才能為具體的粘接工藝做好準備。特別是對于肉眼難以發現的裂紋,可用顯色法判斷,即在懷疑的地方涂上著色的煤油,如有裂紋,煤油就會立即滲入而著色,用干布擦去煤油,則會顯示出裂紋。對被粘部位有充分的了解以后,就可以擬定下一步的粘接工藝步驟。從粘接目的來分析,粘接主要為了連接、密封、固持、功能涂層、堵漏等。確定粘接工藝之前,必須明確粘接目的,在分析零部件工況(受力、溫度、介質、速度等)情況下,正確選擇膠種,是粘接成敗的重要因素之一。膠粘劑的正確選擇前面已經介紹,這里不再詳述。
1.清潔度的影響
要獲得良好的粘接強度,膠粘劑必須完全浸潤被粘材料表面。有機膠粘劑與純的金屬表面有很好的浸潤性,但在實際粘接中,金屬材料的表面上經常有一層銹垢或氧化物,在制造、切削、成型加工、熱處理、運輸和貯存等過程中,表面上又不同程度地吸附了一層有機和無機的污染物,這層氧化物或污染物會影響膠粘劑對金屬表面的浸潤,它的存在一般都降低粘接強度。為此,必須用物理和化學的方法對被粘材料進行處理使之清潔干凈。通常判斷被粘材料表面清潔程度的最簡單辦法是觀察水滴在表面上浸潤的擴展情況,在于凈的表面上水滴應該迅速地完全展開并在表面上形成一層連續的不破裂的水膜。相反,在不干凈的表面上,水滴難以展開以致形成許多破裂的水膜或水滴。這種檢查方法通常稱為“水膜法”。
2.粗糙度的影響
一般來說,用機械打磨的方法能增加金屬的粘接強度。無論是用砂布或用噴砂法處理被粘材料,適當地將表面糙化均能提高粘接強度。圖1—6是粘接強度隨表面粗糙度增加而升高的例子。但是,粗糙度又不能超過一定的界限,表面太粗糙反而會降低粘接強度,因為過于粗糙的表面不能被膠粘劑很好地浸潤,凹處殘留的空隙減小了實際粘接角面積,因而對粘接是不利的。粘接強度不僅與表面粗糙度有關,而且與粗化方法不同所產生的不同表面幾何形態也有密切關系,在拋光的表面上用機械方法加工出許多0.125mm寬0.25mm深的溝槽,雖然使表面的宏觀粗糙度增加了,但是粘接強度卻沒有太大的提高;而噴砂處理則可以使粘接強度有很大提高.
3.表面化學結構的影響
我們已經知道表面清潔度對粘接強度有很大的影響,但在實際粘接過程中,很多被粘材料經不同的方法表面處理之后,雖然都得到了清潔的表面,能被膠粘劑完全浸潤,而粘接強度卻相差很大。這是由于除了清潔度之外,表面的化學結構也有很大影響。例如:鉻酸處理的鋁試片再經60%的蒸餾水和自來水漂洗時,得到粘接強度相差很大。通過試驗證明,在60%的蒸餾水中漂洗時,很容易在表面上生成以A1203·3H20為主的氧化鋁水合物,這種水合物層組織較疏松,強度較低,因而致使粘接接頭的強度大大降低;而在60%的自來水中漂洗時,表面層是由一層強度很高的氧化鋁薄膜所覆蓋,因此粘接強度較高。由此可見,表面的化學組成與結構對被粘材料的粘接性能有重要影響。綜上所述,要得到一個性能良好的粘接接頭必須重視被粘材料的表面處理。首先,表面應該干凈、清潔,這是實現很好粘附的必要條件,但不是充分條件。另外,還要有合適的表面化學結構。
被粘材料的表面處理方法一般可分為機械物理方法和化學方法兩大類,常用的砂紙打磨、噴砂、機械加工等屬于前一類,而酸堿腐蝕,溶劑、洗滌劑等處理屬于后一類。這些方法可以單獨使用,但經常是聯合使用以達到更好的效果。選用處理方法時應考慮許多因素的影響,通常考慮如下幾個方面: