胶接工艺包括胶接前处理、接头设计、配制胶粘剂、涂敷、合拢、固化等基本过程。
1、胶接前处理
胶接主要借助于胶粘剂对胶接材料表面的粘附作用,但是胶接材料在一系列加工、运输、储存过程中,表面会存在不同程度的氧化物、锈迹、油污、吸附物和其他杂质,遮盖了基体表面的活性原子,影响了胶粘剂分子与被粘物分子间的作用力,使胶接强度下降。
为了获得胶接强度高、耐久性好的胶接接头,要求胶接材料的表面层与胶粘剂必须紧密结合,并且这种结合不受或少受环境条件的影响:为此,在胶接前首先除去表面污染物,如油污、锈迹等,改善胶粘剂对表面湿润性和粘附性;其次改善表面形态,增大接触表面积,提高胶接强度;最后改善表面化学结构,形成紧固的高能表面,提高胶接强度。
通常采用三种方法除污。第一种是机械处理法,即用钢丝刷、刮刀、砂纸、风动或电动工具等或者通过喷砂、喷丸等方法将基体表面的油污、污物、锈剂等清除掉,并对表面起粗化作用,增加胶粘剂与基体的结合力:第二种是物理处理法,该法主要利用有机溶剂或水的溶解作用将基体表面的污物清除掉。常用的有机溶剂有三氯乙烯、二甲苯、溶剂汽油、丙酮等。物理法去污工艺简单,但大部分溶剂易燃易爆,对环境有污染,而且该法除油不彻底,对要求高的表面还需配合其他处理方法。第三种是化学处理法,利用酸、碱或表面活性剂的作用,除去表面的锈迹及油污,或者采用强氧化剂等使塑料表面粗化的过程。对金属表面的氧化物通常采用盐酸、硫酸等对金属氧化物的溶解或机械剥离作用清除;对基体表面的油污一般采用碱液或表面活性剂,利用皂化、乳化等作用清除;对塑料、橡胶等有机物,由于其基体表面比较光滑且极性较小,直接涂胶时结合力较差,因此,在去污后可通过强氧化剂的氧化作用将表面的不饱和键氧化为极性键,并使表面腐蚀产生小凹坑,增加胶层与基体的作用力。不同材料的前处理方法不尽相同。
2、胶接接头设计
胶接接头实际使用时通常受到几种力的同时作用,为便于分析,把实际的接头受力简化。根据其受力形式,在设计胶接接头时应遵循的原则是:①尽可能使胶接接头胶层受压、受拉伸和剪切作用,而不要使胶层受剥离和劈裂作用。对于不可避免受剥离和劈裂的,应采用恰当的措施降低胶层的受剥离和劈裂作用。②尽可能使胶接接头的面积增大,以提高接头承受能力。③可采用胶—焊、胶—铆、胶—螺栓等复合连接的接头形式。④胶接接头设计时应便于加工。