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碳纖維復(fù)合材料與金屬和其他基材的粘合
發(fā)布時(shí)間: 2023年04月12日




作為復(fù)合材料加工的一部分,有需要將復(fù)合層壓板片粘合到金屬和其他各種基材上。處理必要多個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)組件陣列之間的成功連接或結(jié)合。一樣平常來(lái)說(shuō),對(duì)于金屬/木材到復(fù)合外觀,請(qǐng)遵循以下重要步驟:

復(fù)合材料二次粘合的外觀預(yù)備可以從層壓板固化開(kāi)始或在復(fù)合材料的最后鋪層過(guò)程中開(kāi)始。
(可選)在鋪層過(guò)程中:作為外觀預(yù)備的一個(gè)選項(xiàng),將最后一層復(fù)合織物放置在工具上,可以在現(xiàn)有層的頂部施加一層薄的編織玻璃纖維捐軀層,在固化后將進(jìn)行二次粘合過(guò)程。這對(duì)于該過(guò)程不是強(qiáng)制性的,但將削減在二次粘合期間外觀預(yù)備期間纖維損壞底層的機(jī)會(huì)。
除了玻璃纖維外,還可以選擇將“剝離層”放置在最終層的外觀上,從而為固化的復(fù)合材料提供同等的、無(wú)光澤的外觀光潔度。這將為粘合提供更好的外觀,并在固化過(guò)程中減輕復(fù)合材料上多余的外觀樹(shù)脂。剝離層適用于大多數(shù)復(fù)合固化方法。
一旦為模具剝離復(fù)合材料組件,并且邊緣已去除鋒利邊緣的飛邊,并修剪到粘合所需的尺寸,最佳實(shí)踐是消滅復(fù)合材料中在上述任何過(guò)程中蘊(yùn)蓄的任何潛在外來(lái)碎屑或油.
消滅修復(fù)區(qū)域的所有污染物,并確保清潔的工作外觀用于二次粘合。外觀處理過(guò)程是該過(guò)程中最緊張的部分。它用于增長(zhǎng) 2 個(gè)粘合組件的外觀積并最大限度地發(fā)揮其持久粘合的潛力。簡(jiǎn)單地清潔該區(qū)域不會(huì)讓粘合劑在固化過(guò)程中“捉住”零件外觀。
所需物品: 220-400 粒度砂紙、異丙醇(清潔劑)、無(wú)絨布、乳膠/丁腈手套
(使用 60 或 80 粒度砂紙可能會(huì)太磨蝕并導(dǎo)致復(fù)合部件上的底層纖維損壞)金屬部件上使用更高的粒度并不那么緊張。
細(xì)致:假如車間真空吸塵器很方便,建議在打磨過(guò)程中使用,以保持區(qū)域清潔,由于樹(shù)脂被打磨掉。
將 2 個(gè)組件放在一路,未來(lái)將它們放在一路,標(biāo)記區(qū)域并將掩蔽膠帶或 Flashbreaker 膠帶 (~.100") 放置在外觀之外。輕輕打磨兩個(gè)外觀的計(jì)劃粘合區(qū)域。假如用碳纖維復(fù)合材料粘合,打磨直到外觀開(kāi)始變黑,由于碳纖維復(fù)合材料層會(huì)暴露出來(lái)。不要超出這個(gè)范圍。對(duì)于芳綸和玻璃纖維,很難分辨何時(shí)打磨到纖維中。對(duì)于 Kevlar,假如磨損的外觀很顯明,則 Kevlar 織物層已被打磨成層。作為最佳實(shí)踐,從固化的復(fù)合材料外觀和沙子上去除任何光澤或“閃光”,直到干燥時(shí)達(dá)到無(wú)光澤的外觀。
使用噴水瓶對(duì)預(yù)備好的區(qū)域進(jìn)行“破水測(cè)試”。將水噴在零件的未預(yù)備好區(qū)域。請(qǐng)細(xì)致,水會(huì)成珠狀,這不是一個(gè)可以看到粘合的區(qū)域,但會(huì)提供失敗的破水測(cè)試的樣子。將水噴到預(yù)備好的區(qū)域,細(xì)致到預(yù)備好的外觀有一條明確的線照舊沒(méi)有線?該部件可能已預(yù)備好使用粘合劑進(jìn)行二次粘合。不了解此過(guò)程的工作原理或作用。
使用浸有酒精的無(wú)絨布擦拭外觀直至清潔。最佳做法是將布折疊成四個(gè)部分,并在每個(gè)干凈部分的外觀上擦拭一次,直到?jīng)]有灰塵或松散的樹(shù)脂被拾起。
將掩蔽膠帶貼在任何不想粘膠的區(qū)域。這僅用于一樣平常清理,由于一些粘合劑會(huì)流淌,可能會(huì)導(dǎo)致溢出,必要在粘合后通過(guò)打磨手段處理。
二次鍵合
細(xì)致:假如與木材粘合或使用木材作為粘合基材,請(qǐng)勿使用經(jīng)過(guò)處理的木材或膠合板。它不會(huì)與復(fù)合材料充分結(jié)合。未經(jīng)處理的木材可成功用于二次粘合。使用“Coosa Board”,一種帶有玻璃纖維加強(qiáng)層的高密度聚氨酯泡沫,將是木材的替換選擇。
無(wú)數(shù)種樹(shù)脂和粘合劑可用于很多二次粘合和基材外觀。對(duì)于很多簡(jiǎn)單的家庭修復(fù),基于環(huán)氧樹(shù)脂的體系幾乎可以粘合到任何外觀。但是,對(duì)于承重結(jié)構(gòu),建議使用結(jié)構(gòu)或增韌粘合劑。事實(shí)證實(shí),結(jié)構(gòu)粘合劑可以消弭一系列應(yīng)用中對(duì)緊固件的需求。對(duì)于間隙添補(bǔ)或彎曲/復(fù)雜的外觀,觸變粘合劑將比標(biāo)準(zhǔn)的“流動(dòng)”粘合劑更好地粘附在外觀上。研究每個(gè)制造商的細(xì)節(jié)取決于零件設(shè)計(jì)。每個(gè)制造商可能都有特定的粘合劑,在用于特定基材、溫度需求和強(qiáng)度要求時(shí)結(jié)果最佳。常用的航空和通用粘合劑可在所需工具部分找到。
通常,不同的粘合劑會(huì)根據(jù)預(yù)算、最終用途、溫度和結(jié)構(gòu)需求達(dá)到所需的結(jié)果。細(xì)致:在這些過(guò)程中必要細(xì)致適用期/工作期。留出所需的申請(qǐng)時(shí)間。建議等待混合,直到外觀預(yù)備好應(yīng)用。
戴上干凈的丁腈/化學(xué)手套,使用秤在不同的量杯中測(cè)量 A 部分和 B 部分所需的粘合劑量。在預(yù)備粘合之前不要混合。(用于粘合裝配的機(jī)械/附加壓力,假如使用,也應(yīng)處于可以使用的狀況)特定粘合劑的應(yīng)用可能會(huì)有所不同,但在將所需量的 A 部分混合到 B 部分(每體積)時(shí)大多相似 使用舌頭克制劑或油漆棒以精確混合粘合劑。使用輕刷將粘合劑涂在兩個(gè)粘合外觀上。
將粘合劑涂在兩個(gè)外觀上后,將零件放在一路。根據(jù)零件的粘合體例,建議使用任何額外的施加壓力,無(wú)論是機(jī)械壓力照舊重力壓力。一些選項(xiàng)包括真空袋裝、機(jī)械壓力(例如夾子)或簡(jiǎn)單地將沙袋(加重袋)放在由離型膜或等效物隔開(kāi)的配合外觀上。這將有助于粘合實(shí)現(xiàn)將基材保持在一路以達(dá)到其設(shè)計(jì)目的的目標(biāo)。假如沒(méi)有增長(zhǎng)壓力,粘合劑可能無(wú)法精確密封或無(wú)法達(dá)到所需的質(zhì)量規(guī)格。
固化粘合劑到制造商的規(guī)格。細(xì)致:對(duì)于一些室溫固化的環(huán)氧樹(shù)脂或塑料樹(shù)脂,一些烤箱固化的粘合劑可能會(huì)超過(guò)使用溫度。粘合劑選擇的細(xì)節(jié)對(duì)于二次粘合過(guò)程至關(guān)緊張。
固化后,去除任何掩蔽物并用酒精清潔多余區(qū)域和/或根據(jù)必要進(jìn)行輕微的濕磨。警惕不要造成任何纖維損傷。
使用 ABS 塑料粘合,這個(gè)過(guò)程就沒(méi)有那么簡(jiǎn)單了。ABS 塑料幾乎就像粘合到脫模劑上一樣。然而,如許做并不是最佳實(shí)踐,通過(guò)化學(xué)方法可以將其粘合并獲得令人寫意的效果。很多基于環(huán)氧樹(shù)脂的體系可用于將各種基材粘合到塑料上。
對(duì)塑料外觀進(jìn)行脫脂以去除外觀松散的污染物。最常見(jiàn)的是,這可以通過(guò)使用浸泡在異丙醇中的無(wú)絨布來(lái)實(shí)現(xiàn)。最佳做法是將布折疊成四個(gè)部分,并在每個(gè)干凈部分的外觀上擦拭一次,直到?jīng)]有灰塵或松散的樹(shù)脂被拾起。
用 220 號(hào)砂紙輕輕打磨外觀。目標(biāo)是在舛錯(cuò)塑料造成任何損壞的情況下實(shí)現(xiàn)略微粗糙的外觀。研磨塑料后,使用浸有丙酮或異丙醇的無(wú)絨布去除所有污染物。
ABS 火焰處理:使用來(lái)自火炬或其他氣體火焰的火焰,將塑料暴露在火焰中幾秒鐘以氧化外觀并與 ABS 外觀反應(yīng),從而產(chǎn)生更高的粘合外觀能。應(yīng)細(xì)致不要讓外觀燒焦或使塑料變形或翹曲。
讓外觀冷卻并按照上面的二次粘合程序所示涂上所選的環(huán)氧基粘合劑。
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