CN103286048A - 胶粘剂施胶方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种胶粘剂施胶方法，所述胶粘剂将两个板件胶接成一体，所述胶粘剂施胶方法包括以下步骤：A、确定所述板件待胶接的胶接面；B、采用喷涂方法将所述胶粘剂分别喷射到所述两个板件的所述胶接面上；C、将步骤B中喷有胶粘剂的两个胶接面粘结成一体，然后进行固化。本发明采用喷涂方法代替现有的涂胶方法，其可以提高胶粘剂与板件间胶接界面的结合性能，并改善界面附近胶粘剂的聚集状态而显著地提高胶接件的强度，改善其失效模式。

Description

胶粘剂施胶方法

技术领域

本发明涉及胶粘剂连接板件的制造方法，特别是涉及一种胶粘剂施胶方法。

背景技术

胶接件是指元件或构件之间用胶粘剂(胶粘剂指能够把同种或异种材料连接在一起，固化后具有一定强度性能)连接的结构。胶接技术除了具有操作简单、工艺生产效率高、经济性好等优点外，还具有较高的疲劳性能，能有效地应用于不同种类金属或非金属之间的连接，在汽车、航空工业中得到广泛运用。目前，由于胶接件具有较好的静态以及抗冲击强度，而被汽车等行业广泛采用，并逐渐在汽车车身关键结构件以及防撞部件中得到了运用。

胶接件的强度是其力学性能的重要评价之一，在胶接件的材料选定后，如何提高其接头界面及其整体强度是工程中迫切需要解决的问题。国内外研究者也对该问题进行了大量的探索，而大多数是通过对被粘物表面处理以及提升胶粘剂自身的性能来改善胶与被粘物之间的黏附性能以提高接头的整体性能。在工程应用中，表面处理方法尽管能够有效提高其胶接接头的力学性能，改善胶接接头的失效模式，但其增加了接头胶接工艺的流程，而导致生产成本大量增加。

目前喷胶方法大多针对的是粘度较低的胶水，以雾状喷射而均匀涂覆在被粘物的表面，形成相对较薄的胶层，其目的主要是减少涂胶的不均匀性而提高粘合性能。对于粘度较大的胶粘剂，涂胶方法是普遍用于实际生产应用方法，涂胶方法指将胶粘剂挤出均匀的涂敷在待胶接面上。通过改变施胶工艺来提高胶接件强度的工艺及方法尚未见出现，这也正是本发明所要解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种胶粘剂施胶方法，用于解决现有技术中缺乏提高胶接件强度的施胶方法的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种胶粘剂施胶方法，所述胶粘剂将两个板件胶接成一体，所述胶粘剂施胶方法包括以下步骤：

A、确定所述板件上待胶接的胶接面；

B、采用喷涂方法将所述胶粘剂分别喷射到所述两个板件的所述胶接面上；

C、将步骤B中涂有胶粘剂的两个胶接面粘结成一体，然后进行固化。

优选的，步骤B中，喷涂时所述胶粘剂成颗粒状喷射在所述胶接面上。

进一步的，所述胶粘剂形成的颗粒直径小于10.00mm。

进一步的，所述胶粘剂形成的颗粒直径为0.50mm至2.80mm之间。

优选的，步骤B所述喷涂方法的具体步骤为：a、喷涂前确定胶粘剂喷出处与所述板件上待胶接的胶接面间的距离；

b、胶粘剂输送，输送过程中根据喷出颗粒直径控制胶粘剂的进给量；

c、在步骤b胶粘剂输送过程中同时输送气流，使胶粘剂和气流混合喷出，输送气流过程中根据所述距离控制输送气流的压强；

d、所述胶粘剂的进给量和所述输送气流的压强确定后开始喷涂。

进一步的，步骤B所述喷涂方法所用到的喷涂装置包括：胶粘剂输送管、进气管以及带喷嘴的喷射管，所述胶粘剂输送管与进气管均与所述喷射管相连通，胶粘剂输送管上设有控制胶粘剂进给量的控制系统，所述进气管上设有压力控制阀。

如上所述，本发明的胶粘剂施胶方法，具有以下有益效果：采用喷涂方法代替现有的涂胶方法，其可以提高胶粘剂与板件间胶接界面的结合性能，并改善界面附近胶粘剂的聚集状态而显著地提高胶接件的强度，改善其失效模式；本方法简单明了，可以直接应用于汽车等行业的生产。

附图说明

图1显示为本发明的用于喷涂胶粘剂的装置示意图。

图2显示为现有涂胶与本发明喷涂方法的胶接面拉伸载荷对比图。

图3显示为现有涂胶与本发明喷涂方法的界面失效面积对比图。

图4a显示为现有涂胶后胶接件断面的剖面50倍放大图。

图4b显示为本发明喷涂后胶接件断面的剖面50倍放大图。

图4c显示为图4a中所选区域的500倍放大图。

图4d显示为图4b中所选区域的500倍放大图。

元件标号说明

1          胶接面

2          喷射管

3          进气管

4          压力控制阀

5          胶粘剂输送管

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供一种胶粘剂施胶方法，该胶粘剂将两个板件胶接成一体（即形成胶接接头也称胶接件），所述胶粘剂施胶方法包括以下步骤：

A、确定板件上待胶接的胶接面；

B、采用喷涂方法将胶粘剂分别喷射到两个板件的胶接面上；

C、将步骤B中涂有胶粘剂的两个胶接面粘结成一体，然后进行固化。

本发明采用喷涂方法将胶粘剂喷涂到板件的胶接面上，喷涂方法即喷射涂胶，其替代了现有的人工涂敷涂胶方法，喷涂方法能使胶粘剂以一定的速度喷射到待胶接板件的胶接面上，提高了胶粘剂与板件间胶接界面的结合性能，并改善界面附近胶粘剂的聚集状态，进而显著地提高胶接件的强度，改善其失效模式。

为进一步提高胶粘剂与板件件胶接界面的结合性能，改善界面附近胶粘剂的聚焦状态，在上述步骤B中，喷涂时胶粘剂成颗粒状喷射到胶接面上。本实施例中，采用洛德公司生产的汽车折边用胶粘剂（Lord Versilok253/254胶粘剂），利用该胶粘剂将两块铝合金板粘接，试验时将该胶粘剂成颗粒状喷射在铝合金板胶接面上；为更好的将铝合金板粘接，本胶粘剂形成的颗粒直径小于10.00mm。最优的，胶粘剂形成的颗粒直径为0.50mm至2.80mm之间。

为达到汽车胶接头的使用要求，上述步骤C中进行固化时所需固化条件为：初始温度为23℃，固化16小时，然后升温至170℃再固化20分钟。

为实现喷涂，提高喷涂效果，步骤B中上述喷涂方法的具体步骤为：

a、喷涂前确定胶粘剂喷出处与所述板件上待胶接的胶接面间的距离；

b、胶粘剂输送，输送过程中根据喷出颗粒直径控制胶粘剂的进给量；

c、在步骤b胶粘剂输送过程中同时输送气流，使胶粘剂和气流混合喷出，输送气流过程中根据上述距离控制输送气流的压强；

d、胶粘剂的进给量和输送气流的压强确定后开始以确定速度喷涂，喷射出的胶粘剂为颗粒状。

通过控制输送气流的压强以及控制胶粘剂的进给量来实现喷涂，使胶粘剂以一定速度和颗粒状形式喷射到胶接面上。

为实现上述喷涂方法，本发明还提供了一种喷涂装置，如图1所示，步骤B中喷涂方法所用到的喷涂装置包括：胶粘剂输送管5、进气管3以及带喷嘴的喷射管2，胶粘剂输送管5与进气管3均与喷射管2相连通，胶粘剂输送管5上设有控制胶粘剂进给量的控制系统，进气管3上设有压力控制阀4。本实施例中根据喷嘴（即胶粘剂喷出处）与板件上待胶接的胶接面1间的距离S确定输送气流的压强，输送气流将胶粘剂压入喷嘴处，通过压力控制阀4控制压强输送气流的压强，将胶粘剂以颗粒状喷射而出，喷出的颗粒直径小于10.00mm，大多为0.50mm至2.80mm之间。

下面介绍根据本发明上述方法进行喷涂实验与涂胶实验效果的对比：

1）测试的强度及断面结果分别在图2和3中。如图2所示，本发明采用喷涂方法作为施胶方法，其能明显促使单搭胶接头的强度增加27%；同时，如图3所示，现有的涂胶方法获得的胶接头拉伸测试后其界面失效面积占整个搭接区域的面积比为85.8%，而经过本发明喷涂方法获得的胶接接头拉伸测试后其界面失效面积占整个搭接区域的面积比为5.7%。这说明喷胶方法明显地提高了胶接件的强度，并改善了胶接件的失效模式；

2）根据断面的剖面SEM（扫描电镜）照片，如图4a、4b、4c、4d所示，其中图4a、4b中用椭圆标出的即4c、4d相应的进一步放大区域，由图4a、4b、4c、4d可以明显看出胶接界面结合处的状态，采用本发明的施胶方法明显提高了胶接界面结合性能，并改善了界面附近胶粘剂聚集状态。

综上所述，本发明的胶粘剂施胶方法，采用喷射方法，使胶粘剂以一定速度和颗粒状粘结到板件的胶接面上，这种施胶方法提高了胶接界面结合性能，并改善了界面附近胶粘剂聚集状态，进而提高了胶接件的强度及其失效模式。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种胶粘剂施胶方法，所述胶粘剂将两个板件胶接成一体，其特征在于，所述胶粘剂施胶方法包括以下步骤：

A、确定所述板件上待胶接的胶接面；

B、采用喷涂方法将所述胶粘剂分别喷射到所述两个板件的所述胶接面上；

C、将步骤B中喷有胶粘剂的两个胶接面粘结成一体，然后进行固化。

2.根据权利要求1所述的胶粘剂施胶方法，其特征在于：步骤B中，喷涂时所述胶粘剂成颗粒状喷射在所述胶接面上。

3.根据权利要求2所述的胶粘剂施胶方法，其特征在于：所述胶粘剂形成的颗粒直径小于10.0mm。

4.根据权利要求3所述的胶粘剂施胶方法，其特征在于：所述胶粘剂形成的颗粒直径为0.50mm至2.80mm之间。

5.根据权利要求1所述的胶粘剂施胶方法，其特征在于：步骤B所述喷涂方法的具体步骤为：

a、喷涂前确定胶粘剂喷出处与所述板件上待胶接的胶接面间的距离；

b、胶粘剂输送，输送过程中根据喷出颗粒直径控制胶粘剂的进给量；

c、在步骤b胶粘剂输送过程中同时输送气流，使胶粘剂和气流混合喷出，输送气流过程中根据所述距离控制输送气流的压强；

d、所述胶粘剂的进给量和所述输送气流的压强确定后开始喷涂。

6.根据权利要求5所述的胶粘剂施胶方法，其特征在于：步骤B所述喷涂方法所用到的喷涂装置包括：胶粘剂输送管、进气管以及带喷嘴的喷射管，所述胶粘剂输送管与进气管均与所述喷射管相连通，胶粘剂输送管上设有控制胶粘剂进给量控制系统，所述进气管上设有压力控制阀。

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