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碳纤维复合材料与金属和其他基材的粘合
发布时间:2022-10-13 15:46 | 浏览次数:




作为复合材料加工的一部分,有需要将复合层压板片粘合到金属和其他各种基材上。处理必要多个步骤来实现组件阵列之间的成功连接或结合。一样平常来说,对于金属/木材到复合外观,请遵循以下重要步骤:

复合材料二次粘合的外观预备可以从层压板固化开始或在复合材料的最后铺层过程中开始。
(可选)在铺层过程中:作为外观预备的一个选项,将最后一层复合织物放置在工具上,可以在现有层的顶部施加一层薄的编织玻璃纤维捐躯层,在固化后将进行二次粘合过程。这对于该过程不是强制性的,但将削减在二次粘合期间外观预备期间纤维损坏底层的机会。
除了玻璃纤维外,还可以选择将“剥离层”放置在最终层的外观上,从而为固化的复合材料提供同等的、无光泽的外观光洁度。这将为粘合提供更好的外观,并在固化过程中减轻复合材料上多余的外观树脂。剥离层适用于大多数复合固化方法。
一旦为模具剥离复合材料组件,并且边缘已去除锋利边缘的飞边,并修剪到粘合所需的尺寸,最佳实践是消灭复合材料中在上述任何过程中蕴蓄的任何潜在外来碎屑或油.
消灭修复区域的所有污染物,并确保清洁的工作外观用于二次粘合。外观处理过程是该过程中最紧张的部分。它用于增长 2 个粘合组件的外观积并最大限度地发挥其持久粘合的潜力。简单地清洁该区域不会让粘合剂在固化过程中“捉住”零件外观。
所需物品: 220-400 粒度砂纸、异丙醇(清洁剂)、无绒布、乳胶/丁腈手套
(使用 60 或 80 粒度砂纸可能会太磨蚀并导致复合部件上的底层纤维损坏)金属部件上使用更高的粒度并不那么紧张。
细致:假如车间真空吸尘器很方便,建议在打磨过程中使用,以保持区域清洁,由于树脂被打磨掉。
将 2 个组件放在一路,未来将它们放在一路,标记区域并将掩蔽胶带或 Flashbreaker 胶带 (~.100") 放置在外观之外。轻轻打磨两个外观的计划粘合区域。假如用碳纤维复合材料粘合,打磨直到外观开始变黑,由于碳纤维复合材料层会暴露出来。不要超出这个范围。对于芳纶和玻璃纤维,很难分辨何时打磨到纤维中。对于 Kevlar,假如磨损的外观很显明,则 Kevlar 织物层已被打磨成层。作为最佳实践,从固化的复合材料外观和沙子上去除任何光泽或“闪光”,直到干燥时达到无光泽的外观。
使用喷水瓶对预备好的区域进行“破水测试”。将水喷在零件的未预备好区域。请细致,水会成珠状,这不是一个可以看到粘合的区域,但会提供失败的破水测试的样子。将水喷到预备好的区域,细致到预备好的外观有一条明确的线照旧没有线?该部件可能已预备好使用粘合剂进行二次粘合。不了解此过程的工作原理或作用。
使用浸有酒精的无绒布擦拭外观直至清洁。最佳做法是将布折叠成四个部分,并在每个干净部分的外观上擦拭一次,直到没有灰尘或松散的树脂被拾起。
将掩蔽胶带贴在任何不想粘胶的区域。这仅用于一样平常清理,由于一些粘合剂会流淌,可能会导致溢出,必要在粘合后通过打磨手段处理。
二次键合
细致:假如与木材粘合或使用木材作为粘合基材,请勿使用经过处理的木材或胶合板。它不会与复合材料充分结合。未经处理的木材可成功用于二次粘合。使用“Coosa Board”,一种带有玻璃纤维加强层的高密度聚氨酯泡沫,将是木材的替换选择。
无数种树脂和粘合剂可用于很多二次粘合和基材外观。对于很多简单的家庭修复,基于环氧树脂的体系几乎可以粘合到任何外观。但是,对于承重结构,建议使用结构或增韧粘合剂。事实证实,结构粘合剂可以消弭一系列应用中对紧固件的需求。对于间隙添补或弯曲/复杂的外观,触变粘合剂将比标准的“流动”粘合剂更好地粘附在外观上。研究每个制造商的细节取决于零件设计。每个制造商可能都有特定的粘合剂,在用于特定基材、温度需求和强度要求时结果最佳。常用的航空和通用粘合剂可在所需工具部分找到。
通常,不同的粘合剂会根据预算、最终用途、温度和结构需求达到所需的结果。细致:在这些过程中必要细致适用期/工作期。留出所需的申请时间。建议等待混合,直到外观预备好应用。
戴上干净的丁腈/化学手套,使用秤在不同的量杯中测量 A 部分和 B 部分所需的粘合剂量。在预备粘合之前不要混合。(用于粘合装配的机械/附加压力,假如使用,也应处于可以使用的状况)特定粘合剂的应用可能会有所不同,但在将所需量的 A 部分混合到 B 部分(每体积)时大多相似 使用舌头克制剂或油漆棒以精确混合粘合剂。使用轻刷将粘合剂涂在两个粘合外观上。
将粘合剂涂在两个外观上后,将零件放在一路。根据零件的粘合体例,建议使用任何额外的施加压力,无论是机械压力照旧重力压力。一些选项包括真空袋装、机械压力(例如夹子)或简单地将沙袋(加重袋)放在由离型膜或等效物隔开的配合外观上。这将有助于粘合实现将基材保持在一路以达到其设计目的的目标。假如没有增长压力,粘合剂可能无法精确密封或无法达到所需的质量规格。
固化粘合剂到制造商的规格。细致:对于一些室温固化的环氧树脂或塑料树脂,一些烤箱固化的粘合剂可能会超过使用温度。粘合剂选择的细节对于二次粘合过程至关紧张。
固化后,去除任何掩蔽物并用酒精清洁多余区域和/或根据必要进行轻微的湿磨。警惕不要造成任何纤维损伤。
使用 ABS 塑料粘合,这个过程就没有那么简单了。ABS 塑料几乎就像粘合到脱模剂上一样。然而,如许做并不是最佳实践,通过化学方法可以将其粘合并获得令人写意的效果。很多基于环氧树脂的体系可用于将各种基材粘合到塑料上。
对塑料外观进行脱脂以去除外观松散的污染物。最常见的是,这可以通过使用浸泡在异丙醇中的无绒布来实现。最佳做法是将布折叠成四个部分,并在每个干净部分的外观上擦拭一次,直到没有灰尘或松散的树脂被拾起。
用 220 号砂纸轻轻打磨外观。目标是在舛错塑料造成任何损坏的情况下实现略微粗糙的外观。研磨塑料后,使用浸有丙酮或异丙醇的无绒布去除所有污染物。
ABS 火焰处理:使用来自火炬或其他气体火焰的火焰,将塑料暴露在火焰中几秒钟以氧化外观并与 ABS 外观反应,从而产生更高的粘合外观能。应细致不要让外观烧焦或使塑料变形或翘曲。
让外观冷却并按照上面的二次粘合程序所示涂上所选的环氧基粘合剂。
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