在许多行业,金属部件制造商正在转向结构丙烯酸粘合剂,以取代或增强铆钉、螺栓、焊接和其他传统紧固方法在其装配过程中的作用。这样做有很多原因,包括提高产品性能、改善美观、缩短总装配时间和降低生产成本。

粘合技术的进步大大扩展了潜在金属粘合应用的范围。直到最近,大多数结构丙烯酸粘合剂在镀锌钢上会随着时间的推移而失去力量。然而,最新的粘合剂公式在镀锌基材上提供长期耐久性。结构丙烯酸粘合剂也是将金属粘合到塑料的优异替代品,金属与金属金属和金属,如灯具钢结构工业所示,在2年前首次推出金属粘合的结构粘合剂。

在该部门中,粘合剂已与金属销结合使用以更换昂贵的金属件螺钉。结构粘合剂还配制到债券桁架,托梁,墙壁,倒档,螺柱和悬臂梁,因为在装配时间内的节省,他们的使用可以将整体成本降低了60%。显然,因为它们在居住和非终年结构中使用,这些粘合剂绝对必须通过不同的温度和天气条件来维持它们的强度,而不会腐蚀或未对建筑物的使用寿命进行腐蚀或失败。

在制造中,现在使用结构粘合剂在HVAC和家电行业中粘合钢,镀锌钢和铝,其中耐腐蚀性至关重要。制造商还使用结构丙烯酸粘合剂在特种车辆上组装金属,塑料和复合框架,面板,繁荣和驾驶室,如拖车,卡车机构,公共汽车和施工设备;将钢框架镀锌至玻璃纤维和吸收浴缸和水疗中心;在椅子,书桌和橱柜应用中粘合平原,涂漆或粉末涂层金属和塑料;并组装金属,塑料和复合标志和户外显示器。并且,这些只是使用结构粘合剂的许多应用的一些例子。



有三种方法可以让你依恋

传统上,金属对金属组装主要有三种方法:热方法,如焊接、钎焊和硬钎焊;机械紧固件,如铆钉、螺钉、螺母和螺栓;和粘合剂,或“化学”组装。每种方法都有其优缺点,根据最终应用、最终用途要求和环境限制(如天气、湿度、盐或化学品)提供不同程度的有效性。

例如,当具有相似熔点的均匀材料加入时,热方法非常好。他们还创造了一个非常强大的纽带,可以填补空白。机械紧固不会密封,但可以在不同的基材之间产生强大的耐用接头。在固定异种底板时,化学组件良好工作,并且可以填充大的间隙并密封粘合接头。作为额外的益处,结构粘合剂抵抗水分,可以抵达苛刻的户外应用中的各种天气。

关于热连接和机械紧固的最重要的限制是成本和外观。例如,热连接需要专业的劳动力,并且焊接接头通常是不均匀的,并且缺少高端应用所需的清洁美学。焊接,钎焊或焊接部件也很难拆卸。

机械紧固也是一种昂贵的工艺,需要时间和正确的库存和设备,用于钻孔和插入紧固件。根据应用,机械紧固可能需要多个操作员。此外,必要的孔可能会导致线路产生质量问题,因为它们产生泄漏路径,腐蚀的起点,可能会减损最终产品的视觉美学。

最后,因为紧固件和热连接在单点处的浓缩应力,所以它们可能导致过早关节故障,并且难以承受由弯曲或振动引起的应力。

相反,两部分结构丙烯酸粘合剂提供了填充大型间隙,密封接头和连接不同材料的相对快速且容易的方法,所有的同时赋予成品整洁的外观。此外,这些材料提供了热和耐化学性,并在整个粘合线上均匀地分布应力,使得更强的组装。在一些车辆应用中,钢实际上已知在粘合接头失效前骨折和分裂。通过消除用机械紧固件制造的孔,结构丙烯酸件有助于减少腐蚀并提供美学上吸引力的长期关节。通过消除紧固件产生的应力浓度,一些制造商甚至能够使用较薄的仪表金属,而不是先前可能的金属。

结构丙烯酸粘合剂通过混合两个单独的零件 - 一种树脂和活化剂来固化。一旦两个组分混合,就会发生室温化学反应,将非常强的金属,塑料和复合材料粘合。结构丙烯酸粘合剂需要很少的表面制剂,可以配制以从分钟到几小时递送施用特异性的开放时间。

胶粘剂的混合比是可以接受的,允许有一定的误差,尽管装配工应该意识到,一旦混合,胶粘剂在放热固化过程中会产生热量。幸运的是,制造商可以通过控制粘合剂的分配量、组件的大小和所用的基板来最小化这种热量的影响。例如,大型金属组件的散热速度比小型金属、塑料或复合材料零件快。

请注意,丙烯酸粘合剂将不能很好地结合到木材和橡胶。此外,由于大多数结构丙烯酸树脂不能抵抗超过250华氏度的温度,涉及高温的处理,如油漆烘烤循环,可能会出现问题。然而,一些结构丙烯酸树脂能在短时间内承受高达400华氏度的温度,允许在烤漆循环中使用,而不会显著降低粘合强度。

最终,结构丙烯酸粘合剂将需要长达24小时的固化时间才能达到完全强度。然而,许多配方只允许在几分钟内(固定时间)处理组件。为了保持生产线的移动,有时会使用机械紧固件在粘合剂固化时暂时将组件固定到位。这些小紧固件仅少量使用,不需要通孔。

高性能粘合剂配方可用于粘合特定基材,如铝、不锈钢、碳钢或镀锌材料。粘合剂也被配制成“增韧”剂,以提高抗冲击性和抗剥离性。例如,橡胶增韧的结构丙烯酸配方可用于那些要求优异的抗冷冲击性、长期抗疲劳性和耐久性的应用中。



实际应用程序

最近,许多特种车辆制造商经历了使用结构丙烯酸粘合剂的优异成果,以取代卡车体和拖车制造中的铆钉和机械紧固件。

例如,北美最古老的饮料拖车和卡车机身制造商Group Hesse(魁北克)现在正在使用胶粘剂代替铆钉,将外墙连接到铝制拖车框架。

此前,Hesse Group必须使用昂贵,耗时的三步过程,该三步过程开始钻入几十个孔进入拖车墙壁以准备铆钉。一旦完成,运营商将铆接墙板,并在前后墙的边缘周围安装白色,塑料导轨以覆盖铆钉。理论上,至少该塑料轨道用于改善前后墙壁的外观,用于广告空间。

不幸的是,塑料轨道与许多集团的客户的定制涂料工作不符,它们很容易损坏。铆钉还使油漆剥离,导致加拿大极端天气条件的锈蚀和腐蚀。很明显,Hesse Group Hesse需要一个更简单,更便宜,更具吸引力的装配过程,并提供更好的长期性能。

最终,该公司决定使用Henkel Corp的Loctite H8000 Speedbonder粘合剂附加墙壁,这是一种快速固定的结构丙烯酸纤维,在铝上具有出色的冲击和剥离性。粘合剂完全更换了前后外墙上的铆钉,消除了塑料轨道。应用和组装快速简单。使用气动盒分配器手动将粘合剂施加到框架上。之后,操作器将面板夹在位置,去除任何过量的粘合剂,并使组装固化2小时。总处理时间现在4小时 - 与过去5.25小时相比。不需要额外的增强剂。

掺入粘合剂后,Hesse Group Hesse将新饮料卡车的车队监测为18个月,因为他们在加拿大道路上的业务。测试发现,绘画图形的寿命和美学急剧提高。通过消除铆钉和塑料轨道,Hesse的顾客群体也能够在面板上一直延伸他们的彩绘图形。历史上铆钉开始的腐蚀消失了。

Group Hesse现在正在评估是否使用粘合剂来组装卡车身体的铝框架。这样做,公司希望减少对困难和昂贵的焊接的依赖。此外,由于粘合剂将更均匀地分布联合应力,因此Hesse群体希望增加组件的总体结构完整性。

“对于我来说,焊接将在我们的设计中越来越少使用,取而代之,更换了SpecionBonder H8000等更高的技术,”Hesse首席工程师集团Martin Bartente。



无贯穿螺栓的使用寿命

此外,南部的米卡车身(高点,NC)制造饮料送货卡车和干货运车,也决定找到一种减少制造成本的方法,并改善货车的美学。

在米奇卡车车身产品的情况下,挑战在于一系列镀锌钢电子轨道杆,连接到玻璃纤维增强塑料内墙的卡车车身。卡车司机将棘轮带固定在横杆上,以便在运输过程中将货物固定到位。如果电子履带杆失效,货物可能会在整个卡车车身内移动,从而可能导致危险的重量转移。

历史上,该公司会使用自密封贯穿螺栓插入每2英尺沿整个长度的卡车。这就需要一对操作人员协同工作,导致了一个不吸引人的螺栓散落的外部。

为了加快该过程并创造一个更好的产品,米克斯卡车机构开始使用Loctite H8600 Speedbonder,一种用于镀锌钢上的长期强度的结构丙烯酸。该产品沿电子轨道取代了螺栓,并使安装过程成为一个人的工作。

在实践中,操作者沿着电子轨道杆施加粘合剂,然后使用金属板螺钉将杆定位在墙壁上,以将轨道固定到位。这些螺钉不会一直穿过墙壁,因为它们仅在粘合剂固化时提供稳定性。

最后,米老卡车体发现它能够将电子轨道安装时间降低20%,依靠一个操作员。该公司通过消除昂贵的螺栓进一步降低成本,卡车体的外观得到了很大改善。最后,电子轨道条附件实际上比过去强,因为应力在杆的整个表面区域上铺展,而不是聚焦在各个紧固件周围。