大会杂志今年正在庆祝成立50周年。要标记场合,我们正在发布一系列审查各种装配技术的过去,现在和未来的文章。




在1958年10月发布的第一次汇集杂志中,为紧固件的广告和装备将所有其他组装技术安装超过9到1的比例。粘合剂只有一个广告,甚至是用于螺纹储物柜。

相比之下,我们2007年1月的问题包含19个胶粘剂和分配设备的广告。Fas-Teners和紧固机器的广告由所有其他组装技术的广告超过6到1的广告。

可以肯定的是,大会上的广告几乎是制造偏好的可靠气压计。Nev-尽管,毫无疑问,在过去的50年里,产品组装中粘合剂的作用显着增加。

在家具组装和纸箱密封之外,粘合剂没有得到Manufac-Turers的关注,直到20世纪50年代末和20世纪60年代初。有几个原因。首先,粘合剂不易使用。大多数是溶剂基,水基或两部分材料,具有长固化时间。通常,固化必须随着热量加速。

复杂问题是缺乏能够快速准确地分配粘合剂的设备。“那时,人们用刷子和棍子蘸着和扣篮,或者他们使用挤压瓶或锅和滚筒,”Ingersoll-rand Co.(Annandale,NJ)的流体解决方案经理Lyle Shoup说。“有很多浪费。”

另一个问题是感知。Hernon Manufacturing Inc.(Sanford,Fl)总裁Harry Arnon表示,机械紧固件,焊接和压力件被视为更强,更可靠,粘合剂,胶粘剂和分配设备的供应商。“大学没有教授工程学生关于粘合和粘合,”他说。

供应商看到光明

五十年前,主要粘合剂化学品是环氧树脂,酚类,聚乙烯醇酯,接触粘合剂,橡胶水泥和动物胶水。今天,有丰富的化学物质可供选择,包括丙烯酸,厌氧,氰基丙烯酸酯,环氧树脂,甲基丙烯酸酯,硅氧烷和氨基甲酸酯。

由于需要缩短固化时间,在20世纪80年代出现了一种能在紫外线和可见光下快速固化的粘合剂。今天,丙烯酸酯,氰基丙烯酸酯,硅酮和环氧树脂都可以在紫外线固化配方中得到。

消费电子 - 特别是微型,便携式设备 - 也刺激了粘合剂的使用和发展。小尺寸的便携式电子设备通常用粘合剂组件,而不是机械紧固件或卡扣。需要保护元件的电路刺激密封剂,涂层和灌封化合物的开发。开发导电粘合剂以使装置更小且更轻,而导热材料被配制以从高功率微处理器散热。

Eastman Kodak的研究人员在第二次世界大战期间发明了氰基丙烯酸酯,他们正在寻找用于组装枪景点的塑料镜片的方法。为1955年引入了工业和普通使用的氰基丙烯酸酯,但汇编者直到20世纪70年代直到20世纪70年就没有开始利用材料。如今,这种高强度粘合剂可在许多配方中提供,包括光固化,橡胶增韧,间隙填充和低偏出版本。

在过去的几十年里,硅酮是另一种越来越受欢迎的粘合剂。单组分和双组分硅树脂可用于湿固化、热固化、紫外线固化和热熔配方。

“硅酮的使用已经扩大,因为这种材料提供了极佳的热稳定性,”硅酮粘合剂供应商Nusil Technology LLC (Carpinteria, CA)的市场总监Stephen Bruner说。“这也是多变的。你可以制造出透明、耐燃油或生物兼容的硅酮。你可以添加填料,使其导电或导热。”

胶带和压敏胶粘剂(psa)在过去的50年里也有了相当大的发展。例如,粘合剂研究公司(adhesive Research Inc., Glen Rock, PA)始于20世纪40年代,生产用于军用飞机线束捆扎的胶带。如今,该公司生产各种各样的高科技公益广告,如空气清新剂、平板显示器、除颤器电极和药物透皮贴片。

美国胶粘剂研究公司(adhesive Research)负责市场和商业开发的副总裁乔治·克莱默(George Cramer)表示,胶粘带和公共服务产品(PSAs)领域最大的突破是释放衬里和丙烯酸粘合剂。再版衬板使胶粘剂供应商能够制造双面胶带和转移膜。它们还允许供应商模切公益广告以适应特定的应用。丙烯酸胶粘剂使供应商更灵活地根据具体需求制定psa。

“当时,压敏胶粘剂大多是合成橡胶,”克莱默说。“如今,它们大多是丙烯酸树脂。现在你可以用丙烯酸树脂做很多以前做不到的事。丙烯酸树脂比合成橡胶具有更广泛的性能。他们更加衰败。”

调剂会自动

为了满足速度和精度的要求,开发了自动点胶技术。“使用自动点胶设备,可以得到更均匀的应用,使用更少的粘合剂。你也可以得到一个封闭系统。你不会让开罐的粘合剂和溶剂在空气中闪烁,”Shoup说。

早期分配设备由手动操作阀门组成。用气动或机械压力进入阀门的材料,但操作员仍然控制了多少材料实际抑制。今天,分配技术从掌上电脑,半自动台单元运行域,以全自动系统安装在六轴机器人上。通过能够监控和调整自己,一些自动分配器几乎不需要人类监督。

小型化是分配技术的另一个驾驶员。“五十年前,我们令人奇迹令人奇迹,又可以弥漫,我们允许我们看到电视节目,”EFD Inc.(东普罗维登斯,RI)市场总监Gerence Woldorf表示,分配设备的供应商。“今天,我们可以将GIGA字节存储在比火柴盒小的东西上。制造小,精确,粘合剂的重复沉积物的能力有助于实现这一点。

“在70年代,0.03英寸宽的喷嘴是可以接受的,你所需要提供的只是一个手持设备,可以推动流体通过该孔,并保持工作站相对清洁。今天,我们将液体通过0.003英寸宽的孔板,而且速度非常快。”

实际上,现有技术可能是来自Asymtek(Carlsbad,CA)的DJ-9000自动分配机。它可以以每秒200点的速率喷射到电路板上的粘合剂。点可以小至0.2毫米直径,而射击尺寸可以小于1纳米升。即使是“ERDI-NARY”的基于注射器的时压分配器也可以以0.0001秒的增量调节,以便非常精确地控制射击尺寸。

全球化也影响了配药技术。“制造商希望配药设备高度可靠,而且易于使用,”Woldorf说。“他们想要的设备可以从公司总部的研发实验室转移到世界任何地方的生产设施,而不影响生产过程。我们必须调整我们的设备以适应各种电压、语言和工艺水平。”

粘合剂本身也成形了分配器。例如,氰基丙烯酸酯强制供应商,使其设备适应材料的低粘度和材料的快速固化时间。供应商也必须改变其设备以处理紫外线固化粘合剂。这涉及的不仅仅是确保分配组件对光是不透明的。“我们了解到,一些紫外线固化粘合剂是剪切敏感的,”外皮疼痛。“某些类型的泵对材料施加了一种剪切动作。剪切动作Cro-Ated热量,这导致粘合剂过早固化。我们抓住了很多泵。“

下一步是什么

如果在过去的二十年中,粘接达到了紧固和焊接的均匀,则专家的前瞻性地看到了未来粘合剂的更大作用。

“粘合剂将帮助制造商制造更小、更轻、更坚固和更持久的部件,”Arnon预测。“它们在设计和材料上给了你灵活性。今天的许多复合材料和工程塑料不能用螺栓或铆接。你需要粘合剂。”

胶带会变得更强壮。供应商将开发带额外的附着机制的胶带。“这些MA-Terials最初会表现得像胶带,但它们可以通过某种外部的外部能量(例如热或紫外线)来激活或增强,以实现近结构特性,”克莱默说。“这可以为目前由结构粘合剂,反应性氨基甲酸酯和机械紧固件持有的PSA的应用。”

至于配药,装配商将继续追求自动化,不仅是为了节省人力和减少浪费,而且因为对速度、准确性和小的储存尺寸的要求将超过人力的能力。“我们将看到更多的机器人应用粘合剂,”Shoup预言。