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汽车结构中不同材料粘合方案浅析②

粘结剂还能够根据固化条件分类。厌氧粘结剂在缺乏空气条件下可以固化,可用于密封可以用作密封螺栓紧固件。压力感应粘结剂则通常以胶带形式使用。其强度相对较低,一般用于粘结车身外的装饰品。即时固化粘结剂能够在室温下迅速固化,也就是说其施工时限极短,而与之相对的则是缓慢固化粘结剂,室温下需要超过24小时固化,达到最高固化强度更是需要1周时间。热固化粘结剂仅能在高温下固化,其具有极高的强度,通常用于车架结构件结合。

结构粘结剂的强度非常高,从10-30兆帕不等,但其延展性较差。而非结构粘结剂通常由橡胶和硅氧树脂制成,其强度在0.5-5兆帕之间,相对地其延展性很强。

粘合测试的钢板样品

抗拉强度、剪切强度、剥离强度、疲劳强度和挠曲强度测试被用来评估各种胶接头的力学性能。测试中利用0.5毫米直径的玻璃珠控制粘结剂的厚度。一旦准备工作完毕,则根据实验数据表中的条件进行测试。

在金属与金属的结合中,所有的5项测试均可进行。而对于金属与聚丙烯、聚丙烯与聚丙烯的结合,则只能进行剪切应力测试。实验中对每种底层材料与粘结剂的结合均准备了5个样品。

为了确定不同的胶粘剂系统的有效性、处理变量特性和表面预处理特性,必须将粘结节点暴露在各种环境和载荷条件下。各种气候中的溶解度、水分和温度均不同。

从结果中看出两个现象:1、不同的基层材料对粘合节点的剪切强度有极大的影响。2、每种粘结剂都有其优劣势,某一种粘结剂不可能与所有的基层材料匹配完美。

在5种粘结剂粘结节点测试中,环氧树脂粘结剂(epoxy)与金属底层材料结合的强度是最高的;紧接着是氰基丙烯酸盐粘合剂(cyanoacrylate,CA)和丙烯酸的粘合剂(acrylic,A)。采用氰基丙烯酸盐粘合剂后的问题之一其变得非常坚硬且脆性。聚氨酯(polyurethane,PU)粘结剂和硅树脂粘结剂(silicone,S)与金属底层材料的匹配较好,但无法用于需要高强度的结构件,其适用于间隙填充这类需要延展性材料的区域。