胶接基础知识
胶接工艺基础.
液固间界面接触角
材料的润湿示意图
(a)亲水性材料；（b）憎水性材料
2.表面张力： 什么是表面张力：使液体表面收缩到最小面积的力，就叫做 「表面张力」。 实验证明：表面张力小的物质能够很好地润湿张力大的物质，而 反之则不然。如，油能很好的铺展在水的表面上，反之却不行。 一般金属和其它无机物的表面张力远远大于胶粘剂的表面张力。 如果它们表面是干净的，则很容易被胶粘剂润湿。从而为形成良好 的粘合力创造了条件。正因为如此它们也易被张力小的物质如油等 所污染，因此这些材料在胶粘前应进行仔细的表面处理。 一般塑料表面张力与胶粘剂的表面张力大致相仿，因此胶粘剂对 这些材料的润湿程度就要差一些。所以必要时应对塑料表面进行粗 化或活化处理。 也可在胶粘剂中加入表面活化剂，降低胶粘剂的表面张力。(表 面活性剂：具有很强表面活性、能使液体<胶粘剂>的表面张力显著 下降的物质）
• 硅酸盐类：硅酸盐水泥、硅酸钠（水玻璃） 无 机 • 磷酸盐类：磷酸-氧化铜 • 硫酸盐类：石膏 • 陶瓷：氧化锆、氧化铝 • 淀粉类：淀粉、糊精 天然有机胶 粘剂 • 蛋白类：大豆蛋白、血蛋白、骨胶、鱼胶、酪素、 虫胶 • 热塑性：聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩 甲醛、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、 聚酰胺、饱和聚酯等 树脂型 • 热固性：脲醛树脂、酚醛树脂、间苯二酚树脂、 三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、聚异 氰酸酯、呋喃树脂等 氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、 聚硫橡胶、端羧基橡胶、有机硅橡胶、热塑 性橡胶 酚醛-聚乙烯醇缩醛、酚醛-氯丁橡胶、酚醛丁腈橡胶、环氧-酚醛、环氧-聚酰胺、环氧丁腈橡胶、环氧-聚氨酯 胶粘剂 有 机
5、胶粘剂与被粘物的机械结合
胶接的基本知识汇总
3、涂胶
采用适当的方法涂布胶粘剂，以保证厚薄合适、均匀无缺、无气泡等等。
4、清理
在涂胶装配后，清除胶接件上多余的胶接剂。
5、固化
根据胶接件的使用要求、接头形式、接头面积等，恰当选定固化条件，使胶 接域固化
6、质量检验
对胶接产品主要是进行X光、超声波探伤、放射性同位素或激光全息摄影等无损检验， 以防胶接接头存在严重的缺陷。 － 3/ 12－
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五、胶接的应用
机械工业中﹐胶接主要用於金属和非金属的结构联 接﹐例如用热固化型胶黏剂胶接的汽车剎车闸。胶接还 可用於设备的维修﹐例如金属铸件的砂眼或缺陷﹐可用 含有金属粉末的胶黏剂填补。对承载较大的壳体﹐可用 胶接与金属扣合﹑螺钉加固等机械联接相结合的方法﹐ 来保证强度。胶接的另一重要应用是设备的密封。航空 工业是胶接应用的重要部门。由於金属联接件的减少﹐ 胶接结构与铆接或焊接结构相比﹐可使机件重量减轻 20～25％﹐强度比铆接提高30～35％﹐疲劳强度比铆接 提高10倍。
目录
（一）对胶接的理解
一、胶接的定义和分类： 二、胶接的基本工艺过程： 三、胶接的受力分析：
四、胶接的优缺点分析；
五、胶接的应用 ；
（二）胶接在超声波诊断仪上的应用 （三）对于胶接的建议 （四）总结
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（一）对胶接的理解
一、胶接的定义和分类：
定义:
胶接是利用胶合剂在一定的条件下把预置的元件联接在一起， 并将有一定的连接强度的连接方式。
非结构 胶粘剂
在正常使用时有一定的胶接强度，但在受到高温或 者重载的时候，性能迅速下降，比如聚氨酯胶粘剂 和酚酞-氯丁橡胶胶粘剂等。 在常温下的抗剪切强度一般不低于8Mpa，经受一般 高、低温或化学的作用不降低其性能，胶接件能承 受较大的载荷。例如酚醛-缩醛-有机硅胶粘剂、环 氧-酚醛胶粘剂和环氧-有机硅胶粘剂。 即具有特殊用途（如防锈、绝缘、导电、透明、超 高温、超低温、耐酸、耐碱等）的胶接剂。
第五节 胶接
一、胶接概念
1. 概念
利用胶粘剂直接把被连接件连接在一起，利用胶粘剂 凝固后产生的粘附力来点
1. 特别适于异型、异质、薄壁、复杂、微小、硬脆或热敏 件连接 2. 接头应力分布均匀，基本无热影响区，残余应力和变形 3. 结构刚度好、重量轻，表面光滑，美观 4. 连接、密封、绝缘、防腐等多重功能 5. 工艺性好，成本低，节能
6. 接头强度不高，耐热性不高，易老化
主要用于铝合金钣金及蜂窝结构的连接
二、胶接剂
按来源分
(1)天然胶粘剂，为单一组分 (2)合成胶粘剂，由粘料、固化剂、增塑剂、填料组成
按成分性质分
(1)热固性胶粘剂 (2)热塑性胶粘剂 按基本用途分 (1)结构胶粘剂（强度高） (2)非结构胶粘剂（强度低） (3)特种胶粘剂（具特殊性能）
三、胶接工艺
定部位→表面处理→配胶→涂胶→固化→检验
四、胶接接头 接头基本形式是搭接；接头作用力有：剪切、拉伸、 剥离和不均匀扯离等，后两种破坏性大
(1)接头尽量承受剪切和拉伸力 (2)尽可能增加胶接面积 (3)采用混合连接提高连接强度
胶类的基础知识
QF 2017年5月3日
内容
胶的简介
分类与应用 组份组成 常见术语
胶的简介
1、胶的定义
胶粘剂又称粘合剂，简称胶，是使物体与另一物体紧密连接为一 体的非金属媒介材料。采用胶黏剂将各种材料或部件连起来的技术称 为胶接技术。 在两个被粘物面之间胶粘剂只占很薄的一层体积，但使用胶粘剂 完成胶接施工之后，所得胶接件在机械性能和物理化学性能方面，能
（一般胶接的反复疲劳强度破坏为4×106次，而铆接只有2×105。薄板胶接耐振性比铆接或 螺接高50％左右。）
③ 胶接工艺简单，设备投资少，易实现机械化，生产效率高。 ④ 胶接可以减轻结构件重量、节约材料。
采用胶接可使飞机重量下降20％以上，成本下降30％以上。 胶粘剂的使用量是现代汽车水平的一个重要标志。
胶的分类与应用
1、胶粘剂的分类
按化学类型分类 •无机胶粘剂：如高温水泥、石膏、硅酸钠
•有机胶粘剂：
天然系如淀粉、骨胶、树胶、乳胶 合成系如环氧树脂、聚氨酯、硅胶、丙烯酸树脂
胶的分类与应用
按物理形态分类 •水基型：基料分散于水中形成水溶液或乳液，水挥发而固化。 •溶液型：基料在可挥发溶剂中配成一定粘度的溶液，靠溶剂挥发而固化。
胶的简介
⑤ 胶接受力面大，机械强度高。 ⑥ 胶接制件表面光滑、平整、美观，且能提高空气动力学特性。 ⑦ 胶接的密封性能优良，并且具有耐温、耐水、防腐和电绝缘等性能 ，可以防止金属的电化学腐蚀。 ⑧ 胶接可以实现精细加工和独特组装，也可功能性胶接。
(如集成电路、人体组织胶接。)
⑨ 胶接工艺温度低，对热敏部件损害小。 ⑩ 粘接修补、密封堵漏快捷高效。（水下修补，带电操作。） 总之，胶粘剂以胶接方便、快速、经济、节能而著称，已从木材加 工业扩展到航空、航天、航海、原子能、交通运输、机械制造、建筑 、纺织、电子、化工、医疗、文化体育等各个领域和人民生活的各个 方面。
胶水基础知识
胶水基础知识胶水是连接两种材料的中间体，多以水剂出现，属精细化工类，种类繁多，主要以粘料、物理形态、硬化方法和被粘物材质的分类方法。
那么你对胶水了解多少呢?以下是由店铺整理关于胶水知识的内容，希望大家喜欢!胶水的分类标准粘料属性动物胶，植物胶，无机物及矿物，合成弹性体，合成热塑性材料合成热固性材料，热固性、热塑性材料与弹性体复合.物理形态无溶剂液体，有机溶剂液体，水基液体，膏状、糊状，粉状、粒状、块状片状、膜状、网状、带状，丝状、条状、棒状硬化方法低温硬化;常温硬化;加温硬化;适合多种温度区域硬化;与水反应固;厌氧固化;辐射(光、电子束、放射线)固化热熔冷硬化;压敏粘接混凝或凝聚;空气凝固。
被粘物多类材料;木材;纸;天然纤维D;合成纤维;聚烯烃纤维(不含E类);金属及合金;难粘金属(金、银、铜等);金属纤维，无机纤维;透明无机材料(玻璃、宝石等);不透明无机材料;天然橡胶;合成橡胶;难粘橡胶(硅橡胶、氟橡胶、丁基橡胶)，硬质塑料，塑料薄膜;皮革、合成革，泡沫塑料;难粘塑料及薄膜(氟塑料、聚乙烯、聚丙烯等);生物体组织骨骼及齿质材料;胶水的使用环境在使用条件胶水和密封胶水要在一定的环境中使用，工作条件对胶接性能有重要影响。
在使用条件中，有受力情况，环境温度和湿度，化学介质情况，户外条件等等。
(1)、受力情况。
当被粘物受剥离力，不均匀扯离力作用时，可选用韧性好的胶，如橡胶胶水、聚氨酯胶等;当受均匀扯离力、剪切力作用时，可选用硬度和强度较高的胶，如环氧胶、丙烯酸酯胶。
(2)、温度情况。
不同的胶水有不同的耐热性。
根据不同的温度，选用不同的胶水。
(3)、湿度。
湿气和水分对胶接界面的稳定性很不利，可以说是有害而无益的。
因为水分子体积小，极性大，经过渗透、扩散，起到一种水解作用，使胶接面破坏或自行脱开，造成胶接强度和耐久性降低。
被粘件要求耐水性好的，选环氧胶，聚氨酯胶等。
(4)、化学介质。
化学介质主要指的是酸、碱、盐、溶剂等，不同类型的胶水，不同的固化条件，具有不同的耐介质能力。
第五节胶结
第五节胶接一、胶接的特点与应用胶接，也称粘接：利用化学反应或物理凝固等作用，使一层非金属的胶体材料具有一定的内聚力，并对与其界面接触的材料产生粘附力，从而由这些胶体材料将两个物体紧密连接在一起的工艺方法。
胶接的主要特点是：（1）能连接材质、形状、厚度、大小等相同或不同的材料，特别适用于连接异型、异质、薄壁、复杂、微小、硬脆或热敏制件。
（2）接头应力分布均匀，避免了因焊接热影响区相变、焊接残余应力和变形等对接头的不良影响。
（3）可以获得刚度好、重量轻的结构，且表面光滑，外表美观。
（4）具有连接、密封、绝缘、防腐、防潮、减振、隔热、衰减消声等多重功能，连接不同金属时，不产生电化学腐蚀。
（5）工艺性好，成本低，节约能源。
胶接的局限性：胶接接头的强度不够高，大多数胶粘剂耐热性不高，易老化，且对胶接接头的质量尚无可靠的检测方法。
应用：胶接是航空航天工业中非常重要的连接方法，主要用于铝合金钣金及蜂窝结构的连接，除此以外，在机械制造、汽车制造、建筑装潢、电子工业、轻纺、新材料、医疗、日常生活中，胶接正在扮演越来越重要的角色。
二、胶粘剂胶粘剂根据其来源不同，有天然胶粘剂和合成胶粘剂两大类。
其中天然胶粘剂组成较简单，多为单一组分；合成胶粘剂则较为复杂，是由多种组分配制而成的。
目前应用较多的是合成胶粘剂，其主要组分有：粘料，是起胶合作用的主要组分，主要是一些高分子化合物、有机化合物、或无机化合物；固化剂，其作用是参与化学反应使胶粘剂固化；增塑剂，用以降低胶粘剂的脆性；填料，用以改善胶粘剂的使用性能（如强度、耐热性、耐腐蚀性、导电性等），一般不与其它组分起化学反应。
胶粘剂的分类方式还有以下几种：按胶粘剂成分性质分，见表3-13；按固化过程中的物理化学变化分为反应型、溶剂型、热熔型、压敏型等胶粘剂；按胶粘剂的基本用途分为结构胶粘剂、非结构胶粘剂和特种胶粘剂三大类。
结构胶粘剂强度高、耐久性好，可用于承受较大应力的场合；非结构胶粘剂用于非受力或次要受力部位；特种胶粘剂主要是满足特殊需要，如耐高温、超低温、导热、导电、导磁、水中胶接等。
《铆接焊接和胶接》课件
常见问题和解决方案
无法预热零件
可采用更大容量功率的加热器 或合金扩散预焊或设法利用贴 合和熔化薄膜显著获得预热带。
纹形和表面开裂
导致表面开裂的原因可能是焊 接技术错误或焊接冷却速度过 快。采用低热输入、高电流强 度并窄焊缝，同时缩短焊缝的 长宽比可修正这一问题。
操作习惯错误
可能存在这一问题源于操作人 员没有经过足够的培训或缺乏 操作经验。合适的培训和持续 的实践可以改善这一状况。
《铆接焊接和胶接》PPT 课件
本课程将介绍铆接、焊接和胶接的应用、分类、操作方法以及实际应用。学 习这些知识将有助于你在相关行业获得巨大的竞争优势。
铆接的分类多个过薄钣金件铆在
间接铆接
2
一起的铆接方式。
通过一个或多个垫片将连接材料纳入铆
合范围的铆接方式。
3
半睡眠铆接
通过一个有限的模量，把基材的两边牢 固地链接在一起的铆接方式。
胶接在哪些行业中应用
胶接技术逐渐替代了传统的机械连接和热处理连 接技术，在建筑、汽车、飞机和其他工业领域得 到了广泛应用。
安全注意事项
1
铆接的安全注意事项
穿戴好防护用品，包括手套、工作服、护目镜、耳塞等。防止高温引起的火灾。
2
胶接的安全注意事项
操作时戴手套和护目镜，选择排气良好的通风设备，并保持工作区域清洁。对于 有害气体要密闭存放严加管制。
操作方法
铆接操作步骤
准备工作，准备铆钉和仪器，调节好参数。两个或多个零件定位、提取杆定位、钻孔、钻孔 加工、检查。
胶接操作步骤
准备工作，准备基材和胶水，调节好适当的温度条件。处理胶水，涂抹等待，对齐定位，施 加压力，半固化，离模、整理、质检。
实际应用
胶黏剂化学胶接基础 精品
第二章 胶接基础
活泼氢与-NCO、-COOH及-COCl反应
O R-H + R'NCO
R-H + R'-COOH
R-C-NH-R'
O R-C-R' O
R-H + R'-COCl
R-C-R'
第二章 胶接基础
羟基与-NCO，R CH CH2 ，R-CH2-OH反应
O
O R-O-C-NH-R'
R-OH + R'-NCO
不能解释极性的α -氰基丙烯酸酯能胶接非极性的PS等现象； 也不能解释高分子化合物极性过大，胶接强度反应降低的现 象；网状结构的高聚物当分子量超过5000时，胶接力几乎 消失等现象也不能解释。 许多胶接体系无法用范氏力解释，而与酸碱配位作用有关。
第二章 胶接基础
沥青（酸性）+石灰（碱性）
胶接好 胶接差 性能好
R-OH + R CH CH2 O
R O CH2
局限性：不能解释许多胶接现象
第二章 胶接基础
2）吸附胶接理论（Adsorption/Specific Adhesion Theory）
胶黏剂与被胶接材料间通过物理吸附而连接起来的理论
胶黏剂与被胶接材料间牢固结合的普遍性原因
物理吸附：分子间力的吸附，即范德华力场作用的结果 胶黏剂分子与被胶接材料表面分子的相互作用有两个阶段： a.表面扩散； b.吸附力的产生，分子间距< 5×10-10m
的一种特殊形式；氢键可作为酸碱配位作用的一种特殊形式
作用：胶黏剂配方设计
第二章 胶接基础
3）扩散理论(Diffusion Theory)
概念：链状分子所组成的胶黏剂，涂刷到被胶接材料的表面，在胶液 的作用下表面溶胀或溶解。由于胶黏剂的分子链或链段的布朗运动，
胶接原理及常用胶接剂简介PDF
胶接技术及原理Charles Fu Cherse_ 2012.02 ??胶接定义及发展史??胶粘原理及影响因素??胶粘剂一般术语??胶粘剂分类??合成胶粘剂特性、固化机理及应用??胶带力学性能测试方法??胶粘原理及影响因素??胶粘剂一般术语??胶粘剂分类??合成胶粘剂特性、固化机理及应用??胶带力学性能测试方法胶接与机械固定相比的五大优点接头有韧性吸收能量避免接头处的应力集中分散应力抗冲性能好既粘接又密封工效提高施工方便粘接不同材料避免材料间的电化学反应吸收热胀冷缩产生的应力粘接薄型材料降低成本维持材料的整体性无孔、洞等外观漂亮无焊接变形无突出物无疤痕胶接与机械固定相比的五大优点定义胶粘剂又称粘合剂简称胶bonding agentashesive是使物体与另一物体紧密连接为一体的非金属媒介材料。
在两个被粘物面之间胶粘剂只占很薄一层体积但使用胶粘剂完成胶接施工之后所得胶接件在机械性能和物理化学性能方面能满足实际需要的各项要求。
胶粘剂定义粘接技术是借助胶粘剂在固体表面上所产生的粘合力将同种或不同种材料牢固地连接在一起的方法。
粘接剂?? 20世纪初至30年代为诞生阶段1907年L. H. Baeke land 首次发明酚醛树脂1912年美国研制成功酚醛胶粘剂?? 20世纪30年代至60年代末为发展阶段1937年 A. G. Bayer 公司开发出聚氨酯1943年有机硅胶粘结剂投入生产1946年Ciba Geigy 公司试制成功双酚A 环氧树脂1953年乐泰公司年制成厌氧胶1955年Eastaman 公司开发出α-氰基丙烯酸瞬干胶?? 20世纪70年代至90年代末为完善阶段胶粘剂的研制趋于功能化、高性能化、专用品级化和规模化发展胶粘剂近现代史历史考古学证据显示粘合剂的应用历史已经超过6000多年我们可以看到在博物馆里展出的许多物体在经过3000多年后依然固定在一起。
进入20世纪人类发明了应用高分子化学和石油化学制造的“合成粘结剂”其种类繁多粘结力强。
粘接技术基础知识-精
胶接头的力学行为-应力集中 大多数合成胶粘剂的主要成分是非晶态高聚物。在 材料内部存在很多细小的缺陷，形成应力集中。当局 部应力超过局部强度时，缺陷就发展成为裂缝真正破 裂。因此内应力集中造成的破坏将降低粘接强度。
固体材料的强度与分子作用力的大小、材料中的缺 陷大小分布情况以及缺陷周围的应力分布有关。
(4)剥离或撕离 两种薄的软质材料受扯离作用时，称为撕离； 两种刚性不同的材料受扯离作用时，称为剥离。粘接试件受 扯离作用时，应力集中在胶缝的边缘附近，而不分布在整个 粘接面上，这种情况称为剥离或撕离。
例子
高强度环氧胶实验 ①铝合金搭接接头，剪切强度很高，但横向负载能力不高。 这样接头就不能用在受横向负载较大的结构构件上。
(1)剪切 外力平行于粘接面。这种受力形式的接头最常用， 因为它不但粘接效果好而且简单易行，易于推广应用。
(2)均匀扯离 有时也称为拉伸。作用力垂直作用在粘接平面， 应力均匀分配。高强度结构胶拉伸强度可达到58.8MPa。
(3)不均匀扯离 均匀扯离在实际使用中是很难碰到的，一旦 外力方向偏斜，就产生严重的应力集中，主要集中在边缘的 区域内，接头容易破坏。这种类型的接头，其承载能力很低， 一般只有理想的均匀扯离强度的1／10左右。
WBL除工艺因素外，在聚合物成网或熔体相互作用的成型 过程中，胶粘剂与表面吸附等热力学现象中产生界层结构的不 均匀性界面层也会有WBL出现。这种WBL的应力松弛和裂纹 的发展都会不同，因而极大地影响着材料和制品的整体性能。
应用：避免弱边界层 粘接胶带隔离层通常是经过化学剪裁的弱边界层
粘接技术
在粘接技术中如果要获得良好的粘接 效果，首先要求如下的三个良好条件：
①胶铆和胶螺
两种类型： (1)先胶后铆或螺。接头强度较高，但应选柔韧性较好的胶粘 剂。 (2)先钻好孔，粘接后再铆接，最后固化。这时不需另加压， 位置准确。但胶层的厚薄不易控制。
胶 接
焊接与胶结成形
1.2 胶粘剂
1. 胶粘剂的形成
填料
根据不同的使用要求,在胶粘剂中加入一定量的各种不同填料 所加入的填料可使胶接件提高强度、增大硬度、提高耐热性、 降低热膨胀系数和收缩率、降低成本和增大粘度 通常使用的填料,有金属粉末、玻璃、石棉等
焊接与胶结成形
1.1 胶接基本原理
1. 胶接的原理
有关胶接机理认识,至今仍有机械结合、吸附、化学键、扩散、 静电、弱界面层等多种学说。
焊接与胶结成形
1.1 胶接基本原理
2. 胶接的特点
胶接是一种新型的连接工艺 胶接在室温下就能固化、实现连接 胶接接头为面际连接,应力分布均匀,大大提高了胶接件的疲劳 寿命 胶接接头比铆接、焊按接头,更为光滑、平整、质量较小
机械制造基础
焊接与胶结成形
❖ 胶接
1.1 胶接基本原理 1.2 胶粘剂 1.3 胶粘过程特征
焊接与胶结成形
1.1 胶接基本原理
1. 胶接的原理
胶接是指利用胶粘剂把两个胶接件连接在一起的过程 胶接接头的形成过程涉及胶粘剂对被胶粘物表面的浸润流散、 物理吸附、渗入基体中的凹坑、孔隙而形成钉、钩、锚等机械嵌合 力或形成共价键结合等复杂化学过程
焊接与胶结成形
1.3 胶粘过程特征
胶粘过程一般包括表面处理、涂胶、合拢、固化4个阶段 表面处理
对胶粘件的表面进行适当处理是形成理想胶接接头的重要条件 铬酸—硫酸侵蚀及铬酸阳极化、磷酸阳极化是常用的两种方法
焊接与胶结成形
1.3 胶粘过程特征
胶粘过程一般包括表面处理、涂胶、合拢、固化4个阶段 涂胶
为把胶粘剂均匀涂敷在待粘件表面,并使其充分润湿、扩散、流 变和渗透,可选用刷涂、喷涂、刮涂、滚涂、注入、热熔涂等多种 不同的方法
胶水基础知识简介
胶水知识简述及应用注意事项1.塑料的粘接;2.橡胶乳胶的粘接;3.著名胶水公司;4.粘接材料表面处理方法;5.快干胶及厌氧胶应用注意事项.塑料粘接常用方法：塑料粘接常用方法有: α氰基丙稀酸酯UV光固化胶热熔胶溶剂胶环氧胶•α氰基丙稀酸酯别称瞬干胶或快干胶。
民用市场中常见产品是502胶水。
工业生产对瞬干胶性能要求更加严格。
特别在强度，耐温性，耐湿性，白化性，老化性要求较高. 常用工业级瞬干胶有乐泰，3M RITE-LOK系列。
如3M CA40,3M PR100, PR40,PR1500,乐泰401等系列等。
对PVC，PC，PMMA，PA，ABS等材料无需表面处理瞬干胶可以直接粘接。
对PET，PBT，POM，PTFE，PP，硅胶等需要用表面处理剂3M RITE-LOK AC77处理后粘接。
瞬干胶对常用橡胶如三元已丙，聚氨酯橡胶，丁氰橡胶，合成橡胶有效粘接。
UV 光固化胶在强度，白化性，耐老化性能方面优于瞬干胶，但有一种材料必须是透明材质，因此限制其应用。
常用于光电子行业。
对PET，PBT，PP，PVC，PC等都有良好的粘接强度。
在紫外线灯照射下可数秒固化。
对于难粘材料需要电晕处理。
国际市场中常见UV胶。
如乐泰UV胶，DYMAX UV胶，DELO UV胶。
•热熔胶也是常用塑料粘接材料。
通过高温把同种或不同种材料联接在一起。
•溶剂胶是塑料粘接常用方法。
主要应用于易溶液塑料。
如ABS，PA，PMMA，PVC，PC 等材料。
一般主些材料可以氯仿或丙酮及其溶液粘接。
对于难溶材料如PP，PTFE，硅橡胶等溶剂胶无法粘接。
•环氧胶应用于塑料料粘接需要改性，并对塑料表面进行处理。
国际市场用于塑料粘接环氧类胶粘剂有LORD305，LORD306，施敏打硬等胶粘剂。
难粘塑料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃和聚四氟乙烯、氟塑料46等含氟类高分子材料。
这些材料很难用胶粘剂很好地粘接，只有通过特殊的表面处理才能达到较好的粘接效果。
(新)第三章 胶接和胶接
（5）、胶接构件有效地减轻了重量 受力均匀，可采用薄壁结构
Ｆ-86Ｄ机减速板铆接改为胶接，重量12.5kg 8kg
某型机机身胶接，重量减轻15%、费用节约25%－ 30%
某预警飞机雷达罩，重量减轻20% （6）、能提高接头的疲劳寿命
胶均匀分布、不会产生局部应力集中、疲劳裂纹 扩展速度慢。 （7）、胶接工艺简单
１、蜂窝夹芯的制造
２、蜂窝夹层结构的装配
第三章 第 59 页
１、蜂窝夹芯的制造
蜂窝夹芯制造的方法：成形法、拉伸法
成形法 先将铝箔压成波纹状，然后将波纹状铝箔叠合胶接起来。
用于：厚度大、刚性大的合金箔、特殊的非正六边形蜂格的 夹芯。
拉伸法 先在铝箔上涂上或印上胶条，然后将铝箔叠合胶接起
来，最后再将叠层拉伸成蜂窝芯。 第三章用第于60：页 铝合金的正六边形或方形蜂格的夹芯。
第三章 第 6 页
第三章 第 7 页
胶膜2500m 密封胶450kg
三、飞机金属胶接结构件的分类
第三章 第 8 页
四、胶接结构典型的型式
第三章 第 9 页
第三章 第 10 页
第三章 第 11 页
铆接的缺点
五、胶接技术的特点
（１） 钉孔对材料的削弱引起应力集中，使疲劳强度 降低；
（２） 结构重量增加； （３） 劳动量大、噪音大； （４） 零件阳极化膜因钉孔而受到破坏； （５） 孔边的裂纹会引起腐蚀，等等。
一、加温加压设备
１、压力机（或热压机） ２、热压罐 ３、加热炉（烘箱）
第三章 第 45 页
１、压力机（或热压机）
第三章 第 46 页
第三章 第 47 页
２、热压罐
第三章 第 48 页
9.5胶接
剪切力
劈裂力
拉伸力
剥离力
9.5.3
胶接工艺
表面 处理
涂胶
胶层 固化
胶接 质量
1.表面处理:是为使被粘物适于胶接或涂布而
对其表面进行的化学或物理处理. 目的: ⑴清除表面污物 ⑵增加表面积和增加表面能 包括: 预清洗、脱脂、打磨和化学处理等
2.涂胶 ⑴对于液体胶粘剂和溶剂型胶粘剂:
9.5.4 胶接在机械制造中的应用
1.量具、刃具的胶接
⑴接长钻头:采用套接接头和无机胶粘剂,可将
钻头与钻柄连接为一体. ⑵胶接刀片:采用机械夹固与胶接相结合的连 接方法,可将刀片固定在刀杆或刀盘上. 2.机床导轨面的胶接与胶补. 3.模具的胶接:采用胶接工艺镶拼制模可简化 工艺,省工、省料. 4.零件和铸件的修补.
9.5 胶接
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胶接:用胶粘剂将被粘物连接在一起. 特点: ①应力集中和变形小 ②工艺简单、生产效率高、成本低. ③提高接头的密封性能 ④耐老化性、耐热性、耐溶剂性均较差 ⑤工艺要求较严,质量较难检验.
9.5.1 胶接基础
1.
胶粘剂固化的机理: ①化学方法:采用固化剂或一定条件使胶粘剂 产生聚合、交联等反应而实现固化的. ②物理方法:是通过乳胶液凝聚、溶液挥发或 熔融体冷却等方式实现固化. 2.胶粘剂胶接的机理:
9.5.2 胶接接头
胶接接头:用胶粘剂把两个相邻的被粘物胶 接在一起的部位. 1.胶接接头的类型: 搭接接头、槽接接头、对接接头 、斜接接 头、角接接头等类型. 使用原则:少用对接,尽量采用搭接或槽接. 2. 胶接接头承受的负荷类型 ⑴剪切力:是在平行于胶层的载荷作用下接头 所承受的作用力.(如图)
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2.1.2 吸附胶接理论
固体表面由于范德华力的作用能吸附液体和气 体，这种作用即为物理吸附。而它是胶粘剂与 被胶接材料间牢固结合的普遍性原因
论结
• 分散：液体胶粘剂分子，借助于布朗运动向被胶接材料表面扩散， 使二者所有的极性基团或链节相互靠近。加强布朗运动的措施有： 升温、加压、降低粘度等。
化学吸附 发生条件
发生化学反应，形成化学键
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• 机械砂磨 • 电晕 • 等离子体 • 化学药剂
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R—CH2OH + HO—木质材料 R—CH2—O—木质材料 + H2O R—CH2OH + HO—纤维素 R—CH2—O—纤维素 + H2O R—CH2OH + HO—木素 R—CH2—O—木素 + H2O
• 无法解释用炭黑作填料的胶粘剂及导电 胶的胶接现象
• 无法解释由两种以上互溶高聚物构成的 胶接体系的胶接现象
• 不能解释温度、湿度及其它因素对剥离
实验结果的影响
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2.1.6 其它胶接理论
极性理论
粘接作用与材料、胶粘剂的极性有关 极性材料要用极性胶粘剂粘接
非极性材料要用非极性胶粘剂粘接
包装工程本科专业方向课《胶合材料学》
第二章 胶接基础知识
西南林学院 郑志锋
2005年10月
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本章主要内容
胶接的各种理论（机械、物理、化学、扩散、静电） 胶接界面化学 影响胶接强度的因素 胶接结构的耐久性 胶粘剂的基本条件 胶粘剂的选择
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2-1 胶接理论
2.1.1 机械胶接理论
在粘接时，胶粘剂分子、链段以及基团会产生微布 朗运动。在运动中，当胶粘剂分子带电荷部分 （通常是带孤对电子或电子的基团，如— OH、—NH2、—CN、—COOH等）与被粘材 料（如金属离子、金属原子、缺电子链节等)带相 反电荷部分之间的距离小于5×10-10时，就会相 互作用形成配价键。由氢离子形成的氢键是特殊 的配价键。配价健有较大的结合能，很难破坏。
网络结构过 渡区的形成
• 扩散
对某些胶接制品的剪切强度不高，而 剥离强度很高的成功解释。
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2.1.4 化学键胶接理论
胶接作用主要是化学键力作用的结果；胶粘剂与被粘物分子间 产生化学反应而获得高强度的主价键结合，化学键包括离子键、 共价键和金属键，在胶接体系中主要是前二者。化学键力比分子 间力大得多
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★配位键实例
①金属的粘接 一般金属原子及其阳离子都是电子接 受体，而粘接金属的胶粘剂分子中都有-CN、OH、-NH2、-COOH等含孤对电子的基团，在 粘接过程中，胶粘剂分子与金属原子或其阳离子 形成配价键。
②橡胶与金属的粘接 天然橡胶无论在硫化前还是在 硫化后，都含有双键（末交联双键）。双键上结 合得比较松弛的电子，可以作为电子供给体与金 属形成配价键。因此，天然橡胶分子中虽然没有 极性基团和孤对电子，但与金属也有一定的粘附 力。
化学键
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2.1.5 静电胶接理论
将被胶接材料和固化的胶粘剂层理想化为电容器，即在胶接 接头中存在双电层，胶接力主要来自双电层的静电引力。静 电引力的产生是相1电荷场相2电荷场相互作用的结果。
成功地解释了粘 附功与剥离速度 有关的实验事实
• 静电引力（<0.04MPa）对胶接强度的 贡献可忽略不计
通过机械方式（胶钉）产生胶接力；胶钉越多，胶粘剂渗 透得越深，孔隙填充得越满，胶接强度就越高
论结
对多孔性材料的胶接贡献显著，但对非孔性材料的胶接贡献不显著
形成胶钉的关键：液体（流动性）；足够的固体含量
局限性：不能解释许多胶接现象，如孔隙多（表面粗糙）的木材的
胶接 强度比孔隙少（表面致密）的木材的胶接强度低
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结论
胶粘剂与被胶接材料 表面间的距离是产生 胶接力的必要条件
胶接体系内分子接触 区（界面）的稠密程 度是决定胶接强度的 主要因素
物质的极性有利于获得 高胶接强度，但过高会 妨碍湿润过程的进行
必要非充分条件
胶粘剂湿润被胶接材料的表面
产生物理吸附
H2O
高的胶接强度
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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2.1.3 扩散理论
K——波尔兹曼常数
诱导偶极力：由于受到
极性分子电场的作用而
产生的。
EDa1u12R6a2u22
式中： 化率；
ua11,,ua22
——分子极 ——偶极矩
（永久，诱导）
色散力：非极性分子 间的作用力。
EL23II11II22a1R6a2
式中：I1, I 2 ——分子 电离能
互相抵消
在范氏力中 起主要作用
弱界面层理论
从粘接接头被破坏的情况来分析 胶粘剂与被粘表面间形成的薄弱表面层 对粘接强度影响很大，必须尽可能除去
配位键理论
由成键的两个原子中的一个原子 单独提供一个电子对而形成的共价键，称为配价键
广义地讲，凡是电子供给体与电子接受体 相互精选结ppt合形成的化学键，都称配价键。 11
★配位键理论要点
• 吸附力的产生：当分子间距< 5×10-10m时，两种分子便产生吸附 作用，并使分子间距进一步缩短，达到能处于最大稳定状态的距 离，从而完成胶接作用。
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范德华力
偶极力：极性分子间的引力，
即偶极距间的相互作用力。
Ek
2 3
u12 u22 R6 TK
式中：u1, u2 ——偶极矩
R——距离；T——绝对温度
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③极性胶粘剂与非极性材料粘接 以α-氰基丙烯酸 乙酯胶与聚苯乙烯粘接为例，虽然α-氰基丙烯酸 乙酯能溶解聚苯乙烯，产生分子间的扩散作用， 但是极性分子与非极性分子之间很难互相渗透、 互相吸引，因此无法解释它们之间的粘接强度达 9.8×106Pa以上这个事实。配价键理论认为，在 聚苯乙烯分子链节中，由于苯环的存在，可以提 供π电子，同时由于它的影响，与苯环连接的碳 原子的电子云密度就会降低。这样，苯环和-CN 分别与对方带σ电荷的氢原子形成配价键，而且 α-氰基丙烯酸乙酯能溶解聚苯乙烯也为形成配价 键创造了条件。
链状分子所组成的胶粘剂，涂刷到被胶 接材料的表面，在胶液的作用下表面溶胀或 溶解。由于胶粘剂的分子链或链段的布朗运动， 使分子链或链段从一个相进到另一个相中，二者互 相交织在一起，使它们之间的界面消失，变成一个过 渡区（层），最后在过渡区形成相互穿透的高分 子网络结构，从而得到很高的胶接强度。
• 溶解度参数相近