1、实践教学中的粘接工艺探讨摘 要：针对粘接工艺实践教学中存在的开胶、粘接不牢等现象，从理论上分析了粘接工艺的基本概念和特点，总结了粘接剂的选择策略及常见粘接剂的适用性，详细论述了实践中粘接接头设计和粘接工艺操作步骤，分析了影响粘接质量的因素，并在教学中启发学生客观评价粘接工艺，以便在装备维修中加以合理运用。 下载 关键词：粘接工艺 粘接剂 粘接工艺接头设计 粘接工艺操作流程 粘接工艺质量分析 1.引言 粘接工艺是装配工艺及维修课程教学的重要实践环节，该过程需要“巧妙构思、细心实践”。从实践教学效果来看，粘接工艺中存在的问题是粘接质量不高，主要原因是由于粘接接头设计和粘接工艺操作不当造成的；这也在
2、一定程度上反映出大学生中独生子女生长环境优越、动手能力相对较弱的问题。为了使学生更好地掌握粘接工艺，教学中针对粘接工艺的特点，分析了粘接剂的选用策略及适用性、典型粘接接头的设计方法、粘接工艺操作流程和影响粘接质量的因素，从而使实践效果显著提高，大多数学生掌握了粘接工艺的技巧，为日后装备维修3，4岗位技能需求打下基础。 2.粘接工艺的基本概念和特点 2.1 粘接工艺 粘接是广泛使用的连接方法，将两种相同类型或不同类型的固体，利用介于两者表面另一种物质的作用牢固地结合起来，粘接过程称粘接工艺，介于两固体表面的物质称粘接剂。所涉及的原理包括：化学反应、分子理论、扩散理论、机械理论和静电分析。 2.2
3、 粘接工艺的特点 优点：可连接不同类型的材料；在选择合适的接头设计方式下，粘接面积大，胶分布均匀，应力分布就均匀，有较高的抗拉、抗剪切强度和耐疲劳强度；与焊接相比可在较低温度下粘合，不受冲击，不易产生粘接变形或变形小；粘接接头光滑，有密封和耐蚀性，可满足不同的需要；还能得到特殊性能的粘接接头；用粘接剂时工艺简单，胶粘后修整工作较少，成本低；可将材料连接到非常薄的金属零件上，为其它连接方法所不能替代；重量轻；简化了设计量。 缺点:多数(合成树脂)粘接剂有毒和刺激性，且易损坏、老化；抗剥离和耐冲击性较差；检验较为困难；需要加热或压力设备；表面处理对于某些特殊情况较为复杂；固化时间较长。 3.粘接剂
4、的种类及选择策略 3.1 粘接剂的种类 （见图 1） 3.2 粘接剂必备的特性 容易流动；能充分浸润被粘物体的表面，以利于填充其表面的凹凸；能通过物理或化学作用发生固化，与被粘物体牢固结合。 3.3 粘接剂的选择策略 1)根据固化所需时间和温度选择粘接剂的种类；2)根据粘接强度(即固化后胶层应具有的强度和韧性)选择粘接剂的成份；根据粘接物所处的环境选择粘接剂的性能参数，如：温度变化的最大范围决定选择粘接剂的膨胀系数和收缩率；3)振动情况决定选择粘接剂的成份、性能（浸透力强、浸润表面）；4)载荷应力决定选择粘接剂具有的性能；根据应用的难易程度和形式选择粘接剂的使用条件。 4.常见粘接剂及适用性分
5、析 4.1 环氧树脂类粘接剂 以环氧为本体，适量加入硬化剂和增塑、增韧剂而成，主要特点：强度高、耐热、耐腐蚀，适于高强度的金属粘接。 4.2 甲醇类粘接剂 以甲醇为主体，填加硬化剂和填料等制成，粘接强度较高，但耐热性较差。适于钢、铝、胶木、玻璃、陶瓷等物质的粘接。 4.3 有机玻璃粘接剂 主要成份是二氯乙烷，其粘接强度接近母材本身强度。 4.4 快干胶 主要代表有 501、502，特点是瞬间即合，适于金属、非金属等材料的粘接。 此外，其它需在特殊场合应用的胶如导电胶等，可查手册或资料选购。 5.粘接工艺的接头设计 粘接接头应设计为沿粘接面的最大强度方向承受应力，即粘接面大，所受应力就分散。实践
6、中粘接接头设计归纳为图 2 所示： 6.粘接工艺操作流程 粘接工艺操作流程如图 3 所示： 6.1 配胶或选胶: 配(选)胶应考虑需粘接部位的性质、特点，并以此决定胶的成份配比，实施时注意充分拌匀。签于市面上胶的种类多、适用范围广，根据选择策略满足不同应用要求。 6.2 表面处理： 包括清扫和打毛，以便于粘接剂的浸润和增加接触面积，清扫视情况不同可进行清洗或扫除，如用汽油清洗油污，用酒精清洗污物；之后进行打磨，使其表面粗糙，粗糙度不够的表面还可进行专门处理，如喷砂、磨毛等。 6.3 涂胶与晾置： 将表面处理后需粘接的物面均匀涂复一层粘接剂，根据粘接面大小采用适当工具涂胶。如：滚轴涂胶适用于大型
7、平面板，涂后必须晾置，但晾置时间应依据胶的不同情况按工艺要求操作。 6.4 固化： 固化就是使被粘接面与胶层充分粘附，到达一定的剪切强度。要素：压力、温度与时间。压力指压在粘接接头两面的力，目的是增大粘接面，排除间隙气体，保持被粘物的相对位置，胶层密致而均匀。温度和时间对胶层的固化起一定的作用，必须根据不同胶来选择最佳效果。 7.粘接工艺质量分析 影响粘接质量的因素包括：粘接剂的选择不当、接头设计不当、操作工艺不当。 7.1 粘接剂的选择：必须考虑适于不同的材料和使用条件，严格按选用策略进行。 7.2 接头设计：接头设计不当可造成接头承受应力能力下降，根据应用环境和粘接材料性质采用合适的接头设
8、计是粘接工艺成败的关键因素之一。7.3 粘接面状态：材料表面状态、性质决定了胶的选用、配制和工艺。因而粘接面状态对粘接质量有一定作用。 7.4 粘接工艺：工艺步骤操作不当，如未清洗干净，温度、湿度、时间掌握不当，加压不当或不够，用胶量不当等都会产生粘接质量问题。 8.结语 教学中分析了粘接工艺的特点，粘接剂选用策略及适用性、典型粘接接头的设计方法、粘接工艺操作流程和影响粘接质量的因素，从而使实践效果显著提高；同时也启发学生客观评价粘接工艺，进而得出：粘接工艺是连接工艺之一，选择连接工艺时须对连接处强度要求、所受负载的类型和方向、是否易于修正、外观如何、可靠性要求、便于检测等方面综合考虑。按照粘接工艺接头设计和操作步骤巧妙构思、细心操作，可获得一定的连接强度、美观的外形，因而适用范围广，并且便于目测，能达到机械连接和钎焊所不能达到的效果；但维修起来不如螺钉连接方便；抗应力强度不如机械连接和钎焊。 参考文献： 张伟.电子设备装配维修工艺,第二炮兵工程学院自编教材,2002,3:P18-39 王天曦,李鸿儒,王豫明.电子技术工艺基础J.清华大学出版社,2009,8:P294-334 曹小平,林晖.装备维修战略学J.国防工业出版社,2008,5:P1-31 王汉功,赵文珍.修复工程学J.机械工业出版社,2002,1:P220-240
