排查粘接失效,首先要全面了解直至施胶为止的整套工序,包括胶粘剂的涂敷环节本身。
粘接件失效的成因可能很多。在把胶层内的空气当成失效根源之前,请先复核胶粘剂选型、施胶工艺与作业环境,并作必要的修正。
仔细查看粘接区域,往往能找到成因与解决办法的线索。若使用透明胶粘剂或半透明基材,目视检查零件即可轻易发现滞留的气泡。
而当基材不透明时,判断粘接(或密封)失效是否源于胶层内的空气,就要困难得多。
滞留空气导致的粘接失效
结合对整道工序的了解,判断空气究竟从何而来。胶层中出现空气,主要有四类成因:
• 施胶量不足
• 点胶工艺
• 包裹夹带
• 分离回弹
施胶量不足
• 收缩——多数胶粘剂都会有一定程度的收缩,一般是朝着引发固化的方向收缩。例如,离 UV 光源最近的胶先固化,随后离光源较远的胶被拉向已固化的一侧。请检查失效零件上是否有收缩痕迹,并相应调整施胶量或固化工艺。
• 流淌——胶粘剂可能在固化前塌陷或流出预定位置。若产品采用加热固化,热量会降低粘度,导致在开始固化之前就发生流淌。请检查失效零件上是否有流动不均的痕迹。可通过工艺管控来管理零件摆放与加热固化这两类变量;或改用专门设计不流淌的热固化环氧胶。
• 静电位移——部分生产线会产生足以让胶粘剂克服重力、弹离目标区域的静电。这种情况很少见,但在大型塑料件上可以观察到。请向工程部门寻求减少或消除静电的建议。
储存、搬运与点胶——请对照以下检查清单,避免把空气带入胶粘剂系统,以防粘接失效
• 包装与运输——产品应直立存放,避免摇晃。
• 装入点胶设备——视产品粘度而定,可缓慢把胶倒入料罐,或使用可直接放入原包装的压力罐。
• 若使用气压/时间型点胶机,应尽量降低压力,以免空气在胶中形成气泡。
• 若使用回吸阀,应尽量减少回吸量,使点胶一开始打出的就是胶,而非空气。
包裹夹带
• 若点胶轨迹相互重叠,第二层胶的下面可能形成气囊。请调整点胶轨迹,避免胶层交叠。
• 大面积施胶时,应采用蛇形(S 形)轨迹。避免画圈布胶,因为环形布胶会在中心处滞留空气。
• 可在接头设计中留出排气通道,例如榫槽接头中的锥形榫舌。
• 平面与平面粘接时,装配手法是成败关键。应像合上一本书那样把两个平面件贴合起来,而不是把一个零件平压到另一个上面。
分离回弹
仔细查看时若发现胶层呈条纹状,很可能发生了固化前的分离。两个零件在压力下装配时容易出现这种情况:若在达到充分固化之前撤去压力,被压薄的胶虽仍附着在两个零件上,却已无法填满两者之间的间隙。
总而言之,胶层中空气的来源有很多种。解决办法有时很简单——调整点胶轨迹以避免裹气,或改进装配工序即可。点胶设备厂商与胶粘剂厂商都有能力协助您排查这类问题。
如需进一步的帮助与建议,请联系 Permabond。