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如今,许多公司使用特定复合材料来替代传统材料,包括使用结构型胶粘剂来连接不同材料。为了节省这种连接方式的成本,提高产品优异性能,设计师需考虑一系列新变量:接头设计/粘合剂装配, 要求装配时间, 表层准备/胶层厚度, 异种材料热膨胀, 成本效率,屈服应力和理想失效模式。
碳纤维复合材料车部件
碳纤维复合材料车部件
如今,许多公司使用特定复合材料来替代传统材料,包括使用结构型胶粘剂来连接不同材料。为了节省这种连接方式的成本,提高产品优异性能,设计师需考虑一系列新变量:接头设计/粘合剂装配, 要求装配时间, 表层准备/胶层厚度, 异种材料热膨胀, 成本效率,屈服应力和理想失效模式。
接头设计/胶粘剂装配
粘合接头设计时需要评估的第一个变量。粘合剂的有效性高度依赖于基片的表面,环境以及应用到接头的压力也会影响胶粘剂的有效性。
三种基本应力类型:张应力、剪切、剥离。
张应力
张应力仅应用于理想的装配应用领域。无任何剥离因素在内,压力或负荷延伸了统一方向的整个黏性面积。 这是很罕见的,因为胶接件容易弯曲,产生一些剥离压力。
剪切应力
另一个比较常见的应力是剪切应力。剪切应力测试将为设计者提供有用的信息。这种应力类型本身可直接导致粘合剂或基片(分层或破损)分离,穿过粘着力时,力量是向着相反的方向拉伸的。当连接两个扁平相似或不同基片时,可应用搭接处。
剥离应力
剥离应力是需要评估的最后一种类型应力。一般而言,测试时,使用刚性或柔性材料,可产生剥离应力。由于粘合物分离,传至粘合胶层,粘合接头一边的压力可出现故障。一般情况下,剥离强度比剪切强度要低,因为破损点局限于粘合剂的边缘,一旦出现故障,仅较少的压力就可导致故障逐渐延伸。因此,当胶接件对剪切应力起反应时,剥离应力消除后,产生了有效的粘合接头。如果无法避免剥离应力,可评估或选择更多具有持久性应用的剥离应力的柔性胶粘剂。 |
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