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空气过滤器中的胶黏与表面处理

文章来源:http://www.iwuchen.com/  2018年05月12日  点击数:2139

1 胶粘

借助于胶粘剂而实现的连接称为粘接或者胶粘。粘接技术是迄今所有物体连接(包括焊接、铆接、螺接、嵌接和粘接)中历史最悠久的一种。粘接技术随着合成高分子的发展而在现代生活中得到广泛的应用。

但仅凭好的胶粘剂,未必能获得高的粘接强度,这是因为胶接的质量好坏,成功与失败,在很大程度上取决于胶粘的工艺方法。

胶粘的一般工艺过程有确定部位、表面处理、配胶、涂胶、晾置、胶合、清理、停放、固化、后固化、检验、整修等。在空气过滤器的制造过程中,最容易被忽视的就是表面处理。

2 表面处理

表面处理就是用机械、物理、化学等方法清洁、粗糙、活化被粘物表面,以利胶粘剂良好湿润,牢固胶粘。胶粘的表面处理与电镀前和涂漆前的预处理基本相同,其目的都是为了获得最佳的表面状态,有助于形成足够的粘附力。

表面处理的具体方法有表面清理、脱脂去油、除锈粗化、清洁干燥、化学处理、保护处理等。空气过滤器制造过程中后两种一般用不上。表面处理一般根据被粘物表面的结构状态,胶粘剂的品种、强度要求和使用环境来决定所采用的具体方法,可以是一种、两种或几种方法相结合,其中表面清理是不可缺少的方法。

3 表面处理的目的

(1)不管所用材料的质量如何,或者严格控制工艺过程,未经清洁的被粘物是不会粘接的。“清洁”一词是指除去灰尘、污物、油脂,以及为粘接表面进行的专门化学清洁。表面处理的目的之一就是清洁被粘表面,清除被粘表面的尘埃、油污、锈蚀、残渣、型砂、氧化皮、漆膜、蜡、脱膜剂、焊斑、溶剂、水分等。

任何零件的表面,在经过冷加工、热加工、运输及贮存后,都会有一层氧化物、氢氧化物、润滑油、防锈油、脱模剂、灰尘等异物污染层,这些都妨碍胶粘剂对被粘表面的湿润,需要进行适当的处理。空气过滤器中,好多产品的外框是金属框如图1,比如镀锌板、不锈钢板、铝合金、铝板等,这些金属框暴露在空气中,一般都会吸附一定的水分和灰尘。这些内聚强度低、表面能低的污染层和氧化膜将降低胶接强度。胶粘之前,一定要对金属表面进行适当的处理,确保表面无灰尘、无水分、无油污。采用的方法可以根据金属框的实际情况,采用表面清洁或者脱脂除油。

事实证明,表面处理与否,方法如何,其胶粘强度的差异很大,表1为以环氧胶粘接铝合金时不同表面处理方法的胶粘强度。


(2)粗化被粘表面,增加胶粘面积,有利于胶粘剂渗透,增加锚固作用。

因为对胶粘来说,真正光滑的表面并不有利,表面具有适当的粗糙度是比较理想的,这样可以增大胶粘面积,增强机械嵌合作用,从而提高胶粘强度。一般会将被粘材料表面用砂布打磨或喷砂处理,糙化过程就是去除原先存在的表面层。形成新的表面层(净化),而且喷砂表面比抛光表面有更大的实际胶接面积,比如我们在粘接圆筒密封条时(如图2),由于密封条生产工艺的影响,就需要对密封条粘接面进行糙化处理,来提高密封条与金属的粘合力。


无论什么事情都有两面性,如果表面太粗糙,反而会降低胶接强度,因为过于粗糙的表面不能将胶粘剂良好浸润,凹处易残面的空气对胶接不利。

(3)活化被粘表面,通过化学或物理的方法,于表面层引入一些极性基团,使低能表面变成高能表面,惰性表面变成活性表面,难粘表面变成易粘表面。

在这里主要指一些非极性表面,如聚乙(丙)烯、聚四氟乙烯等,在空气过滤器中主要涉及一些塑料件(如图3)材质的选择,一般塑料件材质有PP、ABS、PPO、PS、PVC 等。在满足产品要求的同时,要尽量避免选择一些非极性表面材料,如果选择不合适,就要增加胶粘的成本。而价格无论在哪个行业都是拓展市场的一个重要因素。


(4)表面化学结构

表面的化学组成与结构对被粘材料的胶接性能、耐久性能、热老化性能等都有重要影响,而表面结构对胶接性能的影响往往是通过改变表面层的内聚强度、厚度、孔隙度、活性和表面能来实现的。

在空气过滤器中涉及的主要是一些喷涂面的材质选择(如图4 、图5)。选择合适的喷涂材料和喷涂面,不仅使胶粘更容易,而且能降低胶粘的成本。现在空气过滤器行业竞争比较激烈,价格是大家普遍关心的一个问题,要想降低过滤器的成本,必须从总体出发,综合考虑各种材质的选择,才能既保证产品质量又降低成本,仅仅关注一个方面是不正确的。

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