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如今,許多公司使用特定復合材料來替代傳統(tǒng)材料,包括使用結構型膠粘劑來連接不同材料。為了節(jié)省這種連接方式的成本,提高產(chǎn)品優(yōu)異性能,設計師需考慮一系列新變量:接頭設計/粘合劑裝配, 要求裝配時間, 表層準備/膠層厚度, 異種材料熱膨脹, 成本效率,屈服應力和理想失效模式。
碳纖維復合材料車部件
碳纖維復合材料車部件
如今,許多公司使用特定復合材料來替代傳統(tǒng)材料,包括使用結構型膠粘劑來連接不同材料。為了節(jié)省這種連接方式的成本,提高產(chǎn)品優(yōu)異性能,設計師需考慮一系列新變量:接頭設計/粘合劑裝配, 要求裝配時間, 表層準備/膠層厚度, 異種材料熱膨脹, 成本效率,屈服應力和理想失效模式。
接頭設計/膠粘劑裝配
粘合接頭設計時需要評估的第一個變量。粘合劑的有效性高度依賴于基片的表面,環(huán)境以及應用到接頭的壓力也會影響膠粘劑的有效性。
三種基本應力類型:張應力、剪切、剝離。
張應力
張應力僅應用于理想的裝配應用領域。無任何剝離因素在內(nèi),壓力或負荷延伸了統(tǒng)一方向的整個黏性面積。 這是很罕見的,因為膠接件容易彎曲,產(chǎn)生一些剝離壓力。
剪切應力
另一個比較常見的應力是剪切應力。剪切應力測試將為設計者提供有用的信息。這種應力類型本身可直接導致粘合劑或基片(分層或破損)分離,穿過粘著力時,力量是向著相反的方向拉伸的。當連接兩個扁平相似或不同基片時,可應用搭接處。
剝離應力
剝離應力是需要評估的最后一種類型應力。一般而言,測試時,使用剛性或柔性材料,可產(chǎn)生剝離應力。由于粘合物分離,傳至粘合膠層,粘合接頭一邊的壓力可出現(xiàn)故障。一般情況下,剝離強度比剪切強度要低,因為破損點局限于粘合劑的邊緣,一旦出現(xiàn)故障,僅較少的壓力就可導致故障逐漸延伸。因此,當膠接件對剪切應力起反應時,剝離應力消除后,產(chǎn)生了有效的粘合接頭。如果無法避免剝離應力,可評估或選擇更多具有持久性應用的剝離應力的柔性膠粘劑。 |
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