SMC制品的連接與固定工藝
SMC部件之間的組合裝配和SMC制件與鄰近部件的配合銜接等,都涉及到連接與固定的問(wèn)題。在此情況下,有必要對(duì)連接與固定的接頭形式和連接方式進(jìn)行合理的選擇。一般來(lái)說(shuō),可以采用鉚釘、螺栓或螺釘?shù)葯C(jī)械連接方式,也可以采用合適的粘結(jié)劑體系進(jìn)行粘接,或使用上述兩種混合的連接方式。
目前,SMC制品可行的接頭形式很多。
SMC制品常用的機(jī)械連接方式螺栓(釘)連接時(shí)應(yīng)注意螺紋體系的選擇,包括螺紋粒度、螺紋夾角。另外,模內(nèi)成型螺紋嵌件常被毛刺阻塞,常需對(duì)螺紋進(jìn)行攻絲。螺紋嵌件的固定形式直接影響到SMC制件連接與固定的牢固程度。鉚釘連接(即鉚接)廣泛用于SMC制品的連接,一般采用鋁質(zhì)或銅質(zhì)鉚釘,也可采用鋼質(zhì)。其直徑至少為5mm,且不能直接施壓于制品表面,需用墊圈來(lái)避免孔周撕裂。孔間距離至少應(yīng)為3個(gè)孔徑長(zhǎng),同時(shí)保證距制品邊緣至少有3個(gè)孔徑的距離。
相對(duì)機(jī)械連接來(lái)說(shuō),粘接具有以下優(yōu)點(diǎn):減輕結(jié)構(gòu)重量,外觀(guān)平整光滑;改善疲勞強(qiáng)度;適應(yīng)性強(qiáng),最適合薄壁部件的連接;粘接工藝簡(jiǎn)單,可縮短生產(chǎn)周期。在SMC制品粘接中,主要問(wèn)題是接頭的設(shè)計(jì),粘結(jié)劑的選擇與配制以及粘接面的處理。粘接接頭的設(shè)計(jì)好壞直接影響到粘接性能與強(qiáng)度,一般的原則是:保證粘接面上應(yīng)力分布均勻;將應(yīng)力減少到最小限度,使之純粹受拉力和剪力;盡可能擴(kuò)大粘接面積。最好的結(jié)構(gòu)是插接,其次是搭接和斜接。
SMC制品的粘接通常使用以下3種粘結(jié)劑體系:1、環(huán)氧/胺類(lèi)體系 2、聚酯/填料體系 3、雙組分聚氨酯體系。
環(huán)氧/胺類(lèi)體系具有非常高的粘強(qiáng)度,但常需要在實(shí)際固定時(shí)間內(nèi)加熱;聚酯粘結(jié)劑很常用,具有經(jīng)濟(jì)與快固的優(yōu)點(diǎn),但有收縮率大的缺點(diǎn),制品易變形;聚氨酯體系具有良好粘接強(qiáng)度和快速固化的優(yōu)點(diǎn),使用時(shí)不需表面研磨處理,所以被人們普遍接受。
在SMC制品實(shí)際粘度過(guò)程中,都力求獲得一個(gè)均勻的薄的膠粘層,厚度一般控制在0.05-0.15mm之間。過(guò)厚的膠粘層,會(huì)降低剪切強(qiáng)度和內(nèi)聚強(qiáng)度,且易產(chǎn)生蠕變,導(dǎo)致粘接強(qiáng)度下降;過(guò)薄的膠粘層,易造成缺膠現(xiàn)象,同樣會(huì)致使接頭強(qiáng)度下降。實(shí)驗(yàn)證明,SMC制品的粘接強(qiáng)度與表面粗糙度有關(guān),與粗糙表面的幾何形狀也有密切關(guān)系。一般SMC制品表面預(yù)先需進(jìn)行噴砂處理,這樣可大大提高粘接強(qiáng)度。另外,為保證獲得良好的粘接強(qiáng)度,粘接面須潔凈、堅(jiān)實(shí),常用丙硐等溶劑預(yù)先擦洗。
SMC制品粘接工藝過(guò)程為:粘接面的處理---粘結(jié)劑的選擇與配制----涂布---晾置-----疊合----定型、固化。
粘接也存在一些缺點(diǎn),如工作溫度范圍不高;膠層剝離強(qiáng)度較低,粘接質(zhì)量易受不同因素影響;產(chǎn)品性能的分散性較大;沒(méi)有可靠的檢驗(yàn)方法;粘結(jié)面的處理及瞇接過(guò)程控制須嚴(yán)格;有些瞇結(jié)劑還要求特殊夾具和加熱加壓設(shè)備。因此,經(jīng)常設(shè)計(jì)成混合連接形式,即在SMC制品接頭上,采用粘接與某一種機(jī)械連接的混合連接方法,既利用了粘接的優(yōu)越性,又保證了接頭的足夠強(qiáng)度和可靠性。
一般有粘接—鉚接,粘接—螺栓連接,粘接-點(diǎn)焊連接等形式,其中粘接-鉚接是SMC制品最常用的連接與固定形式。根據(jù)工藝上的先后次序,混合連接可以有兩種類(lèi)型:
以粘接—鉚接形式為例,一種類(lèi)型是將接頭按正常的粘接工藝進(jìn)行操作,待膠層完全固化后,再在要位置打鉚釘。這種方法可得到強(qiáng)度較高的接頭,但要求粘結(jié)劑柔韌性好,以便承受鉚接時(shí)的振動(dòng),最好用壓鉚。
另一種類(lèi)型是在粘接施工前,先定好鉚接位置,鉆好孔,粘接后再進(jìn)行了鉚接。最后固化。這樣,可以借助鉚釘?shù)膲毫Χ恍枇砑訅?,而且粘接零件的相互位置?zhǔn)確性易保證,但膠層厚薄不易控制,尤其某些較薄制件部位不易加上壓力,可能影響粘接質(zhì)量。若接頭要密封,可以預(yù)先在鉚釘上涂一層膠再行鉚接。