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完美混合 | 双组份胶粘剂在制造业的应用

 

专家认为,双组份胶粘剂技术正在与传统粘接方式的竞争中逐步取得胜利。能够有利于环境保护是其竞争胜利的一个关键因素,尤其在环境保护条例日益趋严的大背景下。一个成功的成本集约型双组份胶粘剂技术是过程可再现的、混合配比趋于完美的。


在现今的生产制造中,胶粘剂技术已经是一项非常重要的技术了,为各种复杂的粘接任务提供解决方案,并逐渐取代传统的粘接技术,如钎焊和焊接或使用螺钉和铆钉。对提高能源利用率、减少原材料浪费、加强产品耐用性和提高使用安全性的需求不断增长促进了胶粘剂技术的发展。


例如,由于混合材料的使用增加,在轻型结构的发展中胶粘剂技术已不可或缺。当原材料资源越来越短缺、环境问题日益增多的矛盾不和调和时,必定会采取法定的限制手段,所以轻质结构是将环境问题和经济需求的必然结果。整个运输业,无论是汽车、铁路、航空或航天都在找寻兼顾技术和经济的合适的制造方式以得到能够减少燃料消耗的轻质结构。


双组份工艺


在这样的背景下,双组份胶粘剂技术在许多情况下发挥着举足轻重的作用,为各种创新方案的实施提供了经济上的可行性,尤其是那些由于轻质结构目的或设计原理而使用多样性材料制造的产品。


材料混合后,无需高压和高温,纯室温条件下的固化反应体现了双组份胶粘剂极大的优势。根据已知的应用需求,有多种配方可供选择;而有些配方可以胜任各种粘接工作并提供最高的耐用性水平。


双组份胶粘剂粘接的质量和长期稳定性不仅仅取决于打胶设备的正确选择,也取决于提供应用所需混合质量要求的混合系统(图1)。


图1:适用于汽车、船舶、风能建设等行业的双组份胶粘剂及密封剂打胶系统。


加工过程中的所需混合要求取决于当时所使用的胶筒系统,比如,某些双组份丙烯酸胶粘剂可以有较高的混合比例公差,而环氧树脂胶粘剂则必须严格按照制造商指定的比例来混合。


由外管和经过机械流量优化的混合单元组成的静态混合管被认为是一种实现双组份胶粘剂连续混合的经济有效的方式(图2)。这些混合管在风能建设、船舶、汽车、航空航天、建筑和电子等高科技行业中提供了高水平的工艺安全性(图3)。

图2:当前最先进的混合管:主要优势在于压降的最小化和接口无泄露风险


图3:双组份混合系统在工业生产中的典型应用领域


胶粘剂厂商通常将两个组份的胶粘剂单独封装在标准的双组份胶筒系统,以确保固化反应会定量地发生在正确的地点和时间(图4)。


图4:600ml 2:1的胶筒系统


然而,双组份胶粘剂技术需求的稳定增长在于从包装到混合的整个价值增长链上的各个过程都在可控的、精确的和可重复的方式中进行。


储存稳定性和使用安全性


最新应用的胶筒系统使用拥有专利技术的封闭系统以确保两个材料组份被可靠地分隔,提供高水平的储存稳定性以避免交叉污染(图5)。


图5:拥有专利技术的单独出口,可有效预防交叉污染,确保出口洁净及最高标准的生产安全性


胶筒和混合管连接系统一一对应,以避免使用不适合的混合管,也使得胶粘剂厂商得以全面控制整个过程。如果整个粘合过程需要被权威机构认证(航空工业普遍现象)或者缺乏粘结时会导致损坏赔偿,这些系统的存在就显得尤为重要。

 

若要达到实际要求的混合质量,必须注意多种因素。譬如,胶粘剂材料的黏性和遵循正确的混合比例也是至关重要的。


应用不同尺寸和不同混合技术的精密混合管才能满足所有潜在客户的需求,并保证安全性和高效率。



小结


工业领域,尤其是运输业,正面临着一系列环境和经济的挑战,而这些挑战需要创新的节能产品和成本集约的生产流程来完成。双组份胶粘剂技术在其中发挥着重要的作用,其成功应用在于胶粘剂施胶系统和混合技术的完美效应。


由于混合质量极大地影响了产品的使用寿命,并因此影响了胶粘剂技术的经济效益,所以从方案开发的最初就应该将优化质量至上的混合技术全方位地纳入考量。