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題。在此情況下,有必要對連接與固定的接頭形式和連接方式進行合理的選擇。一般來說,可以采用鉚釘、螺栓或螺釘等機械連接方式,也可以采用合適的粘結劑體系進行粘接,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制品常用的機械連接方式螺栓(釘)連接時應注意螺紋體系的選擇,包括螺紋粒度、螺紋夾角。另外,模內成型螺紋嵌件常被毛刺阻塞,常需對螺紋進行攻絲。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,一般采用鋁質或銅質鉚釘,也可采用鋼質。其直徑至少為5mm,且不能直接施壓于制品表面,需用墊圈來避免孔周撕裂。孔間距離至少應為3個孔徑長,同時保證距制品邊緣至少有3個孔徑的距離。
相對機械連接來說,粘接具有以下優點:減輕結構重量,外觀平整光滑;改善疲勞強度;適應性強,最適合薄壁部件的連接;粘接工藝簡單,可縮短生產周期。在SMC制品粘接中,主要問題是接頭的設計,粘結劑的選擇與配制以及粘接面的處理。粘接接頭的設計好壞直接影響到粘接性能與強度,一般的原則是:保證粘接面上應力分布均勻;將應力減少到最小限度,使之純粹受拉力和剪力;盡可能擴大粘接面積。最好的結構是插接,其次是搭接和斜接。
SMC制品的粘接通常使用以下3種粘結劑體系:1、環氧/胺類體系 2、聚酯/填料體系 3、雙組分聚氨酯體系。
環氧/胺類體系具有非常高的粘強度,但常需要在實際固定時間內加熱;聚酯粘結劑很常用,具有經濟與快固的優點,但有收縮率大的缺點,制品易變形;聚氨酯體系具有良好粘接強度和快速固化的優點,使用時不需表面研磨處理,所以被人們普遍接受。
在SMC制品實際粘度過程中,都力求獲得一個均勻的薄的膠粘層,厚度一般控制在0.05-0.15mm之間。過厚的膠粘層,會降低剪切強度和內聚強度,且易產生蠕變,導致粘接強度下降;過薄的膠粘層,易造成缺膠現象,同樣會致使接頭強度下降。實驗證明,SMC制品的粘接強度與表面粗糙度有關,與粗糙表面的幾何形狀也有密切關系。一般SMC制品表面預先需進行噴砂處理,這樣可大大提高粘接強度。另外,為保證獲得良好的粘接強度,粘接面須潔凈、堅實,常用丙硐等溶劑預先擦洗。
SMC制品粘接工藝過程為:粘接面的處理---粘結劑的選擇與配制----涂布---晾置-----疊合----定型、固化。
粘接也存在一些缺點,如工作溫度范圍不高;膠層剝離強度較低,粘接質量易受不同因素影響;產品性能的分散性較大;沒有可靠的檢驗方法;粘結面的處理及瞇接過程控制須嚴格;有些瞇結劑還要求特殊夾具和加熱加壓設備。因此,經常設計成混合連接形式,即在SMC制品接頭上,采用粘接與某一種機械連接的混合連接方法,既利用了粘接的優越性,又保證了接頭的足夠強度和可靠性。
一般有粘接—鉚接,粘接—螺栓連接,粘接-點焊連接等形式,其中粘接-鉚接是SMC制品最常用的連接與固定形式。根據工藝上的先后次序,混合連接可以有兩種類型:
以粘接—鉚接形式為例,一種類型是將接頭按正常的粘接工藝進行操作,待膠層完全固化后,再在要位置打鉚釘。這種方法可得到強度較高的接頭,但要求粘結劑柔韌性好,以便承受鉚接時的振動,最好用壓鉚。
另一種類型是在粘接施工前,先定好鉚接位置,鉆好孔,粘接后再進行了鉚接。最后固化。這樣,可以借助鉚釘的壓力而不需另加壓,而且粘接零件的相互位置準確性易保證,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,可能影響粘接質量。若接頭要密封,可以預先在鉚釘上涂一層膠再行鉚接。