膠粘技術(shù)除了具有簡便、快捷、高效、價廉等特點外,還可以粘接一些其它連接方式無法連接的材料或結(jié)構(gòu),如實現(xiàn)金屬與非金屬的粘接,克服鑄鐵、鋁焊接時易裂和鋁不能與鑄鐵、鋼焊接等問題。并能在有些場合有效地代替焊接、鉚接、螺紋連接和其它機械連接。目前,膠粘劑的應(yīng)用已滲入到國民經(jīng)濟中的各個部門,成為工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的技術(shù),在高技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用也十分廣泛,如據(jù)報導(dǎo):國外在生產(chǎn)一輛汽車中要使用5～10kg膠粘劑;一架波音飛機的粘接面積達到2400m2;一架宇航飛機需要粘接30000塊陶瓷片。
膠粘劑的分類和膠粘技術(shù)的發(fā)展
本世紀初,由于各類合成樹脂和合成橡膠的研制成功,特別是一些具有代表性的聚合物如酚醛樹脂、脲醛樹脂、不飽和樹脂、環(huán)氧樹脂、氯丁橡膠等的投產(chǎn)和商品化,促使了近代膠粘劑和膠粘技術(shù)的迅速發(fā)展。八十年代以來,膠粘劑與膠接技術(shù)進展顯著,新的性能優(yōu)異的膠粘劑不斷出現(xiàn),且由于獨特的膠粘技術(shù),使其具有非凡的多功能,能夠?qū)崿F(xiàn)多重目的。因此,得到了更為廣泛的應(yīng)用。膠粘劑的分類方法很多,尚不統(tǒng)一,常用的有:
1)按化學成分分類:這是一種比較科學的分類方法,它將膠粘劑分為有機膠粘劑和無機膠粘劑。有機膠粘劑又分為合成膠粘劑和天然膠粘劑。合成膠粘劑有樹脂型、橡膠型、復(fù)合型等;天然膠粘劑有動物、植物、礦物、天然橡膠等膠粘劑。無機膠粘劑按化學組份有磷酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、硼酸鹽等多種。
2)按形態(tài)分類:可分為液體膠粘劑和固體膠粘劑。有溶液型、乳液型、糊狀、膠膜、膠帶、粉末、膠粒、膠棒等。
3)按用途分類:這可分為結(jié)構(gòu)膠粘劑、非結(jié)構(gòu)膠粘劑和特種膠粘劑(如耐高溫、超低溫、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、導(dǎo)磁、密封、水中膠粘等)三大類。
4)按應(yīng)用方法分類:有室溫固化型、熱固型、熱熔型、壓敏型、再濕型等膠接劑。為適應(yīng)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會生活對膠接技術(shù)的需要,各國在開發(fā)膠粘劑品種方面都化了很大的功夫,發(fā)展迅速,出現(xiàn)了一些快固化、單組份、高強度、耐高溫、無溶劑、低粘度、不污染、省能源、多功用等各具特點的膠粘劑。在合成膠粘劑方面,利用分子設(shè)計開發(fā)高性能膠粘劑;采用接技、共聚、摻混、互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物(IPM)等技術(shù)改善膠粘劑的性能。對于膠粘機理的研究有了新的進展;施膠設(shè)備和工具也有了新的發(fā)展。如膠粘與機械相結(jié)合的連接方式、膠粘與電刷鍍等技術(shù)結(jié)合,形成了新的復(fù)合修復(fù)技術(shù)等。八十年代以來,我國的膠粘劑和膠粘技術(shù)發(fā)展也很快,品種增多,產(chǎn)量增大,質(zhì)量也有很大提高,不少膠粘劑的質(zhì)量和性能,達到甚至超過了世界同類先進產(chǎn)品。這里以天工“超金屬”修補劑為例, 從一個側(cè)面反映我國膠粘劑和粘接技術(shù)的發(fā)展。天工“超金屬”修補劑是由高分子聚合物與金屬粉、陶瓷粉、纖維及固化劑組成的雙組份復(fù)合材料,也稱之為“高分子合金”。它具有優(yōu)異的物理機械性能、耐磨性、耐腐蝕性,其綜合指標已可與國外同類產(chǎn)品相媲美;品種有通用型、耐磨型、減摩型、耐腐蝕型、快速固化型、濕面修補型、高強度型、導(dǎo)電型等九個系列26種修補劑,可適應(yīng)不同條件和要求的粘接和修補。
天工“超金屬”修補劑的應(yīng)用和效果
1)在設(shè)備維修中的應(yīng)用當設(shè)備零件發(fā)生磨損、破裂、腐蝕、劃傷、斷裂以及油箱、水箱、管道等漏油、漏水、漏氣時,一般均可用粘接技術(shù)進行修復(fù)。如用TG103鋼質(zhì)修補劑修復(fù)北京首鋼從德國進口的 1000t快鍛機,用TG301減摩修補劑為天津航道局修復(fù)了從日本進口的215挖泥船液壓缸,用TG801高強度結(jié)構(gòu)膠修復(fù)坦克變速箱軸承孔,用 TG406、TG416耐腐蝕修補劑修復(fù)化工設(shè)備的反應(yīng)釜等均取得了成功,獲得了用戶的好評。在武漢市,我們對從德國進口的二手設(shè)備1800t水壓機的核心部件:嚴重磨損(單邊磨損平均達1.5～2mm)的主柱塞(直徑Φ879mm、長3130mm)、導(dǎo)套(直徑Φ875mm、長500mm)、壓套(直徑 Φ876.5mm、長210mm)進行粘涂修復(fù),修復(fù)成本僅為新品的1/20～1/25,且修復(fù)時間只用了幾天,為早日投產(chǎn)爭取了時間。對于儲油、儲氣罐、化工設(shè)備的密封堵漏;對于鋁合金、鑄鐵箱體、塑料、玻璃鋼零件的破裂。使用傳統(tǒng)的焊接、鉚接、刷鍍、熱噴涂等辦法難以解決的,我們用天工“超金屬”修補劑修復(fù),均取得了滿意的效果。如對裝甲車輛發(fā)動機下曲軸箱體、鋁合金變速箱開裂及油管、油箱、水管、散熱器等的滲漏進行修復(fù);為中央電視塔附近供暖設(shè)備的嚴重泄漏,為某廠4GC型鍋爐上的水泵管路穿孔泄漏,用TG518、TG528快速修補劑粘補堵漏,均取得了成功。
2)修復(fù)有缺陷的新零件和給新零件預(yù)涂保護層鑄鐵、鑄鋁、鑄銅零件,常會有鑄造缺陷,如氣孔、沙眼等,至使廢品率達10～30%,甚至達 50%。為挽救有鑄造缺陷的零件,可用TG101、YG111鐵質(zhì)修補劑、TG103鋼質(zhì)修補劑對鑄鐵、鑄鋼件的大缺陷進行修補,對細小氣孔、砂眼則可用 TG102鐵質(zhì)修補劑進行填補;對鋁鑄件的缺陷,一般可用TG104鋁質(zhì)修補劑進行修補;對銅鑄件,則用TG105銅質(zhì)修補劑進行修補。許多工廠應(yīng)用這一粘補修復(fù)技術(shù),使許多鑄件廢品起死回生,有很好的經(jīng)濟效益。還用TG406、TG416耐腐蝕修補劑對氣墊船易腐蝕零部件預(yù)粘涂一層保護層,對零部件起到了保護作用,延長了使用壽命。
3)解決常規(guī)機械加工中難以實現(xiàn)的要求如石墨乳泵中的攪動磁環(huán),精度很高,是由許多N、S極相互交錯的磁鋼組合成的環(huán)形零件。由于磁鋼組合后無法充磁,因此,必須對每一塊磁鋼單獨充磁,且充磁組合后不能過多加工,否則磁性將大大降低。磁鋼的硬度高,加工困難,依靠常規(guī)的機械加工無法解決,使用機械加工和粘接技術(shù)相結(jié)合,很好的解決了這一問題,順利地加工出了達到技術(shù)要求的攪動磁環(huán)。
4)擴大修復(fù)范圍膠粘與其它技術(shù)配合使用,取長補短,能更加充分發(fā)揮各種技術(shù)的特點,擴大修理范圍。如:大型油缸缸套或活塞上的深度拉傷, 可先用TG205耐磨修補劑填補,再用TG918導(dǎo)電修補劑粘涂,最后用電刷鍍在導(dǎo)電修補劑上刷鍍金屬層。這是粘涂技術(shù)與電刷鍍技術(shù)的配合使用,可快速填補劃傷,又能顯露金屬本色。膠粘技術(shù)與機械加固、點焊加固、玻璃纖維布增強等措施相配合,可用于帶溫、帶壓的堵漏密封。如佳木斯一臺美國進口的聯(lián)合收割機的鋁合金變速箱不慎破裂,我們用鋼板加固,并與粘接配合修復(fù),取得了滿意的效果;武漢鋼鐵公司軋鋼機軋輥斷裂,用粘接、機械加固、點焊三種技術(shù)配合修復(fù), 也取得了成功。使用粘接修復(fù)技術(shù),在許多大型設(shè)備的維修和新產(chǎn)品缺陷的修復(fù)中取得了很多成功的經(jīng)驗,獲得了巨大的經(jīng)濟效益,得到了用戶的好評和肯定。如北京房山水泥廠大型風機機軸和軸承配合處嚴重咬傷,現(xiàn)場拆下軸承修復(fù),僅用一天時間,減少了停機時間,為該廠挽回巨大的經(jīng)濟損失。又如北京自來水修造廠的臭氧發(fā)生器羅茨鼓風機中的旋轉(zhuǎn)器,單邊磨損達1mm,嚴重影響風機壓力,采用TG205耐磨修補機直接涂敷固化,再經(jīng)機械加工,僅花數(shù)百元,用2天時間,3 根旋轉(zhuǎn)器就全部修復(fù),取得了顯著的經(jīng)濟效益。從上述使用天工“超金屬”修補劑粘接修復(fù)實例可以證明,粘接技術(shù)在工業(yè)設(shè)備的維修和新產(chǎn)品缺陷的修復(fù)等應(yīng)用中有省時、省力,節(jié)能、節(jié)材、節(jié)約資金等特點,具有十分強大的發(fā)展?jié)摿?必將在我國國民經(jīng)濟各部門建設(shè)中發(fā)揮越來越大的作用。