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碳纖維復合材料與金屬和其他基材的粘合

發布時間: 2023年04月12日

作為復合材料加工的一部分，有需要將復合層壓板片粘合到金屬和其他各種基材上。處理必要多個步驟來實現組件陣列之間的成功連接或結合。一樣平常來說，對于金屬/木材到復合外觀，請遵循以下重要步驟：

復合材料二次粘合的外觀預備可以從層壓板固化開始或在復合材料的最后鋪層過程中開始。

（可選）在鋪層過程中：作為外觀預備的一個選項，將最后一層復合織物放置在工具上，可以在現有層的頂部施加一層薄的編織玻璃纖維捐軀層，在固化后將進行二次粘合過程。這對于該過程不是強制性的，但將削減在二次粘合期間外觀預備期間纖維損壞底層的機會。

除了玻璃纖維外，還可以選擇將“剝離層”放置在最終層的外觀上，從而為固化的復合材料提供同等的、無光澤的外觀光潔度。這將為粘合提供更好的外觀，并在固化過程中減輕復合材料上多余的外觀樹脂。剝離層適用于大多數復合固化方法。

一旦為模具剝離復合材料組件，并且邊緣已去除鋒利邊緣的飛邊，并修剪到粘合所需的尺寸，最佳實踐是消滅復合材料中在上述任何過程中蘊蓄的任何潛在外來碎屑或油.

消滅修復區域的所有污染物，并確保清潔的工作外觀用于二次粘合。外觀處理過程是該過程中最緊張的部分。它用于增長 2 個粘合組件的外觀積并最大限度地發揮其持久粘合的潛力。簡單地清潔該區域不會讓粘合劑在固化過程中“捉住”零件外觀。

所需物品： 220-400 粒度砂紙、異丙醇（清潔劑）、無絨布、乳膠/丁腈手套
（使用 60 或 80 粒度砂紙可能會太磨蝕并導致復合部件上的底層纖維損壞）金屬部件上使用更高的粒度并不那么緊張。

細致：假如車間真空吸塵器很方便，建議在打磨過程中使用，以保持區域清潔，由于樹脂被打磨掉。

將 2 個組件放在一路，未來將它們放在一路，標記區域并將掩蔽膠帶或 Flashbreaker 膠帶 (~.100") 放置在外觀之外。輕輕打磨兩個外觀的計劃粘合區域。假如用碳纖維復合材料粘合，打磨直到外觀開始變黑，由于碳纖維復合材料層會暴露出來。不要超出這個范圍。對于芳綸和玻璃纖維，很難分辨何時打磨到纖維中。對于 Kevlar，假如磨損的外觀很顯明，則 Kevlar 織物層已被打磨成層。作為最佳實踐，從固化的復合材料外觀和沙子上去除任何光澤或“閃光”，直到干燥時達到無光澤的外觀。

使用噴水瓶對預備好的區域進行“破水測試”。將水噴在零件的未預備好區域。請細致，水會成珠狀，這不是一個可以看到粘合的區域，但會提供失敗的破水測試的樣子。將水噴到預備好的區域，細致到預備好的外觀有一條明確的線照舊沒有線？該部件可能已預備好使用粘合劑進行二次粘合。不了解此過程的工作原理或作用。

使用浸有酒精的無絨布擦拭外觀直至清潔。最佳做法是將布折疊成四個部分，并在每個干凈部分的外觀上擦拭一次，直到沒有灰塵或松散的樹脂被拾起。

將掩蔽膠帶貼在任何不想粘膠的區域。這僅用于一樣平常清理，由于一些粘合劑會流淌，可能會導致溢出，必要在粘合后通過打磨手段處理。

二次鍵合

細致：假如與木材粘合或使用木材作為粘合基材，請勿使用經過處理的木材或膠合板。它不會與復合材料充分結合。未經處理的木材可成功用于二次粘合。使用“Coosa Board”，一種帶有玻璃纖維加強層的高密度聚氨酯泡沫，將是木材的替換選擇。

無數種樹脂和粘合劑可用于很多二次粘合和基材外觀。對于很多簡單的家庭修復，基于環氧樹脂的體系幾乎可以粘合到任何外觀。但是，對于承重結構，建議使用結構或增韌粘合劑。事實證實，結構粘合劑可以消弭一系列應用中對緊固件的需求。對于間隙添補或彎曲/復雜的外觀，觸變粘合劑將比標準的“流動”粘合劑更好地粘附在外觀上。研究每個制造商的細節取決于零件設計。每個制造商可能都有特定的粘合劑，在用于特定基材、溫度需求和強度要求時結果最佳。常用的航空和通用粘合劑可在所需工具部分找到。

通常，不同的粘合劑會根據預算、最終用途、溫度和結構需求達到所需的結果。細致：在這些過程中必要細致適用期/工作期。留出所需的申請時間。建議等待混合，直到外觀預備好應用。

戴上干凈的丁腈/化學手套，使用秤在不同的量杯中測量 A 部分和 B 部分所需的粘合劑量。在預備粘合之前不要混合。（用于粘合裝配的機械/附加壓力，假如使用，也應處于可以使用的狀況）特定粘合劑的應用可能會有所不同，但在將所需量的 A 部分混合到 B 部分（每體積）時大多相似使用舌頭克制劑或油漆棒以精確混合粘合劑。使用輕刷將粘合劑涂在兩個粘合外觀上。

將粘合劑涂在兩個外觀上后，將零件放在一路。根據零件的粘合體例，建議使用任何額外的施加壓力，無論是機械壓力照舊重力壓力。一些選項包括真空袋裝、機械壓力（例如夾子）或簡單地將沙袋（加重袋）放在由離型膜或等效物隔開的配合外觀上。這將有助于粘合實現將基材保持在一路以達到其設計目的的目標。假如沒有增長壓力，粘合劑可能無法精確密封或無法達到所需的質量規格。

固化粘合劑到制造商的規格。細致：對于一些室溫固化的環氧樹脂或塑料樹脂，一些烤箱固化的粘合劑可能會超過使用溫度。粘合劑選擇的細節對于二次粘合過程至關緊張。

固化后，去除任何掩蔽物并用酒精清潔多余區域和/或根據必要進行輕微的濕磨。警惕不要造成任何纖維損傷。

使用 ABS 塑料粘合，這個過程就沒有那么簡單了。ABS 塑料幾乎就像粘合到脫模劑上一樣。然而，如許做并不是最佳實踐，通過化學方法可以將其粘合并獲得令人寫意的效果。很多基于環氧樹脂的體系可用于將各種基材粘合到塑料上。

對塑料外觀進行脫脂以去除外觀松散的污染物。最常見的是，這可以通過使用浸泡在異丙醇中的無絨布來實現。最佳做法是將布折疊成四個部分，并在每個干凈部分的外觀上擦拭一次，直到沒有灰塵或松散的樹脂被拾起。

用 220 號砂紙輕輕打磨外觀。目標是在舛錯塑料造成任何損壞的情況下實現略微粗糙的外觀。研磨塑料后，使用浸有丙酮或異丙醇的無絨布去除所有污染物。

ABS 火焰處理：使用來自火炬或其他氣體火焰的火焰，將塑料暴露在火焰中幾秒鐘以氧化外觀并與 ABS 外觀反應，從而產生更高的粘合外觀能。應細致不要讓外觀燒焦或使塑料變形或翹曲。
讓外觀冷卻并按照上面的二次粘合程序所示涂上所選的環氧基粘合劑。

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