1. 금속 골격의 표면 처리
좋은 부착력과 내환경성을 얻기 위해 금속 뼈대의 표면 처리는 매우 중요한 부분이다. 접착이 견고하다는 것을 보장하기 위해서는 금속으로 오염된 기름, 녹, 불순물을 제거하고 고무와 금속 골격의 접착 면적을 적절히 늘려야 한다. 금속 골격의 표면 처리는 고무와 금속의 접착 강도와 내구성에 직접적인 영향을 미칩니다. 금속 골격의 표면 처리는 표면 상태를 바꾸고, 깨끗하고 건조하고 거칠며, 활성 표면을 얻고, 접착제 침투, 확산, 침투의 요구 사항을 충족하고, 고무와 금속의 접착 강도와 내구성을 높이는 것이다. 금속 골격의 표면 처리에는 녹 제거, 먼지 제거 및 기름 제거가 포함됩니다.
1..1골격의 표면 샷 피닝
금속 골격 표면의 부식과 먼지는 종종 기계적인 방법으로 처리되는데, 주로 사광, 와이어 브러시 연마, 와이어 바퀴 연마, 선반가공, 스프레이, 샌드 스프레이가 있다. 금속 골격의 강도 및 모양 요구 사항 및 골조 재질의 경도에 따라 적절한 처리 방법을 선택해야 합니다. 우리 회사에서 사용하는 금속 골조 재료는 대부분 경도가 높아서 쇼트 블라스팅 방법으로 녹을 제거하고 먼지를 제거합니다. 강철환이 고속으로 골격 표면에 부딪친 후 골격 표면의 격자가 왜곡되어 골격 표면의 경도를 증가시켜 많은 마이크로구멍을 형성합니다. 스캔글라스에서 볼 수 있듯이, 스프레이 후의 금속 표면은 홈과 모서리 [65433] 스프레이로 가득 차 있으며, 쌍둥이, 결정면 슬립, 결정계 슬립, 확산 크립과 같은 금속 표면의 결정 운동으로 인해 오목한 형태로 존재하는 플라스틱 변형이 많이 발생하고 표면의 거칠기가 증가합니다. 결정계 슬라이딩이 가장 중요하며 표면 전위 밀도가 크게 증가합니다. 또한 수정과 결정립 미세화가 발생하여 소성 변형과 구조적 변화가 발생하고 불안정한 구조가 안정된 상태로 전환됩니다.
쇼트 블라스팅 효과에 영향을 미치고 결정하는 공정 매개 변수는 마루, 마루 모양, 펠렛 크기 및 분포 비율, 펠렛 품질, 펠렛 경도, 쇼트 블라스팅 유량, 속도, 각도, 쇼트 블라스팅 시간, 노즐 (또는 원심 임펠러) 에서 부품 표면까지의 거리 등입니다. 이러한 매개변수는 부품의 쇼트 블라스팅 효과에 직접적인 영향을 미칩니다.
골조 쇼트 블라스팅 처리의 요점과 고려 사항은 다음과 같습니다.
(1) 쇼트는 골판이 너무 얇아 (0.6mm 이하) 변형되기 쉬운 금속 골조에는 적용되지 않습니다.
② 쇼트 블라스팅 과정에서 과도한 쇼트는 금속 골격 표면에 약간의 균열을 일으켜 공작물 사용에 숨겨진 위험을 초래할 수 있으며, [2] 연구에 따르면 과도한 쇼트 블라스팅 (short ripping) 은 본딩 강도에 좋지 않으므로 과도한 쇼트 블라스팅 (short ripping) 을 피해야합니다.
(3) 필요에 따라 적당한 쇼트 블라스팅 시간을 설정하는데, 시간이 너무 길어서는 안 된다. 장시간 투환 후 골격 표면의 더러움이 아직 깨끗이 정리되지 않은 경우, 투환 시간을 연장해서는 안 되며, 산식과 같은 다른 방법을 고려해 볼 수 있다.
④ 스프레이 후 금속 골격의 표면 거칠기가 너무 크거나 너무 작으면 결합 강도가 낮아진다. 매번 스프레이가 끝날 때마다 골격의 표면 거칠기를 검사하여 스프레이 효과를 제어해야 한다.
⑤ 쇼트가 사용하는 강철환의 경도는 적당해야 하고, 경도가 낮고 쇼트 블라스팅 효과가 나쁘며, 경도가 높고 강환이 많이 손실되어 뼈가 손상될 수 있다. 강환의 입자 크기도 적당해야 하는데, 보통 선택 강환의 지름은 0.6 mm ~ 1.0 mm 입니다.
1.2 골격의 표면 청소
금속 부품은 저장, 운송, 절단 및 가공 과정에서 대량의 기름때로 오염될 수 있다. 세제의 용해와 비누화 작용, 그리고 표면활성제의 습윤, 침투, 분산 등의 물리적 작용을 통해 더러움을 녹여 분산시키고 금속 표면을 떠나 세제가 표면을 차지하여 세제가 휘발한 후 깨끗한 표면을 얻게 한다. 뼈 표면의 기름때를 제거하는 세정 방법은 여러 가지가 있는데, 현재 사용되는 세정액은 주로 휘발유, 등유 또는 할로겐을 위주로 하는 유기용제형 세척제이다. 세정액, 주로 산, 알칼리, 소금 등의 화학물질을 함유한 용액으로, 침지 및 세척에 쓰인다. 계면 활성제를 주성분으로 하는 수계 세정제; 표면활성제와 유기용제를 주성분으로 하는 유화 세척제. 그러나 각 방법을 단독으로 사용할 때는 청소 효과가 좋지 않다. 우리 회사는 선용제 세척 후 증기 세척의 2 단계 조합 방식을 채택하여 효과가 이상적이다.
금속 골격 표면 세정 효과에 영향을 미치는 요인이 많고 상황도 복잡하지만 요약하면 다음과 같은 점이 있습니다.
(1) 금속 자체의 재료 유형입니다. 금속 소재마다 금속 구조와 표면 활성이 다르기 때문에 더러움에 부착될 수 있으며 다른 방법이 필요합니다. 예를 들어, 검은색 금속은 비철금속과 매우 다릅니다.
② 금속 표면 상태. 매끄러운 표면은 거친 표면보다 청소하기 쉽다. 또한 모양이 단순한 평평한 표면은 모양이 복잡하고 구부러지고 고르지 않은 표면보다 쉽게 제거할 수 있습니다.
(3) 먼지의 종류와 성질. 더러움의 화학성분, 응집력, 유변 성능은 금속 표면의 부착력에 큰 영향을 미치며 세정 방법도 크게 다르다.
④ 표면 먼지의 수, 농도 또는 두께. 표면의 원래 먼지, 표면의 먼지 분포, 표면 청소 후 먼지의 허용 잔류 등을 고려해야 합니다. 청소 속도는 단위 시간 동안 골격 표면에서 제거되는 더러움의 양입니다. 청소 과정에서 청소 속도는 끊임없이 변화하여 표면의 더러움이 감소함에 따라 감소한다. 일반적으로 전체 청소 과정의 전반부에서는 평균 90 ~ 95% 의 더러움을 제거할 수 있고, 나머지 더러움은 제거하는 데 후반이 걸리며, 마지막일수록 제거하기 어렵다.
⑤ 용액 매체 청소. 유기용제에 따라 기름의 세정 효과가 다르고, 성분과 농도가 다른 화학용액은 기름때가 녹슬고 세척에 효과가 다르다. 일반적으로 용액의 농도와 온도가 높을수록 세척 효과가 좋다.
⑥ 외부 기계 및 물리적 역할. 외부 힘을 증가시켜 표면 청결의 속도를 높이거나 청소 과정을 강화할 수 있다. 예를 들어 휘핑이나 용액의 유동성을 높이면 더러움의 탈락 속도를 높일 수 있다. 용액 매체의 압력을 높이면 용액의 침투성을 증가시켜 때를 표면에서 벗어나게 할 수 있다. 진동이나 초음파 필드를 늘리면 더러움이 느슨해지고 용액 매체에 더 빨리 녹아 세척 속도와 효율성이 크게 향상됩니다.
금속 표면 세척에서 효과적인 용액 세척 매체를 선택하는 것 외에도 표면 청결도의 요구 사항에 따라 빠르고 효율적이며 고품질의 세척 결과를 얻기 위해 필요한 조치를 취해야 한다는 것을 알 수 있습니다.
뼈대 정리 과정의 요점과 고려 사항은 다음과 같습니다.
① 기름의 성질과 특징에 따라 적절한 세척제를 선택하는데, 선택한 세척제는 높은 기름 제거 능력과 골격 표면에서 휘발할 수 있는 능력을 가져야 한다.
② 용제 세척시 세척액의 농도는 세정 효과와 비선형 관계가 있어 세척제의 농도를 증가시켜 세정 효과를 높이는 것은 바람직하지 않다. 한 번의 세정 효과가 좋지 않다면 보통 2 차 세정 방법으로 농도를 늘리지 않아도 좋은 효과를 얻을 수 있다.
(3) 한 번에 세척량이 너무 많으면 안 되고, 씻은 뼈대는 직접 손으로 들 수 없고, 깨끗한 장갑을 끼고 들어야 한다.
④' 수막법' 으로 기름때가 제거되었는지 점검하는 것은 세척 효과를 제어하는 간단하고 믿을 수 있는 방법이다.
접착 방법 및 기술
현재 일반적으로 사용되는 고무와 금속의 접착 방법은 하드 본딩, 황동 본딩, 접착제 및 직접 본딩 [3] 입니다. 접착 방법은 그 공예가 간단하고 신뢰성이 높기 때문에 광범위하게 응용되었다. 페놀수지, 폴리이소시아네이트, 할로겐중합체는 접착제에 일반적으로 사용되는 세 가지 주요 기체 재료입니다. 가장 널리 사용되는 접착제 시스템은 미국의 Chemlok 시리즈로 바닥 페인트와 상단 페인트로 나뉜다. Chemlok205 와 같은 프라이머의 주성분은 페놀수지로 금속 표면과의 강한 물리적 흡착과 화학 상호 작용을 통해 2 차 결합과 화학 결합을 만들어 높은 접착 강도를 얻는다. Chemlok220 과 같은 탑 코트의 주성분은 프라이머와 고무의 중간층에 위치한 할로겐중합체로, 상호 침투와 내부에 첨가된 고활성 가교제를 통해 열황화 과정에서 베이스/탑 페인트와 탑 페인트/고무의 인터페이스를 교차시켜 반응한다.
접착 강도에 영향을 미치는 요인은 여러 가지가 있는데, 주로 다음과 같은 측면이 있다.
① 접착제의 극성이 너무 높으면 습윤 과정을 방해하여 접착력이 떨어진다. 분자간 힘은 접착력을 제공하는 요소이지만 유일한 요소는 아니다. 어떤 특수한 상황에서는 다른 요소도 주도적인 역할을 한다. 액체 접착제가 점착물 표면에 잘 스며들지 않을 때, 간격에 남아 있는 기포는 약한 경계층을 형성한다. 또 다른 예로, 불순물이 용해된 접착제에는 용해되지만 경화된 접착제에는 용해되지 않을 경우, 경화된 접착제에 또 다른 상이 형성되고 접착체와 접착제 전체 사이에 약한 인터페이스 층이 형성된다. 이 약한 인터페이스 층의 응력 완화 및 균열 발전은 다를 수 있으며 재질 및 제품의 전체 성능에 큰 영향을 미칩니다.
(2) 화학결합 이론은 접착제와 접착물 분자 사이에 때때로 화학결합이 생길 수 있다고 생각한다. 예를 들면, 가황 고무와 구리 도금 금속의 결합 인터페이스, 이소시아네이트와 금속, 고무의 결합 인터페이스 등이 있다. 화학 결합의 강도는 반 데르 발스 힘보다 훨씬 높습니다. 화학 결합의 형성은 접착 강도를 높일 뿐만 아니라, 탈착 파괴 접착 접합의 단점을 극복할 수 있다.
(3) 물리적, 화학적 관점에서 기계적 작용은 접착력의 요인이 아니라 접착효과를 높이는 방법이다. 접착제가 점착물 표면의 갈라진 틈이나 움푹 들어간 곳에 스며들고, 고화 후 인터페이스 영역에 맞물린 힘이 발생하며, 뿌리가 토양을 이식하는 효과와 유사하며, 기계적 연결력의 본질은 마찰력이다. 다공성 재료, 종이, 직물 등을 접착할 때. , 기계적 연결력은 중요하지만 견고하고 매끄러운 외관에는 의미가 없습니다.
접착제 코팅 공정의 요점과주의 사항은 다음과 같습니다.
① 서로 다른 골조 재질에 따라 바닥 페인트를 선택하고, 고무 재질 종류에 따라 마감을 선택합니다.
② 적절한 희석제를 선택하고 접착제 공예와 설비 조건에 따라 합리적인 비율로 접착제를 희석한다.
(3) 접착제를 바르기 전에 접착제의 비중과 점도가 합격인지 검사하여 접착제의 품질 안정성을 보장한다.
(4) 표면 접착 작업을 수행하기 전에 프라이머가 완전히 건조되었는지, 건조를 통해 건조를 가속화할 수 있는지 확인하여 표면 접착 (일반적으로 금속과의 부착력이 좋지 않음) 이 금속 골격 표면에 스며들지 않도록 하여 접착 효과에 영향을 줍니다.
⑤ 일반적으로 접착 강도는 접착층 두께가 증가함에 따라 증가하지만, 너무 두꺼운 접착층은 접착 강도에 불리하다. 권장되는 접착제 두께 검사 기준은 하단 코팅 5 ~ 12 미크론, 상단 코팅 12 ~ 25 미크론, 하단 코팅과 상단 코팅 두께의 합계 17 ~ 37 미크론입니다 .....
⑥ 접착제로 코팅 된 골격을 보호하고 먼지, 공기, 습기 등의 오염을 격리하며 깨끗한 장갑을 끼고 손가락 땀, 기름 오염을 방지하고 햇빛, 자외선에서 벗어나 규정 유효 기간 동안 사용한다.
3. 고무 혼합물 제형
3. 1
고무 매트릭스의 유형
극성이 높은 고무 (예: 니트릴 고무, 네오프렌 등) 는 금속 골격에 쉽게 접착된다. 극성이 매우 강한 접착제를 사용하여 고가의 키를 생성하면 좋은 접착 강도를 얻을 수 있다. 스티렌 부타디엔 고무, 천연 고무 등과 같은 비극성 고무의 경우, 극성 또는 비극성 접착제를 2 가 결합으로만 사용하면 좋은 접착성을 얻기 어렵고 고무와 접착제 사이에 주가 결합 (가교) 을 형성해야 높은 접착 강도를 얻을 수 있다 [4]. 이와 관련하여 황화체계를 개선하는 것 외에도 고활성 접착제를 사용하는 것도 필수적이다. 따라서 채도가 낮고 극성이 높은 일반 고무는 쉽게 접착되고 접착 강도가 높다. 채도가 높은 비극성 고무는 접착하기 어렵고 접착 강도가 낮습니다. 일반적으로 다양한 고무의 접착 강도 순서는 NBR >；; CR & gtSBR & gtNR & gtBR & gtIIR & gt EPDM 。
3.2
고무 보강 충전 시스템
고무의 접착 강도는 고무 자체의 강도와 밀접한 관련이 있기 때문에 보강제의 사용량은 접착 강도에 큰 영향을 미친다. 일정 범위 내에서 강화제의 사용량이 증가하고 접착 강도가 증가한다. 일반적으로 경도가 쇼 A55 에서 80 사이일 때는 황화고무가 접착되기 쉽지만 경도가 쇼 A45 보다 낮을 때는 더 높은 접착 강도를 얻기가 어렵다.
실리카 입자의 표면은 실란 알코올 구조를 특징으로 하는 고 활성 산성 표면이다. 물은 이산화 실리콘 이온의 활성 표면에 흡착되어 액체 상태의 물로 물을 고정시키고, 물을 묶고, 접착제 전체에 골고루 분배하여 고무와 접착제 계면의 농축을 줄여 접착제 구조에 대한 물의 파괴를 방지한다. 따라서 실리카를 사용하는 것은 접착에 매우 유리하다.
고무의 연화제, 가소제, 왁스 항산화제 등은 고무 황화 과정에서 고무 표면으로 옮겨져 접착제 층, 심지어 금속 골격 표면에 스며들어 접착제 2 차 키의 흡착을 약화시켜 접착에 불리하다. 기름과 가소제의 사용량은 20 질량을 초과해서는 안 되며, 에스테르가소제가 접착력에 미치는 가장 큰 영향은 10 질량보다 작아야 합니다. 파라핀, 방향유, 메탄오일 등의 충전재는 쉽게 분출되어 고무/접착제 인터페이스에 쌓여 고무/접착제의 충분한 반응을 방해한다. 따라서 사용 요구 사항을 충족하는 경우 가능한 적게 사용하거나 사용하지 마십시오.
3.3 고무 가황 시스템
첫째, 접착제와 고무는 반드시 잘 젖어야 하는데, 이는 좋은 접착에 유리한 조건을 제공한다. 더 중요한 것은 적절한 가교제를 사용하는 것이다. 본딩 인터페이스로 이동하고 본딩 인터페이스에서 가교 결합을 생성할 때 기본 키가 결합되어 높은 본딩 강도가 발생합니다. 일반적으로 다른 황화체계의 결합 강도는 일반 황화체계 > 반효황화체계 > 유효황화체계 > 과산화물 황화체계입니다. 고무의 코크스 기간이 길면 접착에 유리하다.
4. 가황 공정
4. 1 경화 압력
고무 황화와 접착제가 굳어지는 과정에서 접착제가 고무 혼합물과 밀접하게 닿도록 충분히 성형해야 한다. 고무 황화 과정에서 압력의 역할은 기포를 방지하고, 고무를 촘촘하게 하고, 혼합물의 물리적 기계적 성능과 제품의 사용 성능을 높이고, 혼합과 골조 재료의 접착 강도를 높이는 것이다. 압력은 접착 강도에 큰 영향을 미친다. 일반적으로 경화 압력을 높이면 접착 강도가 높아질 수 있으며, 압력이 일정한 값에 도달해도 접착 강도가 높아지지 않습니다.
4.2 가황 온도 및 시간 요인
많은 연구에 따르면 [5-8]: 온도는 접착제와 고무 사이의 확산 정도에 중요한 영향을 주며, 합리적인 온도와 시간 조합은 황화 과정에서 이상적인 접착 효과를 얻을 수 있으며, 황 부족과 황 과잉은 접착 강도를 낮출 수 있다. 대부분의 접착제의 시작 반응 온도는120 C 로, 너무 낮아서 접착제 고화 반응의 임계 온도에 도달하지 못한다. 온도가 너무 높고 경화 속도가 너무 빠르면 접착제의 경화 속도와 고무의 교차 속도가 불균형하여 이상적인 접착 강도를 얻을 수 없다. 일반적으로 합리적인 보양 온도는140 ~180 C 로 보양 시간과 밀접한 관련이 있습니다. 고온의 단시간 황화로 얻은 접착 강도는 저온의 장시간 황화로 얻은 접착 강도가 높지 않다. 천연 고무 등 디엔류 범용 고무의 경우140 C 에서150 C 까지의 온도 범위 내에서 정황화 상태에 도달하면 접착 강도가 높다.
4.3
황화 금형 설계
황화 금형을 설계할 때는 금속 부품이 금형 중공에 쉽게 들어갈 수 있도록 해야 하며, 금형의 파팅 면은 접착물의 중요한 접착 부분에 있지 않도록 해야 합니다. 금형 설계가 고무/금속 골격의 연결부에서 유출 표면을 설정하는 경우 유출 표면에서 고무가 흐르는 문제가 발생할 수 있습니다. 황화 초기에는 고무가 접착제와 충분한 * * * 가교 결합을 형성하지 않았으며, 고무는 골격 코팅 접착제의 접합부에서 이동하며 고무와 접착제 사이의 * * * 가교 결합에 영향을 줍니다. 접착제가 칠해진 평면에 분할이 필요한 경우 금형이 밀접하게 맞춰져 분할 표면 금형 간격이 너무 크거나, 금형이 고르지 않거나, 접착제가 너무 많이 칠해져 많은 접착제가 여기서 튀어나와 접착제가 고장나는 것을 방지해야 합니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 접착제명언)
금형의 주입구를 금속 부품의 코팅면에 너무 가깝게 설정하지 마십시오. 그렇지 않으면 고무가 금형 중공에 주입되는 동안 금속 부품 표면에 바르는 접착제가 떠내려가서 부분 접착이 불량합니다.
고무 팽창으로 인한 접착 실패를 피하다. 혼합접착제가 열을 받아 황화될 때 열을 받아 혼합접착제 내부의 열팽창을 형성하여 발생하는 응력으로 인해 혼합이 금속 골격 표면에서 미끄러지게 되어 혼합접착제와 접착제의 충분한 반응을 방해한다. 이런 팽창은 팽창률이 큰 고무에서 특히 두드러진다. 일반적으로 이동 성형 방법을 사용하여 고무 슬롯을 추가하여 고무 팽창으로 인한 응력을 줄이고 고무가 금속 골격 표면에서 미끄러지는 것을 방지합니다. 고무 유출에 도움이 되도록 배기 횟수를 늘려야 한다.
제품의 황화 전 성형 시간이 너무 길어지는 것을 피하다. 금형이 복잡하거나, 운영자가 미숙하거나, 혼합수지 마니의 점도가 너무 높거나, 흐름이 어렵거나, 황화속도가 너무 빠른 등 여러 가지 원인이 있습니다. 제품이 황화되었을 때, 고무 혼합물이 아직 전체 캐비티를 채우지 않았을 때, 접착제는 이미 교차되기 시작했다. 접착제와 접착제는 충분히 교착할 수 없어 접착이 무효가 된다.
4.4 기타 영향 요인
사출 성형 황화는 일반 성형 황화보다 더 높은 접착 강도를 얻을 수 있다.
황화 전에 접착제를 바른 금속 골격을 일정 온도에서 예열하여 접착제를 미리 경화시켜 금속과 고무의 접착 강도를 크게 높일 수 있다.
가실 [9] 은 전기장이 가황 과정에서 고무와 금속의 접착력을 크게 바꿀 수 있다는 것을 발견했다. 금속판이 DC 전원 음극에 연결되면 황화고무와 금속의 접착 강도가 28 ~ 30% 증가하고, 고무와 금속 샘플을 연결하는 전극이 반전되면 접착 강도가 10% ~ 15% 감소합니다.
끝말
접착제는 고무, 골조 등 복합 재료 제조에서 가장 중요한 공예 부분 중 하나이다. 접착에는 여러 그룹 체계 간의 상호 작용이 포함되며 접착에 영향을 미치는 요소가 복잡합니다. 서로 다른 재료와 구조의 접착기의 접착 메커니즘과 접착에 영향을 미치는 요소는 다르다. 구체적인 상황에 따라 다른 분석을 진행하고 그에 상응하는 효과적인 조치를 취하여 본딩 품질을 높여야 한다. 고성능 고무/골격 복합 재료 제품을 얻으려면 적절한 골격 재료를 선택하는 것 외에도 골격 표면 처리, 접착제 일치, 고무 황화 공정, 접착 방법 및 접착 공정, 관련 이론을 포함한 접착 기술을 채택하는 것이 더 중요하다고 볼 수 있습니다. 매 단계마다 제대로 처리해야 제품이 열악한 조건에서 사용될 때 골조 재료와 고무의 일체성을 유지할 수 있다. 이러한 모든 기술 프로세스는 체인처럼 고리로 연결되어 있으며, 접착 효과를 보장하기 위해서는 각 고리가 손상되지 않아야 합니다. 모든 링크의 변화는 응용 프로그램 실패로 이어질 수 있으며, 성공적인 접착은 모든 프로세스의 완벽한 제어에 달려 있습니다.