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工程突破加快制造流程(下):聚氨酯结构胶粘剂的应用

( 02/07/2020 ) Written by: Jademond

    在工程突破加快制造流程(上),我们了解到,相较于前几代聚氨酯胶粘剂,第四代聚氨酯结构胶粘剂如何实现更短的固化时间及较长的开放时间。实验室测试证实,第四代聚氨酯胶粘剂在各种基材上的剪切强度高,并保有较长的开放时间。除了实验室测试外,实际应用也表明,OEM使用的新聚氨酯胶粘剂具有上述优点。

 

重型卡车应用

重型卡车OEM使用一种双组分热固化胶粘剂,装配卡车的片状模塑料(SMC)驾驶室和纤维增强塑料(FRP)外壳。根据装配方法,须将SMC件放在143°C(290 °F)的加热工装中固化6分钟。装配FRP外壳时,所用温度稍低,为102°C(215 °F),固化时间为9分钟。(在夹具中的固化温度越低,固化时间越长,越能防止胶层粘接质量恶化。)相较于热固化聚氨酯胶粘剂,第四代聚氨酯结构胶粘剂的搭接剪切性能相当或更佳,运转周期缩短了2分钟。此外,SMC加热工装温度降到了104°C(220°F)。这减少了起始阶段加热工装上的低温点,因此,加工过程中的质量得到了改善。虽然第四代胶粘剂不要求,但为避免制造单元内发生变化,受热后的工具必须一直就位。

汽车轻量化

另一个案例与汽车轻量化有关。OEM希望使用玻璃填充聚丙烯热塑性复合材料,作为SMC的轻量化方案。使用加热工装装配SMC后背厢盖的运转周期仅为90秒。然而,LORD 7800 A/C,第四代聚氨酯胶粘剂系列之一,在90秒的运转周期内,能提供充分的装配强度,并且2~4分钟的开放时间足以确保胶粘剂不会在静态混合管中发生固化。开放时间与强度增长速度之间的完美协调,保证机器人装配操作的顺利执行,无需因更换静态混合管而停用装配线。玻璃填充聚丙烯热塑性复合材料是一种低表面能复合材料,只要表面用火焰或等离子处理后,LORD 7800便具有出色的粘合力。

汽车大灯装配

汽车大灯装配是另一个需要平衡胶粘剂开放时间与固化时间的流程。大灯通常采用聚碳酸酯透镜,粘接于后玻璃或滑石填充的壳体上。长期以来,一级供应商在装配大灯时,通常使用单组分反应性热熔聚氨酯(PUR)或双组分聚氨酯胶粘剂。对所有大灯总成进行百分百防漏检查,是装配操作的关键所在。进行防漏检查时,气压应介于0.007至0.034MPa(1至5psi)之间,以确保装配完成后,水分不会渗入大灯造成灯内起雾。制造商使用单组分PUR时,通常会在装配线上设置转运区,以使PUR冷却并再结晶。初固化时间介于10~60分钟之间,从而推迟了关键质量检查。Lord 7800 A/D的开放时间为5~7分钟,足以确保减少制造期间,机器人位于起始位置时的排胶量。此外,在室温下固化20分钟(若使用IR加热设备加快固化进度,可将该时间缩短为5分钟)后,即可进行关键的防漏测试以验证质量。

 

对聚氨酯结构胶粘剂进行快速固化,可有效提高制造吞吐量。OEM所用聚氨酯结构胶粘剂的固化曲线与丙烯酸结构胶粘剂相似,二者均可在室温条件下固化避免加热设备造成的低温点。

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