與機(jī)械緊固件相比，膠黏劑改善了飛機(jī)的耐疲勞性能并可能減輕飛機(jī)的重量。膠膜可以準(zhǔn)確控制施膠量并且更加容易操作處理，改善了傳統(tǒng)膠黏劑的操作復(fù)雜的缺點(diǎn)。3MAF- 163環(huán)氧膠黏劑薄膜更是由于其出色的韌性和耐濕熱性,得到了航空業(yè)的青睞。
與機(jī)械緊固件連接結(jié)構(gòu)相比,采用膠接可能減少金屬或復(fù)合材料的厚度，從而減輕重量。另外,機(jī)械連接接頭的不連續(xù)性導(dǎo)致連接點(diǎn)的局部應(yīng)力集中，造成連接點(diǎn)之間的蒙皮皺折，這樣，導(dǎo)致在拉伸載荷下強(qiáng)度降低,從而使構(gòu)件由于疲勞而過早失效。由于膠接結(jié)構(gòu)可以減輕飛機(jī)的重量并改善其抗疲勞性能，而這兩個(gè)特點(diǎn)對(duì)航空航天工業(yè)來說都是關(guān)鍵性的,所以,膠黏劑被廣泛應(yīng)用到飛機(jī),衛(wèi)星,導(dǎo)彈,甚至火箭上。例如,熱固膠用于膠接受力結(jié)構(gòu)件,密封膠密封窗框和油箱,熱熔膠和壓敏膠粘接飛機(jī)內(nèi)飾等。
3M膠黏劑產(chǎn)品以Scotch- Weld命名，Scotch- Weld來自飛機(jī)制造行業(yè)在
20世紀(jì)50年代得出的結(jié)論,即這類膠黏劑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可以與焊接產(chǎn)品相媲美。從那以后，3M開發(fā)了一系列產(chǎn)品服務(wù)于航空業(yè),如膠膜,單組分膏狀膠黏劑,雙組分膏狀膠黏劑,底膠以及低密度填補(bǔ)空隙封裝料等。
由于膠膜可以準(zhǔn)確控制膠黏劑配方和施膠量，并且更加容易操作處理，得到了廣泛的應(yīng)用。典型的膠膜結(jié)構(gòu)如圖1所示,中間層的棉麻織物起到了載體的作用，便于操作。
在航空領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)膠黏劑中，Scotch- Weld 丁腈酚醛配方在商用和軍用設(shè)計(jì)中已有40年的歷史。即使在今天,先進(jìn)的商用飛機(jī)設(shè)計(jì)仍使用丁腈酚醛膠膜來黏合那些要求有耐疲勞能力和耐高溫的結(jié)構(gòu)。當(dāng)溫度較高時(shí)，丁腈酚醛的性能通常超過環(huán)氧樹脂。但是，由于該類配方中都含有酚醛樹脂，其在加熱固化過程中會(huì)發(fā)生縮聚反應(yīng)生成水,因此這樣為減少金屬-金屬膠層的孔隙就需要很高的壓力使揮發(fā)物逸出，同時(shí)必須采用有孔蜂窩。但是,這種蜂窩容易受到濕氣和鹽霧的滲入,從而影響使用性能。環(huán)氧膠黏劑的出現(xiàn)解決了這一問題。由于環(huán)氧膠黏劑在發(fā)生加聚反應(yīng)時(shí)，在熱固化期間沒有揮發(fā)物析出，這樣可以采用低壓固化工藝和無孔蜂窩,因此顯著地提高了使用性能。
3M環(huán)氧膠膜AF-163及其典型應(yīng)用環(huán)氧類型的膠膜由于其優(yōu)秀的性能在飛機(jī)的結(jié)構(gòu)膠接方面得到了廣泛的應(yīng)用。
環(huán)氧膠膜不但可以粘接金屬/金屬，金屬/蜂窩，并且能夠粘接到有或沒有金屬織物的復(fù)合材料表面。3M AF- 163高剝離強(qiáng)度環(huán)氧樹脂薄膜采用低溫、低壓固化技術(shù),現(xiàn)已成為蜂窩復(fù)合材料板芯的膠接標(biāo)準(zhǔn)。
平行拉伸強(qiáng)度時(shí)非常明顯,很多膠黏劑的強(qiáng)度只能保持干燥狀態(tài)下的20%。不幸的是，在部件膠接或加工過程質(zhì)量控制程序中，通常并不包括這些檢測(cè),因此無法發(fā)現(xiàn)膠黏劑性能的損失。在同樣的檢測(cè)中，AF-163能夠保持90%的性能。由于它的這一獨(dú)特的耐潮濕性,越來越多的膠接車間開始使用AF-163 來減少Nomex材料吸潮對(duì)膠接質(zhì)量的影響。
AF-163在商用運(yùn)輸機(jī)上有許多應(yīng)用,在組裝行李艙門時(shí)，AF-163將鋁皮黏合到金屬蜂窩上,如圖3所示；在組裝機(jī)翼葉片時(shí)，AF-163將表皮黏合到芯材上,經(jīng)高壓倉(cāng)處理后固定,然后完成熱固化。
AF- 163也可以用于飛機(jī)內(nèi)部的零件的組裝，如固定前后緣和干艙屏障等。
結(jié)語
航空膠黏劑的開發(fā)順應(yīng)了飛機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，從初的硝化纖維素類,酚醛類，再到環(huán)氧類，改性環(huán)氧類等等。膠膜這種形式的出現(xiàn)，改善了操作性能，現(xiàn)在得到了廣泛的應(yīng)用，AF-163更是由于其出色的耐濕熱性,成為蜂窩復(fù)合材料板芯的膠接標(biāo)準(zhǔn)。
與機(jī)械緊固件連接結(jié)構(gòu)相比,采用膠接可能減少金屬或復(fù)合材料的厚度，從而減輕重量。另外,機(jī)械連接接頭的不連續(xù)性導(dǎo)致連接點(diǎn)的局部應(yīng)力集中，造成連接點(diǎn)之間的蒙皮皺折，這樣，導(dǎo)致在拉伸載荷下強(qiáng)度降低,從而使構(gòu)件由于疲勞而過早失效。由于膠接結(jié)構(gòu)可以減輕飛機(jī)的重量并改善其抗疲勞性能，而這兩個(gè)特點(diǎn)對(duì)航空航天工業(yè)來說都是關(guān)鍵性的,所以,膠黏劑被廣泛應(yīng)用到飛機(jī),衛(wèi)星,導(dǎo)彈,甚至火箭上。例如,熱固膠用于膠接受力結(jié)構(gòu)件,密封膠密封窗框和油箱,熱熔膠和壓敏膠粘接飛機(jī)內(nèi)飾等。
3M膠黏劑產(chǎn)品以Scotch- Weld命名，Scotch- Weld來自飛機(jī)制造行業(yè)在
20世紀(jì)50年代得出的結(jié)論,即這類膠黏劑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可以與焊接產(chǎn)品相媲美。從那以后，3M開發(fā)了一系列產(chǎn)品服務(wù)于航空業(yè),如膠膜,單組分膏狀膠黏劑,雙組分膏狀膠黏劑,底膠以及低密度填補(bǔ)空隙封裝料等。
由于膠膜可以準(zhǔn)確控制膠黏劑配方和施膠量，并且更加容易操作處理，得到了廣泛的應(yīng)用。典型的膠膜結(jié)構(gòu)如圖1所示,中間層的棉麻織物起到了載體的作用，便于操作。
在航空領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)膠黏劑中，Scotch- Weld 丁腈酚醛配方在商用和軍用設(shè)計(jì)中已有40年的歷史。即使在今天,先進(jìn)的商用飛機(jī)設(shè)計(jì)仍使用丁腈酚醛膠膜來黏合那些要求有耐疲勞能力和耐高溫的結(jié)構(gòu)。當(dāng)溫度較高時(shí)，丁腈酚醛的性能通常超過環(huán)氧樹脂。但是，由于該類配方中都含有酚醛樹脂，其在加熱固化過程中會(huì)發(fā)生縮聚反應(yīng)生成水,因此這樣為減少金屬-金屬膠層的孔隙就需要很高的壓力使揮發(fā)物逸出，同時(shí)必須采用有孔蜂窩。但是,這種蜂窩容易受到濕氣和鹽霧的滲入,從而影響使用性能。環(huán)氧膠黏劑的出現(xiàn)解決了這一問題。由于環(huán)氧膠黏劑在發(fā)生加聚反應(yīng)時(shí)，在熱固化期間沒有揮發(fā)物析出，這樣可以采用低壓固化工藝和無孔蜂窩,因此顯著地提高了使用性能。
3M環(huán)氧膠膜AF-163及其典型應(yīng)用環(huán)氧類型的膠膜由于其優(yōu)秀的性能在飛機(jī)的結(jié)構(gòu)膠接方面得到了廣泛的應(yīng)用。
環(huán)氧膠膜不但可以粘接金屬/金屬，金屬/蜂窩，并且能夠粘接到有或沒有金屬織物的復(fù)合材料表面。3M AF- 163高剝離強(qiáng)度環(huán)氧樹脂薄膜采用低溫、低壓固化技術(shù),現(xiàn)已成為蜂窩復(fù)合材料板芯的膠接標(biāo)準(zhǔn)。
平行拉伸強(qiáng)度時(shí)非常明顯,很多膠黏劑的強(qiáng)度只能保持干燥狀態(tài)下的20%。不幸的是，在部件膠接或加工過程質(zhì)量控制程序中，通常并不包括這些檢測(cè),因此無法發(fā)現(xiàn)膠黏劑性能的損失。在同樣的檢測(cè)中，AF-163能夠保持90%的性能。由于它的這一獨(dú)特的耐潮濕性,越來越多的膠接車間開始使用AF-163 來減少Nomex材料吸潮對(duì)膠接質(zhì)量的影響。
AF-163在商用運(yùn)輸機(jī)上有許多應(yīng)用,在組裝行李艙門時(shí)，AF-163將鋁皮黏合到金屬蜂窩上,如圖3所示；在組裝機(jī)翼葉片時(shí)，AF-163將表皮黏合到芯材上,經(jīng)高壓倉(cāng)處理后固定,然后完成熱固化。
AF- 163也可以用于飛機(jī)內(nèi)部的零件的組裝，如固定前后緣和干艙屏障等。
結(jié)語
航空膠黏劑的開發(fā)順應(yīng)了飛機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，從初的硝化纖維素類,酚醛類，再到環(huán)氧類，改性環(huán)氧類等等。膠膜這種形式的出現(xiàn)，改善了操作性能，現(xiàn)在得到了廣泛的應(yīng)用，AF-163更是由于其出色的耐濕熱性,成為蜂窩復(fù)合材料板芯的膠接標(biāo)準(zhǔn)。
