橡膠與金屬粘接
設(shè)計需要粘合到金屬部件的定制橡膠零件可能非常具有挑戰(zhàn)性。?充分理解和設(shè)計以下各項很重要：

1.確定橡膠材料
2.確定底物
3.確定債券類型
A.封裝
B.粘合劑的化學(xué)鍵合
C.硫化后膠合
4.附著力測試

1.確定橡膠類型
Custom Rubber Corp.幾乎可以與目前市場上的每種橡膠或熱固性材料一起使用。?下表概述了最常用的材料的一些常見特征。?該表是一個粗略的指南-請與Custom Rubber Corp.聯(lián)系以尋求專家?guī)椭赃x擇適合該應(yīng)用的材料。

2.確定基板材料/確定配合零件的材料

有時，基材材料是預(yù)先確定的，例如當(dāng)系統(tǒng)經(jīng)過完全設(shè)計且發(fā)生意外泄漏或嘎嘎聲時，需要將橡膠粘合到現(xiàn)有組件上。?有時在設(shè)計階段會有一定的余地來考慮用于配合零件的多種不同的基板或材料。

Custom Rubber Corp.并不是鋼鐵和塑料等材料方面的專家，但是我們可以幫助您理解如果用于與橡膠粘合時特定材料可能會遇到的任何挑戰(zhàn)或限制。

例如，橡膠需要在高于華氏300度的溫度下硫化。?這就要求選擇用于化學(xué)粘合的任何基材都必須能夠在該溫度下承受較長時間，這要排除許多塑料材料，例如聚丙烯和苯乙烯。?這些低熔點塑料可以在硫化后用特殊的氰基丙烯酸酯膠粘劑粘結(jié)到橡膠上，也可以設(shè)計成與橡膠組分機(jī)械“粘結(jié)”或配對。?（有關(guān)用于將橡膠機(jī)械“粘合”到低熔點塑料的常見幾何形狀，請參見墊圈設(shè)計頁面?）。

通常，如果要將塑料用作基材，則它必須是熔融溫度較高的玻璃填充尼龍材料。

選擇基板時要考慮的另一個問題是準(zhǔn)備要成型的基板所需的條件。?許多未經(jīng)處理的金屬容易生銹，會在成型過程中抑制粘結(jié)并污染橡膠。?（有關(guān)在硫化過程中將橡膠粘合到金屬所需的表面處理的更多信息，請參見下面的步驟3）。?在反面，某些金屬處理太光滑而不能實現(xiàn)良好的化學(xué)粘合，可能需要在成型和粘合之前進(jìn)行噴砂處理或打毛。

最后，如果基材不會被橡膠完全覆蓋，則必須考慮如何在制造過程中保護(hù)裸露金屬的表面光潔度，包括在將刀片插入模具中時的熱量以及金屬與金屬之間的接觸。模具。

3.確定債券類型

一旦確定了橡膠和金屬的類型或基材，就必須考慮粘結(jié)或結(jié)合的類型。?做出此決定時要考慮的問題是成本，所需的粘結(jié)強(qiáng)度，相對于粘結(jié)位置的作用力或沖擊方向以及基材。?以下是橡膠與金屬結(jié)合或橡膠與基材結(jié)合的三種類型的優(yōu)缺點的討論。

3.A.?封裝或機(jī)械鎖

通常，最優(yōu)雅，最具成本效益的解決方案是封裝或設(shè)計的機(jī)械鎖。?用橡膠封裝金屬需要金屬/基板具有通孔或某種積極的特征，橡膠可以像旋鈕或頸部那樣圍繞其成型。?該技術(shù)還用于許多橡膠螺栓頭。?以下是一些圖片，顯示了Custom Rubber Corp.與客戶共同開發(fā)的各種機(jī)械鎖。

為了使此方法成功，基材必須能夠承受成型溫度，這可能會限制塑料的選擇，并可能會限制上述第2節(jié)中討論的某些金屬涂層。

Custom Rubber Corp.的工程和銷售團(tuán)隊擁有多年的經(jīng)驗，并與無數(shù)客戶合作開發(fā)了創(chuàng)新的方法，以確保橡膠和金屬部件保持連接而不會增加粘合劑成本。?根據(jù)零件的大小，無需化學(xué)粘合劑可以節(jié)省總成本的20％或更多。?另外，當(dāng)不使用粘合劑時，金屬嵌件可以容易地回收和重新成型，從而降低了與廢品和壞件相關(guān)的成本。

3.B．?粘合劑化學(xué)鍵合

當(dāng)橡膠和金屬之間的鍵合非常關(guān)鍵并且涉及復(fù)雜的幾何形狀或面積很大或很小時，化學(xué)鍵合可能是唯一的選擇。?這種粘結(jié)的一個優(yōu)點是，它在橡膠和金屬之間的整個接觸表面上延伸。?如果正確完成，這種類型的粘合也將超過橡膠的撕裂強(qiáng)度，這意味著橡膠會在粘合失敗之前撕裂。?如果將兩者分開，大塊的橡膠將仍然粘附在金屬上。

此過程包括四個主要步驟，概述如下。

一世。?準(zhǔn)備金屬表面/基材表面?-?金屬表面必須有些粗糙且無油，以促進(jìn)良好的粘結(jié)。?對于金屬嵌件，這通常是在防銹和與橡膠粘合的最佳表面之間的權(quán)衡。
-實現(xiàn)這一目標(biāo)的最經(jīng)濟(jì)有效的方法是使用磷酸鹽浸漬液，該浸漬液可以從金屬中清除所有機(jī)油，并留下出色的粘結(jié)表面。?磷酸鹽還具有一定的防銹作用，但不是最好的。
-其他一些鍍層或涂層（例如六價鉻酸鹽）比磷酸鹽涂層和良好的粘結(jié)表面具有更好的防銹性能，但成型工藝的溫度往往會使鍍層退化。
-如果不考慮生銹，則簡單的噴砂或滾筒噴砂或簡單的MEK擦拭就足夠了。

ii。?涂底漆?-大多數(shù)化學(xué)粘合劑都需要底漆層，該底漆層旨在與金屬基材粘合并進(jìn)一步增強(qiáng)用于粘合橡膠的表面。

iii。?施加粘合劑?-像底漆一樣，可以多種不同的方式施加粘合劑。?浸泡并干燥，旋涂，自動噴涂或手動噴涂。?如果大多數(shù)金屬或基材都將被橡膠覆蓋，那么浸漬或旋轉(zhuǎn)可以是一種非常經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。?但是，如果將金屬的裸露部分與模具直接接觸，則浸涂和/或旋涂不是一個好的選擇，因為隨著時間的流逝，粘合劑會與模具結(jié)合，從而導(dǎo)致非常快速的模具結(jié)垢，需要頻繁生產(chǎn)中斷。?另一個要注意的是，自動噴涂工藝通常需要昂貴的工具，并且對于非常大體積的工件，在經(jīng)濟(jì)上沒有任何意義。

iv。?將嵌件裝入模具中?-根據(jù)嵌件的尺寸和所需零件的數(shù)量，可以使用半自動上料板手動將嵌件裝入模具中，也可以完全自動化。?Custom Rubber Corp.通常與需要每年手動或半自動加載數(shù)量的客戶合作。

化學(xué)粘合劑對所有三種類型的成型都同樣有效。?壓縮，傳遞和注塑成型。?在使用哪種成型工藝之間的選擇取決于零件的尺寸，橡膠橫截面以及零件是否要進(jìn)行彩色成型。

化學(xué)粘附的一個缺點是成本。?金屬制備和粘合劑的應(yīng)用需要額外的成本。?如果有任何廢料，則報廢金屬插件或回收插件的額外成本是多步驟的過程。

3.C．?硫化后粘合或使用PSA（壓敏膠）

在某些情況下，將橡膠粘合到金屬或塑料上是最好的選擇。

當(dāng)金屬是未經(jīng)精密加工的鑄件時，尤其如此。?在粗鑄的情況下，尺寸公差不夠緊，無法將插圖放入模具中并在壓力下夾緊-這是使用前兩種粘合技術(shù)時所必需的。?Custom Rubber Corp.將這種技術(shù)用于電動輪椅的大型踏板上。?由于橡膠是一種旨在提供防滑性能的面漆，因此最終組件不會暴露在惡劣的天氣下（即不會浸入水或化學(xué)藥品中），并且主要作用力是壓縮（這將橡膠壓在鑄件上），是次要操作將橡膠粘合到金屬上被認(rèn)為是最具成本效益的。

當(dāng)金屬插件包括焊接部件時，該技術(shù)也很有用。?通常，當(dāng)精密焊接的成本不可行且焊接量的變化會導(dǎo)致上述類型的挑戰(zhàn)時，金屬嵌件可能無法始終如一地裝入橡膠模具中。?這可能會導(dǎo)致模具損壞，或?qū)е滤榱眩瑹o法使用的金屬嵌件。

將橡膠粘合到金屬上的另一個優(yōu)點是大大減少了所需的返工。?在膠合過程中，可以在組裝之前將任何不良的橡膠組件以及任何不良的金屬或塑料插入物分類出來，從而實現(xiàn)零廢品。

Custom Rubber Corp.還使用壓敏粘合劑（PSA）或雙面膠帶將橡膠粘附到金屬上，在特定情況下，將橡膠粘附到玻璃上。?通常，在我們的工廠中使用PSA，而將襯層留在膠帶的裸露面上。?當(dāng)客戶收到零件時，將去除襯里層并將零件壓入到位。?Custom Rubber Corp.涉及一種特定產(chǎn)品就是這種情況。在最初單獨包裝零件之后，Custom Rubber Corp.建議將它們包裝成六組，這是客戶在每個窗口上使用的數(shù)量。?最終節(jié)省了客戶的組裝過程時間。

無論使用膠水還是壓敏膠，關(guān)鍵是要找到正確的膠粘劑，該膠粘劑會粘附在橡膠材料和基材上。?Custom Rubber Corp.與該國一些最好的粘合劑供應(yīng)商和一些最好的膠帶供應(yīng)商都有關(guān)系。

4.附著力測試

在最惡劣的環(huán)境中，橡膠和金屬之間或橡膠和塑料之間的結(jié)合應(yīng)比橡膠的撕裂強(qiáng)度強(qiáng)。?雖然已經(jīng)定義了用于檢查粘合性的ASTM標(biāo)準(zhǔn)測試，但這些測試都依賴于將一條橡膠薄條粘合到金屬或塑料薄條上，然后使用測試設(shè)備將兩種材料剝離或拉開。?這些測試的優(yōu)勢在于，存在一個特定的數(shù)字結(jié)果，即粘合失效的力。?盡管這些測試對粘合劑和材料的開發(fā)可能有所幫助，但它們通常無法幫助確認(rèn)成品上的良好粘結(jié)性。

Custom Rubber Corp.開發(fā)了許多不同的方法來測試橡膠與金屬結(jié)合的零件。?有時，這些測試具有破壞性，可以使用施加壓力或記錄施加壓力的液壓機(jī)進(jìn)行。?根據(jù)應(yīng)用場合以及受力方向與粘結(jié)方向的不同，我們可以與您一起開發(fā)定期測試，以減少或消除零件在應(yīng)用中失敗的可能性。

結(jié)論

Custom Rubber Corp.有多年將橡膠粘合到金屬的經(jīng)驗。?如上所述，我們參與了使用所有類型的橡膠，所有類型的基材（塑料和金屬）以及所有類型的粘合的項目。?無論您的應(yīng)用程序需要什么，Custom Rubber Corp.都能幫助消除有時與橡膠與金屬粘合相關(guān)的復(fù)雜“黑魔法”的神秘性。

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