”kyky liimat ja paineherkkä nauhat kiinni muovit riippuu suuresti niiden pinta-energia,” Kremer huomauttaa. ”Komposiitti materiaalit, kuten jäykkä kuitu-muovit, yleensä bond hyvin kokoonpanot metalli osia, ja näin ollen käytetään usein kevyt korvaavia metalliosat, kuten torjua kypärät ja vapaa-ajan ajoneuvojen.”
autoteollisuus on ollut pitkään johtava sekamateriaalien kokoonpanoissa., Muovi-metalli auto-sovelluksia ovat front-end-moduulit, pedaali, laatikot, jarru polkimet, kuljettajan turvatyyny kotelot, istuinkaukalot, varapyörä wells, pakosarja kannet ja cross-auton palkit.
” riippuu sovelluksesta ja olosuhteet, joissa aineistoa on tehdä”, sanoo Vasant Pednekar, vanhempi insinööri muovi valmistaja Lanxess Corp. ”esimerkiksi nylon käytetään yleensä, jos korkeampi lämpötila vaatimukset tai suurempi kestävyys on tarpeen .,”
Vaikka muovi-metalli-sovellukset ovat suosittuja autoteollisuudessa, nivelet välillä-aineita käytetään myös koota laitteet, kulutustavarat, elektroniikka, lääketieteen laitteet ja tuulivoimalat.
Sähköisen valmistajat liittyä muovi-ja metalli osia, kuten sisäinen ja ulkoinen kotelot käyttää älypuhelimia ja muita kannettavia laitteita. ”Usein sisäisen tuen rakenne on ohut ruostumaton teräs tai alumiini, ja se on kytketty paksumpi pala muovia,” sanoo Jay McKenna, global business manager for microPEM kiinnikkeet PennEngineering.,
veneet ovat toinen tuote sekamateriaalikokoonpanoineen. Meren valmistajat ovat käyttäneet composites for rungot, moottoritilat, mastot, peräsimet ja muut osat vuosikymmeniä. Tällaisten kokoonpanojen on oltava hyvin voimakkaita, ja niiden on usein kestettävä suolaisessa vesiympäristössä.
”Metalli osat ovat aina tarvitaan, kestää jopa pistekuormia komposiitti osat, ja tarjota mekaaninen kiinnitys kohta, pivot-piste tai levitä ladata komposiitti rakenne”, toteaa Andrew Rikas, puheenjohtaja Elementti 6, konsultointiyritys, joka on erikoistunut autojen hiilikuitu, komposiitit.,
liittämismenetelmiä
Muovi-tai komposiitti osat ovat tyypillisesti liittyneet metallilevyjä tai rakenteellisia osia, joilla on joko liima tai kiinnikkeet.
muovien liittämiseen metalleihin liittyy usein mekaanisia kiinnikkeitä, kuten niittejä tai pultteja. Tämä vaatii kuitenkin reikäporausta, joka voi olla kallista. Komposiitti ja metalli paksuudet on lisättävä yleistä mahtuu stressiä pitoisuudet reiän ja kiinnitin pistekuormia, uhraa paino etu. Jotkin kiinnikkeet aiheuttavat myös ruosteen ja korroosion riskin.,
Kierteitetyt insertit ovat yksi tapa liittyä metalliosat muoviosat käyttäen kierteiset kiinnittimet. ”Yleisin sovellus on painamalla messinkiä tai terästä terät osaksi muovi osia, joko lämpö-tai ultraääni-käsittely,” väittää, EWI on Marcus. ”Tämä saavutetaan sulamis-polymeeri osaksi harja metalli osa, joka toimii mekaaninen liitos, kun muovi on jäähtynyt.”
toinen kierrekiinnitysvaihtoehto sekamateriaalikokoonpanoille on itsekiinnittyvät kiinnittimet., Vastauksena metalliin kiinnitetyn muovin lisääntyneeseen käyttöön PennEngineering on viime aikoina kehittänyt useita uusia tuotteita.
”suurin osa kiinnikkeistämme on suunniteltu kilisemään metalliksi ja pitämään tyypillisesti kaksi paneelia kasassa”, McKenna huomauttaa. ”Olemme havainneet, että kiinnitin, joka ulottuu läpi ohut metalli-paneeli, ja sitten käsitellään osaksi paksumpi muovi-paneeli, joka tarjoaa parhaat tulokset.
”Sen lävistämisen toiminta leikkauksia tiensä nonductile muovi ja omistaa kaksi arkkia yhteen”, kertoo McKenna., ”Tämä voi usein olla ratkaisu, joka huuhtoutuu kokoonpanon ylä-ja alapinnoille.”
liimaus voittaa monia kysymyksiä, jotka liittyvät käyttäen kierteiset kiinnittimet liittyä mixed-materiaalia kokoonpanot. Koko sidottu kosketuspinta osallistuu kuormituksen hallintaan. Lisäksi, liima ja primer yhdistelmä eristää yhden pinnan toisesta, mikä vähentää kysymyksiä galvaaninen vuorovaikutusta.
liimaus antaa tehokkaamman kuormituksen hallinnan, joten molempien materiaalien paksuutta ja painoa voidaan vähentää. Ja, ei ole reikiä porata, kohdistaa tai tiiviste.,
liimat eivät kuitenkaan ole pikaisia kuin mekaaniset kiinnikkeet. Tekniikasta riippuen liimat kestävät sekunteja, minuutteja ja välillä tunteja kiinnittämiseen ja lopulta paranemiseen. Valmistajien on odotettava kiinnityksen valmistumista ennen osien siirtämistä.
kontrolli on myös tekijä. Määrä liima annostellaan tarkka sijainti liima ja puristin voima kokoonpano on valvottava huolellisesti tai side on heikentynyt.
vaikka liimat voivat sitoa lähes minkä tahansa muovin mihin tahansa metalliin, jotkut materiaalit toimivat paremmin kuin toiset., ”Nailon ja ABS ovat tyypillisesti helpoimpia muoveja, joihin voi liittyä metalleja”, Henkelin pieni sanoo. ”Bond-lujuus muovi ei ole aina ihanteellinen, kun olet työskennellyt erittäin sileä muovi-aineita, kuten polypropyleeni-tai hard-to-side, muovit, kuten polyeteeni. Mutta pohjamaalit voivat lisätä voimakkaasti sidoslujuutta muoveihin.
”lähes kaikkia liimatekniikoita voidaan käyttää muovien sitomiseen metalleihin”, lisää Small.
”Syanoakrylaatit, akryylit, epoksit, uretaanit, elastomeerit ja silikonit sitovat muovit luotettavasti metalleihin.,”
uusi teknologia On nimeltään hybridi-rakenteellisen instant liima (otetaan käyttöön tänä syksynä, joita Henkel) parantaa muovi-metalli-liimaus sovelluksia. Se yhdistää nopeasti kovettuva syanoakrylaatti liimat perinteisiä rakenteellisia tekniikoita, kuten epoksi-tai metyylimetakrylaatti.
”Nämä ovat kaksi-osa, huoneenlämmössä kovettuva liima levitetään käyttäen dual-patruuna-annostelija,” sanoo Pieni. ”Ne tarjoavat syanoakrylaattien nopeat kiinnitysnopeudet rakenteellisen teknologian kestävyydellä.,
”Hybridi-rakenteellisen instant liimat voivat bond useimmat muovi muotoiluja, mukaan lukien vaikea-to-side, muovi -, metalli-substraatteja,” väittää, Pieni. ”Tärkeintä on, että he tekevät sen nopeammin. Kiinnitysnopeus erottaa hybridin puhtaasta rakenteellisesta teknologiasta. Hybridit kiinnittyvät alle kolmessa minuutissa.”
vaikka muovin hitsaaminen metalliksi on tällä hetkellä mahdotonta, useissa uusissa R&d-projekteissa on potentiaalia.,
Avraham Benatar, dosentti materiaalitieteiden engineering at Ohio State University, on kehittänyt menetelmän liittyä kestomuovien metalli käyttämällä lämmitetty työkalu. Metallialusta on kuvioitu hienolla knurl-kuviolla ja kuumennettu ennalta painamalla sitä kuumaa työkalua vastaan, joka pidetään korkeassa lämpötilassa. Sitten kuuma levy kelataan sisään, ja viileä termoplastinen levy painetaan kuumaa metallipintaa vasten ennalta.
kuuma metalli sulattaa termoplastisen pinnan, mikä johtaa virtaukseen ja kostutukseen., Sula muovi virtaa knurls, luo mekaanisesti toisiinsa yhteinen, kun muovi jäähtyy ja jähmettyy. Lisätä lämmitys aikaa yleensä lisää lujuus, kunnes optimi saavutetaan.
Mukaan Benatar, high-density polyeteeni (HDPE)-to-teräs-liitokset hän on luonut tekniikka on hieman vahvempi ja johdonmukaisempi kuin HDPE-to-alumiini nivelet. Kiinteä lämmitysaika, polykarbonaatti – ja HDPE-to-teräs-liitokset ovat vahvempia kuin polypropeeni – ja akryyli-to-teräs-liitokset.,
liittymis-ja Hitsaustutkimuslaitoksen insinöörit Osakassa Japanissa ovat kehittäneet uuden prosessin nimeltä kitkarenkaiden hitsaus. He tekivät äskettäin testin, joka onnistuneesti liittyi alumiini-ja nylon osat. Kierrosliitoksia, joiden leikkauslujuus oli suuri, saatiin monenlaisilla hitsausparametreilla.
Leave a Reply