|5分钟读

制造商表面处理方法综述

我们在BTG实验室的许多格言之一是,当它被定义为一个时,所有粘合、涂层、密封、油漆和打印的制造商都有更好的机会充分理解和控制他们的制造过程粘附过程。我们相信这是因为粘连非常字面和比喻,将产品结构和工艺保持在一起的胶水。

不管粘着性如何,制造过程也一样。如果黏附失效,那么整个系统就会崩溃。为了使胶水保持坚固和真实,零件材料的表面被粘接,涂覆,密封,喷漆和印刷必须经过严格的准备步骤,在装配阶段的过程。制造过程的每一步都是为了进一步准备这些零件的最后组装和精加工步骤。

随着制造变得越来越复杂,创新的结构几何、新材料和自动化过程,表面处理也必须跟上。传统的清洁方法,如水浴,溶剂擦拭手或工业清洗机可能不足以始终如一地准备所有表面,所有奇怪的角落和裂缝,并创造一个粘合表面。

表面处理是指改变表面的分子构成,使其与粘合剂、墨水、涂料、油漆或其他表面相互作用,从而在两者之间建立牢固的联系。粘附本质上是发生在表面的1-3个分子层之间的化学反应。胶水之所以粘是因为它与表面形成了化学键。这和所有粘合成功的原理是一样的。

控制表面的顶部少数分子层的化学成分可以保证良好的粘合性,并且是可预测粘合过程的基石。因此,所有表面处理和制备在产品组装之前需要校准并考虑到这一点。

表面处理以保证良好的附着力

有几种表面处理方法在粘附过程中已普遍,并选择最合适的方法是至关重要的。在指定正确的设备和技术时需要考虑的一些变量包括不同材料具有不同固有的化学反应性水平的表面,因此它们可能需要更通用或强烈的表面激活。一些材料可以分批治疗,有些材料需要更精确的处理来靶向非常特定的区域。

以下是一些表面处理方案的概述,以及如何确保它们以最大的效率和优化使用的一些见解。

血浆,火焰和电晕处理- - - - - -

这三种方法都使用设备来改变材料表面的化学变化,使其更易于粘附。每一种方法的执行方式不同,适用于不同的应用,但它们都用化学物质轰击目标表面,打破现有的分子键,创造一个化学反应表面,渴望粘附。

有两种等离子体处理:大气和真空。这两种类型都通过氧化来改变表面。真空等离子体处理允许控制更多的变量,如气体组成和比率,并在一个真空被拉的房间里完成。正因为如此,它是涂装的首选方法。例如,眼部玻璃涂层需要非常特殊的气体成分,以产生保护性或非反射性涂层,但这个过程包含更多的步骤,需要更多的时间。另一方面,大气等离子体处理使用一个喷嘴直接从大气中抽出气体,包含较少的控制,所以它通常适用于小的处理区域。但是,它更好地适用于大规模生产的连续过程,因为它正好适合装配线。

电晕治疗工作原理是通过陶瓷管中的电极释放高电压,高频率的电流,该电极流经需要被激活的材料卷的长度。电流通过材料传送到一个电接地的金属卷,被称为处理卷,材料被包裹起来。电极和金属轧辊之间的这种相互作用在材料轧辊在两个组件之间移动时,在材料轧辊表面产生可见的闪光。

火焰治疗使用一种精心控制的天然气和空气的混合物来制造富含氧气的高温等离子体。首先,热量去除污染物。然后,污染物去除后,富氧等离子体通过部分氧化激活表面。这种工艺通常用于不易粘附的低能量表面,如塑料和复合材料。火焰是这些过程中最热的,所以用火焰处理的聚合物很容易融化或产生所谓的LMWOM或低分子量氧化材料(比如脂肪族碳氢化合物)可能干扰粘合。这是电影公司使用电晕的一个原因,这通常被认为是这三种类型的最寒冷

这些都是非常有效地准备到适当的清洁状态,但有一些需要被理解和监测:

  1. 零件可以处理不足或过度处理,任何一种状态都可能对附着力产生不利影响。
  2. 零件往往以不同程度的清洁度进入清洗过程。这些处理工具需要在正确的表面处理水平上进行校准表面测量检测装置在这个校准中是必不可少的。检查装置还必须用于监测在使用过程中发生的任何变化,因为在使用过程中,其参数可能会随着时间的推移而变化。
  3. 过度污染的部件可能无法得到充分的清洁,因为这些方法不是用来去除油或大颗粒的。
  4. 过度处理会使表面挥发和损坏,对附着力产生不利影响。

化学腐蚀-

化学腐蚀是一种高度精确的清洗和表面活化过程,使用温度调节的化学试剂浴有选择性地去除材料,以清洁和生产金属部件。这是一种有用的技术,但如果过程没有严格控制,它可能导致化学污染和其有效性的变化。这在微电子和医疗器械中是一种常用的方法,在这些领域,精密和高可靠性是非常重要的。

蒸气脱脂- - - - - -

这是一种溶剂浴的版本,其原理是溶剂蒸气会破碎并从材料表面去除污染物。在这种方法中,溶剂浴的温度通过加热盘管升高,从溶剂中散发的蒸汽上升到容纳被处理部件的腔室中。溶剂蒸气通过在零件表面冷凝,然后从零件表面滴下来除去污染物。通常,溶剂可以回收和重复使用,这是一个经济的选择,但是,它需要密切监测,以确保溶剂是适当的蒸馏和无污染物时,重复使用。溶剂也需要适合的材料和完全冲洗之前,粘在部分。

激光烧蚀-

激光烧蚀是一种非常精确的清洁技术,通过聚焦的脉冲激光束去除(烧蚀)材料表面的微小部分。激光照射表面以去除原子,可用于在非常硬的材料上钻非常小、很深的孔,在表面上产生薄膜或纳米粒子,以微纳米控制的方式制备表面,等等。激光烧蚀如果没有受到密切监测,会产生一些难以清除的微碎片,这些碎片会以一种难以清除的方式融合到表面。另外,过度处理会导致材料转化为等离子体。

无论使用什么清洗方法,重要的是要认识到意外污染可能发生上游或下游的任何操作。由于部件通常跨越不同的部门边界,所以所有人员都必须了解表面的敏感性质、避开适当程序的后果以及无意中引入污染物的风险。

如何准备附着力

大多数制造公司都经历过,并且目前可能正在经历某种粘合失败。有时这些问题可能是小而普遍的(比如墨水不能正确地粘在聚合物标签上),有时这些问题可能是灾难性的安全问题(比如汽车传感器的镜头故障,因为涂层不能阻挡水分)。当粘连失效发生时,根本原因分析和补救是极其困难的,特别是如果你没有得到帮助粘附过程专家或者表面质量监测设备

为了真正确保您的表面准备粘合,您的方法需要准备粘合。总准备是关键。0b足球 考虑到粘附的化学细微差别,并基于粘附科学对表面质量进行测试,确保您能够创造出最易粘附的表面,并测量最影响粘附的变量。

要了解更多关于如何建立一个粘附过程,始终生产最高质量的产品,下载我们的电子书:通过工艺验证制造的可预测粘附性。

通过工艺验证在制造中的可预测粘附

留下你的评论