氰基丙烯酸酯粘合剂通常被称为“强力胶”,具有制造商对产品质量和生产效率所需的高粘合强度和快速固化时间。但氰基丙烯酸酯并非没有缺点。材料价格昂贵,分配不当会导致产品被拒收,因此必须注意限制工人接触粘合剂。这些粘合剂具有极高的粘合强度并且可湿固化。 氰基丙烯酸酯作为粘合用于制造汽车部件、电器、电气部件、一次性医疗设备、乐器和其他消费品的各种基材的首选方法,其应用迅速增长。这些粘合剂的一个主要优点是它们不需要热、光、多种组分或催化剂的精确混合来固化。大气中和基材表面的湿度足以固化材料,从而引发氰基丙烯酸酯单体发生聚合反应的化学反应,从而产生高粘合强度。本页的目的是讨论分配这些粘合剂的基础知识,以帮助您最大限度地减少材料浪费和工人接触,同时最大限度地提高氰基丙烯酸酯粘合剂粘合操作的生产率和性能。
常见的 CA 胶水点胶挑战
氰基丙烯酸酯胶具有许多优点,使其适合作为各种基材的粘合剂。然而,这些特性也可能使它们难以正确应用。例如:
- 它们的快速设置特性使得第一次准确应用至关重要
- 它们的低粘度使得稀薄、一致的应用变得困难,并且迁移的可能性更大
- 它们的高成本使其有必要投资精密点胶技术以减少材料浪费和零件报废
如何分配氰基丙烯酸酯(正确的方法)
在分配之前注意尽量减少材料的空气暴露是非常重要的。这些材料还可以从其他来源吸收水分,例如皮肤汗液和分配操作中存在的其他水分。最快的固化粘合剂使用最少量的氰基丙烯酸酯材料。在许多制造操作中手动分配这些粘合剂的典型方法是使用小管或较大的挤压瓶以及一次性聚乙烯精细分配头。固有的问题通常是工人施加在管子上的物理压力,瓶喷嘴孔径和粘合剂粘度决定了分配的材料量。操作员疲劳、换班和“恰到好处”的猜谜游戏都会影响零件的固定程度。这通常意味着要么材料太少无法充分粘合,要么材料太多,这不仅会影响粘合强度和粘合线外观(太多胶水 = 难看的粘合线/胶水挤出),还会浪费昂贵的材料。分配氰基丙烯酸酯的关键是用更薄而不是更厚的材料实现优异的粘合,因此,要揭穿一个古老的神话,越多越好。分配更多的粘合剂通常不会比分配更少的粘合剂产生更好的效果,除非分配的粘合剂不足以覆盖粘合表面。更重要的是,过多的粘合剂会浪费材料和时间。更重要的是,过量的粘合剂可能无法正确固化或根本无法固化,或者可能导致材料表面出现白晕(也称为褪绿),从而造成美观异常。一致地分配良好粘合所需的薄而均匀的涂层可以说是在生产中使用氰基丙烯酸酯的主要挑战。将氰基丙烯酸酯胶应用于基材时,需要牢记许多因素以确保正确使用,包括:
- 涂抹器类型。理想的涂抹器类型取决于应用。例如,刷式涂抹器非常适合需要较宽胶粘剂行程的表面,而窄型涂抹器则更适合填充细小的开口。
- 分配器类型。使用的分配器类型会影响应用速度以及可能的控制级别。专为与氰基丙烯酸酯一起使用而设计的挤压瓶是一种经济的选择,但提供的控制不如更先进的技术。自动或半自动点胶系统虽然更昂贵,但在涂胶过程中可提供更好的精度和准确度。
- 基材表面。在应用氰基丙烯酸酯胶之前,正确准备基材非常重要。表面上的任何残留物都会妨碍形成牢固的粘合剂。
点胶技巧和应用清单
正确应用是实现牢固粘合的关键。下面我们概述了一些关于氰基丙烯酸酯应用的最佳实践:
- 消除湿气污染。氰基丙烯酸酯在受潮时固化。因此,在错误的时间引入水分会导致过早固化。这个问题的解决方案包括最大限度地减少胶水在点胶前暴露在空气中的时间,并确保点胶系统的所有组件都没有水分积聚。一些设施可能会使用带有聚结过滤器和干燥剂空气干燥器的压缩气体系统,以进一步降低水分污染的风险。
- 选择并维护正确的工具。如上所述,正确的分配工具取决于具体情况。但是,一般来说,最好避免使用由聚氨酯、尼龙和金属(钝化不锈钢除外)制成的点胶组件,因为它们会与胶水发生反应和/或对胶水的性能产生负面影响。采购工具后,必须定期清洁和维护它们,以确保它们保持正常工作状态。
- 将胶水批次分开。将剩余的胶水混合到新的批次中以尽量减少浪费可能很诱人。然而,这样做可能会产生比它消除的更多的浪费。混合批次的胶水可能会导致交叉污染,从而导致结晶,导致整个容器无法使用。点胶操作后,任何剩余的胶水应与容器和耗材点胶组件一起妥善丢弃。
- 建立明确的操作程序。氰基丙烯酸酯胶水很难正确处理。建立和实施关于点胶系统安装、设置和维护的明确操作程序可确保从一次运行到下一次运行具有更好的一致性。
氰基丙烯酸酯点胶方法
挑选方法
金属或塑料镐通常用作另一种手动应用方法,将氰基丙烯酸酯薄膜铺展在较大的表面区域,例如汽车挡风雨条应用的角模上。操作员手中的镐就像钢笔或铅笔一样,一杯氰基丙烯酸酯用于在装配单元中存放粘合剂。操作员将镐浸入氰基丙烯酸酯池中,然后迅速将薄薄的氰基涂层擦拭到橡胶表面上。这是施加氰基丙烯酸酯的有效方法,但它会导致一些负面后果,包括橡胶混合物中的混合橡胶颗粒或其他促进剂化学物质交叉污染回到氰基丙烯酸酯储层中,导致氰基丙烯酸酯增稠(结垢)。还,金属镐最终会积聚固体粘合剂残留物,需要不时将其清除。由于粘合剂应用的高效率和准确性,工艺工程师通常会忍受负面的权衡。多年来,氰基丙烯酸酯粘合剂一直是通过管子、挤压瓶或镐来分配的,现在仍然如此。然而,随着时间的推移,各种类型的点胶系统已适用于在制造应用中点胶氰基丙烯酸酯,包括夹管、隔膜阀和气动注射器点胶机。
夹管
夹管点胶机非常适合手动点胶连续珠粒或应用少量低粘度液体,包括溶剂点胶和氰基丙烯酸酯点胶。该设备最大限度地减少了维护工作,专为胶水、溶剂和氰基丙烯酸酯等低粘度流体而设计。使用这种方法,分配的粘合剂量取决于“挤压”,即粘合剂的流动。夹管非常适合涂抹稀薄的材料。此外,这种方法需要一定范围的粘度。粘度太低会导致无法控制,而对于粘度较高的凝胶,材料的流动阻力可能是个问题。然后,夹管组件也必须在使用后丢弃。
气动分配器
气动流体分配器或“时间/压力”分配器设计简单,主要由柱塞或活塞和注射器组成。来自压缩机的脉冲空气以有节奏的方式“拍打”柱塞的顶部,使柱塞在注射器中向前移动,将材料从注射器末端的针尖推出。气动流体分配器相对便宜,是自动化或台式半自动粘合操作的理想选择。用于氰基丙烯酸酯的气动分配器的一个主要缺点是所提供的空气必须经过过滤、清洁并且不含油和水分(-40 F 露点),并且注射器本身不能超过半满。
隔膜阀
可以最好地部署隔膜阀的理想应用包括点胶或点胶,以精确控制氰基丙烯酸酯。隔膜阀非常适合许多首选自动化的应用。分配氰基丙烯酸酯时,隔膜阀通常是首选系统,因为 CA 不会与阀门运动部件中的金属接触。所需 CA 配方的粘度和可接受的性能水平是为特定应用选择这些系统之一的决定性因素。因此,请务必仔细了解配方的粘度和所需的性能水平。在使用氰基丙烯酸酯粘合剂时,始终小心谨慎也很重要。也就是说,强烈建议使用塑料手套和带眼罩的安全眼镜来保护人员。集会区域也应通风良好,以尽量减少接触 CA 释放的刺激性蒸汽。将氰基蒸汽从组装人员的面部移向地板的下吸式系统是最佳实践。
CA胶水涂抹器的类型
有许多氰基丙烯酸酯涂抹器可供选择,每一种都具有独特的特性,使其适用于不同的用例。Aron Alpha 提供以下涂药器和点胶配件:
- 大多数氰基丙烯酸酯粘合剂都可以直接用于 HDPE 或 LDPE 瓶中,其材料与点胶头相同。这些瓶子非常适合自动分配在经济上不合理的小容量应用。
- 空的填充瓶。这些柔软、符合人体工程学且易于使用的瓶子便于现场补充。它们可容纳多种尖端样式,以满足不同的应用需求。较大瓶装的氰基丙烯酸酯(体积为 1 磅(454 克)或更大)不容易被操作员使用,因此您可以从经济的大瓶包装到小型使用瓶。
- 鞭式(软)点胶头。与标准挤压瓶吸头相比,这些一次性吸头可实现更可控的点胶操作。它们非常适合将胶水涂到狭窄或难以触及的区域。通常由低密度聚乙烯制成且柔韧,以便压装到小管或氰基丙烯酸酯瓶上。
- 硬式(推入式和 Luer-Lock)点胶头。这些一次性吸头类似于鞭式点胶吸头。然而,它们是由更厚、更硬的低密度聚乙烯制成的。
半自动和全自动氰基丙烯酸酯点胶系统
对于需要更精确和准确的胶水分配的应用,例如小型或复杂零件的组装,自动化或半自动化系统是一种可行的解决方案。它们使行业专业人士能够在无需操作员大量监督的情况下始终如一地将所需量的胶水沉积在正确的位置,从而在不牺牲产品质量的情况下减少劳动力和错误风险。粘合剂分配系统在复杂性和所需的操作员参与方面各不相同,具体取决于设施的需要。半自动和全自动系统的一些示例包括:
- 台式系统。这些点胶系统需要操作员将工件放置在阀门下方。一旦工件就位,操作员就会启动阀门,自动分配正确数量的粘合剂。这种分配方法适用于中等量的操作。
- 桌面分配机器人。这些点胶系统比台式点胶系统需要更少的操作员参与。一旦操作员将工件放在夹具板上并启动过程,安装在点胶机器人上的点胶阀就会自动将预编程量的胶粘剂沉积在预先指定的位置。这种点胶方法非常适合需要更高精确度和准确度的大批量操作。
- 生产线分配器。这些全自动系统几乎不需要操作员参与。放置在生产线上的任何工件都会被集成到系统中的传感器自动检测到。一旦检测到,它们就会从点胶阀接收胶水。阀门可由阀门控制器、PLC 或自动点胶机器人控制,所有这些都管理胶粘剂的沉积量、时间和位置。
大多数自动和半自动分配器都配备了隔膜阀。这些阀门有两个主要功能:防止粘合剂过早接触空气和水分,以及将敏感的内部机制与粘合剂和外部污染隔离开来。这样做可以降低过早固化的风险,并保护点胶系统免受损坏。