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今日胶粘剂的质量控制过程三

发布时间:2021-07-08 15:03:12 阅读: 来源:彩钢瓦厂家

胶粘剂的质量控制过程(三)

(3) 超声波法: 超声波法是以粘接接头对低功率超声波能量加荷的响应为基础的。超声波的基本优点是穿透力强、灵敏度高、技术成熟、对人件无害、成本低廉,可以检测出气孔、脱粘、夹杂等大部分缺陷,对下列类型的未粘接部位的检测特别有效:

蜂窝夹芯结构的蒙皮与胶粘剂界面上的未粘接部位;

①、超声脉冲回波和接触阻抗试验—— 接触阻抗方法的原理是当一个振动的晶体放在复合结构上,结构的特征阻抗或弹性决定了结构的受载方式。载荷的变化将引起晶体相对于作用电压的振幅和相位的变化,它可通过适当的仪表或在阴极射线管上显示出来。脉冲回波法是通过待测结构的缺陷处和背面反射的能量来判断的。这两种方法对蜂窝夹芯结构和层压结构未粘接部位的检测很有效,也能检查出破碎夹芯、断裂夹芯和返修面上胶粘剂重迭的疵病。然而,这两种方法却难于将蜂窝夹芯给构的蒙皮完全未粘接面与其他一些不正常情况相区分,例如对水的也就是人们常见的变形失去本来的弹性性能作用反响和未粘接部位的作用反响是相同的。

②、扫频共振法—— 著名的Fokker粘接检验仪就是利用此法的实例,其优点是能定量估算金属、金属-夹芯结构以及非金属类似结构的粘接强度。由于输入结构的能量在较宽的温度范围内变化,故能观察到由探头、蒙皮、胶粘剂和其余结构材料产生的共振现象。Fokker粘接检验仪被认为是目前唯一能精确、直接、定量地测定粘接质量的设备。其原因是:将在固有频率下发生共振的晶体放在复合结构上,则结构的特征阻尼或弹性确定了其受载的方式。载荷的变化通过仪表的两个读数——共振频率偏移和共振频率振幅表示出来,这个变化可由仪表读出或由阴极射线管显示,轻油用作偶合剂。

Fokker粘接检验仪已成功地用于测定各种粘接结构近边缘的未粘接部位,但对层压蒙皮的蜂窝夹芯结构板的未粘接部位检测效果不好,除未粘接部位之外也能检查出破碎夹芯、断裂夹芯和胶层中的空隙。Fokker粘接检验仪对实际影响粘接的物理因素最为敏感,如空并把它们碎成小块隙、砂眼和不充分润湿等。它不能检查出不或摆轴太脏或锈蚀完全固化、表面处理不佳和界面受污染的情况。

(4) 液晶—— 胆甾醇液晶是一种化合物,在它经过相转变时很像液体一样流动,还保持着许多结 晶固体分子的有序排列。液晶能随环境温度的变化反射出彩虹颜色,利用胆甾醇液晶的温度效应可以检测零件的缺陷。将液晶涂布于粘接件表面,使加强对产品精密化性能的研发突破用形成因粘接的不连续性有关的微小温度梯度的彩色图像。这样,液晶物质就会用不同的颜色将缺陷显示出来。此时可以把检验结果拍摄下来作为永久记录。胆甾醇液晶是检查金属复合结构粘接缺陷的一种简单、可靠、经济的方法。对于铝合金来说,可检查的面积厚度最大为1.5mm。当面积厚度小于0.5mm 时,25x25mm的空隙可以检查出来。液晶用在钛零件上比铝合金更有效。应当注意,导热性很差的材料不能用液晶法检测。

(5) 全息照相法 ——全息照相是利用一种相干光,如激光将粘接接头中的裂缝或空隙拍成照片的检测方法。它的主要优点是可以将整个体积一层一层地照相,因而可获得裂缝或空隙的三维物像。用存储梁全息照相技术在普通的表面上进行实时差干涉测量,精度可达百分之一厘米。检验粘接面板的简单方法是将它水平放置,上面撒上一层薄砂,当振动时,可以根据砂粒移动的情况来发现未粘接的部位。也可以在不影响装配件强度的区域内,作一圆形切口来检查粘接质量。切口通过一个被粘物到胶层为止,然后将这一盘状物剥开而暴露出胶粘剂以进行目测,再于切除处嵌入填塞物。在某些情况下,试件与产品在相同条件下同时处理和粘接,然后对这些试件做强度试验。

全息照相技术测量微小的位移非常有用,这种特性使之成为检测夹层结构中粘接缺陷卓有成效的方法。如果夹层结构以几种方式之一(热、压差或机械)受应力作用,则表面位移与表面下胶层完整性有关。粘接良好的夹层材料将产生均匀的表面位移,它是夹层材料的物理性质、应力方式和全息照相技术的函数。假如夹层材料在某处有未粘接区域,则由于边界条件的改变,在未粘接处的上表面将出现与其余表面不同的位移方式。这种微量的表面位移变化一般是无法察觉的,而用全息照相技术却能清晰地看到,因为它的灵敏度很高。获得表位移和粘接件完整性有些用户乃至诉苦装备太娇贵的方法称为二次暴光全息照相。

(6) 热图像检验—— 这种方法的特点是通过装配件的表面温差可发现粘接的断续处,运用紫外线辐射,能直接目测到断续部分呈黑色,而表面的其他地方则是明高的(荧光)。为了防止胶粘剂和/或热敏被粘物的热损坏,在实用中要涂黄磷荧光粉,使它在接近室温的范围内(C)温度稍有变化时,其亮度就显示出较大的变化。用于这种目的喷涂物是磷在载体介质中的悬浮液(不沉淀),可用普通的喷漆装置喷涂。热图像法使用简便,快速而且廉价。

(7) 热红外检验(TIRI)——这种技术已用于检验固体火箭发动机以及大型薄板部件内的空隙和未粘接的部位。此法还用动态加热原理,使热能从发生器沿扫描线连续喷射到试件表面。热喷射经过一定时间,对扫描线邻近表面区域的发射物进行连续的辐射测量,结果是外表面间生温度梯度。在材料表面下(界面级)缺陷的深度可通过与预定暴露时间的检验记录相比较而确定。经红外线检验后,从具有代表性试件上切片表明,第一和第二界面有95%的相关性。

(8) 辐射照相法 射线照相检验技术已成功地用于检验金属--金属粘接接头和金属夹层结构的缺陷。对于金属--金属接头,胶粘剂必须含有一些金属粉或其他适当的难透射线的填料,以产生能显示缺陷的足够对比度。这种方法也可用于检测非金属粘接接头。经验丰富的检验人员利用射线照相往往能检测出希望的胶粘剂堆积,或是评价粘接质量。由于粘接操作不利,或是固化时加压不均匀,都能引起损坏。射线照相法不能检测面上有胶但未能与一个或两个被粘物粘接的部位。

①、X--射线技术 这种方法只有在胶粘剂内加有填料时才能使用。这是因为未加填料的胶粘剂,射线穿过它时有些减弱。加入氧化铅就会得到良好的效果。在这种情况下,甚至能检测出最小气孔和气泡。可使用普通X --射线探伤装置,但因胶层较薄,只能采用波长较长的射线。

②、放射性同位素法: 为了检验粘接和点焊组合接头的韧性,可应用放射性同位素来检查在后续的硫酸阳极化工艺中电解液渗入胶层的可能性。将放射性同位素钠-22(半衰期为2.5年)加入最活泼的电解液中,如果胶层内有空隙,电解液就会渗入被粘物的间隙内。然后清洗接头并用放射线仪检测,若有空隙存在,放射性物质便留在其中,辐射强度较高。然而由于有辐射的危险性,这种方法在工业上应用受到限制。

③、中子辐射法: 如果所用的胶粘剂不是X-射线不透射体,则可用中子辐射法。胶粘剂里的氢原子吸收中子,使胶粘剂变为辐射不透体。中子辐射技术能检测胶层内的缺陷,并预测搭接剪切强度,一般为%。由于是便携式系统,使这种方法可用于飞机上的粘接件。虽然超声波和X-射线都能测定空隙含量和粘接强度,但中子辐射有较高的灵敏度。另外,与 X-射线相比,它似乎与金属厚度无关,并且受散射和尺寸复杂性的影响比超声波法小。

(9) 渗透法检验 此法用于缝接头分段的局部检验。首先必须将试件表面清洗和脱脂,然后沿着接头涂敷一层渗透剂溶液。毛细作用将溶液引入任何开口在表面的缺陷内,表面的渗透剂用溶剂洗净,而缺具有应力、应变、位移3种闭环控制方式陷内的渗透液留在里面。再涂上一种显像剂将渗透剂吸到表面,由于所用的渗透剂有鲜艳的颜色,致使缺陷显而易见。渗透剂的种类很多,常用的是 乙醇或水溶性渗透剂。渗透法虽然简单易行,但只能检验带开口的缺陷。

信息来源:21世纪精细化工

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