與機械緊固件相比,膠黏劑改善了飛機的耐疲勞性能并可能減輕飛機的重量。膠膜可以準確控制施膠量并且更加容易操作處理,改善了傳統膠黏劑的操作復雜的缺點。3MAF- 163環氧膠黏劑薄膜更是由于其出色的韌性和耐濕熱性,得到了航空業的青睞。
與機械緊固件連接結構相比,采用膠接可能減少金屬或復合材料的厚度,從而減輕重量。另外,機械連接接頭的不連續性導致連接點的局部應力集中,造成連接點之間的蒙皮皺折,這樣,導致在拉伸載荷下強度降低,從而使構件由于疲勞而過早失效。由于膠接結構可以減輕飛機的重量并改善其抗疲勞性能,而這兩個特點對航空航天工業來說都是關鍵性的,所以,膠黏劑被廣泛應用到飛機,衛星,導彈,甚至火箭上。例如,熱固膠用于膠接受力結構件,密封膠密封窗框和油箱,熱熔膠和壓敏膠粘接飛機內飾等。
3M膠黏劑產品以Scotch- Weld命名,Scotch- Weld來自飛機制造行業在
20世紀50年代得出的結論,即這類膠黏劑的結構強度可以與焊接產品相媲美。從那以后,3M開發了一系列產品服務于航空業,如膠膜,單組分膏狀膠黏劑,雙組分膏狀膠黏劑,底膠以及低密度填補空隙封裝料等。
由于膠膜可以準確控制膠黏劑配方和施膠量,并且更加容易操作處理,得到了廣泛的應用。典型的膠膜結構如圖1所示,中間層的棉麻織物起到了載體的作用,便于操作。
在航空領域的結構膠黏劑中,Scotch- Weld 丁腈酚醛配方在商用和軍用設計中已有40年的歷史。即使在今天,先進的商用飛機設計仍使用丁腈酚醛膠膜來黏合那些要求有耐疲勞能力和耐高溫的結構。當溫度較高時,丁腈酚醛的性能通常超過環氧樹脂。但是,由于該類配方中都含有酚醛樹脂,其在加熱固化過程中會發生縮聚反應生成水,因此這樣為減少金屬-金屬膠層的孔隙就需要很高的壓力使揮發物逸出,同時必須采用有孔蜂窩。但是,這種蜂窩容易受到濕氣和鹽霧的滲入,從而影響使用性能。環氧膠黏劑的出現解決了這一問題。由于環氧膠黏劑在發生加聚反應時,在熱固化期間沒有揮發物析出,這樣可以采用低壓固化工藝和無孔蜂窩,因此顯著地提高了使用性能。
3M環氧膠膜AF-163及其典型應用環氧類型的膠膜由于其優秀的性能在飛機的結構膠接方面得到了廣泛的應用。
環氧膠膜不但可以粘接金屬/金屬,金屬/蜂窩,并且能夠粘接到有或沒有金屬織物的復合材料表面。3M AF- 163高剝離強度環氧樹脂薄膜采用低溫、低壓固化技術,現已成為蜂窩復合材料板芯的膠接標準。
平行拉伸強度時非常明顯,很多膠黏劑的強度只能保持干燥狀態下的20%。不幸的是,在部件膠接或加工過程質量控制程序中,通常并不包括這些檢測,因此無法發現膠黏劑性能的損失。在同樣的檢測中,AF-163能夠保持90%的性能。由于它的這一獨特的耐潮濕性,越來越多的膠接車間開始使用AF-163 來減少Nomex材料吸潮對膠接質量的影響。
AF-163在商用運輸機上有許多應用,在組裝行李艙門時,AF-163將鋁皮黏合到金屬蜂窩上,如圖3所示;在組裝機翼葉片時,AF-163將表皮黏合到芯材上,經高壓倉處理后固定,然后完成熱固化。
AF- 163也可以用于飛機內部的零件的組裝,如固定前后緣和干艙屏障等。
結語
航空膠黏劑的開發順應了飛機的發展趨勢,從初的硝化纖維素類,酚醛類,再到環氧類,改性環氧類等等。膠膜這種形式的出現,改善了操作性能,現在得到了廣泛的應用,AF-163更是由于其出色的耐濕熱性,成為蜂窩復合材料板芯的膠接標準。
與機械緊固件連接結構相比,采用膠接可能減少金屬或復合材料的厚度,從而減輕重量。另外,機械連接接頭的不連續性導致連接點的局部應力集中,造成連接點之間的蒙皮皺折,這樣,導致在拉伸載荷下強度降低,從而使構件由于疲勞而過早失效。由于膠接結構可以減輕飛機的重量并改善其抗疲勞性能,而這兩個特點對航空航天工業來說都是關鍵性的,所以,膠黏劑被廣泛應用到飛機,衛星,導彈,甚至火箭上。例如,熱固膠用于膠接受力結構件,密封膠密封窗框和油箱,熱熔膠和壓敏膠粘接飛機內飾等。
3M膠黏劑產品以Scotch- Weld命名,Scotch- Weld來自飛機制造行業在
20世紀50年代得出的結論,即這類膠黏劑的結構強度可以與焊接產品相媲美。從那以后,3M開發了一系列產品服務于航空業,如膠膜,單組分膏狀膠黏劑,雙組分膏狀膠黏劑,底膠以及低密度填補空隙封裝料等。
由于膠膜可以準確控制膠黏劑配方和施膠量,并且更加容易操作處理,得到了廣泛的應用。典型的膠膜結構如圖1所示,中間層的棉麻織物起到了載體的作用,便于操作。
在航空領域的結構膠黏劑中,Scotch- Weld 丁腈酚醛配方在商用和軍用設計中已有40年的歷史。即使在今天,先進的商用飛機設計仍使用丁腈酚醛膠膜來黏合那些要求有耐疲勞能力和耐高溫的結構。當溫度較高時,丁腈酚醛的性能通常超過環氧樹脂。但是,由于該類配方中都含有酚醛樹脂,其在加熱固化過程中會發生縮聚反應生成水,因此這樣為減少金屬-金屬膠層的孔隙就需要很高的壓力使揮發物逸出,同時必須采用有孔蜂窩。但是,這種蜂窩容易受到濕氣和鹽霧的滲入,從而影響使用性能。環氧膠黏劑的出現解決了這一問題。由于環氧膠黏劑在發生加聚反應時,在熱固化期間沒有揮發物析出,這樣可以采用低壓固化工藝和無孔蜂窩,因此顯著地提高了使用性能。
3M環氧膠膜AF-163及其典型應用環氧類型的膠膜由于其優秀的性能在飛機的結構膠接方面得到了廣泛的應用。
環氧膠膜不但可以粘接金屬/金屬,金屬/蜂窩,并且能夠粘接到有或沒有金屬織物的復合材料表面。3M AF- 163高剝離強度環氧樹脂薄膜采用低溫、低壓固化技術,現已成為蜂窩復合材料板芯的膠接標準。
平行拉伸強度時非常明顯,很多膠黏劑的強度只能保持干燥狀態下的20%。不幸的是,在部件膠接或加工過程質量控制程序中,通常并不包括這些檢測,因此無法發現膠黏劑性能的損失。在同樣的檢測中,AF-163能夠保持90%的性能。由于它的這一獨特的耐潮濕性,越來越多的膠接車間開始使用AF-163 來減少Nomex材料吸潮對膠接質量的影響。
AF-163在商用運輸機上有許多應用,在組裝行李艙門時,AF-163將鋁皮黏合到金屬蜂窩上,如圖3所示;在組裝機翼葉片時,AF-163將表皮黏合到芯材上,經高壓倉處理后固定,然后完成熱固化。
AF- 163也可以用于飛機內部的零件的組裝,如固定前后緣和干艙屏障等。
結語
航空膠黏劑的開發順應了飛機的發展趨勢,從初的硝化纖維素類,酚醛類,再到環氧類,改性環氧類等等。膠膜這種形式的出現,改善了操作性能,現在得到了廣泛的應用,AF-163更是由于其出色的耐濕熱性,成為蜂窩復合材料板芯的膠接標準。