CN106590451A - 促进和加速生产的由永久承重粘性结合体和临时粘性结合体组成的组合性结合体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于将第一部件(10)粘性结合到第二部件(20)的方法,该两个部件(10、20)利用第一粘合剂(K)粘结以形成第一粘性结合体(31),用于初步固定,且该两个部件(10、20)利用第二粘合剂(K′)粘结,用于产生第二弹性粘性结合体(32),其中在第二粘性结合体(32)已经固化之后,第一粘性结合体(31)以其被破坏的方式被施加应力,且因此第二粘性结合体(32)可不受第一粘性结合体(31)的阻碍地弹性形变。本发明进一步涉及以这样的方法生产的组件(1)。
Description
本发明涉及一种用于粘性结合两个部件的方法及由该方法生产的组件。
多年来,粘性结合已经经历了巨大的发展,并越来越要取代诸如焊接或铆接的传统连接技术。
当粘性结合体暴露于动态应力时,建议使用可弹性形变粘性结合体。然而,所有这样的结合体需要较长或较短的时间以达到最终的强度。
然而,这种情况延迟了生产并降低了产量。
在此基础上,本发明的目的在于提供一种用于粘性结合两个部件的方法,该方法解决了上述问题。
该目的通过具有权利要求1特征的方法实现。
相应地,根据权利要求1,提供了一种用于将第一部件粘性连接到第二部件的方法,该两个部件利用第一粘合剂进行结合以形成第一粘性结合体,用于初步固定,即临时紧固的产生,该两个部件利用第二粘合剂进行结合,用于产生永久、弹性的第二粘性结合体,其中第一粘性结合体在第二粘性结合已经固化之后被施加应力以使其被破坏,因此第二粘性结合可弹性形变,不受第一粘性结合体的阻碍。
根据本发明的一个实施方案,该施加应力优选包括施加机械应力,其中机械力被引入第二粘性结合内以破坏它。根据本发明的另一实施方案,可替代地,第一粘性结合体可被化学破坏,特别通过使第一粘性结合体与可破坏或分离第一粘性结合体的合适的物质或化学品接触。此外,根据另一实施方案,通过加热该第一粘性结合体,该第一粘性结合体也可被施加热应力并在该过程中被破坏。最后,可应用上述施加应力至第一粘性结合体的形式的任意组合,以引起第一粘性结合体的破坏。
第二粘性结合体的固化在此优选第二粘性结合已达到当被连接的部件如所预期使用时、确保所述第二粘性结合体不被破坏的强度。这里第二粘性结合体的固化状态甚至存在于在第二粘性结合体还没达到最大、最终强度的时间点处。
根据本发明,利用第一粘合剂(例如氰基丙烯酸酯粘合剂,见下文)和第二弹性粘合剂(例如PU粘合剂,见下文)的组合粘结的目的是促进并加速粘性结合体的生产。这里,快速固化型第一粘合剂用于待粘结的部件的快速固定。稍后发生的动态应力可仅在有限的程度上由第一粘合剂(例如氰基丙烯酸酯粘合剂)承受。相应地,存在第一粘性结合(例如氰基丙烯酸酯粘合剂层)的故意失效。结果,该结合体,特别是第二粘性结合体,然后可不受阻碍地弹性形变。相应地,因此,第一粘合剂在制造期间仅具有临时作用,并且预期随后在应力下失效。
因此,根据本发明的一个优选实施方案,如下选择该两种粘合剂,使第一粘性结合体具有比第二粘性结合更短的固化时间。关于第二粘性结合体,固化时间优选是第二粘性结合体已经达到如上所述的充分强度的时间。关于第一粘合剂,固化时间优选指第一粘合剂或第一粘性结合体达到最终强度的至少90%,优选至少95%,优选100%要求的时间。
根据本发明的另一实施方案,首先,第一和第二粘合剂每一个涂覆于第一和/或第二部件,之后两个部件被带到它们相对于彼此预期的位置,至少在第一粘性结合体固化期间这将被维持。
进一步规定,根据本发明的一个优选实施方案,在第一粘性结合体固化后和/或在第一粘性结合体的固化时间过去之后,且在第二粘性结合体固化之前(即在第二粘性结合体的固化时间过去之前),两个部件被共同移动(特别是使它们相对于彼此的位置不改变),和/或连接到至少一个另外的部件,特别地,这使得能够节省生产操作过程中的时间,没有必要先等待第二粘性结合体的固化。
根据本发明的一个优选实施方案,该第一粘合剂包括氰基丙烯酸酯。
这里讨论的化合物为氰基丙烯酸的酯(例如2-氰基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸正丁酯、2-辛基氰基丙烯酸酯)。这种类型的包含氰基丙烯酸酯的粘合剂(特别是单组分粘合剂)可以以单体的形式呈现,所述单体通过在两个部件之间的结合间隙内进行聚合反应,形成实际的粘合剂聚合物。引起固化的所述聚合由极性基团或颗粒支配,例如是待结合的部件上的湿气层中的OH离子,这被认为是阴离子聚合反应。
根据本发明的另一优选实施方案,第二粘合剂包括PU(即聚氨酯)。
这种类型的聚氨酯粘合剂可基本为单组分或双组分粘合剂的形式,其能够通过加聚反应固化。根据本发明的一个实施方案,使用单组分PU粘合剂,其例如通过加入空气水分和/或热量而固化。
在本发明的情况下可以使用的PU粘合剂可进一步包括下列化合物的一种:二苯甲烷4,4′-二异氰酸盐(MDI)、异佛尔酮二异氰酸盐(IPDI)、甲苯二异氰酸盐(TDI)、环己二异氰酸盐(HDI)。
根据本发明的一个实施方案,第一粘性结合体或第一粘合剂具有数秒到数小时范围内的固化时间,例如1秒到3小时范围内。
此外,根据本发明的一个实施方案,第二粘性结合体或第二粘合剂具有数小时到数天范围内的固化时间,例如3小时到7天的范围内。
此外,根据本发明的一个优选实施方案,固化状态的第二粘性结合体具有低于1000MPa的弹性模量,优选低于100MPa,更优选低于15MPa。
第二粘性结合体的弹性模量优选低于第一粘性结合体的弹性模量。
本发明的方法特别优选地与包括金属或由金属组成的第一(或第二)部件和/或包括塑料或由塑料组成的第二(或第一)部件一起使用。
根据本发明的另一方面,公开了一种组件,该组件包括至少第一部件和第二部件,该两个部件通过根据权利要求1到11任一项所述的方法彼此连接。
该第一(或第二)部件在这种情况下可由金属组成或包括金属,而第二(或第一)部件由塑料组成或包括塑料。
该第一或第二部件优选为以下部件的一种:减振器或其部件、组装辅助件(例如具有热胀性的部件)、热交换器(例如螺旋盘管式或板式热交换器)、热交换器的部件(例如螺旋盘管式或板式热交换器)、车辆、更特别地摩托、车辆的部件、更特别地摩托的部件,飞行器、飞行器的部件、密封件。
本发明的方法特别地可应用于生产摩托的部门内或摩托部件之间的结构结合体。
更特别地本发明的方法为使最小化组装时间成为可能的有利工艺或技术教导,截至目前为止,例如除粘性结合体以外,使用或者铆钉或螺栓以确保“快速保持”,或使用了长的固化时间(在某些情况下还利用热处理)。
特别地,本发明的优势在于可精确地建立弹性结合体,因为不再有任何的时间压力。
现在,本发明的方法实质上可用于其中已经发生结合的所有的粘性结合体。从车挡风玻璃经过飞行器结构到减振器和热交换器结构。
第二粘合剂的弹性模量优选是可调节的,具体根据应用的情形。例如,低弹性模量优选用于减振器,而对于强度结合而言,优选调节弹性模量,以便尽可能地与待结合的部件/材料的弹性模量相同。
此外,在热交换器的情况下,使用第二粘合剂,例如,在热交换器的工作温度范围内,第二粘合剂具有和待粘合的热交换器的部件相同或相似的热膨胀系数。
在机械破坏的情况下,第一粘合剂的断裂伸长率当然应非常低。
粘性结合体的强度优选可通过结合面积来调节。
以下将使用附图,在下面本发明工作实施例的附图的说明中阐明本发明另外的特征和优点。这里:
图1到图3示出第一和第二部件之间的创造性实施的粘性结合体的示意性剖视图。
图1连同图2和3示出在两个部件10、20之间通过粘性结合产生结合体的方法。
在这个方法中,两个部件10、20利用第一粘合剂K形成第一粘性结合体31而彼此结合,用于两个部件彼此的初步固定的目的。
而且,在该两个部件10、20之间形成第二粘性结合体32,其稍后用于提供在两个部件10、20之间的弹性可变形的连接。
然而,因为此第二粘性结合32要求更长的固化时间,利用初步固定的第一粘性结合体31固定所述两个部件10、20相对于彼此的空间位置,以使得第二粘性结合体32不被破坏地固化。在这种情况下,任选地,所述两个部件10、20可共同移动或以一些其他方式进一步加工,从而在包括该两个部件10、20的组件1的生产中产生相应的时间节省。
在第二粘性结合32已经固化后,对第一粘性结合31以其被破坏的方式有意地(或动力地)施加应力(参考图2),第二粘性结合体32现在可弹性形变,且不受第一粘性结合体31(与图3比较)的阻碍。因此这种类型的施加应力可在组件1的生产过程中(即,特别地,在组件1被发送之前)故意地实施。根据图2,直到组件1操作开始期间或之后或操作期间才可进行第一粘性结合体31的破坏,这样第一粘性结合体31仅在组件1的预期操作期间的那个时间点失效或被破坏。
根据本发明的一个实施例,该第一粘合剂K为包含氰基丙烯酸酯的粘合剂K。此外,根据本发明的一个实施例,该第二粘合剂K′为包含聚氨酯(PU)的粘合剂K′。
附图标记
1 | 组件 |
10 | 第一部件 |
20 | 第二部件 |
31 | 第一粘性结合体 |
32 | 第二粘性结合体 |
K | 第一粘合剂 |
K′ | 第二粘合剂 |
Claims (14)
1.用于将第一部件(10)粘性结合到第二部件(20)的方法,该两个部件(10、20)利用第一粘合剂(K)粘结以形成第一粘性结合体(31),用于初步固定,且该两个部件(10、20)利用第二粘合剂(K′)粘结,用于制得弹性的第二粘性结合体(32),其中在第二粘性结合体(32)已经固化之后,对第一粘性结合体(31)以使其被破坏的方式施加应力,由此,第二粘性结合体(32)能够不受第一粘性结合体(31)阻碍地弹性形变。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于所述施加应力是化学的、热的和/或机械的。
3.根据权利要求1或2的方法,其特征在于选择两种粘合剂(K、K′),使第一粘性结合体(31)具有比第二粘性结合体(32)更短的固化时间。
4.根据前述权利要求任一项所述的方法,其特征在于第一粘性结合体(31)具有比第二粘性结合体(32)更低的强度。
5.根据前述权利要求任一项所述的方法,其特征在于第一粘合剂(K)包含氰基丙烯酸酯。
6.根据前述权利要求任一项所述的方法,其特征在于第二粘合剂(K′)包含PU。
7.根据前述权利要求任一项所述的方法,其特征在于第一粘性结合体(31)具有1秒到3小时范围内的固化时间。
8.根据前述权利要求任一项所述的方法,其特征在于第二粘性结合体(32)具有3小时到7天范围内的固化时间。
9.根据前述权利要求任一项所述的方法,其特征在于处于固化状态或处于操作状态下的第二粘性结合体(32)具有比处于固化状态或处于操作状态下的第一粘性结合体(31)更低的弹性模量,且第二粘性结合体的弹性模量优选低于1000MPa,更特别低于100MPa,更特别低于15MPa。
10.根据前述权利要求任一项所述的方法,其特征在于第一部件(10)为下列部件中的一个:减振器、减振器的部件、组装辅助件、热交换器、热交换器的部件、车辆、更特别地摩托车、车辆的部件、更特别地摩托车的部件、飞行器、飞行器的部件。
11.根据前述权利要求任一项所述的方法,其特征在于第二部件(20)为下列部件中的一个:减振器、减振器的部件、组装辅助件、热交换器、热交换器的部件、车辆、更特别地摩托车、车辆的部件、更特别地摩托车的部件、飞行器、飞行器的部件。
12.包括至少第一部件(10)和第二部件(20)的组件(1),该两个部件通过根据前述权利要求任一项所述的方法彼此连接。
13.根据权利要求12的组件,其特征在于第一部件(10)为下列部件中的一个:减振器、减振器的部件、组装辅助件、热交换器、热交换器的部件、车辆、更特别地摩托车、车辆的部件、更特别地摩托车的部件、飞行器、飞行器的部件。
14.根据权利要求12或13的组件,其特征在于第二部件(20)为下列部件中的一个:减振器、减振器的部件、组装辅助件、热交换器、热交换器的部件、车辆、更特别地摩托车、车辆的部件、更特别地摩托车的部件、飞行器、飞行器的部件。
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