粘接技術(shù)在電動(dòng)器具管理系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

楊鵬 程凱 陳禹

摘要：電動(dòng)器具管理系統(tǒng)申為確保各類電動(dòng)器具在使用過(guò)程中狀態(tài)良好、安全可靠，實(shí)時(shí)對(duì)各類器具進(jìn)行清點(diǎn)以及記錄其各個(gè)時(shí)期的使用情況，由此可及時(shí)知曉損壞的器具。但對(duì)于破損工具一般采用焊接、鉚接等方式進(jìn)行融合以及修復(fù)，往往會(huì)造成器具熔透過(guò)大、不完全熔化等情況，間接影響電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)。而粘接技術(shù)能夠可以實(shí)現(xiàn)異種材料的融合，同時(shí)避免焊接、鉚接方式結(jié)合時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力集中等問(wèn)題，使結(jié)構(gòu)整體小型化、輕量化。文章主要就磨損表面修復(fù)、治漏與密封、承載受力件粘接這3方面來(lái)對(duì)電動(dòng)器具管理系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的研究，為簡(jiǎn)化工藝、降低成本、使電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)提供了有效途徑。

關(guān)鍵詞：粘接技術(shù);設(shè)備維修;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM34文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-5922（2019）11-0038-05

由于缺乏相關(guān)知識(shí)以及專業(yè)的技術(shù)人員，電動(dòng)器具均被使用焊接、鉚接等方式進(jìn)行融合以及修復(fù)，但這些方式對(duì)于部分器具來(lái)說(shuō)并不適用，往往會(huì)造成熔透過(guò)大、不完全相容等情況，間接的造成電力系統(tǒng)無(wú)法安全生產(chǎn)，損害能源，同時(shí)也會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。在這種情況下，對(duì)于粘接技術(shù)可以很大程度的避免這種情況，實(shí)現(xiàn)異種材料的融合，同時(shí)避免焊接、鉚接方式結(jié)合時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力集中等問(wèn)題，使結(jié)構(gòu)整體小型化、輕量化;精細(xì)結(jié)合不必再進(jìn)行精加工，間接的節(jié)約了資金與能源，為電力系統(tǒng)的安全提供了保障。但對(duì)于日益復(fù)雜的電力器具的融合與修復(fù)，對(duì)其粘接技術(shù)的要求也越來(lái)越高，只有進(jìn)一步的發(fā)展我國(guó)的粘接技術(shù)，才能滿足電力器具融合及修復(fù)的需要，使我國(guó)的電力系統(tǒng)更加安全。然而當(dāng)前我國(guó)的粘接技術(shù)依然面臨著很多的問(wèn)題，主要在于質(zhì)量管理以及加熱硬化這兩個(gè)方面。

1質(zhì)量管理與加熱硬化需要提升的方面

1.1質(zhì)量管理需要提升的方面

粘接技術(shù)不僅要求操作者具有表面處理技術(shù)還得熟練粘接操作的技術(shù)，尤其是有較高強(qiáng)度要求的場(chǎng)合。因?yàn)檎辰硬牧贤话愣疾煌该?，質(zhì)量因人而異，所以質(zhì)量的非破壞檢查比較困難。急需加強(qiáng)提升質(zhì)量管理這方面的問(wèn)題，來(lái)總體提高我們的粘接技術(shù)。

有時(shí)候粘接劑中的溶劑也會(huì)使粘接材料劣化。這種質(zhì)量方面的問(wèn)題也是我們需要提升的方面。

1.2加熱硬化需要提升的方面

對(duì)于某些器具，有時(shí)候需要進(jìn)行加熱硬化的處理，這就要求粘接結(jié)構(gòu)必須在高溫具有高強(qiáng)度，而且在粘接后還必須的進(jìn)行高溫硬化處理，但做高溫硬化處理必須具有加壓裝置的恒溫箱。然而對(duì)于一些較大型的粘接結(jié)構(gòu)的組合體，這種高溫硬化處理就很難實(shí)現(xiàn)。

面對(duì)上面存在的粘接技術(shù)的挑戰(zhàn)與問(wèn)題，隨著時(shí)間的推移，我們終將會(huì)解決現(xiàn)在存在的問(wèn)題，但與此同時(shí)，肯定又會(huì)發(fā)現(xiàn)新的難關(guān)，例如此時(shí)的方案不足以面對(duì)新的問(wèn)題等等。但是只要我們積極改進(jìn)，繼續(xù)深化粘接技術(shù)，一定會(huì)解決所遇到的各種問(wèn)題。

2粘接具體操作流程

粘接操作一般包括兩種情況。第一種為：粘接前對(duì)被粘接材料表面的處理;第二種為：粘接中粘接層對(duì)于厚度的控制。

粘接強(qiáng)度要求越高，操作就越加復(fù)雜。表面處理主要是依據(jù)粘接材料的表面物性以及粘接劑的化學(xué)特性所需要的強(qiáng)度進(jìn)行決定。

2.1粘接準(zhǔn)備

首先準(zhǔn)備好粘接時(shí)所需要使用的工具以及做好相應(yīng)的勞動(dòng)保護(hù)。具體物品可以根據(jù)使用不同粘接劑進(jìn)行選擇：使用的一次性塑料手套、調(diào)膠使用的桶（勺、板）、取膠所需的勺（板）、丙酮（酒精）、口鼻罩、干凈的抹布、拋光打磨機(jī)鏟刀、砂布、刮板、塑料布、電子稱與膠槍等等。

2.2表面處理

表面處理一般具有陽(yáng)極氧化、使用機(jī)械打磨表面以及底涂處理這三種具體情況。確保被粘接的表面干凈，沒(méi)有灰塵、沒(méi)有油污等。而且后面的兩種情況可以同時(shí)使用。

2.2.1陽(yáng)極氧化

可以增加粘接的強(qiáng)度，一般涂膠前，需要使用酒精來(lái)擦拭被粘接器具的表面。

2.2.2機(jī)械打磨表面

要使粘接面打毛可以使用拋光機(jī)或者砂紙這兩種方式，來(lái)去除粘接面表層的污物以及氧化物等等，由此來(lái)確保粘接的效果。

2.2.3底涂處理

使用機(jī)械打磨表面之后，使用丙酮試劑（或者酒精）來(lái)擦拭干凈，并及時(shí)涂上專用的涂劑，為后續(xù)繼續(xù)涂膠做好準(zhǔn)備。但是這種情況實(shí)在有特殊要求的情況下才使用。

2.3配膠

當(dāng)前大部分公司使用的膠粘劑都是A、B雙組份型，不同的膠粘劑對(duì)應(yīng)的操作指導(dǎo)書(shū)不同，一定得進(jìn)行仔細(xì)閱讀后才可以進(jìn)行操作。

2.4膠粘劑具體使用要素（例如：時(shí)間、溫度、壓力、粘接表面狀態(tài)）

2.4.1時(shí)間

一般的膠粘劑可以具體分為操作時(shí)間、初步固化的時(shí)間、完全固化的時(shí)間以及有效時(shí)間。

1）操作時(shí)間：膠粘劑按照規(guī)定的配比比率進(jìn)行混合攪拌，并且由此刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，直到膠粘劑涂布到粘接面時(shí)完成規(guī)定的最長(zhǎng)時(shí)間。

2）初步固化的時(shí)間（也可以說(shuō)是夾具時(shí)間）：粘接劑涂布在粘接面之后，進(jìn)行初步固化，使其達(dá)到一定的粘接力后，直至可以搬動(dòng)所需要的時(shí)長(zhǎng)。以試樣為事例來(lái)看，在24℃的條件下，進(jìn)行兩塊基材的粘接，寬為1英寸（也就是25.4mm），從開(kāi)始粘接時(shí)開(kāi)始算起，粘接重疊的面積為0.5英寸（L）x1英寸（w），計(jì)算在靜態(tài)的狀態(tài)下整體懸掛lkg砝碼使其不滑動(dòng)所消耗的全部時(shí)間。

3）完全固化的時(shí)間：指進(jìn)行初步固化之后，所達(dá)到最佳粘接強(qiáng)度所需要的全部時(shí)間。

4）有效時(shí)間：具體指膠粘劑的有效保質(zhì)期。

2.4.2溫度

具體可以分為施工環(huán)境的溫度與膠粘劑固化的溫度。

1）施工環(huán)境溫度：指膠粘劑實(shí)際使用時(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的平均溫度。

2）膠粘劑固化溫度：膠粘劑固化的溫度不是指固定的具體的一個(gè)值，而是指一個(gè)區(qū)間的曲線。在一般的情況下，在一定溫度范圍之內(nèi)，膠粘劑進(jìn)行混合之后，便會(huì)開(kāi)始固化，但是在不同的溫度之下，固化的速度往往會(huì)不同，但是一般時(shí)呈正比形式，隨著溫度的升高，固化速度就會(huì)加快，而固化的時(shí)間就會(huì)進(jìn)行縮短。

2.4.3壓力

指為使粘接面完全進(jìn)行貼合，涂膠后一般會(huì)在粘接面上施加的一定的壓力使其更加貼合。

2.4.4粘接表面的狀態(tài)

被粘接表面的狀態(tài)，往往會(huì)要求粘接表面沒(méi)有灰塵、油污等一些污漬，以及沒(méi)有表面氧化層，由此為去除表面氧化層我們將使用對(duì)表面進(jìn)行打磨等方法，與此同時(shí)也對(duì)其進(jìn)行了粗糙化的處理。

2.5粘接操作時(shí)的注意事項(xiàng)

1）使用各種膠粘劑之前必須做好勞動(dòng)保護(hù)，例如：戴好口鼻罩與手套等等。

2）膠粘前的表面處理（或者潔凈）工作必須的做好。

3）膠粘劑必須的根據(jù)操作指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行正確的配比，進(jìn)行均勻混合，不然會(huì)直接影響粘接力以及固化的時(shí)間。

4）膠粘劑進(jìn)行一次配制時(shí)用量必須的適當(dāng)。因?yàn)槟承┠z粘劑的固化速度特別快，一次配制量過(guò)多時(shí)，有些來(lái)不及使用就已經(jīng)固化了，容易造成浪費(fèi)。

5）為了防止交叉污染，主劑與固化劑的取用工具不可以同一件共用，必須使用不同的工具，以免對(duì)膠粘劑質(zhì)量產(chǎn)生影響。

6）做好之后的處理工作。例如：膠粘劑在使用的過(guò)程中，滴在設(shè)備光潔的表面應(yīng)該及時(shí)的擦拭干凈;封邊膠固化之后，周邊表面出現(xiàn)不平整的情況時(shí)，應(yīng)該馬上使用銼刀或者砂布來(lái)進(jìn)行修平處理，與此同時(shí)檢查封邊是否完全，發(fā)現(xiàn)封邊不完全的地方馬上進(jìn)行2次補(bǔ)涂。

7）值得引起我們注意的是，同一種名稱的膠粘劑，具有不同的延伸品種，所以每次使用時(shí)一定要仔細(xì)，如果發(fā)現(xiàn)有不同，操作方法也會(huì)有不同。例如：LORD 406膠粘劑，就可以分為固化劑17和固化劑19等品種，主劑與固化劑17調(diào)配比例為10：1，主劑與固化劑19調(diào)配比例為10：3，手動(dòng)調(diào)制的時(shí)候一定要注意觀察清楚。

8）調(diào)配粘接劑的時(shí)侯一定要注意季節(jié)變化對(duì)膠粘劑的固化速度的影響。

3粘貼技術(shù)在電動(dòng)器具管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著粘接技術(shù)在飛機(jī)的部件上使用后，這項(xiàng)技術(shù)被應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域，尤其近些年來(lái)，各種新材料以及粘接劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，使粘接技術(shù)發(fā)展走上新高。同時(shí)在磨損件修復(fù)方面，使用了各種耐磨膠，縮短了修復(fù)工期，降低了維修的成本，增加了經(jīng)濟(jì)收益。

而且粘接技術(shù)的種類也變得越來(lái)越多，技術(shù)也逐漸成熟，應(yīng)用于電動(dòng)器具管理、機(jī)床工業(yè)以及軍事裝備中等等。對(duì)于國(guó)家的發(fā)展進(jìn)步有著極其重要的決定作用。

3.1磨損表面修復(fù)

3.1.1摩擦系數(shù)低的器具

對(duì)于一些摩擦系數(shù)比較低，而且具有一定的強(qiáng)度與抗劃傷能力的器具修復(fù)可以使用減摩潤(rùn)滑性膠粘涂層，修復(fù)工藝主要使用模壓復(fù)印法（配對(duì)副為模具，涂復(fù)后模壓成型）與涂敷加工法（先涂膠固化后通過(guò)機(jī)加工來(lái)達(dá)到器具所需的尺寸與表面的精度）。當(dāng)然對(duì)于一些局部劃傷也可以采用涂敷加工法。

3.1.2運(yùn)動(dòng)速度快的器具

對(duì)于器具中運(yùn)動(dòng)速度高的器具，修復(fù)中一般采用導(dǎo)熱性比較好的減摩耐磨膠。修復(fù)此類器具時(shí)一般使用涂敷加工法或者是涂敷修磨法。

如圖1所示器具中運(yùn)動(dòng)速度高的器具，采用了導(dǎo)熱性比較好的減摩耐磨膠，使器具表面的破壞以及變形都很少，外觀平滑。

3.1.3液壓元件的修復(fù)

液壓泵、掃氣泵等磨損后也會(huì)影響泵壓，活塞、柱塞等也會(huì)因?yàn)槟p或者劃傷而影響使用，但是這種類型的器具均可以使用華東磨損耐磨膠而進(jìn)行修復(fù)。

磨損表面的器具均可以通過(guò)粘貼技術(shù)進(jìn)行修復(fù)處理，不僅為電力系統(tǒng)減少了安全隱患，而且也減少了很大一筆經(jīng)濟(jì)損失。

3.2治漏與密封

根據(jù)電動(dòng)器具設(shè)備能否停車以及工作壓力的大小，可以把堵漏分為停車堵漏、不停車堵漏以及高壓堵漏等情況進(jìn)行具體分析。

3.2.1不停車堵漏

不停車堵漏主要是指低壓不停車堵漏，其堵漏的時(shí)候工作壓力一般少于。我們一般采用鉚粘法（首先使用鉛錫類材料鉚堵之后，再使用堵漏膠粘封）與涂膠玻璃布法（使用膠粘劑涂在玻璃布上，再使用玻璃布纏住泄露的部位）這兩種方式來(lái)進(jìn)行堵漏。

3.2.2高壓帶壓堵漏

高壓堵漏一般是指工作壓力大于0.5MPa的帶壓堵漏。由于高壓堵漏的工作壓力較高，所以我們將采用鉚粘堵漏或者引流堵漏的技術(shù)來(lái)進(jìn)行堵漏。

引流堵漏主要是先加工一段引流管，使泄露介質(zhì)從引流管中流出來(lái)，由此減小引流管周圍的壓力，同時(shí)使用粘接法把引流館粘接在其泄露部位，最后再把這個(gè)引流館封死。

3.2.3修補(bǔ)性治漏

修補(bǔ)性治漏這種方法一般用于一些電動(dòng)器具發(fā)生非事故性滲漏或者可停車的一些設(shè)備。這種方式施工可以更加從容，質(zhì)量也可以更加可靠。

3.2.4密封及其應(yīng)用

在眾多的各類電動(dòng)器具設(shè)備中，零件聯(lián)接部位的滲漏往往很重要。通過(guò)墊片來(lái)使聯(lián)接部位進(jìn)行密封。但是部分拆卸中墊片會(huì)存在損傷以及老化的情況，容易造成滲漏的情況，所以現(xiàn)在越來(lái)越多的新設(shè)備都使用密封膠來(lái)對(duì)工藝進(jìn)行密封。不僅如此，對(duì)于很多老設(shè)備的維修，密封膠也是十分重要的密封手段，如圖2所示。

由圖2中我們可以知曉粘接技術(shù)在水泵等設(shè)備中通過(guò)對(duì)磨損部件之間進(jìn)行封膠密封，不僅保障了器具的安全，同時(shí)很大程度的節(jié)約了修理工期以及修復(fù)資金。

3.3承載受力件粘接

3.3.1高強(qiáng)度承載受力件粘接

對(duì)于一些粘接的強(qiáng)度比較低，不適合焊接很難使用別的方法進(jìn)行聯(lián)接的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件，我們可以使用高強(qiáng)度粘接劑，尤其是強(qiáng)度在80-90MPa的無(wú)用膠;其次我們可以采取套接、鑲嵌或者加銷軸的方式來(lái)粘接接頭，增大粘接的受力面積。

3.3.2傳送帶室溫粘接

采用熱粘法或者熱壓硫化的方法來(lái)運(yùn)輸傳送帶使接頭聯(lián)接。這種工藝比較復(fù)雜，維修困難。而且現(xiàn)在大部分單位已經(jīng)改用室溫粘接的工藝。室溫粘接時(shí)將接待處兩端切出一定的斜接頭，其次再接頭處涂上橡膠類粘合劑，將兩接頭對(duì)準(zhǔn)、合攏并適當(dāng)加壓放置一段時(shí)間可以投入使用。

3.3.3中低載受力件粘修

中低載受力件的粘修是使用環(huán)氧類、酚醛類或改性丙烯酸酯類膠粘劑來(lái)進(jìn)行粘修的，其粘接強(qiáng)度一般位于10-30MPa，其固化速度較快，綜合性能較好。對(duì)于強(qiáng)度要求不高的零件可進(jìn)行直接粘接，強(qiáng)度要求較高的零件可進(jìn)行加強(qiáng)粘接。這類應(yīng)用實(shí)例有水泵泵殼粘修、低壓氣缸粘修、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)身粘修以及摩擦片粘接等等。

4粘接技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

4.1粘接技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1）利用粘接技術(shù)把不同材料可以聯(lián)結(jié)起來(lái)，由此將各種材料的性能進(jìn)行優(yōu)化組合從而開(kāi)發(fā)出新的結(jié)果材料。

2）大大減少接合部的集中應(yīng)力。利用粘接技術(shù)使器具較大面積的接合，避免螺栓聯(lián)接、鉚接以及鉚接結(jié)合時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力集中。由此來(lái)提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及剛度，來(lái)實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的小型化與輕量化。

3）減少振動(dòng)以及噪音。由于一般的非金屬材料與復(fù)合材料的減振性比金屬材料的好，所以可以使用粘接技術(shù)將兩者結(jié)合，加上粘接層自己本身也具有很好的減振性，因此可以得到減振性能很好的整體結(jié)構(gòu)。

4）適用于精密的組合。利用粘接技術(shù)接合，可以使粘接體表面的破壞以及變形都特別小，外觀比較光滑，所以粘接后可以不必再進(jìn)行精加工的處理。所以粘接技術(shù)很適用于精密組合。

5）粘接層除去粘接的功能外，還可以根據(jù)不同的需要，作用于密封材料、絕緣體、導(dǎo)體以及絕緣體等各種應(yīng)用。

4.2粘接技術(shù)的缺點(diǎn)

1）質(zhì)量管理方面比較困難。粘接技術(shù)對(duì)于操作者有著極高的技術(shù)要求，因?yàn)樵谝恍┹^高要求的場(chǎng)合中，粘接質(zhì)量往往因人而異，而且粘接的材料一般情況下都是不透明的，所以質(zhì)量的非破壞檢查比較困難。

2）有時(shí)候需要加熱硬化的時(shí)候，在高溫的條件下，要求粘接技術(shù)具有高強(qiáng)度，在進(jìn)行粘接后，一般要對(duì)粘接層進(jìn)行高溫硬化處理，這就需要有加壓裝置的恒溫箱。在這種情況下，對(duì)于一些較大型的粘接結(jié)構(gòu)組合體，及逆行高溫硬化處理就比較難以實(shí)現(xiàn)。

3）有時(shí)候粘接劑中的溶劑會(huì)被粘接材料劣化。

5結(jié)語(yǔ)

文章主要是對(duì)在器具管理系統(tǒng)中粘貼技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了研究，主要研究的技術(shù)為磨損表面修復(fù)、治漏與密封、承載受力件粘接技術(shù)。磨損表面修復(fù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的焊接、鉚接等方法，更加簡(jiǎn)便，精細(xì)程度也更加高。治漏與密封可以全面提升電動(dòng)器具的維修技術(shù)，不僅僅使器具的使用壽命得以加長(zhǎng)，還間接的避免了重大事故的發(fā)生。承載受力件粘接不僅僅固化速度較快，綜合陸能好，同時(shí)也可以延長(zhǎng)電動(dòng)器具的使用壽命。

電動(dòng)器具管理系統(tǒng)的工作是我國(guó)非常重要的基礎(chǔ)與決定性的工作，一定程度上關(guān)系著我國(guó)的電力發(fā)展，由此必須的提高電動(dòng)器具的融合與修復(fù)。而粘接技術(shù)對(duì)于電動(dòng)器具管理有著至關(guān)重要的作用，利用粘接技術(shù)對(duì)電動(dòng)器具的粘接與修復(fù)，可以實(shí)現(xiàn)低成本維修，對(duì)電動(dòng)器具不易解決的問(wèn)題（漏、滴、冒與跑的現(xiàn)象）進(jìn)行有效的解決，可以全面提升器具的維修效率。對(duì)于粘接技術(shù)在電動(dòng)器具管理系統(tǒng)中的應(yīng)用應(yīng)該引起人們的注意，但是粘接技術(shù)在電動(dòng)器具管理系統(tǒng)中的技術(shù)依然需要提升。這就需要大家在這方面的努力了。