
双重固定粘结剂能够在室温下厌氧固定,在合适的光波照射下固化。固化后它有着很强的附着力,被粘接的零件可以直接进行后续加工。而这种粘结剂的另一个优点是:它可以直接附着在光滑的金属表面上。
微型化不仅是微电子技术领域中的词汇,在新一代的电机设计中也提出了微型化的要求:结构紧凑且高效就是电机技术领域中微型化的代名词。这样就对电动机设计和其零部件的生产制造也就提出了更小更可靠的高要求。
从2009年年中开始,欧盟就有了对三相电机效率和电力驱动的标准及技术规范。这些标准及技术规范的目标是:从2011年开始,只允许使用高效节能的三相电动机,从而实现节能和环保的目的。从相关角度来看,高效还意味着在温度升高后小型电动机的能源密度持续保持很高。因此,在电动机的各个材料之间必须始终保持应力平衡。在这方面,粘结剂能够发挥重要的作用。因为粘结剂可以把电动机各个零部件,甚至是用不同材料制造的零部件粘接在一起,并保证应力平衡和使其重量很轻。尤其是易于固化的特种粘结剂,它们能很快地固化,同时也有着强大的附着力,这样就能保证零部件顺利地进入下个加工环节。

在电动机生产制造领域中,粘结剂的用途是非常广泛的。它能够将定子粘接在电动机机体上或粘接磁铁。而且还能对磁铁的表面起到有效地防锈保护作用。而一般情况下这些表面是通过钝化、喷漆、镀镍、镀铬或利用其他方法处理来防止锈蚀的;电动机通常在不同环境下工作,从汽车(例如:汽车座椅调节电机、车窗升降电机)到牙刷,直至电梯升降电动机。不同的连接技术虽然在电动机的生产制造中可以应用,但是当一个被连接件发热、膨胀时,就会产生问题。在温差很高的应用环境中,常规的连接技术就难以使用了,因其在连接件内部产生高应力使它们发热膨胀,所以需要采用粘结剂进行粘结。
粘接实现应力补偿
作为合适的替代解决方案,人们选择了粘接或是热装与粘接两种连接技术相结合的产物——热缩粘结。粘结的主要优点是应力补偿和冲击韧性,且具有很高的可靠性。
在电动机粘接技术领域中,已经有很多成熟的粘结应用实例了(图1)。通过加热而固化的粘结剂——单介质环氧树脂,其主要用于耐高温零部件的粘接,且需要在保温炉中固化。由于它固化后的厚度较高,因此可以很好地完成填缝补缺的任务。

图3 钢质定子粘接在铝制壳体上
但在许多应用中,被粘接零部件不允许在保温炉中固化。新一代的双重固化粘结剂Delo ML恰恰填补了这一空缺,它适用于上述零部件的粘接,因为它既可在常温下厌氧固化,也可以通过特定波长的光线照射固化。在光线的照射下,粘接缝隙外的粘结剂可以在几秒钟内固化,从而拥有足够的附着强度,可以使连接件顺利地进入后续加工。
与市场上常见的光照/加热双重固化粘结剂不同,这种粘结剂与金属接触在无光照的环境中是厌氧固化的,无需加热。这样,一方面零部件不需要受热,省略了一个耗能的工作流程;另一方面,这种双重固化粘结剂有着很好的应力补偿平衡性能,在不同金属材料的粘结中可以有效地补偿平衡不同材料的膨胀系数。
长期以来,在大型电动机永磁磁铁的粘接中,一直不能很好地消除很高的应力,而现在这已经不是问题了。而且,金属材料与合适的塑料粘接也是可行的,例如与聚酰胺的粘接。
在拉剪测试中,得出了双重固化粘结剂Delo ML DB 135明显高于其他常见粘结剂的拉剪强度,尤其是在光滑的钢材和铝合金表面粘接时(图2)。目前,有三种Delo双重粘结剂产品:ML DB 133,ML DB 135和ML AD 170,它们都具有很好的化学稳定性。

图4 ECI系列驱动装置带电子控制模块的电动机
目前,Delo ML DB 135型粘结剂已经在EBM Papst公司的电动机研发和生产中得到了应用,他们把钢质定子与铝合金电机机体很好地粘接在了一起(图3)。他们之所以选择这种粘结剂,是因为在扭矩试验时这种粘结剂有着比原来使用的粘结剂更好的强度数据。他们粘接的这种电动机是ECI驱动系列中的一个模块(图4)。在这种大功率、高光洁度的驱动装置中,从非常紧凑的结构中能够产生很大的扭矩。这种粘结剂也能在高扭矩情况下可靠持久地连接。另外,这种粘结剂也能在移动设备中使用。而移动设备除了要承受很高的外力作用以外,还会有很大的温度变化,它们的工作温度在-40~150℃。在这样高的温差下,两种不同材料粘接在一起后通常都会产生很大的应力。
为了检验新的粘结剂是否能够满足这种大温差的要求,在Delo公司和用户的实验室中进行了大量的试验。被粘接的电动机通过了温差测试(-40~120℃,15次循环)(图5)。最终,这种电动机粘接选择了Delo ML DB 135。它把断裂延伸率30%和工作温度范围至180℃结合在了一起。同时,它还具有很好的抗挤压性能,在光滑的金属表面有着很高的附着强度,从而省略了粘接面打磨的工序。

图5 在Delo公司的实验室中在粘接电动机的温度试验柜中进行温度交变测试
利用UV紫外线灯固定零件
与其他传统的厌氧粘结剂相比较,ML DB 133和DB 135粘结剂的另一个优点是光照固化性能。通过选择合适波长的UV紫外线灯,本身不透光的材料在粘接后也可像光线一样,可以照射到的角焊缝型式粘接在几秒钟内就完全固化。直到常规粘结剂固化为止,被粘接的零件无需为了防止变形而固定。因为它在光滑金属表面有着很好的附着能力,所以省去了表面打磨或腐蚀出纹理沟槽的工序,从而也额外节约了大量的生产成本。
评论 0
没有更多评论了