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粘接的質量好壞，成功與失敗，在很大程度上決定于粘接的工藝方法，毋庸諱言，粘接工藝與膠黏劑同樣重要。涂料行業素有“四分涂料六分施工”的說法，粘接工藝起碼應是五分，由于環氧膠黏劑只是待用品，只有通過工藝過程形成粘接，才是最終目的。 當選擇了適當的環氧膠黏劑，制備了合適的粘接接頭之后，還得采用精湛的粘接工藝，才能實現牢固耐久的粘接。可以肯定地說，粘接工藝合理與否，是粘接成敗的關鍵，必須從思想上給予足夠的重視。只有嚴格的粘接工藝，才會獲得良好的粘接效果。 粘接工藝過程包括確定部位、預裝配、表面處理、配膠、施膠、晾置、疊合、清理、停放、固化、后固化、檢驗、整修等步驟。
一、確定粘接部位
粘接大致可分為兩類，一是用于產品制造，二是用于損壞修復。無論是何種情況，都需要對粘接部位的情況有比較清楚的了解，例如表面狀態、清潔程度、粘接位置、破壞情況等。只有經過一番認真的觀察與檢查，才能為進行具體的粘接做好準備。特別是對于損壞處肉眼難見的裂紋，可用顯色法判斷，即在懷疑的地方涂上著色的煤油，如有裂紋，煤油就會立即滲入而著色，用干布擦去煤油，則會顯示出裂紋位置。 檢查裂紋和滲漏也可用水壓或氣壓法，于管道、容器的內腔注入0.3～0.4MPa壓力的水或壓縮空氣，裂紋或泄漏處就會有水滲漏出來，壓縮空氣法通過涂刷肥皂水可發現滲漏處，也可用VARYBOND VB67測漏噴劑，對所有壓縮氣體有效。確定損壞部位之后，便可進行下步的表面處理。
二、預裝配
預裝配是指產品制造或損壞修復的粘接部位，在表面處理和粘接之前先預裝，檢查零件間粘接面配合的尺寸和間隙，以及所用的夾具是否合適。在預裝中發現存在的問題，并進行必要的修配，達到裝配準確度的要求，可以保證正式粘接時順利進行。
三、表面處理
雖然沒有表面處理的粘接也能進行，但實際已表明，這種粘接的可靠性較差，因此粘接前的表面處理甚為必要。 表面處理就是用機械、物理、化學等方法清潔、粗糙、活化被粘物表面，增加表面積，改變表面性質，以利于環氧膠黏劑良好濕潤、牢固粘接、耐久使用。被粘物的表面性質是影響粘接強度和耐久性的重要因素，粘接的表面處理與電鍍和涂裝前處理基本相同，其目的都是為了獲得最佳的表面狀態，有助于形成足夠的粘接力。采用機械、化學方法進行表面處理，會產生粉塵、廢渣、廢水、廢氣、廢溶劑、廢酸堿，既危害健康，又污染環境，因此，必須采取適當措施，實現環境友好的表面處理，確保無毒害、不燃爆、無污染，安全無虞。
（一）表面處理的重要性 任何零部件的表面，在經過冷加工、熱加工、運輸及儲存后，都會有氧化物、氫氧化物、潤滑油、防銹油、脫模劑、灰塵等異物污染層，這些都妨礙環氧膠黏劑對被粘表面的濕潤，需要進行適當的處理。如果不處理就直接進行粘接，因這些附著物結構疏松，內聚力低，與環氧膠黏劑結合力弱，易在此層引起破壞，則不可能獲得較高的粘接強度。若是表面處理得當，定會顯著提高粘接強度和耐久性。 同時，任何曝露在空氣中的金屬、玻璃、陶瓷等表面，一般都吸附一定的水分和氣體而被一層水膜所覆蓋，不僅影響環氧膠黏劑的濕潤，而且在加熱固化過程中還會產生氣泡，降低粘接強度。 另外，對粘接來說，真正光滑的表面并不有利，表面具有適當的粗糙度比較理想，這樣可以增大粘接面積，增強機械嵌合作用，從而提高粘接強度。 還有，一些非極性表面如聚乙（丙）烯、聚四氟乙烯等，如不引入極性基團，則很難用一般的環氧膠黏劑直接粘接，而進行專門的表面處理，可以解決這些問題。 由上可知，不進行適當的表面處理，就不會有最佳的表面狀態，環氧膠黏劑的效用無法發揮，粘接的目的也難以達到。事實證明，表面處理與否，處理方法如何，其粘接強度的差異很大。表7-7為環氧膠黏劑粘接幾種金屬的表面處理對粘接強度的影響。
盡管早已出現了可直接進行油面粘接的環氧膠黏劑，即使不進行特殊處理，也會得到較高的粘接強度，但若經過表面處理，還會提高粘接強度，這說明表面處理具有相當重要的意義。表面處理不僅可以提高粘接強度，而且能夠提高耐久性和使用壽命。尤其是一般的環氧膠黏劑和難粘的被粘物，表面處理確是不可或缺的重要環節，被粘表面的狀況如何，對粘接成敗影響極大。因此，必須認真進行表面處理，花些功夫非常值得，倘若急于求成，難免預想落空。切莫忽視表面處理的重要性，切勿不屑一顧。
（二）表面處理的目的 粘接之前，一定要對被粘物表面進行適當的處理，其目的如下。 （1）清潔被粘表面 清除被粘表面的塵埃、油污、銹蝕、殘渣、型砂、氧化皮、漆膜、蠟質、脫模劑、焊斑、溶劑、水分等，提高環氧膠黏劑對被粘表面良好的濕潤性。 （2）粗化被粘表面 增加粘接面積，有利于環氧膠黏劑滲透，增強錨固作用。然而，粗糙要適當，不能過度，否則空隙過大，接觸不良，積存水分和空氣，膠層出現缺膠，局部厚度增大，反而降低粘接強度。 （3）活化被粘表面 通過化學或物理的方法，于表面層引入一些極性基團，使低能表面變為高能表面，惰性表面變為活性表面，難粘表面變為易粘表面。 （4）改變被粘表面的化學結構 為形成化學鍵結合創造條件。 表面處理就是要達到表面無灰塵、無水分、無油污、無銹蝕、適當粗化、適度活化，以利于環氧膠黏劑的良好濕潤和粘接力的形成，從而獲得令人滿意的粘接效果。
（三）表面處理的方法 表面處理的具體方法有清潔處理、脫脂處理、除銹粗化、化學處理、等離子體處理、電暈處理、火焰處理、激光處理、生化處理、底涂劑處理、偶聯劑處理、輻射接枝處理、防護處理等。對于通常的用途可不必進行化學處理，防護處理也可視具體情況采用。根據被粘物表面的結構狀態、環氧膠黏劑的品種、強度要求和使用環境來決定表面處理所采用的具體方法，可以是一種、兩種或幾種方法相結合，其中表面清潔處理則是必不可少的。不同的表面處理方法對粘接強度影響很大，表7-8為環氧膠黏劑對不同方法表面處理的鋁粘接的剪切強度。 （1）清潔處理 對于被粘表面首先要進行一下清理，可用水、溶劑、洗滌劑、毛刷、棉紗、干布、壓縮空氣等初步清除灰塵、泥土、型砂、厚油等污物。對于小型復雜零件可用超聲波洗滌。含有舊漆的表面可用機械方法、噴燈火焰法、堿液脫除法、溶劑法。
堿液脫漆，需要加熱和清洗，對于鋼鐵件可用10%的氫氧化鈉溶液煮沸。對于鋁合金件可用下述配方（質量份）。 磷酸三鈉 25 硅酸鈉 12 洗衣粉 3 重鉻酸鉀 3 自來水 800 于上述溶液中煮沸2～5h，然后水洗，干燥。 溶劑法脫漆，室溫使用，簡單方便，但多數有毒可燃。具體配方（質量份）如下。 二氯甲烷 65～85 甲酸 1～6 苯酚 2～3 乙醇 2～8 過氯乙烯樹脂 0.5～2 平平加O 1～4 該配方適用于氨基、丙烯酸酯、酚醛、環氧、聚酯、聚氨酯等漆層脫除。 （2）脫脂處理 脫脂就是去除被粘物表面的油污，通常用堿液、有機溶劑等化學藥品進行處理。脫脂最好在除銹粗化之前進行，以免油污被打磨進入粗化溝紋內后不易清除干凈，而嚴重地影響粘接效果。 油脂分為非皂化性油和皂化性油。礦物油屬于非皂化油，例如凡士林、機油、石蠟等。動物油和植物油因為能與堿作用生成肥皂，故稱為皂化油。 常用的除油方法有溶劑除油、堿液除油、乳化除油、電化除油等。 ①溶劑除油不論是皂化油，還是非皂化油，都能很好地溶解于有機溶劑中，因此可以用溶劑脫脂除油，其特點是速度快，簡單方便，基本無腐蝕作用。然而除非是溶劑蒸氣脫脂，一般除油不夠徹底，不太理想，并且多數有機溶劑易燃，還有一定的毒性。 溶劑除油常用易揮發性有機溶劑，如丙酮、甲乙酮、三氯乙烯、醋酸乙酯、四氯乙烯、碳酸二甲酯、無水乙醇、溶劑汽油、二甲基-24-哌啶（可生物降解）等。有時使用混合溶劑效果更佳。溶劑除油應當使用低毒或無毒溶劑，不可使用苯、四氯化碳、正己烷，否則會嚴重損害人體健康。1，1，1-三氯乙烷是消耗大氣臭氧層物質（ODS），已被淘汰。 鋼鐵表面除銹后粘接前不能用丙酮或甲乙酮擦拭，因為易含水會重新生銹，可用三氯乙烯或甲苯。對于鎂鋁合金不宜采用三氯乙烯除油，而應使用甲乙酮。三氯乙烯蒸氣脫脂效率高、效果好（將荔枝殼加入溶劑中脫脂效果更好），但已被歸為Ⅱ類致癌物質，雖未被禁，卻應慎用。常用有機溶劑的性質如表7-9所示。
不同的溶劑，對不同性質的被粘物有不同的除油效果，需作適當的選擇。除油溶劑用量不能過大，因揮發后表面急劇冷卻，會使空氣中的水分凝聚于表面，形成水膜，影響環氧膠黏劑的濕潤，導致粘接強度降低。 所用的溶劑應盡量不含水分，最好是化學試劑級。 ②堿液除油 堿液除油是最簡單的提高濕潤性的化學除油方法，利用堿液使油脂發生皂化作用達到除去油污的目的。反應式如下： （C17H35COO）3C3H5（油脂）+3NaOH→3C17H35COONa（肥皂）+C3H5(OH)3（甘油） 因此，只能用于清除植物油和動物油，而不能除去礦物油。堿液除油是靠皂化和乳化兩種作用完成的，無毒、不燃、經濟、安全，適宜工業化生產。一般可用氫氧化鈉、碳酸鈉、硅酸鈉、磷酸三鈉、焦磷酸鈉和乳化劑、絡合物除油劑等的稀堿溶液處理，如果采用浸漬法，堿液濃度可控制在3%～6%；若采用噴淋法，堿液濃度控制在0.5%～3%。堿液應有足夠的濃度，隨著堿含量的增加，皂化作用和乳化作用都增強，除油速度加快。然而，氫氧化鈉濃度過大會使鋼鐵表面呈現褐色氧化膜，且油的皂化物在堿液中的溶解度降低，附在表面上，使皂化反應減弱，除油過程難以進行。 溫度影響除油速度，升高溫度有利于皂化和乳化作用，但溫度過高會影響除油效果，一般溫度為50～90℃。 應當注意，玻璃和金屬表面對堿有一定的親和力，易于形成堿的表面覆蓋膜，難以將堿沖除干凈。還有一些金屬與堿反應生成的氫氧化物水溶性不好，也會沾污金屬表面。 堿液除油的典型配方見表7-10。
③乳化除油乳化除油是除去非皂化性油（礦物油）的好方法，關鍵是選擇乳化劑。當非皂化油與乳化劑作用后，會變成微細的油珠與表面分離，進入到乳濁液中被除去。利用乳化作用也可使皂化油在有機溶劑中被除去，水溶性污染物則在水中被除去。乳化除油是比較好的除油方法，除油效率高、效果好、清除黃油和拋光膏效果最好。無著火與中毒的危險，安全環保。乳化除油的配方（質量份）為： 煤油 89 三乙醇胺 3.2 乳化劑（表面活性劑） 10 水 100 ④電化除油 將被處理工件掛在陰極或陽極上，浸入堿性電解液中，并通入直流電，使油脂與工件分離的過程稱為電化除油。電化除油分為陰極除油和陽極除油兩類。電化除油的原理是：電極由于通電極化使金屬與堿液間的表面張力降低，溶液很容易滲透到油膜下的工件表面，并且析出大量的氫氣或氧氣。當它們從溶液中向上浮出時，產生強烈的攪拌作用，猛烈地撞擊和撕裂附在工件表面上的油膜，迫使碎成細小油珠，脫離工件表面，進入溶液后成為乳濁液，從而達到除油目的。電化除油效率高、效果好。電化除油的典型配方見表7-11。
⑤超聲除油 利用高頻發生器在頻率為16kHz時發射的超聲波對溶液的振蕩和翻動作用，產生沖擊波和空穴現象，使放入其中的工件表面油污沖擊剝落，脫離工件表面。此法非常適宜精密復雜、細小零件的脫脂除油。超聲波也可用于化學除油、電化除油、溶劑除油等，能加速清洗過程，提高除油效率。當超聲波場達到0.3W/c㎡以上時，溶液在1s內發生數萬次強烈碰撞，碰擊力為5～200kPa，產生極大的撞擊能量。 |
