[發明專利]空氣粘接方法

有效

• 申請號: 201310109227.5
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN103965792B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 普羅比爾·庫馬爾·古哈;布拉德·哈斯克爾;休·C·福倫
• 申請（專利權）人: 康廷南拓結構塑料有限公司
• 主分類號: C09J5/00
• 分類號: C09J5/00;C09J5/06
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

通過歧管輸送加壓空氣經具有0.8至2.5毫米的孔直徑并沿所述歧管以10到30毫米的平均距離間隔的多個孔接觸第一元件以實現具有大于2200雷諾數在150和315℃之間的溫度和超過環境壓力每平方英寸（psi）0.5和10磅之間的壓力下的紊流氣流形式在第一元件和第二元件的外表面上以熱固化元件之間的可固化的粘接劑以在60至90秒中實現粘接劑固化而沒有正常人裸眼可見的粘接線讀出。

技術領域

本發明大體涉及一種粘接方法，特別涉及用于將汽車纖維增強塑料（fiberreinforced plastic，FRP）元件粘接在一起的方法。

背景技術

當前采用各種技術用于將纖維增強塑料（FRP）元件粘接在一起用于使用在汽車車身應用如，但不限于，發動機罩、車門、保險杠和類似物中。由于在汽車行業中用塑料組件取代較重的金屬部件的增長趨勢，在可獲得的用于生產粘接的FRP組件的設備和方法的數量上已經具有發展。這些組件通常通過加熱放置在兩個FRP元件的配合表面之間的粘接劑至超過其固化溫度的溫度進行粘接。

現有技術圖1至圖3以簡化的方式示出公知的粘接技術的例子，其使用熱量粘接由FRP元件10和12以及放置在它們之間的粘接劑14組成的FRP組件。圖1示出在電極18和塊件20之間產生無線電頻率靜電場的介質加熱設備16。靜電場迅速加熱粘接劑14至其固化溫度以上的溫度，從而粘接FRP元件10和12。共同轉讓給Wilkinson等人的美國專利US4941936和給Iseler等人的美國專利US4941937披露了介質加熱技術的例子，其在這里通過參考并入。介質加熱技術具有減少循環時間的優點，以及伴隨的以很難控制和維持的方式加熱FRP組件的缺點。

現有技術圖2示出利用筒式加熱器28用于加熱金屬塊件24和26的粘接設備22。塊件24和26反過來加熱流經空氣管路30的空氣，其中的一部分流經開口32用于加熱在FRP元件10和12之間的粘接劑14。這種類型的粘接技術的一個缺點是，它需要大量供應壓縮空氣以有效運作。

現有技術圖3示出利用流經通道40的加熱蒸汽和/或熱水用于加熱金屬塊件36和38的粘接設備34。塊件36和38反過來加熱在FRP元件10和12之間的粘接劑14。當與在現有技術圖1和2中示出的粘接技術相比時，這種粘接技術具有需要高循環時間的缺點。

當粘接的FRP組件使用在外部汽車車身應用中時，所采用的粘接技術不對外部FRP元件的表面質量產生不利影響，且盡管FRP組件的尺寸，該技術提供均勻粘接，是最重要的。

其它現有技術，如美國專利US5554252，提出了一種改進的方法，但是留下了它自己的幾個缺點。例如，傳統的方法不能使得片狀成形料（sheet molding compound，SMC）基板至足夠高的溫度，以在粘接夾具中60至90秒后提供足夠的操作強度至粘接的組件。為了獲得較低的循環時間，將需要比使用當前的熱空氣粘接技術的粘接夾具更昂貴的粘接夾具。此外，常規的方法具有使循環時間較長的低速傳熱。這種低傳熱速率的大部分是使用層流氣流的結果，其通過傳統的教導，提供比湍流氣流系統更好的傳熱速率。方法如美國專利US5554252可以實現更理想的循環時間，但因為層流氣流的使用，所披露的較差的方法不會產生足夠的傳熱速率，導致沿粘接接合面板的粘接線的表面變形（又名粘接線讀出）。美國專利US5554252的常規實驗和優化不允許成功使用環境氣流以提供60-90秒的固化時間。

本領域的目前技術的其它缺點是，使用常規技術，聚氨酯粘合劑不能使用在必須經受電泳涂層（超過205℃的溫度）的SMC粘接組件如發動機罩和行李箱蓋中。常規熱空氣粘接技術目的用于使用在環氧粘合劑中，其中快速固化化學（催化劑）是可得的，而對于其它粘接劑如聚氨酯是不可得的。最后，本領域的目前技術沒有在加熱組件內提供可以調節以促進、協助或優化氣流用于期望效果的輪廓表面。