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技術(shù)交流

預(yù)涂膜覆膜機(jī)的物理因素

發(fā)布時(shí)間:2023/7/4 8:15:33 | 信息來(lái)源:
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預(yù)涂膜覆膜機(jī)覆膜工藝的效果:


①將護(hù)膜覆在圖片上,使圖片的強(qiáng)度及表面的耐磨性提高。


②使圖片與外界空氣隔絕防止因大氣中的腐蝕性氣體的腐蝕、潮濕、干燥引起的變形和龜裂,雨水沖刷和紫外線照射引起的退色及變色,保持圖片畫(huà)面的亮麗色澤經(jīng)久不衰,延長(zhǎng)圖片展示壽命。


③將圖片貼在展板上或布面上以制成可懸掛的廣告畫(huà)面。


④將特殊的面膜或板材壓覆在圖片上,以形成具有亮光、亞光、油畫(huà)、虛擬,立體等特殊藝術(shù)效果的畫(huà)面。等離子粘接影響設(shè)備強(qiáng)度的物理因素


1.表面粗糙度:


    當(dāng)膠粘劑良好地浸潤(rùn)被粘材料表面時(shí)(接觸角θ<90°),表面的粗糙化有利于提高膠粘劑液體對(duì)表面的浸潤(rùn)程度,增加膠粘劑與被粘材料的接觸點(diǎn)密度,從而有利于提高粘接強(qiáng)度。反之,當(dāng)膠粘劑對(duì)被粘材料浸潤(rùn)不良時(shí)(θ>90°),表面的粗糙化就不利于粘接強(qiáng)度的提高。


2.表面處理:


    粘接前的表面處理是粘接成功的關(guān)鍵,其目的是能獲得牢固耐久的接頭。由于被粘材料存在氧化層(如銹蝕)、鍍鉻層、磷化層、脫模劑等形成的“弱邊界層”,被粘物的表面處理將影響粘接強(qiáng)度。例如,聚乙烯表面可用熱鉻酸氧化處理而改善粘接強(qiáng)度,加熱到70-80時(shí)處理1-5分鐘,就會(huì)得到良好的可粘接表面,這種方法適用于聚乙烯板、厚壁管等。而聚乙烯薄膜用鉻酸處理時(shí),只能在常溫下進(jìn)行。如在上述溫度下進(jìn)行,則薄膜的表面處理,采用等離子或微火焰處理。


對(duì)天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠和氯丁橡膠表面用濃硫酸處理時(shí),希望橡膠表面輕度氧化,故在涂酸后較短的時(shí)間,就要將硫酸徹底洗掉。過(guò)度的氧化反而在橡膠表面留下更多的脆弱結(jié)構(gòu),不利于粘接。


    對(duì)硫化橡膠表面局部粘接時(shí),表面處理除去脫膜劑,不宜采用大量溶劑洗滌,以免不脫膜劑擴(kuò)散到處理面上妨礙粘接。


鋁及鋁合金的表面處理,希望鋁表面生成氧化鋁結(jié)晶,而自然氧化的鋁表面是十分不規(guī)則的、相當(dāng)疏松的氧化鋁層,不利于粘接。所以,需要除去自然氧化鋁層。但過(guò)度的氧化會(huì)在粘接接頭中留下薄弱層。


3.滲透:


    已粘接的接頭,受環(huán)境氣氛的作用,常常被滲進(jìn)一些其他低分子。例如,接頭在潮濕環(huán)境或水下,水分子滲透入膠層;聚合物膠層在有機(jī)溶劑中,溶劑分子滲透入聚合物中。低分子的透入首先使膠層變形,然后進(jìn)入膠層與被粘物界面。使膠層強(qiáng)度降低,從而導(dǎo)致粘接的破壞。


    滲透不僅從膠層邊沿開(kāi)始,對(duì)于多孔性被粘物,低分子物還可以從被粘物的空隙、毛細(xì)管或裂縫中滲透到被粘物中,進(jìn)而侵入到界面上,使接頭出現(xiàn)缺陷乃至破壞。滲透不僅會(huì)導(dǎo)致接頭的物理性能下降,而且由于低分子物的滲透使界面發(fā)生化學(xué)變化,生成不利于粘接的銹蝕區(qū),使粘接完全失效。


4.遷移:


    含有增塑劑被粘材料,由于這些小分子物與聚合物大分子的相容性較差,容易從聚合物表層或界面上遷移出來(lái)。遷移出的小分子若聚集在界面上就會(huì)妨礙膠粘劑與被粘材料的粘接,造成粘接失效。


5.壓力:


    在粘接時(shí),向粘接面施以壓力,使膠粘劑更容易充滿被粘體表面上的坑洞,甚至流入深孔和毛細(xì)管中,減少粘接缺陷。對(duì)于粘度較小的膠粘劑,加壓時(shí)會(huì)過(guò)度地流淌,造成缺膠。因此,應(yīng)待粘度較大時(shí)再施加壓力,也促使被粘體表面上的氣體逸出,減少粘接區(qū)的氣孔。


    對(duì)于較稠的或固體的膠粘劑,在粘接時(shí)施加壓力是必不可少的手段。在這種情況下,常常需要適當(dāng)?shù)厣邷囟?,以降低膠粘劑的稠度或使膠粘劑液化。例如,絕緣層壓板的制造、飛機(jī)旋翼的成型都是在加熱加壓下進(jìn)行。


為了獲得較高的粘接強(qiáng)度,對(duì)不同的膠粘劑應(yīng)考慮施以不同的壓力。一般對(duì)固體或高粘度的膠粘劑施高的壓力,而對(duì)低粘度的膠粘劑施低的壓力。


6.膠層厚度:


    較厚的膠層易產(chǎn)生氣泡、缺陷和早期斷裂,因此應(yīng)使膠層盡可能薄一些,以獲得較高的粘接強(qiáng)度。另外,厚膠層在受熱后的熱膨脹在界面區(qū)所造成的熱應(yīng)力也較大,更容易引起接頭破壞。


7.負(fù)荷應(yīng)力:


    在實(shí)際的接頭上作用的應(yīng)力是復(fù)雜的,包括剪切應(yīng)力、剝離應(yīng)力和交變應(yīng)力。


   (1) 切應(yīng)力:由于偏心的張力作用,在粘接端頭出現(xiàn)應(yīng)力集中,除剪切力外,還存在著與界面方向一致的拉伸力和與界面方向垂直的撕裂力。此時(shí),接頭在剪切應(yīng)力作用下,被粘物的厚度越大,接頭的強(qiáng)度則越大。


   (2) 剝離應(yīng)力:被粘物為軟質(zhì)材料時(shí),將發(fā)生剝離應(yīng)力的作用。這時(shí),在界面上有拉伸應(yīng)力和剪切應(yīng)力作用,力集中于膠粘劑與被粘物的粘接界面上,因此接頭很容易破壞。由于剝離應(yīng)力的破壞性很大,在設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免采用會(huì)產(chǎn)生剝離應(yīng)力的接頭方式。當(dāng)今,等離子處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用于材料表面處理和改性方面。 它通常使用在氣體相反應(yīng)室中產(chǎn)生的高溫、高能量電離氣體等離子體來(lái)處理物質(zhì)表面。 等離子體是一種由高能離子、原子和自由基組成的高度活躍的氣態(tài)。


等離子體產(chǎn)生的方式有許多種,包括電弧放電、RF放電、微波放電、脈沖放電等。不同類型的等離子發(fā)生器會(huì)影響到等離子鍋爐的工作效率和特征,這也是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。


而將等離子體應(yīng)用于材料表面處理上,則可以通過(guò)等離子體的高能量作用于物質(zhì)表面來(lái)改變其化學(xué)和物理性質(zhì),即所謂的等離子處理。等離子處理可以使物料表面結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,進(jìn)而提高其化學(xué)惰性、耐磨性、耐腐蝕性和界面附著性等性能。


等離子處理的機(jī)理主要來(lái)自于等離子體對(duì)表面的化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)具有顯著的影響。 高能量等離子體中存在大量自由基、激發(fā)態(tài)原子和離子,這些活性物質(zhì)能夠與材料表面上的化學(xué)成分進(jìn)行反應(yīng),并導(dǎo)致表層物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化。


例如,氧離子在等離子處理中可以被用來(lái)氧化表面,從而使表面生成一定厚度的金屬氧化物。 與此同時(shí),離子轟擊和沉積可以導(dǎo)致表層物質(zhì)生長(zhǎng)、縮短撞擊而導(dǎo)致失蹤, 鈍化表面原子并提高界面深度和耐久性。 等離子處理還可激活材料表面,促進(jìn)其吸附和潤(rùn)濕性能。


值得注意的是,等離子處理后多久有效受到許多因素的影響,包括表面材料的種類和形狀、等離子體處理參數(shù)和條件、環(huán)境濕度、溫度等。在實(shí)踐中, 大多數(shù)等離子處理數(shù)據(jù)都是通過(guò)定期測(cè)試表面性能的總體變化來(lái)確定其有效時(shí)間。


近年來(lái),隨著等離子處理技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,已經(jīng)發(fā)展出了許多新型的等離子發(fā)生器和處理方法,如等離子共聚變(ICP)和微波氣體放電等離子體等。 這些新技術(shù)的應(yīng)用,為以后改進(jìn)、提高等離子處理效果和表面材料性能提供了重要方法。


總之,等離子處理是一種主要通過(guò)改變物料表面結(jié)構(gòu)、形態(tài)和化學(xué)組成來(lái)增強(qiáng)其性能的表面工藝方法。 實(shí)際運(yùn)用中,等離子處理的有效時(shí)間受到多個(gè)因素的影響。 等離子技術(shù)的進(jìn)步也將不斷完善等離子處理技術(shù),并推動(dòng)其更廣泛的應(yīng)用。

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