CFRP的主要优点之一是比强度高。然而,使用常规的紧固件连接技术会大大降低这种优势。具体来说,采用传统的紧固件(比如螺钉或铆钉)需要钻孔,这就会破坏载荷纤维的结构。这些紧固件周围的内部应力可能会很高,因为它们将承载集中在一个小区域内。这需要在应力点周围使用加强件,必然会增加组件的总重量。金属紧固件本身也会显著增加组件的重量。
黏合剂连接是一种可以避免这些问题的替代方案。它不需要穿透CFRP,能够将机械负荷均匀地分布在整个接合面上,而且不会显著增加成品的重量。
为了实现高强度的粘接,必须将之前残留在表面的脱模剂和其他表面污染物去除。这一点至关重要,因为,粘接强度与粘接之前的表面清洁程度高度相关。
但是,清洁过程不能对基底的CFRP产生任何损坏,特别是不能损坏载荷纤维。
目前有几种技术被用于CFRP部件粘接之前的清洁和准备,包括机械研磨、各种喷砂工艺,以及剥离层的去除。
最普遍采用的机械研磨工艺的主要缺点是效率低,且大多需要在湿态操作。第二点意味着随后还需要冲洗和干燥的过程,从而增加生产成本和加工时间。此外.研磨工艺的自动化是相当复杂的,而且在研磨之前和之后都需要清洗操作。因此,研磨大部分是手工操作的,这使得该工艺不适合于大批量生产和大面积CFRP部件的生产。手工处理还使得加工质量具有很大的可变性,纤维结构也有可能因为过度处理或表面污染物未完全清除干净而被损坏。同样的,喷砂处理也会使纤维有损坏的风险,留下残余物和灰尘,从而不得不增加后续的清洗过程。航空航天工业流行的CFRP表面粘接准备工艺是使用剥离层。这些剥离层是织物制成的片材,在基材树脂固化之前加上CFRP表面层.然后在粘接之前去除。这种技术能够得到可重现的粗糙度和清洁表面.从而保证良好的粘接。剥离层的主要缺点是它们必须经过层压制成零件,这就增加了制造过程的复杂性。另外,这种方法并不适用于修复粘接件。剥离层的效率和可重复性也存在问题。具体来说,剥离层表面在树脂层中会产生厚度变化。而且,脱模剂的残留物会从剥离层转移到部件表面。此外,一些剥离层的表面粗糙度可能达不到最佳粘接状态。最后,断裂韧性和搭接剪切强度与所使用的剥离层织物类型具有非常密切的关系。
黏合剂连接是一种可以避免这些问题的替代方案。它不需要穿透CFRP,能够将机械负荷均匀地分布在整个接合面上,而且不会显著增加成品的重量。
为了实现高强度的粘接,必须将之前残留在表面的脱模剂和其他表面污染物去除。这一点至关重要,因为,粘接强度与粘接之前的表面清洁程度高度相关。
但是,清洁过程不能对基底的CFRP产生任何损坏,特别是不能损坏载荷纤维。
目前有几种技术被用于CFRP部件粘接之前的清洁和准备,包括机械研磨、各种喷砂工艺,以及剥离层的去除。
最普遍采用的机械研磨工艺的主要缺点是效率低,且大多需要在湿态操作。第二点意味着随后还需要冲洗和干燥的过程,从而增加生产成本和加工时间。此外.研磨工艺的自动化是相当复杂的,而且在研磨之前和之后都需要清洗操作。因此,研磨大部分是手工操作的,这使得该工艺不适合于大批量生产和大面积CFRP部件的生产。手工处理还使得加工质量具有很大的可变性,纤维结构也有可能因为过度处理或表面污染物未完全清除干净而被损坏。同样的,喷砂处理也会使纤维有损坏的风险,留下残余物和灰尘,从而不得不增加后续的清洗过程。航空航天工业流行的CFRP表面粘接准备工艺是使用剥离层。这些剥离层是织物制成的片材,在基材树脂固化之前加上CFRP表面层.然后在粘接之前去除。这种技术能够得到可重现的粗糙度和清洁表面.从而保证良好的粘接。剥离层的主要缺点是它们必须经过层压制成零件,这就增加了制造过程的复杂性。另外,这种方法并不适用于修复粘接件。剥离层的效率和可重复性也存在问题。具体来说,剥离层表面在树脂层中会产生厚度变化。而且,脱模剂的残留物会从剥离层转移到部件表面。此外,一些剥离层的表面粗糙度可能达不到最佳粘接状态。最后,断裂韧性和搭接剪切强度与所使用的剥离层织物类型具有非常密切的关系。