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粘接的质量好坏，成功与失败，在很大程度上决定于粘接的工艺方法，毋庸讳言，粘接工艺与胶黏剂同样重要。涂料行业素有“四分涂料六分施工”的说法，粘接工艺起码应是五分，由于环氧胶黏剂只是待用品，只有通过工艺过程形成粘接，才是最终目的。 当选择了适当的环氧胶黏剂，制备了合适的粘接接头之后，还得采用精湛的粘接工艺，才能实现牢固耐久的粘接。可以肯定地说，粘接工艺合理与否，是粘接成败的关键，必须从思想上给予足够的重视。只有严格的粘接工艺，才会获得良好的粘接效果。 粘接工艺过程包括确定部位、预装配、表面处理、配胶、施胶、晾置、叠合、清理、停放、固化、后固化、检验、整修等步骤。
一、确定粘接部位
粘接大致可分为两类，一是用于产品制造，二是用于损坏修复。无论是何种情况，都需要对粘接部位的情况有比较清楚的了解，例如表面状态、清洁程度、粘接位置、破坏情况等。只有经过一番认真的观察与检查，才能为进行具体的粘接做好准备。特别是对于损坏处肉眼难见的裂纹，可用显色法判断，即在怀疑的地方涂上着色的煤油，如有裂纹，煤油就会立即渗入而着色，用干布擦去煤油，则会显示出裂纹位置。 检查裂纹和渗漏也可用水压或气压法，于管道、容器的内腔注入0.3～0.4MPa压力的水或压缩空气，裂纹或泄漏处就会有水渗漏出来，压缩空气法通过涂刷肥皂水可发现渗漏处，也可用VARYBOND VB67测漏喷剂，对所有压缩气体有效。确定损坏部位之后，便可进行下步的表面处理。
二、预装配
预装配是指产品制造或损坏修复的粘接部位，在表面处理和粘接之前先预装，检查零件间粘接面配合的尺寸和间隙，以及所用的夹具是否合适。在预装中发现存在的问题，并进行必要的修配，达到装配准确度的要求，可以保证正式粘接时顺利进行。
三、表面处理
虽然没有表面处理的粘接也能进行，但实际已表明，这种粘接的可靠性较差，因此粘接前的表面处理甚为必要。 表面处理就是用机械、物理、化学等方法清洁、粗糙、活化被粘物表面，增加表面积，改变表面性质，以利于环氧胶黏剂良好湿润、牢固粘接、耐久使用。被粘物的表面性质是影响粘接强度和耐久性的重要因素，粘接的表面处理与电镀和涂装前处理基本相同，其目的都是为了获得最佳的表面状态，有助于形成足够的粘接力。采用机械、化学方法进行表面处理，会产生粉尘、废渣、废水、废气、废溶剂、废酸碱，既危害健康，又污染环境，因此，必须采取适当措施，实现环境友好的表面处理，确保无毒害、不燃爆、无污染，安全无虞。
（一）表面处理的重要性 任何零部件的表面，在经过冷加工、热加工、运输及储存后，都会有氧化物、氢氧化物、润滑油、防锈油、脱模剂、灰尘等异物污染层，这些都妨碍环氧胶黏剂对被粘表面的湿润，需要进行适当的处理。如果不处理就直接进行粘接，因这些附着物结构疏松，内聚力低，与环氧胶黏剂结合力弱，易在此层引起破坏，则不可能获得较高的粘接强度。若是表面处理得当，定会显著提高粘接强度和耐久性。 同时，任何曝露在空气中的金属、玻璃、陶瓷等表面，一般都吸附一定的水分和气体而被一层水膜所覆盖，不仅影响环氧胶黏剂的湿润，而且在加热固化过程中还会产生气泡，降低粘接强度。 另外，对粘接来说，真正光滑的表面并不有利，表面具有适当的粗糙度比较理想，这样可以增大粘接面积，增强机械嵌合作用，从而提高粘接强度。 还有，一些非极性表面如聚乙（丙）烯、聚四氟乙烯等，如不引入极性基团，则很难用一般的环氧胶黏剂直接粘接，而进行专门的表面处理，可以解决这些问题。 由上可知，不进行适当的表面处理，就不会有最佳的表面状态，环氧胶黏剂的效用无法发挥，粘接的目的也难以达到。事实证明，表面处理与否，处理方法如何，其粘接强度的差异很大。表7-7为环氧胶黏剂粘接几种金属的表面处理对粘接强度的影响。
尽管早已出现了可直接进行油面粘接的环氧胶黏剂，即使不进行特殊处理，也会得到较高的粘接强度，但若经过表面处理，还会提高粘接强度，这说明表面处理具有相当重要的意义。表面处理不仅可以提高粘接强度，而且能够提高耐久性和使用寿命。尤其是一般的环氧胶黏剂和难粘的被粘物，表面处理确是不可或缺的重要环节，被粘表面的状况如何，对粘接成败影响极大。因此，必须认真进行表面处理，花些功夫非常值得，倘若急于求成，难免预想落空。切莫忽视表面处理的重要性，切勿不屑一顾。
（二）表面处理的目的 粘接之前，一定要对被粘物表面进行适当的处理，其目的如下。 （1）清洁被粘表面 清除被粘表面的尘埃、油污、锈蚀、残渣、型砂、氧化皮、漆膜、蜡质、脱模剂、焊斑、溶剂、水分等，提高环氧胶黏剂对被粘表面良好的湿润性。 （2）粗化被粘表面 增加粘接面积，有利于环氧胶黏剂渗透，增强锚固作用。然而，粗糙要适当，不能过度，否则空隙过大，接触不良，积存水分和空气，胶层出现缺胶，局部厚度增大，反而降低粘接强度。 （3）活化被粘表面 通过化学或物理的方法，于表面层引入一些极性基团，使低能表面变为高能表面，惰性表面变为活性表面，难粘表面变为易粘表面。 （4）改变被粘表面的化学结构 为形成化学键结合创造条件。 表面处理就是要达到表面无灰尘、无水分、无油污、无锈蚀、适当粗化、适度活化，以利于环氧胶黏剂的良好湿润和粘接力的形成，从而获得令人满意的粘接效果。
（三）表面处理的方法 表面处理的具体方法有清洁处理、脱脂处理、除锈粗化、化学处理、等离子体处理、电晕处理、火焰处理、激光处理、生化处理、底涂剂处理、偶联剂处理、辐射接枝处理、防护处理等。对于通常的用途可不必进行化学处理，防护处理也可视具体情况采用。根据被粘物表面的结构状态、环氧胶黏剂的品种、强度要求和使用环境来决定表面处理所采用的具体方法，可以是一种、两种或几种方法相结合，其中表面清洁处理则是必不可少的。不同的表面处理方法对粘接强度影响很大，表7-8为环氧胶黏剂对不同方法表面处理的铝粘接的剪切强度。 （1）清洁处理 对于被粘表面首先要进行一下清理，可用水、溶剂、洗涤剂、毛刷、棉纱、干布、压缩空气等初步清除灰尘、泥土、型砂、厚油等污物。对于小型复杂零件可用超声波洗涤。含有旧漆的表面可用机械方法、喷灯火焰法、碱液脱除法、溶剂法。
碱液脱漆，需要加热和清洗，对于钢铁件可用10%的氢氧化钠溶液煮沸。对于铝合金件可用下述配方（质量份）。 磷酸三钠 25 硅酸钠 12 洗衣粉 3 重铬酸钾 3 自来水 800 于上述溶液中煮沸2～5h，然后水洗，干燥。 溶剂法脱漆，室温使用，简单方便，但多数有毒可燃。具体配方（质量份）如下。 二氯甲烷 65～85 甲酸 1～6 苯酚 2～3 乙醇 2～8 过氯乙烯树脂 0.5～2 平平加O 1～4 该配方适用于氨基、丙烯酸酯、酚醛、环氧、聚酯、聚氨酯等漆层脱除。 （2）脱脂处理 脱脂就是去除被粘物表面的油污，通常用碱液、有机溶剂等化学药品进行处理。脱脂最好在除锈粗化之前进行，以免油污被打磨进入粗化沟纹内后不易清除干净，而严重地影响粘接效果。 油脂分为非皂化性油和皂化性油。矿物油属于非皂化油，例如凡士林、机油、石蜡等。动物油和植物油因为能与碱作用生成肥皂，故称为皂化油。 常用的除油方法有溶剂除油、碱液除油、乳化除油、电化除油等。 ①溶剂除油不论是皂化油，还是非皂化油，都能很好地溶解于有机溶剂中，因此可以用溶剂脱脂除油，其特点是速度快，简单方便，基本无腐蚀作用。然而除非是溶剂蒸气脱脂，一般除油不够彻底，不太理想，并且多数有机溶剂易燃，还有一定的毒性。 溶剂除油常用易挥发性有机溶剂，如丙酮、甲乙酮、三氯乙烯、醋酸乙酯、四氯乙烯、碳酸二甲酯、无水乙醇、溶剂汽油、二甲基-24-哌啶（可生物降解）等。有时使用混合溶剂效果更佳。溶剂除油应当使用低毒或无毒溶剂，不可使用苯、四氯化碳、正己烷，否则会严重损害人体健康。1，1，1-三氯乙烷是消耗大气臭氧层物质（ODS），已被淘汰。 钢铁表面除锈后粘接前不能用丙酮或甲乙酮擦拭，因为易含水会重新生锈，可用三氯乙烯或甲苯。对于镁铝合金不宜采用三氯乙烯除油，而应使用甲乙酮。三氯乙烯蒸气脱脂效率高、效果好（将荔枝壳加入溶剂中脱脂效果更好），但已被归为Ⅱ类致癌物质，虽未被禁，却应慎用。常用有机溶剂的性质如表7-9所示。
不同的溶剂，对不同性质的被粘物有不同的除油效果，需作适当的选择。除油溶剂用量不能过大，因挥发后表面急剧冷却，会使空气中的水分凝聚于表面，形成水膜，影响环氧胶黏剂的湿润，导致粘接强度降低。 所用的溶剂应尽量不含水分，最好是化学试剂级。 ②碱液除油 碱液除油是最简单的提高湿润性的化学除油方法，利用碱液使油脂发生皂化作用达到除去油污的目的。反应式如下： （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动物油，而不能除去矿物油。碱液除油是靠皂化和乳化两种作用完成的，无毒、不燃、经济、安全，适宜工业化生产。一般可用氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠、磷酸三钠、焦磷酸钠和乳化剂、络合物除油剂等的稀碱溶液处理，如果采用浸渍法，碱液浓度可控制在3%～6%；若采用喷淋法，碱液浓度控制在0.5%～3%。碱液应有足够的浓度，随着碱含量的增加，皂化作用和乳化作用都增强，除油速度加快。然而，氢氧化钠浓度过大会使钢铁表面呈现褐色氧化膜，且油的皂化物在碱液中的溶解度降低，附在表面上，使皂化反应减弱，除油过程难以进行。 温度影响除油速度，升高温度有利于皂化和乳化作用，但温度过高会影响除油效果，一般温度为50～90℃。 应当注意，玻璃和金属表面对碱有一定的亲和力，易于形成碱的表面覆盖膜，难以将碱冲除干净。还有一些金属与碱反应生成的氢氧化物水溶性不好，也会沾污金属表面。 碱液除油的典型配方见表7-10。
③乳化除油乳化除油是除去非皂化性油（矿物油）的好方法，关键是选择乳化剂。当非皂化油与乳化剂作用后，会变成微细的油珠与表面分离，进入到乳浊液中被除去。利用乳化作用也可使皂化油在有机溶剂中被除去，水溶性污染物则在水中被除去。乳化除油是比较好的除油方法，除油效率高、效果好、清除黄油和抛光膏效果最好。无着火与中毒的危险，安全环保。乳化除油的配方（质量份）为： 煤油 89 三乙醇胺 3.2 乳化剂（表面活性剂） 10 水 100 ④电化除油 将被处理工件挂在阴极或阳极上，浸入碱性电解液中，并通入直流电，使油脂与工件分离的过程称为电化除油。电化除油分为阴极除油和阳极除油两类。电化除油的原理是：电极由于通电极化使金属与碱液间的表面张力降低，溶液很容易渗透到油膜下的工件表面，并且析出大量的氢气或氧气。当它们从溶液中向上浮出时，产生强烈的搅拌作用，猛烈地撞击和撕裂附在工件表面上的油膜，迫使碎成细小油珠，脱离工件表面，进入溶液后成为乳浊液，从而达到除油目的。电化除油效率高、效果好。电化除油的典型配方见表7-11。
⑤超声除油 利用高频发生器在频率为16kHz时发射的超声波对溶液的振荡和翻动作用，产生冲击波和空穴现象，使放入其中的工件表面油污冲击剥落，脱离工件表面。此法非常适宜精密复杂、细小零件的脱脂除油。超声波也可用于化学除油、电化除油、溶剂除油等，能加速清洗过程，提高除油效率。当超声波场达到0.3W/c㎡以上时，溶液在1s内发生数万次强烈碰撞，碰击力为5～200kPa，产生极大的撞击能量。 |
