[发明专利]一种超声振压辅助碳纤维板与金属板粘接的方法

说明书

本发明提供了一种超声振压辅助碳纤维板与金属板粘接的方法，涉及胶接技术领域。本发明提供的方法，包括以下步骤：将碳纤维板和金属板进行搭接，使碳纤维板和金属板之间形成粘合层型腔；采用超声振动装置向胶粘剂施加垂向超声振动的同时施加向下的压力，使胶粘剂以振荡形式注射进入所述粘合层型腔，得到粘合层；对所述粘合层进行振动保压，同时进行加热，得到预固化胶层；将所述预固化胶层进行深度固化，完成碳纤维板与金属板的粘接。本发明提供的方法能够提高碳纤维板与金属板胶接接头的强度和稳定性，避免碳纤维板与金属板粘合强度不高和质量不足的问题。

技术领域

本发明涉及胶接技术领域，具体涉及一种超声振压辅助碳纤维板与金属板粘接的方法。

背景技术

对于碳纤维与金属的连接，与传统的连接工艺(如螺栓连接、铆接等) 相比，胶接工艺不需要在待连接零件上开孔，保证了其材料完整性、连续性和力学性能，避免了碳纤维复合材料缺口敏感度高、韧性差等问题。

在碳纤维与金属胶接过程中，传统的涂胶工艺如人工涂胶、胶枪喷涂、刷涂等方法通常都是在待粘接表面上涂胶并粘接，粘接过程中难以施加有效一致的成型压力来控制胶粘剂在粘合层的均匀扩散，难以形成胶层厚度分布均匀的粘接接头，由于不均匀的胶层厚度，在粘接过程中不可避免地会出现气泡、空粘等缺陷，在载荷作用下胶层中缺陷处容易产生应力集中或产生裂纹，影响粘接强度甚至破坏粘接结构。同时，传统的涂胶工艺难以施加足够的成型压力使胶粘剂充分流动，均匀润湿待粘接表面形成良好的界面结合，形成稳定一致的胶层，进而导致粘接接头粘接强度不高、质量不足的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声振压辅助碳纤维板与金属板粘接的方法，本发明提供的方法能够提高碳纤维板与金属板胶接接头的强度和稳定性，避免碳纤维板与金属板粘合强度不高和质量不足的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种超声振压辅助碳纤维板与金属板粘接的方法，包括以下步骤：

将碳纤维板和金属板进行搭接，使碳纤维板和金属板之间形成粘合层型腔；

采用超声振动装置向胶粘剂施加垂直 超声振动的同时施加向下的压力，使胶粘剂以振荡形式注射进入所述粘合层型腔，得到粘合层；

对所述粘合层进行振动保压，同时进行加热，得到预固化胶层；

将所述预固化胶层进行深度固化，完成碳纤维板与金属板的粘接。

优选地，所述垂直超声振动的功率不超过2500W，所述垂直超声振动的频率为15～28kHz，振幅为16～50μm。

优选地，所述垂直超声振动采用间歇式振动，振动1～3s，停止1～5s。

优选地，所述施加的向下的压力为0.4～5MPa。

优选地，所述胶粘剂包括双组分环氧树脂胶。

优选地，所述振动保压的保压压力为0.4～5MPa，保压时间为5～15min。

优选地，所述加热的温度为50～90℃，保温时间为10～30min。

优选地，所述深度固化在室温条件下进行，所述深度固化的时间为 10～48h。

优选地，所述金属板为镍板或铝板。

优选地，在注入胶粘剂之前，还包括：将所述粘合层型腔的表面依次进行清洗、打磨和硅烷偶联化处理。