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科技前瞻:接合膠帶能否取代傳統的扣件接合技術?


3M推出了其宣稱可以取代螺絲、鉚釘等扣件的緊固用膠帶——「VHB膠帶」。此膠帶究竟擁有什么特性和潛力?ENGINEERING.com的特派專員在展會現場專訪了3M的接合專案經理Peter Rebstock。Peter Rebstock發言的重點整理如下:


        1. VHB膠帶完全都是以閉孔發泡料的壓克力材質制造,特別善于接合異質材料,操作強度快,讓接合作業干凈俐落,也免除后置完工的程序。若你要鍛造接合或鉚接 某個材料,你就會需要前置加工,也就是鉆孔或預先處理好原料的表面。后置程序就是做鍛造清潔、研磨、修整鉚痕或涂漆的記號。VHB膠帶免除上述所有程序, 只需把膠帶黏到材料上、取下襯墊再把第二個材料接合上去就好,最后沿著接合線施加約15 psi的壓力,就能立刻得到操作強度。
        2. VHB膠帶的另一個特點是能運用在前置與后置粉末涂層作業。在前置粉末涂層作業中,你可以在黏上VHB膠帶后將它烘烤。3M VHB 膠帶(4611號)可以承受高達攝氏232度高溫。在后置粉末涂層作業中,要看的就是要接合的表面材質,后置要接合的就不是金屬了,而是塑膠材質。此時就 可以使用3M VHB 膠帶(5900號),它善于接合低表面能(low surface energy)的塑膠,例如PC ABS、Delrin或Acetal。
        3. 我們設計的3M VHB 膠帶基本上都能夠吸收動態負載,所以它能夠拉伸或變形,也能變回原本的形狀,所以若考慮到塑膠與金屬之間的膨脹系數,膨脹系數當然會因為金屬的厚度不同而 有所變化。若遇到加熱或冷確的情況,讓接合線去吸收膨脹力而非傳遞應力道金屬或塑膠上,這件事就變得很重要,而3M VHB膠帶就能讓你做到。
        4. 在一般機械性的緊固作業中,你會需要獲得局部位置的強度,所以你會沿著接合線鉆好孔洞,然后把扣建沿著訂好的長度緊固上去,在緊固過程中,孔洞周圍會形成 局部應力,使材料變脆弱。若是改用3M VHB 膠帶,就能將接合產生的應力均勻分布在接合線上,因此吸收動態應力的能力就會更強。

        5. 3M VHB 膠帶的搭接剪切強度(overlap shear)達250至300 psi,若應用在建筑材上,強度更高達4,000 psi。

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