探索材料新思路 铝在商用车上应用介绍

●  1. 粘接

    1.1. 定义

    粘接被定义为连接部分使用非金属物质（粘合剂）部分的过程，经历了物理或化学的硬化。导致接入部分通过表面力量（粘合）和内部力量（粘和）。

    粘合是在黏合剂和金属表面的物理吸引。粘合剂分子和金属原子或机械联锁之间，粘合剂和金属的粗糙表面之间是真正的化学粘接。造成粘合是粘合剂本身的内部强度的原因是黏合剂成分之间物理或化学的力量。

    1.2. 优势与劣势

    优势：1.负载均与分布在正确角度的负载方向上、2.微观结构不受影响、3.自由变形的连接、4.不同材料的连接、5.极端薄弱地方的连接、6.轻量化、7.热敏性材料的连接、8.金属不同电气化学的连接（黏合剂的绝缘效果）、9.其他方式的高强度连接（拧，焊接。。。）、10.高疲劳强和很好的减震

    劣势：1.时间对加工属性的影响、2.连接表面的预处理是必要的、3.有限的稳定形式、4.加工参数必须要控制在很小的范围、5.及时改变属性（黏合剂的老化）、6.控制过程复杂、7.去皮强度低、8.粘合剂低的强度需要大量的连接区域、9.有限的修复潜力、10．强度计算难

    1.3. 黏合剂的类型

    结合粘合剂粘合连接和机械连接（如铆接或螺栓）可以消除一些上面所列出的劣势。黏合剂可以分为三类，取决于他们形成反应和聚合物的结构：

    聚合：单体链接在放热过程中共同形成大分子（聚合物）。热塑性塑料像methylacrylates，乙烯聚合物的氯化物，聚醋酸乙烯酯，橡胶聚合物属于这类。

    缩聚作用：作为化学反应水是被生产出来的。热塑性塑料像聚酰胺和聚砜相当于duromers，像苯酚甲醛树脂，尿素树脂，三氯氰胺树脂，polymides是缩聚制成的。

    加聚：在这过程中氢气原子是被重新排列的。常见的粘接金属的黏合剂像环氧树脂，聚氨酯是通过加聚制成的。

    1.4.黏合剂的应用

    用黏合剂粘接是表面的力量，好的运用黏合剂连接的先决条件是：

    A）结合材料本身选择合适的黏合剂

    B）存在于适当的材料表面

    合适的表面意味着表面需要很大的空间足够转移应用的力量，有能力确保粘接点合适。这能通过合适的热处理完成目标。任何残留的污垢像水气，油，灰尘等必须远离之前黏合剂的应用。通过使用化学洗涤剂完成，洗涤剂或蚀刻作用剂或机械的磨。在任何情况下，胶水粘合前表面必须绝对干净。通过黏合这可能是有利于金属表面更好湿润的漆底。

    联合建造是与黏合剂相关的过程，它要有更大的粘接范围。要避免去皮和割开黏合剂的连接力量并且弯曲力应减到最小。

    黏合剂可以被手工应用或更大范围的自动机器应用。在干的地方黏结并处于通风处。严格的服从制造商的规则来完成工作。生产参数例如树脂/硬化比例，在粘合剂固化期间，持续的时间和压力部件装置，固化温度等必须合理控制。

    1.5. 渐渐产生并成熟

    粘结的耐久性取决于像适当预处理，粘结的化学成分和服务条件这样的因素。服务条件是指像重力，温度，湿度和紫外线的曝光（聚合物对这种紫外线很敏感，趋向于失去其机械性能）。

    在压力下渐渐产生粘接接头老化会。（渐渐产生可被定义为在弹性物质的长度下增加时间依赖性是恒久不变的拉伸负载。）

    粘结接头应该做常规检查防止受损，使之前的修复有可能失败。

●  2.螺丝钉和螺栓的紧固

    螺栓创建一个可以被打开的连接，闭合一样是有必要的。它除了连接金属使用焊接这种最传统的方法外，不用焊接也可以使不同的金属连接上。在商用车上最多的是铝和钢的连接。（例如，底盘，油箱和车身之间的连接）特别是应该避免流电所产生的腐蚀，请参考第XI章。几何固定的选择应取决于实用重力的计算结果。连接带有钢制螺栓的铝合金板材，流电腐蚀的风险要考虑：绝缘垫圈应放置在金属接触的附近。

●  3.铆钉

    铆钉是现在工业用于不同部门连接使用最广泛的一种方法，包括商用车的制造。作为一个非常安全和容易应用的技术，铆钉成为连接装配的很普遍的方法，例如，制造冷藏挂车车体。

    机器铆钉有一些优势：

    高速：机器铆焊准许快速运行，并使用充气液力工具

    易于控制：夹紧的力量总是被系统担保，因为它小于所需的力量

    外观视觉：机器铆焊可结合封顶的塑料铆接

    不要求熟练的操作

    混合连接时可能的：不同的金属，塑料，三明治状物或蜂窝板

    铆接可以分为2个主要的子类别：自穿孔铆接，传统的铆接需要有洞，要在钻之前铆接

    常规可分为两类：

    锁螺栓，视觉上看他们像是创建同一类型的连接作为一个传统的螺栓，但不像传统的螺母和螺栓；即使在极度的震动下，它们也不会松动。当两边的连接都易获得时他们可以使用。锁螺栓包含一个针，被插在洞里，一个项圈，放在相反一端的针上。工具放置在紧固的针尾并且是有活性的，针头拉过来对着材料，工具铁砧，推动项圈与连接相反。在这个阶段产生初始嵌。工具后项圈进入到针内。针的尾部之后装置是完整的。（图IX.2）

    所螺栓强度的特点

    夹紧力量和预负荷：圆锥形洞的装置是被迫放在项圈的位置之前。在安装过程中，作为工具使用，把针尾拉在一起，连接在一起。逐渐被锁在硬针的槽里。针和项圈在一起的形式被固定安装。

    挤压的行为减少了项圈的直径，增加它的长度，转而使针伸展，在连接上产生夹紧的力量。

    剪切力量锁螺栓的变化根据材料的强度和紧固件的最小直径。通过直径的增加或材料的等级，紧固件的剪切力量可以被增加。

    锁螺栓的拉伸强度是独立于抗剪切的项圈材料上，充满数量槽。

    抽芯的铆钉，当一边可通的时候能使用。抽芯铆钉的特点紧固连接后分离铆钉，铆接变形。（因此他们经常被称为“打破铆接”）（图IX.3）

    自穿孔铆接不要求以前的钻孔。通过金属片焊接部分螺栓被穿孔。进一步停止操作工具，连接特别形状固定柜台导致形成铆钉头的一种方式，穿孔片覆盖到连接区域。（图IX-4）

●  4.金属环和剪裁

    金属环的设计是为使用锯齿部件很容易的制作组装。

    金属环的设计准许侧面有凹线，锁定场所不能对着钉子。

    压力分布在轮廓的整个长度，不只是集中在机械的固定点上。（钢性）