所有粘合、涂层、密封、油漆和印刷的工业制造都想要有好一点工艺来处理产品的表面，很多的表面处理工艺可以定义为”粘合工艺”。

从字面上和比喻上来说，粘合力都是将产品结构和工艺结合在一起的胶水。

表面处理

无论粘合如何，制造过程也是如此。

如果粘合失败，那么整个事情就会分崩离析。

为了使这种胶水保持牢固和真实，被粘合、涂层、密封、涂漆和印刷部件的材料表面必须在工艺的组装阶段之前经过严格的准备步骤。

制造过程的每一步都旨在为最终组装和精加工步骤进一步准备这些零件。

随着制造变得越来越复杂，创新的结构几何形状、新型材料和自动化工艺，表面处理必须跟上。

传统的清洁方法（例如水浴、溶剂擦拭或工业清洗机）可能不足以始终如一地准备每个表面的整体。

表面处理是指改变表面的分子构成，使其与粘合剂、油墨、涂料、油漆或其他表面相互作用，从而在两者之间形成牢固的结合。

粘附基本上是发生在表面的顶部 1-3 个分子层之间发生的化学反应。

胶水之所以粘，是因为它与它所在的表面形成化学键。

这与使所有粘合成功的原理相同。

控制表面顶部几个分子层的化学成分可以保证良好的粘附性，并且是可预测粘附过程的基石。

因此，产品组装前的所有表面处理和准备工作都需要在此基础上进行校准和监控。

确保高性能附着力的表面处理

有几种表面处理方法已在粘合工艺中变得司空见惯，选择最合适的一种至关重要。

在指定正确的设备和技术时要考虑的一些变量包括，不同材料的表面具有不同的固有化学反应性水平，因此它们可能需要更一般或更强烈的表面活化。

有些材料可以分批处理，有些需要更精确的处理以针对非常特定的区域。

以下是一些表面处理选项的概述，其中包含一些关于如何确保以最高效率和优化使用它们的见解。

等离子

所有这三种方法都使用设备来化学改变材料表面以使其更易于粘附。

每种方法的执行方式不同，用于不同的应用，但它们都用化学物质轰击目标表面，以破坏现有的分子键并产生化学反应性表面，增加粘附。

等离子体处理有两种类型: 大气和真空。

两种类型都通过氧化它们来改变表面。

真空等离子处理允许控制更多变量，例如气体成分和比例，并且在已抽真空的腔室中完成。

因此，它是涂层的首选方法。

例如，眼镜玻璃涂层需要高度特定的气体成分才能形成保护性或非反射性涂层，但该过程包含更多步骤并需要更多时间。

另一方面，大气等离子处理使用喷嘴直接从大气中抽取气体，并且包含较少的控制，因此它通常适用于较小的处理区域。

但是，它更适用于大规模制造的连续过程，因为它可以直接安装在装配线上。

电晕处理的工作原理是从陶瓷管中的电极释放高压、高频电，该陶瓷管的长度与需要激活的材料卷的长度相同。

电流通过材料传送到称为处理辊的电接地金属辊，材料被缠绕在该辊上。

电极和金属辊之间的这种相互作用会在材料辊在两个组件之间移动时在材料辊的表面上产生可见的闪光。

火焰处理使用精心控制的天然气和空气混合物来产生热的富氧等离子体。

首先，热量去除污染物。

然后，在去除污染物之后，富氧等离子体通过部分氧化激活表面。

该工艺通常用于难以粘附的低能表面，例如塑料和复合材料。

火焰是这些工艺中最热的，因此使用火焰处理的聚合物可能容易熔化或产生所谓的 LMWOM 或低分子量氧化材料（如脂肪烃），这些材料可能会干扰粘合。

这些都非常有效地将表面准备到适当的清洁状态，但有一些问题需要了解和监控：

零件可能处理不足或过度处理，任何一种状态都会对粘合产生不利影响。

零件经常以不同程度的清洁度进入清洗过程。

这些处理工具需要在正确的表面处理水平上进行校准，而表面测量检查设备在此校准中是必不可少的。

检查设备还必须用于监测在使用治疗时发生的任何变化，因为它们的参数在使用过程中可能随时间而变化。

过度污染的零件可能无法充分清洁，因为这些方法并非旨在去除油或大颗粒。

过度处理会挥发和损坏表面，对附着力产生不利影响。

化学蚀刻

化学蚀刻是一种高度精确的清洁和表面活化工艺，它使用温度调节的化学品浴选择性地去除材料以清洁和生产金属部件。

这是一种有用的技术，但如果过程没有得到严格控制，它可能会导致化学污染和其有效性的变化。

这是微电子和医疗设备中的常用方法，其中精度和高可靠性极为重要。

蒸汽脱脂

这是一种溶剂浴，其原理是溶剂蒸气会分解并去除材料表面的污染物。

在这种方法中，溶剂浴的温度通过加热盘管升高，并且从溶剂散发的蒸汽上升到容纳待处理部件的腔室中。

溶剂蒸气通过冷凝然后从零件表面滴落来去除污染物。

溶剂通常可以回收和重复使用，因此这是一种经济的选择，但是，需要对其进行密切监控，以确保溶剂在重复使用时被正确蒸馏且无污染物。

溶剂还需要适合材料并在粘附到零件之前完全冲洗干净。

激光烧蚀

激光烧蚀是一种极其精确的清洁技术，它通过聚焦的（通常是脉冲的）激光束去除（烧蚀）材料表面的微小部分。

激光照射表面以去除原子，可用于在非常硬的材料上钻出极小、深的孔，在表面上产生薄膜或纳米颗粒，以微米和纳米控制的方式制备表面，等等。

激光烧蚀在没有受到密切监控时的一些问题是它可以产生的微碎片以非常难以清除的方式融合到表面上。

此外，过度处理会导致材料转化为等离子体。

无论使用何种清洁方法，重要的是要意识到任何操作的上游或下游都可能发生意外污染。

由于零件通常跨越不同的部门边界，因此所有人员都必须了解表面的敏感性质、避开适当程序的后果以及无意中引入污染物的风险。

如何为粘附做好准备

大多数制造公司都经历过并且可能目前正在经历某种粘合失败。

有时这些问题可能很小但普遍存在（例如墨水没有正确粘附在聚合物标签上），有时这些可能是灾难性的安全问题（例如汽车传感器上的镜头由于涂层无法防潮而发生故障）。

并且当发生粘合失败时，根本原因分析和修复可能会非常困难，尤其是如果您没有粘合工艺专家或表面质量监测设备的帮助。

为了真正确保您的表面准备好粘合，您的工艺需要准备好粘合。

全面准备是关键。

设计粘合工艺时要考虑到粘合的化学细微差别，并根据粘合科学测试表面质量，确保您创建的可粘合表面尽可能高，并测量对粘合影响最大的变量。

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