一种硫化氟橡胶金属复合件制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及硫化氟橡胶金属粘接件领域，具体为一种硫化氟橡胶金属复合件制造方法。
【背景技术】
[0002]粘合是橡胶工艺中的一项专门技术，随着新型合成粘合材料和粘合方法的发展，粘合工艺在各个工业部门的应用也越来越广泛。
[0003]橡胶的粘合目前主要有硬质胶法、镀铜法、胶粘剂法(包括浸胶法)和直接粘合法四种。胶粘剂法是当前最常用的一种方法，它能将不易粘合的橡胶与橡胶以及橡胶与其它材料牢固地合在一起，且能得到性能优良的粘合件，解决硬质胶法、镀铜法无法解决的问题，在粘合工艺中得到广泛的应用。
[0004]粘合可分为热粘合法和冷粘合法，热粘合法是使橡胶在热硫化过程中与金属结合，冷粘合法是利用胶粘剂使硫化胶与金属结合。安装座属于冷硫化粘合，硫化氟橡胶与金属冷粘合工艺相对复杂，适宜的胶粘剂牌号较少，工艺方法也相对复杂。
[0005]目前橡胶金属复合件一直采用金属夹具加压固化成型，粘接过程中存在橡胶件与金属(安装座)不完全吻合现象，给粘接带来困难，即使采用强制牵引橡胶粘接，也出现偏移和脱胶现象，加之粘接夹具数量不足，时常制约节点任务的完成。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种硫化氟橡胶金属复合件制造方法，从根本上解决目前航空发动机上的硫化氟橡胶金属粘接件，使用金属夹具加压方法在粘接过程中存在的橡胶件与金属(安装座)不完全吻合，局部脱胶等问题，引进硅橡胶夹具，最终实现工程化应用。
[0007]本发明的技术方案:
[0008]—种硫化氟橡胶金属复合件制造方法，采用灌注的硅橡胶夹具，并应用于硫化氟橡胶金属粘接件，其中:
[0009]硅橡胶夹具制造工艺如下:
[0010](I)模框制作:模框的四壁、底面距离原型20?30mm，模框上顶面距原型40?50mm，即模框侧面挡板的高度为原型的高度加60?80mm，以保证真空脱泡时硅橡胶胶料不会溢出；
[0011](2)原型放置:原型为金属骨架和硫化氟橡胶粘接结构，原型在模框中的放置，灌注时使整个原型位于分型面的下方；
[0012](3)混合:将液体硅橡胶、硅橡胶固化剂及空心玻璃微珠按100:10: (II?30)重量比例计量、混合、真空预脱泡，形成硅橡胶胶料；
[0013](4)抽真空:将盛有硅橡胶胶料的容器放入真空硫化机内进行真空预脱泡5?1min;
[0014](5)灌注:将抽过真空的硅橡胶胶料灌注到已固定好原型的模框中，晾置至少I小时或真空脱泡；
[0015](6)固化；
[0016](7)分割及修型；
[0017]硫化氟橡胶金属复合件的粘接工艺如下:
[0018](I)金属骨架吹砂:将金属骨架用橡胶工业用溶剂油清洗后，粘接表面吹砂，其余面保护；
[0019]砂型:石英砂或刚玉砂；
[0020]粒度:20目?60目；
[0021]风压:0.2MPa?0.3MPa;
[0022](2)打磨:将硫化氟橡胶粘接面用砂布打磨成粗糙表面；
[0023](3)清洗:吹砂和打磨后分别用汽油和丙酮各清洗一次，然后室温晾置15?30min;
[0024](4)胶粘剂:采用硫化氟橡胶与金属通用胶粘剂；
[0025](5)涂胶粘剂:硫化氟橡胶表面干燥以后，涂一层胶粘剂，室温晾置15min后放在150°C±3°C的烘箱中烘20?40min取出，冷却后再涂2?3遍胶粘剂，两次涂胶粘剂之间在室温下瞭置15min?20min;
[0026](6)粘合:将涂好胶粘剂的硫化氟橡胶仔细地粘在金属骨架上，粘合时从一端逐渐贴合，排除气体；
[0027](7)装夹:将贴合好的粘接件装入硅橡胶夹具中，上下吻合后再用G型夹拧紧，使其受力均匀；
[0028](8)烘箱固化:120°C±3°C的烘箱中保持2?4h，固化时间到达后，将带有夹具的零件取出，自然冷却至室温，分解夹具，取出零件。
[0029]所述的硫化氟橡胶金属复合件制造方法，硅橡胶夹具制造工艺的步骤(2)中，采用细绳悬挂法通过插入通孔、盲孔的金属型芯吊住原型，或者使用废弃的硅橡胶块支撑原型；分型面选取好后，采用透明胶带粘贴在分型面上，在透明胶带边缘涂上颜色。
[0030]所述的硫化氟橡胶金属复合件制造方法，娃橡胶夹具制造工艺的步骤(3)中，为了计算所用硅橡胶胶料的总重量，先测出模框的长a、宽b、高C，单位:cm;然后按公式G = aXbXcX 1.1，单位:g，计算出所需的硅橡胶胶料重量，再按配比分配液体硅橡胶、硅橡胶固化剂的用量;先将液体硅橡胶放入容器内，再将称好的硅橡胶固化剂逐步加入，充分搅拌混合液体娃橡胶、娃橡胶固化剂，至少搅拌5min，再加入空心玻璃微珠，至少搅拌20min。
[0031 ]所述的硫化氟橡胶金属复合件制造方法，娃橡胶夹具制造工艺的步骤(5)中，娃橡胶胶料灌注入模箱后，进行二次真空脱泡，脱泡时间5?lOmin。
[0032]所述的硫化氟橡胶金属复合件制造方法，娃橡胶夹具制造工艺的步骤(6)中，在室温下固化24h。
[0033]所述的硫化氟橡胶金属复合件制造方法，娃橡胶夹具制造工艺的步骤(7)中，分割及修型在用刀剖开夹具的时候，手术刀的行走路线是刀尖走直线，刀尾走曲线，使硅橡胶胶料模的分模面形状成不规则锯齿形，确保上下模合模时准确定位。
[0034]本发明的优点及有益效果是:
[0035]1、本发明与传统的硫化氟橡胶与金属骨架冷粘合技术相比，不需要设计制造专用金属夹具，只要灌注硅橡胶胶料就能进行加压，不受产品结构的限制，尤其是简单结构粘接件，粘接压力均匀一致，粘接强度稳定，有效地减小脱层、气泡等质量缺陷。在现场进行相似件应用后，效果很好，性能及状态稳定。
[0036]2、本发明采用特定的硫化氟橡胶与金属粘接制造方法，具有广阔的应用前景和推广价值，该工艺为科研试验室及中小规模产品生产单位生产高质量胶接件，提供可靠的保证，可以推广到其他相似橡胶产品粘合成型技术上。
[0037]3、本发明引进硅橡胶夹具，解决橡胶不吻合，局部脱胶问题，新结构硅橡胶夹具设计和灌注制造技术存在技术难点。针对曲面结构粘接件采用硅橡胶夹具和金属夹具进行对比试验，实现硅橡胶夹具固化成型技术在复杂结构橡胶金属复合件上的应用，并将试验结论推广至其他同类型产品中。
[0038]4、本发明引进硅橡胶夹具加压成型技术，适合于硫化氟橡胶金属粘接件成型，工装投入成本低，且加工效率高。
【附图说明】
[0039]图1本发明安装座组件示意图。图中，I金属骨架;2硫化氟橡胶。
【具体实施方式】
[0040]在具体实施过程中，橡胶与金属的粘合过程主要有金属表面处理、涂胶工艺、加压成型固化，根据理论分析，造成粘接质量不一致的主要原因是:金属表面处理、涂胶工艺和加压成型固化方法不当。尤其针对复杂的曲面结构加压固化方法最为重要，夹具与橡胶表面的吻合性直接影响制品粘接质量。因此，本发明重点针对加压(金属夹具、硅橡胶夹具)成型固化工艺进行试验，创新点是灌注硅橡胶夹具并应用于硫化氟橡胶金属粘接件，对硅橡胶胶料灌注工艺和加压固化工艺方法，进行对比试验确定相应工艺参数，最终解决粘接质量不稳定现象。
[0041 ]本发明硫化氟橡胶金属复合件制造方法，主要流程如下:
[0042]1、硅橡胶夹具工艺流程:模框制作—原型放置—混合—抽真空—灌注—固化—分割修整；
[0043]2、粘接工艺流程:吹砂—打磨—清洗—配胶—涂胶—粘合—装夹—固化。
[0044]本发明中，硅橡胶夹具制造工艺如下:
[0045](I)模框制作:通常模框的四壁、底面距离原型20?30mm(视原型大小而定)；模框上顶面应距原型40?50mm，即模框侧面挡板的高度为原型的高度加60?80mm，以保证真空脱泡时硅橡胶胶料不会溢出。模框尺寸较小虽然可以节省硅橡胶胶料，降低成本，但不利于硅橡胶胶料的灌注;模框尺寸较大，既增加成本又不利于脱模。
[0046](2)原型放置:如图1所示，原型为金属骨架I和硫化氟橡胶2粘接结构。原型在模框中的放置直接影响硅橡胶胶料的灌注质量，灌注时尽量使整个原型位于分型面的下方。采用细绳悬挂法常通过插入通孔、盲孔的金属型芯吊住原型件，也可使用废弃的硅橡胶块支撑原型，这种方法还可以充分降低制作成本。分型面选取好后，可采用透明胶带粘贴在分型面上，为便于以后分割夹具，胶带需保留一定的宽度。为便于切割时能清楚地看到分割线，可在透明胶带边缘涂上颜色(该方法适用于一次灌注成型的硅橡胶夹具)。
[0047](3)混合:将液体硅橡胶、硅橡胶固化剂(如:缩聚型双组份硅橡胶(RTV-2)交联剂、加成型液体硅胶(RTV-630)等)及空心玻璃微珠(主要