哈尔滨工业大学
一、金属骨架硫化前的表面处理
1.1金属骨架硫化前的表面处理的目的
橡胶属于高分子材料，与其它材料粘接难，主要存在以下原因：
首先，表面性能很低，难以完全浸润；其次，表面为非极性的，与胶粘剂之间作用力低；再次，表面易吸脂和其他低分子物质，去除困难；另外，热膨胀系数较高，易产生热应力；最后，材料模量低，在界面易发生应力集中。
无论是钢板，还是车削、磨削等机械加工后的金属表面，一般都吸附着一层污染层和氧化膜，只有去掉金属表面的这一层保护膜，才能提高金属骨架与橡胶的粘接强度。
1.2金属骨架硫化前的表面处理的方法
金属骨架硫化前的表面处理，主要就是去掉金属骨架表面的污染、破坏保护膜，或者通过改变金属表面的化学组成与结构，来达到提高对被粘材料的胶接性能、耐久性能。主要分以下几种：
（1）溶剂碱液法：
最常用的一种溶剂碱液方法就是磷化法，磷化法就是先用碱液将金属骨架的油污等杂质去掉，后用水和掉碱液，再用弱酸轻微的腐蚀金属表面的保护膜，最后再用水清理掉弱酸，烘干后待硫化。
不能用同一条磷化线进行生产。
（2）提高金属表面的粗糙度：被粘材料表面用纱布打磨或吹砂处理（以
下简化糙化过程），适当地将表面粗化，有利于提高金属与橡胶的粘接强度。（3）化学腐蚀法：将金属骨架放入到活性大的弱酸性或碱液中进行化学
腐蚀处理。通过改变表面层的内聚强度、厚度、孔隙度、活性和表面能来实现增大粘接。这可进一步除去表面上的残留污物，并使表面生成具有良好内聚强度的活化或钝化氧化层，之间再用水和掉弱酸性和碱液。
（3）涂底胶法：在处理好的表面上，先涂一层很薄的底胶，以改进胶接
性能。
从加工复杂程度、环保、对人体的危害方面，我公司主要采用磷化和吹砂的方法。
二、吹砂工装的设计要求及分类
吹砂，主要就是通过高压，将金刚石砂粒打在金属表面上，快速破坏掉金属
表面的保护膜，简便的清除金属表面的污物，并产生不同粗糙度的表面，增加金属骨架的表面积，提高金属骨架的摩擦力，来提高橡胶与金属骨架的粘接力。
吹砂过程中，应该能将金属表面的保护膜破坏掉，并可保证金属骨架不变形。对于金属骨架全部包在橡胶内部的产品，金属骨架可采用全部吹砂的方法，
而对于一些异形的或需局部挂橡胶的产品，就要求设计专门的吹砂工装对非吹砂
进行保护。
2.1吹砂工装的设计要求
吹砂工装，必须要达到以下的几个作用：
（1）使要求吹砂的表面能够被砂粒打到，完成吹砂；
（2）使被保护表面不被砂粒打吹，不被破坏；
（3）保护金属骨架不变形，不被划伤；
（4）易于装卸金属骨架；
（5）轻便，方便拿龋
2.2吹砂工装的种类
根据被吹砂表面的形状和结构，对吹砂工装进行分类，具体可分为：
（1）吹内表面类；适用此类工装的产品，需要对金属骨架的内表面进行吹砂，
外表面及上、下表面需保护。设计时，需保护金属骨架的外表面等非吹砂表面。
（2）吹外表面类：适用此类工装的产品，需要对金属骨架的外表面进行吹砂，
其它部位需保护。设计时，需保护金属骨架的内表面等非吹砂表面。
（3）吹上、下表面类；适用此类工装的产品，需要对金属骨架的上、下表面
进行吹砂，其它部位需保护。设计时，需保护金属骨架的外表面及内孔等非吹砂表面。
（4）吹内表面环槽类；适用此类工装的产品，需要对金属骨架的内表面环槽进行吹砂，其它部位需保护。设计时，需保护金属骨架的外表面等非吹砂表面。
（5）具体示例见图2-1、2-2：
三、吹砂后金属骨架的处理
3.1吹砂后金属骨架处理的重要性
虽然吹砂前，金属骨架表面的油酯等已被清洗掉，但是吹砂砂粒在高压下撞击后破碎，产生细的粉末，附着在吹砂后的金属骨架表面，直接影响后序的胶
粘剂与金属骨架的粘接强度，进而影响金属骨架与橡胶的粘接。
3.2吹砂后金属骨架处理的方法
经吹砂后的金属骨架表面，应及时用压缩空气吹去表面的大的砂粒，防止互相之间划伤。
为清理干净附着在金属骨架表面的细小砂粒，可选用以下的两种方法：
（1）需用高挥发性溶剂（如丙酮、汽油等）用毛刷逐一进行清理，并且
为保证清理干净，需再用干净的溶剂清理一次。
（2）对可进行磷化处理的产品，可在吹砂后进行磷化处理。
清理干净的金属骨架必须保证表面的清洁，不要在涂粘剂前污染，以免影响粘接强度。
结论
本论文主要论述了吹砂工装的各种示例，收集了各种不同的形状的需吹砂零件，基本囊括了从结构简单到结构复杂的各种形式，以中等复杂程度的吹砂占大多数。一般情况下，同一个金属骨架的吹砂工装，也可以设计成多腔的，但单腔结构和多腔结构相比，除外定位不同外，产品定位结构是相同的，所以本论文收集的以单腔吹砂工装结构居多。本论文主要介绍了吹砂工装的结构部分，对于附件等涉及不多，可根据具体使用情况进行设计。
论文作者:孙雪丹
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第10期
论文发表时间:2019/11/22
标签：骨架论文; 金属论文; 表面论文; 工装论文; 砂粒论文; 橡胶论文; 结构论文; 《中国西部科技》2019年第10期论文;