为了精确地进行应力测量,应变片必须正确地进行安装。本白皮书将帮助您选择正确的胶水并进行安装,并且解释了胶水之间的区别,如何对粘贴表面进行处理,并给出了安装应变片的一些技巧。

Adhesives 101: Sticking to the point

将应变片黏贴到物体表面是最普通的方式。粘合剂必须具备稳定的高品质,以确保应变的从测量对象完全转移到应变片。如果测量物体和应变片之间存在传递损失,您将无法获知正确的测量结果。

为了确保应变正确传递,必须选择正确的胶水并正确进行安装。

Understanding adhesive options

为精确进行测量,您需要为您的应用选择最合适的胶水,在这样做之前,您需要了解胶水的类别和特性 。

单组分和多组分粘合剂

  • 单组分粘合剂 开管即可使用,无需混合其他成分。
  • 多组分粘合剂 一般需要两种成分混合使用。并且混合后有一定的使用时间范围 — 数分钟到数小时。

冷固化和热固化粘合剂

  • 冷固化粘合剂 只需在室温下使用,即可粘附在物体表面
  • 热固化粘合剂 必须加热才可使用,这意味着测试物体必须能够放入到烤箱中,并且需要在烤箱中将应变片粘合到物体表面。这一般用于传感器制造。

固化时间

不同的粘合剂有不同的固化时间。固化时间还取决于环境温度。如果温度低,固化的时间相对更长,反之,则比较迅速。

工作温度

不同的粘合剂适合在不同的环境温度下使用。粘合剂的技术参数表中会详述此参数。如果超出了工作温度范围,可能会导致测量错误。

除了温度,一些胶水还有湿度要求。

粘性

不同的粘合剂有不同的粘性,这取决于测量物体的材料。

  • 薄胶 一般情况下都适合使用。一般来说,更薄的粘合表面能够更准确地传递应变。
  • 厚胶 这只适合特殊应用。例如,混凝土,因为混凝土会吸收粘合剂,所以只能选择较厚,粘稠的胶水。

关于如何选择胶水,请参考我们的技术文章 "如何为应变片安装选择合适的粘合剂".

HBM 粘合剂

HBM 为多种不同应用提供多种粘合剂。以下是其中的一部分。

Z-70 — 快速粘合胶水,应力测试的标准产品

  • 单组分
  • 冷固化 (室温)
  • 一分钟固化时间,只需用拇指按压
  • 静态测试工作范围 -55°C 到 100°C。动态测试温度可达 120°C。湿度要求为30%。
  • 低粘性 (薄粘合剂)

X60—甲基丙烯酸酯的混合物

  • 多组分—双组分粘合剂,其包含的粉末和液体
  • 冷固化 (室温)
  • 两到五分钟固化时间
  • 动态测量工作温度 -200°C 到 80°C
  • 够爱粘性 (厚粘合剂)—65 微米层


X280—环氧树脂

  • 多组分 - 两个简单的混合成分袋
  • 冷或热固化
  • 室温8小时固化时间; 加热到 95°C 固化时间一个小时
  • 静态测试最高温度 200°C; 动态测试最高位 280°C
  • 高粘性(厚粘合剂)—40 微米层

EP150—环氧树脂

  • 单组分
  • 热固化
  • 160°C 时 6个小时; 190°C 下为1个小时
  • 工作温度最高达 150°C
  • 低粘性; 通常用于传感器制造

 

EP310S—环氧树脂

  • 多组分-1个月适用期
  • 热固化
  • 200°C 时为半小时; 传感器制造 6 小时 120°C
  • 工作温度 -270°C 到 310°C,用于动态测试
  • 低粘性; 通常用于传感器制造

BCY01

Z70 粘合剂的固化剂,用于加速固化过程。注意:固化剂的过程非常迅速,因此首次使用必须快速精确。

了解 HBM 应变产品请点击 hbm.com/strain.

如何准备测试物体的表面

非常重要的是保持测试物体表面的清洁。不能有灰尘,油渍,铁锈,油漆等。第一步采用刮刀或砂纸来清洁材料表面。第二步是将表面打磨光滑,进行适当清洗以去除碎片。最后,你需要使用清洁剂例如  HBM 的 RMS1, 其专门用于清洁黏贴表面。

注意: 为确保测试物体表面无氧化层,必须在清洁后立即进行应变片黏贴。如果不能立即开始,可以使用粘合带以对测试表面进行保护一段时间。

表面被清洁后,你需要对物体表面进行粗造化处理,以提高和应变片的结合力。你可以使用 180 到 300 目砂纸进行处理。粘合的技术参数表中会推荐使用的砂纸目数。然后,你需要对表面做最后一次清理。请不要跳过这一步。

 

 

不同材料使用的胶水

应变片的安装质量精确影响测量质量。以下包括一些材料的准备技巧

金属

在一般情况下,金属 - 诸如铝,铜 - 铍,铜和钢等材料都可使用标准方法进行清洁和粗糙。通常情况下,你可以使用任何前面讨论过的粘合剂。

当然,有少数例外,例如钛。您需要快速完成整个过程,因为粘合剂会在钛表面产生氧化层。

 

塑料

对于耐磨的塑料表面,你可以使用化学蚀刻法进行粗糙处理。并不是所有塑料表面都可以使用粘合剂,请仔细阅读粘合剂的技术参数表进行选择。

安装应变片

表面清洁工作完成后,你可以准备开始进行应变片黏贴工作。首先,你需要标记表面,确定应变片安装点。你可以使用无墨的圆珠笔进行标记。

请不要:

  • 尖锐的利器来刮擦表面,其将损坏物体。
  • 请不要触摸表面,即使是干净的手指,其也会留下油脂,使结合力下降。
  • 对表面吹气,浙江增加湿度并带来污染物。
  • 一旦表面被标记,需要进行最后一次清洁。使用 RMS1 清洁剂或类似产品清洁,采用不起毛的清洁垫非常重要,每次都需要使用新的清洁垫进行清洁。

现在您可以准备安装应变片了。HBM 应变片已经清洁完成的,可以立即使用。请使用镊子从包装中取出(不要使用手指),放置到您标记的位置。使用胶带固定。你还可以使用胶带来防止物体不会被胶带污染,将应变片的周边都用胶带固定即可。

 


阅读您选择的粘合剂说明书,如何是多组分,请进行混合。当粘合剂准备好后,请使用镊子将胶带移开,在标记位置涂上薄薄的一层,放置好应变片后,进行均匀按压。

一旦粘合剂固化,请用镊子移除胶带,继续施压应变片。在固化期间不要移除胶带。

如果你使用快速固化胶水,你只需要用拇指进行按压。如果用拇指按压,请确保在手指和应变片之间使用特氟龙薄膜。

 

 

更详尽信息

通过选择合适的胶水,可以最大限度地减少测量误差和提高你的应变测量的精度。
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作者

Jens Boersch 在 HBM 已经工作了 14 年,一直专注于应变片,放大器和数据采集系统。

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