前阵子有个做伺服电机的客户找过来,说他们换了一款剪切强度三十兆帕的结构胶,结果实测推力还不如之前用的那款二十兆帕的。他们怀疑是胶的质量有问题,让我过去看看。我到了现场一看,胶确实是好胶,问题出在胶层厚度上。他们为了装配方便,涂胶涂得比较厚,大概有零点四毫米,磁钢装进去之后胶层被挤得到处都是,实际有效粘接面反而变小了。我让他们把胶层厚度控制在零点一毫米以内,重新做了一组样件,同样的胶,推力直接提升了百分之四十多。很多人做磁钢粘接,注意力都放在选什么胶、耐温多少度上,胶层厚度反而最容易被忽略。但实际上,胶层厚度对粘接强度的影响非常大,不是越厚越好,也不是越薄越好,而是有一个最佳范围。涂厚了,胶层内部缺陷多,内应力大,强度反而下降;涂薄了,胶层不能充分浸润表面,有效粘接面积不够,强度也上不去。结构胶的粘接强度,是在标准测试条件下测出来的,这个标准条件通常是胶层厚度零点一毫米左右。你实际生产中胶层涂了零点三毫米、零点四毫米,测出来的强度肯定跟参数表上的数值对不上。不是胶不行,是你用的方式不对。胶层太厚为什么会导致强度下降,这里头有几个原因。第一个原因是胶层内部的缺陷。胶在固化过程中会产生收缩,胶层越厚,收缩产生的内应力就越大,胶层内部容易出现微小的气泡和裂纹。这些缺陷在受力的时候会成为应力集中点,导致胶层提前断裂。第二个原因是胶层的模量效应。结构胶的模量比金属低很多,胶层越厚,受力时的变形就越大,磁钢在动态载荷下容易产生微小位移,这个位移反复循环,胶层就容易疲劳开裂。第三个原因是有效粘接面积的问题。胶层涂得太厚,磁钢装进去之后,多余的胶被挤到边缘,中间实际接触的面积反而变小了,相当于粘接面打了折扣。刚才说的那个客户,他们的问题就是典型的胶层过厚。他们用的胶参数表上写的剪切强度三十兆帕,是在零点一毫米胶层厚度下测出来的。他们实际涂了零点四毫米,胶层内部收缩应力大,而且磁钢装进去之后中间有一部分胶被挤走了,实际有效粘接面积只有设计值的百分之七十左右。两个因素叠加,实测推力当然上不去。后来我们帮他们调整了涂胶工艺,用刮胶法控制胶层厚度在零点零八到零点一毫米之间,重新测试,推力直接到了设计值的百分之九十以上,跟参数表基本一致。那胶层是不是越薄越好呢?也不是。胶层太薄的话,胶不能充分浸润磁