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  • 3M胶粘专家讲堂 | 走进胶粘实验室,一起探寻胶带胶水防水性

    2024-06-06

    3M胶粘之家粉丝福利

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    3M胶粘 | 专家讲堂第3期

    # 3M胶带胶水防水测试与应用解析

     
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    3M胶粘专家讲堂 第3期开讲啦 !

    在现代工业生产以及日常生活中,胶带胶水的应用非常广泛,在各种场合都有着不可替代的作用。胶带胶水的防水性能是保证其使用效果和寿命的关键因素之一。通过科学的防水测试方法和合理的选择应用,可以充分发挥胶带胶水的优势,提高生产效率和生活质量。


    今天在3M胶粘专家讲堂第3期中,我们很荣幸的邀请到了3M资深产品专家-陈工,她将带领我们一起深入探讨:胶带胶水防水测试与应用

     

     

        陈工    
     
    3M资深产品专家
     
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    深耕行业十七年,有丰富的胶带胶水胶粘剂应用经验,致力于推动胶粘剂行业技术和应用创新以及产品优化,为客户提供更优质更可靠的胶粘解决方案。

     
     

    炎炎夏日已然来临,水上桨板、户外溯溪等活动精彩开启,在这个夏天,让我们尽情地在水上玩出全新的花样!当我们享受水上的趣味与欢乐之时,可千万别忘了仔细检查一下随身携带的电子产品和设备是否具备防水性能哦!接下来,我将带领大家一起探讨胶带胶水防水相关知识。

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    防水测试重要性
     
     

     

    Q:
     

    为什么要进行防水测试?

     
     
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    陈工

     
     

    防水测试对于各种产品,特别是在潮湿或户外甚至水下环境中使用的产品,其重要性和必要性不言而喻。好的防水性能够:

    ✔ 符合标准和法规要求:许多行业都制定了关于产品防水性能的标准和法规要求。通过防水测试可以确保产品符合相关标准和法规要求,避免因不符合要求而面临的法律风险和经济损失。

    ✔ 提升产品质量&竞争力:防水测试是确保产品防水性能符合设计要求的关键步骤。通过严格的防水测试,可确保产品在特定环境条件下的防水性能达到或超过预期,提高产品的质量和市场竞争力。

    ✔ 用户体验提升:具有防水功能的产品能够在不同环境中给用户提供更加可靠和稳定的使用体验。

    ✔ 避免安全隐患:防水性能不仅关系到产品的正常使用,还可能涉及到用户的安全。产品防水性不佳可能导致电路短路、设备损坏等安全隐患。而防水测试可及时发现和解决这些问题,确保安全性和可靠性。

    ✔ 降低售后成本:防水测试可以确保产品在出厂前具有良好的防水性能,降低因防水问题导致的售后维修和更换成本。

    因此,在各类产品尤其户外或运动产品的研发和生产过程中,防水测试是不可或缺的环节之一。

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    防水方案的对比和选择
     
     

     

    Q:
     

    既然防水如此重要,那么,密封防水方案有哪些?不同方案有何区别?我们如何进行选择呢?

     
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    陈工

     
     

    说到密封防水,市面上最为大家熟知的,当属密封圈和胶粘剂方案了。那我们一起简单了解下两种方案的优势和不足。
     

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     胶粘剂的优势

    ① 良好的粘接性:对不同材料的界面结合强度高。

    ② 对设备/工件加工精度要求相对低,能适用于不规则的异形件。可根据要求变化调整,灵活性强。

    ③ 耐温范围宽:大多数胶粘剂耐-40℃~150℃甚至到200℃都能发挥优良的物理与化学性能。

    ④ 很好的抗震抗冲性,可靠性高。

    ⑤ 可实现自动化操作和生产,尤适合高标准的精细应用。且很多产品可满足拆卸返工。

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    密封圈优势

    ① 使用简单,可拆卸返工。

    ② 可耐受压力,实现密封效果。

     

     

     

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     胶粘剂的不足

    ① 需要规范操作工艺。

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    密封圈的不足

    ① 对材料无粘接力,只能实现密封,还需同时机械固定。

    ② 加工成本高:防水密封圈的加工尺寸和精度要求很高。

    ③ 定制成本高:有些密封圈需要定制,需要专开模具。

    ④ 密封圈方案需提前预案准备和备库存,灵活性不高。

    两种方案的优势和不足一目了然,大家可根据具体的使用环境和应用要求来选择适合自己的防水密封方案。后文中涉及防水细节,我们均以胶带胶水举例为大家介绍。

    03
     
     
    胶带胶水粘接后的防水效果
     
     

     

    Q:
     

    哪些因素会影响到胶带胶水粘接后的防水效果?

     
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    陈工

     
     

    设备产品要实现强大的防水功能,首先,设备产品的结构设计上要做好防水。同时,选取合适的胶带胶水方案进行粘接和密封也非常关键。 以下因素,都会影响到胶带胶水粘接后的防水效果。

      粘接面的处理:粘接面的处理对最终防水效果也有重要影响。如果粘接面存在油污、灰尘、水分等杂质,会导致胶带胶水不能与基材实现有效粘接,从而影响防水性能。因此,在进行防水测试前,需要确保粘接面干净、干燥、平整。

    ❷  粘接方案的质量:优质的胶带和胶水对粘接材料具有更好的粘接力和耐水性,能更好地防止水分渗透。因此,在选择胶带和胶水时,尽量选择可靠的品牌,关注其质量和稳定性,并咨询专业人员选取合适的粘接方案。

      测试方法的选择:不同的测试方法适用于不同的防水需求。例如,静态浸泡测试多用于评估长时间浸泡在水中的防水性能,而动态水压测试则适用于评估在高水压环境下的防水性能。因此,在选择测试方法时,需要根据产品的实际使用场景和防水需求进行选择。

    04
     
     
    3M胶带胶水防水测试
     
     

     

    Q:
     

    防水测试评估方式有哪几种

     
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    陈工

     
     

    设备产品的防水效果,根据应用场景和防水要求不同,可通过不同的方式来进行测试,如IP防水测试、动态水压和热湿循环等方式。

     

    Q:
     

    IP防水等级测试是怎样的?

     
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    陈工

     
     
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    防水测试

    IP防水等级测试

    IP防护等级系统是由IEC(International Electrotechnical Commission)所起草,对电气外壳防止固体颗粒(如灰尘)和液体(水)侵入进行分类和评级。 

    ✔ 评级通常是一个2位数的代码,第一位是固体颗粒防护,第二位是液体或水防护。 如果没有防护或者不感兴趣,数字将被字母X替代。如IPX7等级要求水深1米,时长30分钟。

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    *需要特别注意的是:IP防护等级测试是针对设备层面防水的测试或表征,而不是单独对PSA胶带或胶水进行测试。

     

     

     接下来我们结合3M™ VHB™泡棉胶带产品来介绍其中的IP*7测试

     
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    测试所需材料

     

    ✔ 3M™ VHB™:59305962、GP060、GPL110GPH060GPH110,激光裁样5mm宽度,外框尺寸:130mm*90mm

    ✔ 板材:SS,AL,PC-ABS,PMMA,Glass五款。板材尺寸:160mm*110mm

    ✔ 不透明板材搭配透明板材:SS+PMMA,AL+PMMA,AL+Glass,PC-ABS+Glass

     

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    测试方法
     

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     水箱储水:1米水深;

    ❷ 在第一面板材上粘贴胶带;(图一)

     贴遇水变红标签纸;

     贴合第二面板材;(图二)

    ❺ 将贴合好的样品放入水箱(图三),30分钟后取出,观察是否进水,若有进水,遇水变色标签会变红;

     

     
    测试结果(浸水1米深,30分钟)
     
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    📝 测试后样品外观如下所示:遇水变红指示标签未变色。

     

     
    测试结论
     

    𑠳M™ VHB™泡棉胶带按照如上操作制样,可以通过IPX7的标准要求。

     

    Q:
     

    动态水压测试是怎样的?

     
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    陈工

     
     
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    防水测试

    动态测试

    除了上面介绍的IP防水测试方式外,动态水压/高压设备也是常用的模拟实际应用场景,或IPX8及以上更高防水要求的一种评估方式。

    使用水压测试设备,模拟不同的水压环境,对粘接部分施加压力。 

    观察在不同水压下,粘接部分是否出现渗水或胶带脱落的情况。

    可以逐渐增加水压,直至达到产品设计的最大防水压力。

     

     接下来我们结合3M™ VHB™泡棉胶带产品来介绍其中的动态水压测试

     
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    测试方法

     

    我们也采用了同上的制样方式,选取3M™ VHB™胶带,单组分低温环氧胶水5520和热熔聚氨酯6316系列产品,粘接PMMA&玻璃等材料后模拟IPX8防水测试。

     

    测试过程图

     

     
    测试结果(浸水1米深,30分钟)
     
     

    📝 如下样品均未出现渗水或指示标签变红的情况,3M™ VHB™泡棉胶带,单组分低温环氧5520还有PUR6316,按照要求制样和测试,均通过了50psi(约35米水深)&30分钟的防水测试。

     

    Q:
     

    热湿循环测试是怎样的,有什么实例么?

     
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    陈工

     
     
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    防水测试

    加湿循环测试

    除了上面介绍的IP防水测试方式外,动态水压/高压设备也是常用的模拟实际应用场景,或IPX8及以上更高防水要求的一种评估方式。

    ✔ 将粘接好的样品置于热湿循环环境中,模拟产品在不同温度、湿度下的使用情况。

    经过多个循环周期后,检查粘接部分是否有水迹、气泡或分离现象。

    这种测试可以评估胶带胶水粘接材料后在不同环境下的耐久性和防水性能。

     

     

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    陈工

     
     

    通过以上IP防水等级、动态水压和热湿循环等防水测试方法,可以全面评估胶带胶水粘接后设备结构的防水性能,为产品的设计和生产提供有力的支持。

    产品结构做好防水设计,同时选用优质的胶带胶水粘接方案,再按照合适的防水测试方式进行评估把关,我们都可以做到真正的防水无忧!

     

     

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