凡是必須連接大面積薄壁組件的地方，點式固定元件如螺栓都非常搶手。不僅建筑業(yè)中的鋪板是這樣，軌道車輛制造業(yè)或者汽車制造業(yè)中也是這樣。某些型號的汽車車身上需要有數(shù)百個緊固螺栓。

最近幾十年來，采用升降點火的栓柱焊接法已經(jīng)發(fā)展為此類固定件的標(biāo)準(zhǔn)連接技術(shù)，而且已經(jīng)具有很高的技術(shù)成熟度。在傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)上，栓柱焊接技術(shù)由于過程時間只有幾個毫秒，而且由于費用低，目前仍未遇到真正的競爭。

不過，如今的制造過程都處于極大的時間和費用壓力之下，而且必須滿足額外的要求，如減少零件重量，因而致使新材料所占的份額在不斷升高，如高強(qiáng)度鋼材，鋁和纖維加強(qiáng)的塑料等。對于這些只能有限的焊接或都根本不能焊接的材料，必須研制出新的螺栓連接技術(shù)，這些技術(shù)必須能夠同樣滿足手工業(yè)和工業(yè)中要求極高的負(fù)荷規(guī)定。作為與材料無關(guān)的連接技術(shù)，螺栓粘貼技術(shù)在本文描述的用途中今后將扮演重要的角色。

感應(yīng)裝置可以迅速產(chǎn)生為螺栓粘貼所需要的加熱

在大多數(shù)情況下，人們對粘貼的連接技術(shù)一開始總是抱有很大的懷疑，其原因一是在于廣告保證說萬能膠萬能通用(其實不可能存在)，但也有另外一個原因，大多數(shù)人自己使用這種連接技術(shù)時已經(jīng)取得了不好的經(jīng)驗，比如自己浴室里粘貼的毛巾鉤掉下來了。

與此相反，事實上是，如今最高技術(shù)水平的汽車在行駛功率和舒適度方面，沒有粘貼技術(shù)，沒有在汽車車身結(jié)構(gòu)中粘貼在涂過油的鋼板上的粘貼技術(shù)，那是不可想象的。因此，從粘貼連接技術(shù)對外形象中的這種矛盾現(xiàn)象可以得出結(jié)論說，重要的是在考慮到連接部件表面性狀情況下找到正確的粘合劑，或者確切地說是找到正確粘合系統(tǒng)，制定合適的工藝過程，以便能夠把粘貼技術(shù)順利整合到現(xiàn)有的過程中。

粘貼過程在秒的范圍內(nèi)完成

這一點特別適用于螺栓粘貼技術(shù)，因為這種技術(shù)除了采用合適的粘貼劑之外，因為粘貼劑與粘貼技術(shù)上最佳的螺栓有直接的配合關(guān)系，還必須在秒的范圍內(nèi)完成粘貼過程，這樣才能具有抗?fàn)幠芰Α２捎谜掣叫哉澈蟿┛梢赃_(dá)到這樣極短的過程時間，但粘附性粘合劑往往不具備所要求的性能，或者利用粘性反應(yīng)型粘合劑，這種材料在要求的節(jié)拍時間內(nèi)，通過過程輔助手段至少可以達(dá)到繼續(xù)加工所要求的強(qiáng)度。

通過一系列的廣泛試驗發(fā)現(xiàn)，最好的方法是利用感應(yīng)技術(shù)造成螺栓的迅速起熱，把技術(shù)上要求甚高的螺栓永久地粘貼在各種不同的表面上。目前在廚房爐灶板上采用的感應(yīng)技術(shù)依據(jù)的是導(dǎo)電組件上無接觸產(chǎn)生渦流(見圖1)。感應(yīng)生熱的過程優(yōu)點在于，可以在幾分之一秒內(nèi)將極大的熱量局部傳導(dǎo)到組件上。假如像本例所描述的那樣，利用這些熱量來使與組件相鄰的粘合劑層硬化，這樣就可以實現(xiàn)幾秒鐘的過程時間了。

螺栓粘貼的成功取決于所使用的粘合劑。為了找到合適的粘合劑，必須將所要求的各種性能匯總到一份任務(wù)書中。做螺栓粘貼時，任務(wù)書包含下列主要要求：幾秒鐘之內(nèi)的初始強(qiáng)度；很高的最終強(qiáng)度；粘貼于各種不同的表面(涂過油的，有涂層的)；粘貼于不同的材料上；在外部使用時也能長年抗老化；可暫時做在螺栓上；具有足夠的倉儲穩(wěn)定性。上述要求取決于相應(yīng)的用途，據(jù)此可相應(yīng)地補(bǔ)充其它要求或做改動。

用各種各樣幾何形狀的螺栓在各種不同的材料上所做的廣泛試驗表明，螺栓粘貼原則上可考慮采用表中所列出的粘合劑。假如這些粘合劑可以感應(yīng)方式進(jìn)行加熱，那么它們就能夠滿足手工業(yè)和大工業(yè)中的任務(wù)要求。相應(yīng)正確的粘合系統(tǒng)來自于所要求的用途。 #p#分頁標(biāo)題#e#

螺栓的加熱導(dǎo)致粘合劑形成網(wǎng)狀交聯(lián)

只有在幾分之一秒內(nèi)能夠提供初始強(qiáng)度所需要的熱量情況下，才能采用前面提到的粘合系統(tǒng)。為了保證這一點，IFF研制出了小型移動式感應(yīng)裝置(圖2)以及所屬的專用感應(yīng)器，這種裝置可以使用戶能夠在任意地點進(jìn)行螺栓粘貼。感應(yīng)機(jī)采用空氣冷卻，工作電壓為230 V，因而對使用地點沒有什么特殊要求。涂有粘合劑的螺栓被放進(jìn)感應(yīng)器里，螺栓在感應(yīng)器里自動固定。將螺栓安放在希望粘貼的位置上之后，對螺栓法蘭盤進(jìn)行感應(yīng)加熱，加熱時導(dǎo)致粘合劑交聯(lián)成網(wǎng)狀。加熱過程之后，將感應(yīng)器從組件上垂直拿開，螺栓則保留在組件上。

需要的熱量取決于粘合劑，而且可根據(jù)所需要的過程時間進(jìn)行測算。熱量可以被看作圖3中加熱曲線下面的面積，它取決于螺栓的幾何形狀、接通時間以及設(shè)備功率。大多數(shù)形狀的螺栓在幾分之一秒的時間內(nèi)就可以達(dá)到需要的額定溫度。不過，這并非在任何情況下都是適當(dāng)?shù)模驗槟承┱澈蟿┰谶@種極快的加熱情況下傾向于氣泡的形成，由于時間太短，反應(yīng)速度太快，粘合劑的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可能不會正常的形成。

從粘貼技術(shù)上來看，3～4s的加熱時間以及由于螺栓較粗(熱能較大)導(dǎo)致的冷卻延遲，可以促成更好的結(jié)果。不過，迅速的初始強(qiáng)度與這種愿望是矛盾的，因為要使螺栓在垂直面上也能保持住，需要有很快的初始強(qiáng)度。而由于粘合劑在高溫下比在室溫下強(qiáng)度明顯變小，因而在個別情況下(如重型螺栓)甚至需要將螺栓以及粘合劑放到固定的溫度中，也就是說比如利用壓縮空氣進(jìn)行冷卻。

今后，螺栓粘貼主要用在不適合鉆孔的地方以及用于對溫度敏感的組件上，也就是不能使用傳統(tǒng)連接技術(shù)的地方。粘貼的螺栓在焊接螺栓的強(qiáng)度范圍內(nèi)肯定絕對不會排在前面，不過這在大多數(shù)情況下也沒有必要。問題在于要測算出所傳導(dǎo)的力，確定螺栓的數(shù)目以及通過法蘭盤的直徑確定粘貼的面積，粘貼面應(yīng)設(shè)計得當(dāng)，使出現(xiàn)的負(fù)荷由整個系統(tǒng)來承擔(dān)。

圖4中是采用標(biāo)準(zhǔn)粘合劑所達(dá)到強(qiáng)度的一個實例。圖中的數(shù)值在結(jié)構(gòu)性粘合劑的范圍之內(nèi)，因而可以認(rèn)為，采用的反應(yīng)式粘貼薄膜具有正常的很高的形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的程度。

圖4 采用粘貼薄膜進(jìn)行螺栓粘貼時粘合劑的強(qiáng)度，按DIN EN 1465進(jìn)行的拉剪試驗測得
(壓入時間為5s，目標(biāo)溫度180℃，加熱與檢驗之間的時間為5min，連接的零件：鋼/混凝土)

今后至關(guān)重要的是，不僅要觀察粘合劑的強(qiáng)度，進(jìn)而觀察各種粘貼螺栓的強(qiáng)度，而且還要觀察整個粘貼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，因為比如涂層對可傳導(dǎo)的力的減小往往比粘貼層本身還要厲害。 

對于認(rèn)可粘貼技術(shù)起決定性作用的是，盡量提高粘貼系統(tǒng)的結(jié)實度，使過程能夠在不具備多少初步知識的情況下，在很短的時間內(nèi)就可以簡便而安全的完成，以便向手工業(yè)提供節(jié)省費用的就地連接技術(shù)，以便將工業(yè)的工藝過程能夠通過后面的接縫過程設(shè)計得更加靈活。通過研制物美價廉的通用移動式感應(yīng)裝置，組合使用在人體工程學(xué)上經(jīng)過優(yōu)化的結(jié)實耐用的特種感應(yīng)器，IFF從過程方面已經(jīng)取得了成功。此外，采用各種各樣的粘合劑進(jìn)行的一系列全面試驗表明，采用傳統(tǒng)的粘合系統(tǒng)已經(jīng)可以取得極好的結(jié)果了。