常用的表面處理方法主要有脫脂處理法、機械處理法和 化學 處理法三大類。選擇表面處理法應考慮多種因素，其中主要包括：

  （1）表面污染物的種類。如動物油、植物油、礦物油、潤滑油、臟土、流體、無機鹽、水份、指紋等。
  （2）污染物的物理特性。如污染物的厚度、緊密或疏松程度等。
  （3）膠接材料的種類。如鋼材料可用堿溶液，而處理黃銅、鋁材料時應考慮選用腐蝕性較小的溫和溶液。
  （4）需要清潔的程度。
  （5）清洗液的清潔能力和 設備 情況。
  （6）危險性和價格成本等。

  現對常用的表面處理方法介紹如下。

   一、脫脂處理法

  （一）溶劑脫脂法

  有機溶劑能有效地除去表面上的油污。對于清洗脫脂所用的有機溶劑要求能具有如下的 性能 ：

  （1）溶解污物的能力強；
  （2）比熱或潛熱低；
  （3）不燃；
  （4）無毒；
  （5）化學性能穩定，對處理表面呈惰性；
  （6）沸點較低；
  （7）在氣態時比空氣重，在液態時也有較大的密度；
  （8）具有低表面張力等。

  能滿足上述所要求的有機溶劑事實上并不存在。因此必須按照具體情況，選擇較為合適的溶劑種類。通常采用的有機溶劑有：丙酮、苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、四氯化碳、醋酸乙酯、香蕉水、汽油等。對于大批量的連續 生產 的膠接件，最好采用三氯乙烯蒸汽浴除油脂。

  采用溶劑脫脂也容易出現部分污染物憑借溶劑全面擴散的現象。在這種場合，應經常更換溶劑并反復清洗。一般應采用少量多次的方法去除油脂。

  另外，采用溶劑脫脂時，一定要有必要的晾干時間，否則由于溶劑殘留在膠接件表面上而使其 膠接強度下降。對于大面積的膠接件表面，可采用從上至下或從左到右一個方向擦拭，反復進行，直至無油污為止。也有一些采用溶劑除油脂后，再用除垢劑進行沖洗。

  由于許多有機溶劑均為易燃物質，因此在用這些溶劑去除油脂時，必須遵守易燃易爆物操作的有關規定。

  如果把溶劑脫脂與超聲波脫脂合并使用，則其處理效果更好。表2示出了鋼的溶劑脫脂處理及與超聲波脫脂處理并用的效果。

表2 溶劑脫脂的處理效果

處理方法	抗剪強度比較值（ %）
未處理	28
甲苯脫脂	93
庚烷脫脂	93
丁酮脫脂	94
醋酸乙酯脫脂	100
三氯乙烯脫脂	100
甲基三氯甲烷，超聲波 5min 脫脂	110
甲基三氯甲烷，超聲波 13 min脫脂	113
甲基三氯甲烷，超聲波 20min脫脂	114

 

 

    （二）高溫脫脂及除積炭

  此方法一般用于使用過的膠接件脫脂除油處理。由于膠接件長期使用，表面容易吸附或沉積油污，在膠接前如不除盡油污，在膠粘劑與膠接件表面之間便會形成一個油膜隔離層，從而嚴重影響膠接強度。

對于這些膠接件，如允許采用高溫處理時，可將它們置于200-250°C 的電熱鼓風干燥箱中。如膠接件太大，無法加入電熱鼓風干燥箱，則可采用幾個紅燈或噴燈局部加熱，使膠接件表面及周圍的油脂滲出，然后用干凈棉紗揩擦，再用溶劑除油。必須指出，在用溶劑除油時，溶劑一定要與火源隔開，以防發生意外。
  對于返修的舊制件，如果上面沉積有堅韌的積炭薄層，則在膠接修補前必須將積炭仔細除去。
積炭一般由燃燒產物、金屬氧化物、塵埃、油脂及其膠質油泥沉積物等復雜成份組成。清除積炭的方法可分為機械處理和化學處理兩種。但無論使用什么方法，都需事先除油脫脂。
  機械處理主要用手工工具刮除，如用鋼絲刷、銅絲刷、刮刀、風動工具等清除。必要時先將制件在煤油中浸泡一段時間，然后用磨料等清除。
  化學處理又分為堿性熔鹽浴法和溶液處理法兩種。

  （三）化學脫脂

  如果條件許可，對膠接件最好采用化學脫脂法。在化學脫脂法以及在后面所述的化學處理法的配方中所用的水，均為軟水或純水，即用一般容易得到的蒸餾水來配制處理溶液。洗滌用水采用自來水。

  （四）超聲波脫脂
  通常的表面處理方法很難將雜質從復雜結構部件的細縫、低洼等死角處清除出來。在這種場合，超聲波可較理想地解決問題。
  超聲波是通過高頻發生器與換能器的結合而由電振動能轉變來的機械振動能。采用超聲波脫脂時，在干凈的液體中放入換能器，又在它的附近放入處理的制件。當超聲波的頻率為20-5000Hz時，已有足夠高的能量對流體進行翻動，同時在表面相的界面上產生很大的機械沖刷力將雜質從壁上撕掉或沖擊出來，因此大大加快了清掃污物的速度。此法比較適用于小型的復雜部件。如果凈化的部件較大，則頻率就應相應降低。在大多數情況下，一般部件放在功率為20W/cm2 的超聲波中處理20-60s 后，就能得到足夠清潔的表面。使用液體要經常更換，以免在清潔的部件表面上形成污染膜。

    二、機械處理法

  機械處理法是工業上常用的處理方法之一。主要有機械打磨和機械噴砂兩種方法。

  （一）機械打磨法

  通常先用鋼絲刷刷去膠接表面松散的氧化層，然后用砂輪、砂布、砂紙或粗銼進行打磨加工，使膠接表面得到一定的粗糙度。
  機械打磨法適用于大部分材料。表3-5分別示出了國產水砂紙、木砂紙和鐵砂布的型號和粒度號數的對照情況，供使用時參考。機械打磨法簡便易行，化費很省，但在實際操作時難以得到相同的重復結果，操作的重演性和均勻性較差，因此通常只在要求不高的場合使用。

 表3 國產水砂紙型號與粒度號數對照

型 號		180	220	240	280	320	400	500	600
磨料粒度號數	上海產品	100	120	150	180	220	240	280	320
	天津產品	120	150	160	180	220	260	-	-

 

           表 4 國產木砂紙型號與粒度號數對照

型 號		00	0	1	3/2	2	5/2	3	4
磨料粒度號數	上海產品	150	120	80	60	46	36	30	20
	天津產品	160	140	100	80	60	46	36	30

 

            表 5 國產鐵砂布型號與粒度號數對照

型 號		0000	000	00	0	1	2	3	4
磨料粒度號數	上海產品	220	180	150	120	100	60	36	24
	天津產品	200	180	160	140	100	60	36	30

 

  （二）機械噴砂法

  通常，不會因機械噴砂而影響裝配尺寸和光潔度的膠接件，以及在使用中耐磨蝕性要求不高的膠接件，均可采用機械噴砂法。
  在進行噴砂前，最好先用溶劑去除油污，這樣噴砂后膠接表面特別干凈。機械噴砂法既快又好，膠接強度均勻穩定，操作也很簡單，其中特別對銅合金、鋁合金和鋼材的膠接效果最佳。但機械噴砂法也有一定的局限性。例如，對于薄膜材料、軟質多孔材料、電鍍后的零件、精密零件及大型零件等都不宜采用。一般，機械噴砂法用于中等或稍小的一些膠接件以及較粗糙的膠接件等。另外，噴干砂粉時的粉塵較大，對操作工人的身體健康會造成危害，因此必須注意勞動保護。

機械噴砂法又可分為干法和濕法兩種。

  干法是單純用磨料進行噴砂，一般用于化學處理法難以處理的合金，以及在表面上有較多鱗片和氧化物的場合。干法噴砂后殘留在表面上的細粉磨料 應用 干凈的壓縮空氣或氮氣吹凈。

  濕法是將磨料、液體和空氣混合在一起使用。它的主要優點是能控制和減少粉塵飛揚，并且可以用噴霧淋洗的方法除去噴砂表面上的殘留物。

  機械噴砂法能使膠接表面產生圓的或凹凸不平的形狀，其深度與膠接材料的性質，磨料的特性、大小以及所用的噴砂壓力等有關。其中，磨料的特性和大小是最重要的因素。例如，用尖銳的切割式磨料時，噴砂效果最好。這類磨料包括剛玉砂、金剛砂、石英砂等。而圓球形磨料，如玻璃珠、金屬彈等的效果較差。因為圓球形磨料將使表面產生交疊的金屬粒子層，這些疏松的金屬粒子層依附在金屬基體上，使膠接性能不佳。表6列舉了這兩種磨料膠接性能的比較。表7是幾種金屬噴砂處理時的磨料大小范圍。

  為了簡便，除鋁材之外的所有金屬表面，均可用干凈的、尺寸為0.25-0.40mm 大小的鋼礫或鐵礫磨料噴砂0.5min 左右，即可完成噴砂處理。對鋁材，只能用砂子或剛玉磨料作噴砂處理。用噴砂處理非金屬材料時，較軟的非金屬材料（如某些熱塑性塑料）不適宜用粗磨料去增加它的膠接強度，因為在軟質材料表面上的凹凸和容易產生內聚性破壞，以致辭大大降低膠接強度。

表6 玻璃珠與石英磨料膠接效果的比較

被膠接件材料	膠粘劑	磨 料	剝離強度（ N/cm ）
鋁合金	醛酚 -橡膠	玻璃珠	18-54
		石英砂	108-162
	改性環氧	玻璃珠	0-27
		石英砂	180-270

 

               表 7 噴砂磨料大小范圍

膠接材料	方 法	磨料大小（號數）
鋼	干 法	80-100
鋁	濕 法	140-325
黃銅	干 法	80-100
黃銅	濕 法	140-325
不銹鋼	濕 法	140-325

 

    三、化學處理法

  化學處理法是將膠接件在室溫或更高溫度下浸入堿液、酸液或某些無機鹽溶液，除去其表面疏松氧化物和其他污物。對于某些較活潑的金屬，在處理后還需適當“鈍化”處理，以獲得牢固和穩定的膠接表面。

  化學處理法具有高效、經濟、質量穩定和能大面積使用的特點。它除能粗化、清潔表面，還可以產生一種耐化學反應的表面層，提高膠接件使用的耐久性。對于一些易氧化的金屬和諸如聚四氟乙烯之類的非極性材料，從快速、可靠和提高膠接強度的角度考慮，化學處理法尤其是一種最為簡便的方法。

  表8列舉了鋁合金材料用不同表面處理方法處理后膠接強度的比較情況。從表中可知，化學處理可以獲得最高的膠接強度。
表8 鋁合金表面處理與膠接強度的關系

處 理 方 法	抗剪強度（ MPa ）
未處理	3.1
脫脂處理	5.9
脫脂，噴砂處理	9.3
陽極化處理	13.6
脫脂、重鉻酸鈉、 硫酸 處理	19.3
脫脂、噴砂、重鉻酸鈉、硫酸處理	21.7

 

 （注）膠粘劑為含有填料的雙組份環氧樹脂膠

  必須根據不同的膠接材料采用不同的化學處理方法。處理時間、處理溫度不同，得到的膠接強度也不同。化學處理法的不足之處在于大部分處理液具有一定的腐蝕作用，并可能產生有害氣體，因此在操作時必須注意通風和勞動保護．

  四、涂底膠法

  在膠接表面涂底膠有以下幾種作用：

  1、保護作用 使膠接面保持清潔，防止受腐蝕或污染，延長已處理好的表面的存放時間。
  2、改善膠接性能 如彈性底膠與環氧樹脂膠配合，就能改善脆性。環氧樹脂膠所用的彈性底膠有氯丁橡膠、丁腈橡膠、聚硫橡膠等。

  3、固定膠膜或工件定位
  4、改善表面的粘附性 這里主要是指涂布一層偶聯劑。偶聯劑能使膠液與膠接材料這間形成化學鍵，從而使膠接強度和對環境作用的抵抗能力大大提高。但使用不宜用得太多，因為不僅偶聯劑一般較為昂貴，而且太多了會導致辭整個膠層的耐熱性會有所下降。

 

  表9示出了偶聯劑對膠接強度的影響情況，從表中所列的情況來看，偶聯劑可使膠接強度提高1 倍之多。目前，常用的偶聯劑主要是各類硅氧烷，除此以外還有鉻的絡合物、磷酸酯、有機酸類及有機胺類等。

表9 偶聯劑對膠接強度的影響

膠粘劑類型	偶聯劑類型	與未用偶聯相比強度提高倍數
聚氨酯	KH-550	2.8-7.5
環氧樹脂	KH-570	1.6
酚醛 -丁腈	KH-580	2.1-3.3