插入件的粘附方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱熔膠的應用方法，尤其涉及一種將可重塑環(huán)氧樹脂膠黏劑應用于將一插入件安裝于一夾層板內的方法。
【背景技術】
[0002]在航空航天領域，夾層材料，如大的蜂窩板的使用非常普遍，并且這種材料經常被用作地板，儲藏室門，或航空航天飛機的內部墻壁。通常需要提供一個插入件，如一個帶螺紋的插入件用以容納螺栓，使得鉸鏈，支架或者其他附件能夠得以使用。這些插入件也許是封閉式的或者機械安裝于夾層材料內，從而實現飛機二級結構，如垃圾桶、廚房和廁所的制造。
[0003]傳統上，插入件的安裝，首先為插入件打個洞，然后將插入件置于洞內，并且向位于插入件上蓋的缺口內注膠(可能是熱固性材料)，從而填滿所鉆的洞，后等待足夠的時間(24小時或更久)，以使膠黏劑固化，然后除去上蓋。這種熱固性粘合劑的固化，也需要長達24小時或更久。因此，這些大型板件需要儲存的空間或者區(qū)域，從而使粘合劑在這段時間內固化。熱固性膠黏劑的其他缺點包括有保質期或者有特定的儲存條件的需求(如必須低溫儲存)或者操作注意事項，或者要求兩種成分精確地混合。
[0004]基于上述情況，現亟需一種粘合劑，比如一種清潔且快速附著和硬化的粘合劑，能夠避免這些熱固性膠黏劑的常見問題。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明通過此處描述的改進的設備和方法，從而實現上述的一個或者多個需求。在此提出的說明和附圖旨在使本領域的其他技術人員了解本發(fā)明、它的原則和它的實際應用。本領域技術人員能夠以多種形式采用和應用本發(fā)明，并使其最符合于一特定用途的要求。因此，如前所述，本發(fā)明的具體實施例的目的并不在于詳盡或限制。本發(fā)明的范圍應該，因此，不由上述說明決定，而應由附加的權利要求決定，以及該權利要求的等效替換的全部范圍被限定在該權利要求的范圍內。所有文章和參考文件，包括專利申請文件和出版物的公開，基于各種目的，均通過參考被納入。其他的組合也可能從下述權利要求中被收集到，這些組合也通過參考并入這一書面描述。
[0006]在一個實施例中，本發(fā)明提出一種組件與蜂窩結構的連接方法，包括在蜂窩結構中形成空腔，從而使空腔形成于一個或多個蜂窩單位中，并且放置一個適用于能夠使該組件于空腔內與蜂窩結構連接的插入件。一種可重塑的環(huán)氧樹脂膠粘劑可能會注入該插入件的內部和/或者周圍，或者一種可重塑的環(huán)氧樹脂膠粘劑會在插入件表面注模。該方法包括下述附加步驟:加熱可重塑的環(huán)氧樹脂膠粘劑，硬化和將可重塑的環(huán)氧樹脂膠粘劑粘附于冷卻后的空腔內的一個或多個內壁上。與傳統熱固性材料不同的是，此處描述的可重塑膠黏劑可能優(yōu)選地是一種具有熱塑性行為用以提供必要的可重塑性的膠黏劑。
[0007 ]本發(fā)明還提供的一種組件與蜂窩結構的連接方法，包括在蜂窩結構內形成一個空腔，從而使空腔形成于一個或多個蜂窩單位中，并且放置一個適用于能夠使該組件于空腔內與蜂窩結構連接的插入件，并且對固體可重塑環(huán)氧樹脂膠黏劑加熱至軟化，將軟化的可重塑環(huán)氧樹脂膠黏劑放入空腔，以填滿一個或多個腔壁和插入件之間的間隙，并使可重塑環(huán)氧樹脂膠黏劑冷卻至硬化并使插入件粘固于一個或多個空腔壁上。
[0008]本發(fā)明還提供的一種組件與蜂窩結構的連接方法，包括在蜂窩結構內形成一個空腔，從而使空腔形成于一個或多個蜂窩單位中，并將可重塑環(huán)氧樹脂膠黏劑于一個適用于能夠使該組件于空腔內與蜂窩結構連接的插入件上注塑成型，并將該插入件置于空腔內，對固體可重塑環(huán)氧樹脂膠黏劑加熱，并使可重塑環(huán)氧樹脂膠黏劑冷卻至硬化并使插入件粘固于一個或多個空腔內壁上?？芍厮墉h(huán)氧樹脂膠黏劑受熱后會膨脹，要確保空腔的適當填充，從而能夠粘附到板件上。因此，現有技術公開了可重塑環(huán)氧樹脂膠黏劑受熱會膨脹。
[0009]如上所描述的任何方法都可以包含下列任何元素。該插入件可將組件連接至蜂窩結構，該組件包括鉸鏈、夾子、手柄、螺柱、插頭、鎖、識別標簽或其組合。該插入件可以具有螺紋，從而裝入螺栓。在硬化和粘附步驟之后，可重塑環(huán)氧樹脂膠黏劑會以其玻璃態(tài)轉變溫度以上、其熔化溫度以上或上述兩者以上的溫度，再次加熱，以使插入件和空腔的一個或多個內壁脫膠。當可重塑環(huán)氧樹脂膠黏劑恢復到環(huán)境溫度的時候，硬化和粘附步驟可以被實現。
[0010]此處發(fā)明包括表面有可重塑環(huán)氧樹脂膠黏劑注塑的適用于面板的插入件。同樣還提出了一種面板插入件包括一個或多個缺口，能夠注入可重塑環(huán)氧樹脂膠黏劑。
[0011]此處的發(fā)明提供了一種可重塑環(huán)氧樹脂膠黏劑，相比于用于將插入件裝入夾層板結構中的典型的膏體材料，其有著顯著的優(yōu)點。膠粘劑硬化快，以使得面板不需要在膠粘劑固化階段被存放。該膠黏劑相比于典型的膏體，能保證最低限度的浪費和最小的使用量，并且可以快速、方便地應用。該膠黏劑可以通過對其加熱至其玻璃態(tài)轉變溫度以上、其熔化溫度以上或上述兩者以上的溫度，以使其脫膠。
【附圖說明】
[0012]圖1所示為根據本發(fā)明的蜂窩結構內的空腔內的插入件的示例。
[0013]圖2所示為熱熔壓槍噴嘴及相關的夾芯板結構和插入件的示例。
【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明便于使用一種在冷卻時硬化和固化的膠黏劑。本發(fā)明主要涉及一種提供面板內的插入件，諸如在建筑、汽車和飛機行業(yè)中使用的面板，尤其涉及一種能夠將組件與夾層板(可能是蜂窩面板)，如用于航天飛機內部的面板，連接的插入件。在制造業(yè)的產品中，插入件往往是必要的，以便能夠安裝如鉸鏈，夾子，鎖，或識別標簽等附件。例如，必須有一個帶螺紋的插入件，才能夠在其內安裝螺栓，從而時鉸鏈通過該插入件安裝于此物件上。插入件在單層板上被使用也是可以的。例如，兩個或多個鉸鏈，一個鎖存器，和一個標識符可以連接到一個面板。
[0015]本申請申明2013年10月4日提交的編號為61/886,828的美國臨時申請的利益，為了所有目的本申請內容通過參考并入。
[0016]本發(fā)明提供了一種包括一具有插入件制品的產品，而在插入件和制品之間的間隙注入有可重塑環(huán)氧樹脂膠黏劑。在一個優(yōu)選實施例中，該產品是一面板，尤其是一種用于建筑、汽車業(yè)、或航空航天業(yè)的面板，包括用于飛機內飾板的面板，插入件的使用，使得一個如鉸鏈、連接夾、手柄、螺柱、插頭、鎖、或識別標簽這樣的組件能夠安裝在產品上。
[0017]在另一個實施例中，本發(fā)明用于在一個夾層板結構的產品中安裝插入件。夾層板結構可以包括由一個核心板(可以是蜂窩核心板)和兩塊面板組成的面板。在這種情況下，核心板可以是紙、布、塑料或金屬，例如鋁制金屬網格。同樣，面板可以是紙、塑料、碳、玻璃纖維、金屬、碳纖維/玻璃/芳綸纖維這樣的增強熱固性樹脂，如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、氰酸酯或苯并惡嗪預浸料或碳/玻璃/芳綸纖維這樣的增強熱塑性樹脂，但不限于PPS、PC、PA。另夕卜，面板或者核心板也可能是由預切割熱塑性材料浸漬織物形成，這種材料可能是一種熱塑性環(huán)氧樹脂材料，包括薄膜，長纖維帶或織物。
[0018]插入件一般是金屬件;然而，也不能排除有復合材料制成的插入件。在航空航天應用中，插入件由國家航空航天標準包括NAS1832通過NAS1836定義，并且安裝標簽和校準工具由NAS1837定義。
[0019]為了使插入件適用于面板，需要在面板上加工一個尺寸足夠安裝該插入件的空腔。在一個實施例中，圖1顯示了一個插入件I，設有內螺紋2，它被放置在一個面板結構7的空腔6內。另外，安裝插入件需要用到膠黏劑，該膠黏劑可以被注塑在該插入件上，或者通過該插入件使用熱熔膠。該膠黏劑能夠被加熱，然后被冷卻至能夠確保該插入件粘結定位于該產品的空腔中所要求的位置。圖2顯示了插入件I和面板結構7，和熱熔壓力槍8和與前述物件相關聯噴嘴9的一部分。所示熱熔壓力槍有一個用于控制噴嘴出膠的彈簧10和球U。噴嘴的直徑dl可被調整用以匹配位于蓋板上且被設計用于注膠的插入件開口的直徑d2。
[0020]另外，在安裝插入件時，膠黏劑可在一個獨立的步驟中使用。例如，插入件本身可能不帶有膠黏劑，所以膠黏劑能夠通過使用如加熱或者對固體膠黏劑使用熱熔壓力槍，然后立刻將插入件放入空腔，并等其至冷卻成為固態(tài)并將插入件粘附于空腔上的方法直接用于插入件或直接用于空腔內。此外，插入件可以在加入膠黏劑之前放入空腔，然后可以使用加熱槍對膠黏劑加熱，從而填充空腔壁和插入件之間的空間，等其等卻至硬化粘結。蓋子也可以被用到，蓋子可以置于該插入件的上方，并且設有一個或多個開口。熱熔壓力槍可以用來將可重塑環(huán)氧樹脂膠黏劑注入一個或某一多個該開口中。當膠黏劑開始從一個或者某一多個開口中溢出時，這就能夠作為空腔已填滿的指標，從而避免了使用多余的膠黏劑。一旦膠黏劑足夠硬，并且膠黏劑已經粘結(例如，在不到30分鐘，不到20分鐘，不到10分鐘，或不至IJ5分鐘;甚至不到I分鐘)，該蓋子就可被取下。
[0021]從另一個實施例中可知，該插入件可以包括膠黏劑，比如將膠黏劑注模于該插入件外部。在這種情況下，可對膠黏劑和插入件加熱至軟化或將膠黏劑融化，從而該插入件和融化的膠黏劑可以裝入該空腔。在這種情況下，就要制定一個方法，使可重塑環(huán)氧膠粘劑輕微膨脹后能夠完全填充空腔，并且粘附于腔壁上。另外，被注模的插入件一旦被放入空腔內(即通過直接感應金屬插入件或者通過感應膠黏劑被金屬填充物填充)，就可對其進行加熱。一旦停止加熱，膠黏劑就會冷卻至固態(tài)，從而提升了插入件和夾層板結構的空腔內壁之間的粘結力。
[0022]另外，該膠黏劑能夠是可重塑環(huán)氧樹脂膠粘劑。這種可重塑環(huán)氧樹脂膠粘劑有著很大的優(yōu)勢，因為他們的硬化和粘結的速度顯著快于其他，從而減少了對于大型面板固化時所需的延長時間周期以及大型儲存區(qū)域及空間的需求。由于有著更快的硬化速度，這也同樣能夠減少或限制在膠黏劑固化期間內使用壓力和對插入件定位的需求。雖然可重塑環(huán)氧樹脂膠粘劑在室溫下也是可以工作的，但是，加入加熱步驟將膠黏劑軟化或者融化使其能夠移動或更加高效是可取的。可重塑環(huán)氧樹脂膠粘劑幾乎在加熱停止后立刻就開始粘結、硬化、并且冷卻固化，而且只需在10秒到60秒左右(例如，約30秒)內就可完全粘結。另夕卜，使膠黏劑恢復至室溫已經足夠粘結，而附加的硬化步驟如冷卻步驟也是可取的，但不是必須的。
[0023]此外，可重塑環(huán)氧樹脂膠