應(yīng)變計的粘結(jié)技術(shù)及防護(hù) 

在電阻應(yīng)變計的各種安裝方法中，粘貼法應(yīng)用zui多。應(yīng)變計粘貼質(zhì)量的好壞，是決定應(yīng)變測試成功與否的關(guān)鍵因素之一，因此，粘貼時必須嚴(yán)格按照粘貼的工藝流程進(jìn)行操作。



一、應(yīng)變計粘貼和防護(hù)的工藝流程：

（1）應(yīng)變計選擇→（2）膠粘劑選擇→（3）構(gòu)件打磨→（4）表面清洗→（5）畫線定位→（6）應(yīng)變計清洗→（7）涂敷底膠→（8）應(yīng)變計粘貼→（9）加熱固化→（10）貼片質(zhì)量檢查→（11）引線連接→（12）質(zhì)量檢查→（13）常溫及溫度性能補償→（14） 質(zhì)量檢查→（15） 性能測試→（16）防護(hù)處理。



二、應(yīng)變計粘貼工藝方法

使用不同粘結(jié)劑粘貼應(yīng)變計的工藝是有差異的，這里我們只對其中的一些共同性的內(nèi)容加以介紹。

（1）應(yīng)變計的準(zhǔn)備

應(yīng)變計的準(zhǔn)備是指應(yīng)變計的選擇、應(yīng)變計檢查和應(yīng)變計表面處理。應(yīng)變計的選擇我們在前面已經(jīng)做了專門介紹，這里僅介紹其它兩方面的內(nèi)容。

a．應(yīng)變計檢查： 包括外觀檢查和阻值檢查

外觀檢查主要查看基底和蓋層有否破損，敏感柵有否銹斑，引線有無折斷的危險，敏感柵排列是否整齊，有無短路、缺口、斷柵、劃傷和變形，基底是否有氣泡、皺折、坑點存在。

測量電阻應(yīng)該到0.1Ω。

b．應(yīng)變計表面處理

應(yīng)變計在使用前，要用脫脂棉浸無水乙醇擦洗，注意兩面都要清洗，對沒有蓋層的應(yīng)變計，要順著敏感柵的方向輕輕擦洗，洗凈后用紅外線燈或其它烘干裝置烘干備用。

（2）粘貼表面的處理

為了使應(yīng)變計粘貼牢固，需要對粘貼表面進(jìn)行機械、化學(xué)處理，處理范圍約為應(yīng)變計面積的3～5倍。

首先除去油污、銹斑、氧化膜、鍍層、涂料等，根據(jù)試件材料選用粒度為220～400#的砂紙進(jìn)行打磨，并打出與貼片方向呈45°角的交叉條紋，然后用浸有丁酮或丙酮的脫脂棉球清洗打磨部位，并用無水乙醇清洗至棉球上不見任何污漬為止。注意，擦洗時要沿單一方向進(jìn)行，不要來回交替擦拭。清洗干凈的表面要避免再次污染（如用嘴吹氣）及手觸摸，待溶劑揮發(fā)表面*干燥后立刻貼片。

為保證應(yīng)變計粘貼位置的準(zhǔn)確，可用無油圓珠筆芯或劃針在貼片部位輕輕劃出定位線。劃線時，線不能劃到應(yīng)變計貼片部位下面，避免對應(yīng)變計產(chǎn)生損傷。經(jīng)過劃線的試件表面需用丙酮、無水乙醇、丁酮、三氯乙烷、異丙醇等溶劑對貼片試件表面單項清洗，并及時擦干或烘烤干，避免表面有油污殘留或溶劑殘留，對貼片質(zhì)量產(chǎn)生致命性影響；貼片時，盡量保證應(yīng)變計的位置準(zhǔn)確，刷膠均勻性，膠量控制適量等；然后蓋上聚四氟乙烯薄膜，用手指均勻擠壓應(yīng)變計，排除多余膠液和氣泡，同時，輕輕撥動應(yīng)變計，調(diào)整應(yīng)變計位置，使其定位準(zhǔn)確，真實反映測量點的應(yīng)變。

（3）底膠處理

許多粘結(jié)劑要求涂底膠，并經(jīng)適當(dāng)?shù)臒峁袒幚?。底膠面積約為應(yīng)變計面積的1.5倍。

底膠一般采用與貼片膠相同的粘結(jié)劑，厚度應(yīng)控制在0.01～0.03mm 并按相應(yīng)的固化參數(shù)進(jìn)行充分固化。

在滿足粘合和絕緣強度的前提下，粘結(jié)層（包括底膠）越薄越好，因為這樣可以保持較強的傳遞應(yīng)變能力，減少膠層的不均勻性，降低蠕變和靈敏系數(shù)分散。有些粘結(jié)劑不需要涂刷底膠，如H-610、H-600等，這些粘結(jié)劑的粘結(jié)力強，絕緣強度高，蠕變小，特別適合制造傳感器和精密應(yīng)力分析。

（4）應(yīng)變計粘貼

應(yīng)變計粘貼是整個貼片過程中zui關(guān)鍵的步驟，對測試精度有影響。粘貼前，對所需的工具、量具（如鑷子、刀片、玻璃板）用丙酮清洗干凈，戴上潔凈的細(xì)紗手套，用化妝筆在試件表面貼片部位和應(yīng)變計基底上分別涂刷粘結(jié)劑，稍稍晾干，待膠液略有發(fā)粘時，將應(yīng)變計的中心線對準(zhǔn)試件的定位線準(zhǔn)確的貼上，蓋上一層聚四氟乙烯膜，沿應(yīng)變計軸線方向用手指滾壓3～4次，排凈氣泡并擠出多余膠液，按所用粘結(jié)劑的要求自然干燥適當(dāng)時間后揭掉聚四氟乙烯薄膜。注意，帶有引線的應(yīng)變計要從無引線的一端開始揭起，用力方向盡量與粘貼表面平行，以防將應(yīng)變計帶起。

粘貼完畢后，要對應(yīng)變計進(jìn)行認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)基底有損壞，敏感柵有變形、斷路、短路，貼片位置不正確，有氣泡，局部沒貼上，絕緣強度不夠等問題，應(yīng)及時排除，或鏟除重貼。

（5）固化

目前國內(nèi)外常用的粘結(jié)劑大多數(shù)都需要加熱固化。溫度、時間和壓力是固化的三要素，這三者都應(yīng)嚴(yán)格按粘結(jié)劑的相應(yīng)固化工藝規(guī)范加以保證。

應(yīng)變計的加壓一般是在其上依次鋪墊聚四氟乙烯薄膜、硅橡膠板，再用夾具或壓塊加壓，對復(fù)雜型面，可用專門夾具加壓，砂袋、捆扎加壓也常常被采用。

為有效地消除內(nèi)應(yīng)力，一般在卸壓后將溫度升到高出加壓固化溫度30℃左右，保溫1～2小時進(jìn)行穩(wěn)定化處理，具體的貼片固化參數(shù)可參考相應(yīng)的貼片膠介紹，如H-610，貼片工藝為：初固化，加壓0.1～0.3MPa，升溫至135℃，保溫2小時，然后降溫到室溫卸壓，再升溫至165℃，保溫2小時，后降到室溫即可。

（6）粘貼質(zhì)量檢查

加溫固化后，對應(yīng)變計的粘貼質(zhì)量要作認(rèn)真檢查，檢查項目有：

a．應(yīng)變計粘貼前后阻值的變化；

b．絕緣電阻；

c．片內(nèi)是否有殘余的氣泡；

d．貼片位置準(zhǔn)確與否；

e．有否斷路、短路或敏感柵變形。



三、組橋或焊接

如果在應(yīng)變計表面焊接，焊接前，應(yīng)用水砂紙或含砂橡皮輕輕擦除焊端表面殘留膠液和氧化物，并清洗干凈，方便焊接，避免破壞焊端；焊接溫度不能太高（常溫應(yīng)變計不能超過250℃），焊接時間不能太長，應(yīng)迅速焊接，避免高溫對應(yīng)變計焊端產(chǎn)生損傷，降低絕緣強度等。焊接引線應(yīng)采用柔軟，材質(zhì)不能太硬的線材，以免長時間受力時，線材損壞或脫落；盡量在應(yīng)變計焊端和接線端子之間的連接線上留出應(yīng)力釋放環(huán)，避免試件或彈性體長期受力或溫度發(fā)生較大范圍變化時，在連接線上形成內(nèi)應(yīng)力集中，造成引線拉斷，使橋路或電路斷路。

焊接后，助焊劑應(yīng)清洗干凈，不能有殘留，以免對應(yīng)變計的絕緣強度和阻值產(chǎn)生影響。完畢后，應(yīng)對其絕緣強度再次進(jìn)行測量。



四、性能測試（主要針對傳感器）

（1）加載性能測試

傳感器裝夾準(zhǔn)確，無松動現(xiàn)象；加載點，無移位，是點對點加載；加載儀器自動加載，測試儀器采用自動巡檢方式，減少人為因素的影響；線路連接完好，無接觸不良、虛焊等現(xiàn)象。

（2）溫度性能測試

模擬環(huán)境的溫度設(shè)備控溫精度要高，符合傳感器測試要求，無溫度梯度、瞬變等現(xiàn)象；根據(jù)傳感器體積大小確定保溫時間，必須使被測傳感器內(nèi)部溫度均勻、恒定，達(dá)到要求的溫度值，避免在傳感器彈性體內(nèi)部產(chǎn)生溫度臺階；濕熱條件下的測試，必須使周圍環(huán)境的溫度、濕度達(dá)到規(guī)定的要求。

（3）環(huán)境要求

室內(nèi)環(huán)境條件必須達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求，減少環(huán)境對傳感器的影響。



五、防護(hù)處理

對已安裝好的應(yīng)變計采取可靠實用的防護(hù)措施，是保證應(yīng)變計正常工作，提高測試精度的有效途徑。應(yīng)變計防護(hù)的根本途徑，是利用一定的材料或介質(zhì)將應(yīng)變計連同其附件與惡劣環(huán)境隔開，所以首先在應(yīng)變計安裝和使用過程中，謹(jǐn)慎、細(xì)心地操作，保持不用手直接接觸就是一種有效的防護(hù)措施；其次就是利用涂敷保護(hù)層來進(jìn)行防護(hù)，應(yīng)變計的防護(hù)一般可選用AZ-709膠，對裸露部分進(jìn)行防護(hù)，要求涂刷均勻，然后覆蓋南大703、704、D04等硅橡膠即