插入件的粘附方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热熔胶的应用方法，尤其涉及一种将可重塑环氧树脂胶黏剂应用于将一插入件安装于一夹层板内的方法。
【背景技术】
[0002]在航空航天领域，夹层材料，如大的蜂窝板的使用非常普遍，并且这种材料经常被用作地板，储藏室门，或航空航天飞机的内部墙壁。通常需要提供一个插入件，如一个带螺纹的插入件用以容纳螺栓，使得铰链，支架或者其他附件能够得以使用。这些插入件也许是封闭式的或者机械安装于夹层材料内，从而实现飞机二级结构，如垃圾桶、厨房和厕所的制造。
[0003]传统上，插入件的安装，首先为插入件打个洞，然后将插入件置于洞内，并且向位于插入件上盖的缺口内注胶(可能是热固性材料)，从而填满所钻的洞，后等待足够的时间(24小时或更久)，以使胶黏剂固化，然后除去上盖。这种热固性粘合剂的固化，也需要长达24小时或更久。因此，这些大型板件需要储存的空间或者区域，从而使粘合剂在这段时间内固化。热固性胶黏剂的其他缺点包括有保质期或者有特定的储存条件的需求(如必须低温储存)或者操作注意事项，或者要求两种成分精确地混合。
[0004]基于上述情况，现亟需一种粘合剂，比如一种清洁且快速附着和硬化的粘合剂，能够避免这些热固性胶黏剂的常见问题。
【发明内容】
[0005]本发明通过此处描述的改进的设备和方法，从而实现上述的一个或者多个需求。在此提出的说明和附图旨在使本领域的其他技术人员了解本发明、它的原则和它的实际应用。本领域技术人员能够以多种形式采用和应用本发明，并使其最符合于一特定用途的要求。因此，如前所述，本发明的具体实施例的目的并不在于详尽或限制。本发明的范围应该，因此，不由上述说明决定，而应由附加的权利要求决定，以及该权利要求的等效替换的全部范围被限定在该权利要求的范围内。所有文章和参考文件，包括专利申请文件和出版物的公开，基于各种目的，均通过参考被纳入。其他的组合也可能从下述权利要求中被收集到，这些组合也通过参考并入这一书面描述。
[0006]在一个实施例中，本发明提出一种组件与蜂窝结构的连接方法，包括在蜂窝结构中形成空腔，从而使空腔形成于一个或多个蜂窝单位中，并且放置一个适用于能够使该组件于空腔内与蜂窝结构连接的插入件。一种可重塑的环氧树脂胶粘剂可能会注入该插入件的内部和/或者周围，或者一种可重塑的环氧树脂胶粘剂会在插入件表面注模。该方法包括下述附加步骤:加热可重塑的环氧树脂胶粘剂，硬化和将可重塑的环氧树脂胶粘剂粘附于冷却后的空腔内的一个或多个内壁上。与传统热固性材料不同的是，此处描述的可重塑胶黏剂可能优选地是一种具有热塑性行为用以提供必要的可重塑性的胶黏剂。
[0007 ]本发明还提供的一种组件与蜂窝结构的连接方法，包括在蜂窝结构内形成一个空腔，从而使空腔形成于一个或多个蜂窝单位中，并且放置一个适用于能够使该组件于空腔内与蜂窝结构连接的插入件，并且对固体可重塑环氧树脂胶黏剂加热至软化，将软化的可重塑环氧树脂胶黏剂放入空腔，以填满一个或多个腔壁和插入件之间的间隙，并使可重塑环氧树脂胶黏剂冷却至硬化并使插入件粘固于一个或多个空腔壁上。
[0008]本发明还提供的一种组件与蜂窝结构的连接方法，包括在蜂窝结构内形成一个空腔，从而使空腔形成于一个或多个蜂窝单位中，并将可重塑环氧树脂胶黏剂于一个适用于能够使该组件于空腔内与蜂窝结构连接的插入件上注塑成型，并将该插入件置于空腔内，对固体可重塑环氧树脂胶黏剂加热，并使可重塑环氧树脂胶黏剂冷却至硬化并使插入件粘固于一个或多个空腔内壁上。可重塑环氧树脂胶黏剂受热后会膨胀，要确保空腔的适当填充，从而能够粘附到板件上。因此，现有技术公开了可重塑环氧树脂胶黏剂受热会膨胀。
[0009]如上所描述的任何方法都可以包含下列任何元素。该插入件可将组件连接至蜂窝结构，该组件包括铰链、夹子、手柄、螺柱、插头、锁、识别标签或其组合。该插入件可以具有螺纹，从而装入螺栓。在硬化和粘附步骤之后，可重塑环氧树脂胶黏剂会以其玻璃态转变温度以上、其熔化温度以上或上述两者以上的温度，再次加热，以使插入件和空腔的一个或多个内壁脱胶。当可重塑环氧树脂胶黏剂恢复到环境温度的时候，硬化和粘附步骤可以被实现。
[0010]此处发明包括表面有可重塑环氧树脂胶黏剂注塑的适用于面板的插入件。同样还提出了一种面板插入件包括一个或多个缺口，能够注入可重塑环氧树脂胶黏剂。
[0011]此处的发明提供了一种可重塑环氧树脂胶黏剂，相比于用于将插入件装入夹层板结构中的典型的膏体材料，其有着显著的优点。胶粘剂硬化快，以使得面板不需要在胶粘剂固化阶段被存放。该胶黏剂相比于典型的膏体，能保证最低限度的浪费和最小的使用量，并且可以快速、方便地应用。该胶黏剂可以通过对其加热至其玻璃态转变温度以上、其熔化温度以上或上述两者以上的温度，以使其脱胶。
【附图说明】
[0012]图1所示为根据本发明的蜂窝结构内的空腔内的插入件的示例。
[0013]图2所示为热熔压枪喷嘴及相关的夹芯板结构和插入件的示例。
【具体实施方式】
[0014]本发明便于使用一种在冷却时硬化和固化的胶黏剂。本发明主要涉及一种提供面板内的插入件，诸如在建筑、汽车和飞机行业中使用的面板，尤其涉及一种能够将组件与夹层板(可能是蜂窝面板)，如用于航天飞机内部的面板，连接的插入件。在制造业的产品中，插入件往往是必要的，以便能够安装如铰链，夹子，锁，或识别标签等附件。例如，必须有一个带螺纹的插入件，才能够在其内安装螺栓，从而时铰链通过该插入件安装于此物件上。插入件在单层板上被使用也是可以的。例如，两个或多个铰链，一个锁存器，和一个标识符可以连接到一个面板。
[0015]本申请申明2013年10月4日提交的编号为61/886,828的美国临时申请的利益，为了所有目的本申请内容通过参考并入。
[0016]本发明提供了一种包括一具有插入件制品的产品，而在插入件和制品之间的间隙注入有可重塑环氧树脂胶黏剂。在一个优选实施例中，该产品是一面板，尤其是一种用于建筑、汽车业、或航空航天业的面板，包括用于飞机内饰板的面板，插入件的使用，使得一个如铰链、连接夹、手柄、螺柱、插头、锁、或识别标签这样的组件能够安装在产品上。
[0017]在另一个实施例中，本发明用于在一个夹层板结构的产品中安装插入件。夹层板结构可以包括由一个核心板(可以是蜂窝核心板)和两块面板组成的面板。在这种情况下，核心板可以是纸、布、塑料或金属，例如铝制金属网格。同样，面板可以是纸、塑料、碳、玻璃纤维、金属、碳纤维/玻璃/芳纶纤维这样的增强热固性树脂，如环氧树脂、酚醛树脂、氰酸酯或苯并恶嗪预浸料或碳/玻璃/芳纶纤维这样的增强热塑性树脂，但不限于PPS、PC、PA。另夕卜，面板或者核心板也可能是由预切割热塑性材料浸渍织物形成，这种材料可能是一种热塑性环氧树脂材料，包括薄膜，长纤维带或织物。
[0018]插入件一般是金属件;然而，也不能排除有复合材料制成的插入件。在航空航天应用中，插入件由国家航空航天标准包括NAS1832通过NAS1836定义，并且安装标签和校准工具由NAS1837定义。
[0019]为了使插入件适用于面板，需要在面板上加工一个尺寸足够安装该插入件的空腔。在一个实施例中，图1显示了一个插入件I，设有内螺纹2，它被放置在一个面板结构7的空腔6内。另外，安装插入件需要用到胶黏剂，该胶黏剂可以被注塑在该插入件上，或者通过该插入件使用热熔胶。该胶黏剂能够被加热，然后被冷却至能够确保该插入件粘结定位于该产品的空腔中所要求的位置。图2显示了插入件I和面板结构7，和热熔压力枪8和与前述物件相关联喷嘴9的一部分。所示热熔压力枪有一个用于控制喷嘴出胶的弹簧10和球U。喷嘴的直径dl可被调整用以匹配位于盖板上且被设计用于注胶的插入件开口的直径d2。
[0020]另外，在安装插入件时，胶黏剂可在一个独立的步骤中使用。例如，插入件本身可能不带有胶黏剂，所以胶黏剂能够通过使用如加热或者对固体胶黏剂使用热熔压力枪，然后立刻将插入件放入空腔，并等其至冷却成为固态并将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内。此外，插入件可以在加入胶黏剂之前放入空腔，然后可以使用加热枪对胶黏剂加热，从而填充空腔壁和插入件之间的空间，等其等却至硬化粘结。盖子也可以被用到，盖子可以置于该插入件的上方，并且设有一个或多个开口。热熔压力枪可以用来将可重塑环氧树脂胶黏剂注入一个或某一多个该开口中。当胶黏剂开始从一个或者某一多个开口中溢出时，这就能够作为空腔已填满的指标，从而避免了使用多余的胶黏剂。一旦胶黏剂足够硬，并且胶黏剂已经粘结(例如，在不到30分钟，不到20分钟，不到10分钟，或不至IJ5分钟;甚至不到I分钟)，该盖子就可被取下。
[0021]从另一个实施例中可知，该插入件可以包括胶黏剂，比如将胶黏剂注模于该插入件外部。在这种情况下，可对胶黏剂和插入件加热至软化或将胶黏剂融化，从而该插入件和融化的胶黏剂可以装入该空腔。在这种情况下，就要制定一个方法，使可重塑环氧胶粘剂轻微膨胀后能够完全填充空腔，并且粘附于腔壁上。另外，被注模的插入件一旦被放入空腔内(即通过直接感应金属插入件或者通过感应胶黏剂被金属填充物填充)，就可对其进行加热。一旦停止加热，胶黏剂就会冷却至固态，从而提升了插入件和夹层板结构的空腔内壁之间的粘结力。
[0022]另外，该胶黏剂能够是可重塑环氧树脂胶粘剂。这种可重塑环氧树脂胶粘剂有着很大的优势，因为他们的硬化和粘结的速度显著快于其他，从而减少了对于大型面板固化时所需的延长时间周期以及大型储存区域及空间的需求。由于有着更快的硬化速度，这也同样能够减少或限制在胶黏剂固化期间内使用压力和对插入件定位的需求。虽然可重塑环氧树脂胶粘剂在室温下也是可以工作的，但是，加入加热步骤将胶黏剂软化或者融化使其能够移动或更加高效是可取的。可重塑环氧树脂胶粘剂几乎在加热停止后立刻就开始粘结、硬化、并且冷却固化，而且只需在10秒到60秒左右(例如，约30秒)内就可完全粘结。另夕卜，使胶黏剂恢复至室温已经足够粘结，而附加的硬化步骤如冷却步骤也是可取的，但不是必须的。
[0023]此外，可重塑环氧树脂胶