金相镶嵌胶水的使用需严格区分冷镶与热镶两种工艺,核心差异在于是否依赖高温高压设备,其操作流程和注意事项需结合样品特性与胶水类型匹配,以下是可直接落地的实操指南。
冷镶适用于热敏、脆性或无热镶设备的场景,以环氧树脂、丙烯酸树脂为例,标准流程如下:
样品处理:用酒精或丙酮清洁样品表面油污、粉尘,多孔样品需提前干燥(60℃烘箱 1-2 小时),避免影响固化。
模具选择:根据样品尺寸选硅胶模具(易脱模,适合复杂形状)或聚丙烯模具(重复使用,适合规则样品),模具内可涂一层薄脱模剂(硅基)。
胶水准备:按说明书配比混合树脂与固化剂(如环氧胶通常为10:1,丙烯酸胶为3:1),用玻璃棒低速搅拌(≤200rpm),避免引入气泡,搅拌时间控制在 1-2 分钟。
热镶适用于金属、陶瓷等耐高温样品,以酚醛树脂、热固性丙烯酸为例,需配合热镶嵌机操作:
样品处理:金属样品需去除表面氧化层(砂纸打磨),样品高度控制在镶嵌块总高度的 1/3(如镶嵌块直径 25mm,样品高度≤8mm),避免固化后边缘开裂。
胶水准备:热镶胶多为颗粒状,按模具容积取料(如 25mm 模具需 15-20g 酚醛树脂颗粒),若样品有缝隙,可混合少量树脂粉末填充。
设备调试:热镶嵌机设定参数 —— 酚醛树脂:160-180℃、25-30MPa、8-10 分钟;丙烯酸树脂:140-160℃、15-20MPa、5-6 分钟,提前预热设备至设定温度。
个人防护:操作时必须戴丁腈手套(防树脂腐蚀)、护目镜(防胶水飞溅),处理丙烯酸、MMA 类胶水时需在通风橱内进行(减少挥发性气体吸入)。
应急处理:胶水接触皮肤后,立即用肥皂水冲洗(不可用酒精,会加速树脂渗透);若入眼,用大量清水冲洗并就医。
设备安全:热镶机操作前检查压力表、加热管是否正常,泄压时不可用手直接触碰模具,避免烫伤;冷镶固化剂需单独存放,不可与酸性物质混合(防化学反应)。
配比精准:冷镶胶的树脂与固化剂比例必须严格按说明书(如环氧胶比例偏差 1% 就可能导致固化),建议用电子秤称量(精度 0.1g)。
气泡控制:冷镶搅拌时 “慢而匀",真空脱泡时间不可少于 10 分钟;热镶时若样品多孔,需先填树脂粉末再加压,防止空气残留。
温压控制:热镶时不可随意提高温度(如酚醛树脂超 200℃会碳化),压力需逐步升高(每秒升 1MPa),避免样品被压碎(脆性陶瓷样品压力≤20MPa)。
避免边缘缝隙:冷镶选低收缩胶水(环氧类),模具与样品间隙≤0.5mm;热镶时样品需居中放置,保压时间延长 2 分钟,补偿树脂收缩。
防止固化:冷镶环境温度不低于 15℃(低温会延缓固化),固化后用指甲划镶嵌块表面,无划痕则为合格;热镶若树脂粘手,需检查温度是否达标或延长固化时间。
样品保护:热敏样品(如塑料、涂层)严禁用热镶;电镀层样品冷镶时,固化剂不可直接接触镀层(可先涂一层薄树脂隔离),防止镀层腐蚀。