上述兩類膠粘劑產生的粘結力取決於膠粘劑的組成。它們能迅速地獲得承載強度,而且強度在幾天內還會繼續增加。所有種類的膠粘劑在填膠或固化期間,如果存在著可能的位移,就必須使用夾具來固定。對於某些膠粘劑,這是在一瞬間和準確填膠的問題;對於其它的膠粘劑,則要在可能相當長的和持久的固化階段保持被粘物不動;對於某些特殊的應用,填膠可在片刻內完成,但固化卻需許多分鍾。在所有這些情況下,最終承受載荷的能力僅僅是隨時間而增大。機械連接方法雖具有很多優點,但如果膠接連接以某種理由被認為是可行的或合乎要求的,在這些情況下,接頭組裝的方法就成為設計的重要方麵。
(4)在什麼樣的環境下進行組裝?
這個設計準則可用以決定是否選擇一種膠粘劑來連接組裝件的各部件。高溫、潮濕的環境會引起低碳鋼、某些鋁合金和硬模金屬鑄件的腐蝕。這種腐蝕大多由於不同金屬(或合金)的接合處或同一金屬部分被封在油中而另一部分暴露在空氣中產生電化學作用而進一步擴展。腐蝕作用可以用簡單的檢測方法就會明顯地看到,其嚴重程度也很容易估計出來。許多膠粘劑對其周圍的環境條件很敏感,但是直到膠接結合麵上由於吸收濕氣產生的破壞才表現出來。近年來,人們已認識到濕氣和持續應力的綜合作用對某些結構膠粘劑,甚至對接頭設計完全適於膠接結構的膠粘劑是特別有害的。考慮操作環境的需要基本上是個經濟問題。但操作環境關係到低應力接頭的設計,而且還經常會涉及到花費較大的表麵預處理(由於可能使用防腐塗料)和使用較昂貴的膠粘劑(包括使用加熱固化的交聯反應的膠粘劑)等方麵。盡管這是個不利的結論,但還必須強調,適宜的結構膠粘劑在海水中使用令人滿意,而且符合所要求使用的環境,即在海水與空氣同時作用的地帶。在這一區域中,不僅有波浪衝刷應力,同時還有空氣中氧和陽光作用的化學應力,使結構上不變的靜載荷變成一個附加交變載荷。
(5)優缺點比較
假若適當設計的組裝件總可使膠接接頭主要承受的是剪切應力(這時膠接接頭使用性能最好),而諸如栓接等機械連接方法的接頭主要承受的是拉伸應力(這時機械連接的強度最高),這就有可能在不考慮機械或其它連接方法的情況下,來比較膠接連接的優缺點。既然是比較,總是以每種連接方法可能的最好接頭型式進行對比,而不是用同一型式接頭比較。
與使用機械連接方法相比,膠接的應力分布更為均勻,且應力集中值較低,使外加的最大局部應力較低。在負載麵不增加的情況下,不適於采用膠接連接。
在交變應力環境下,若與鉚接接頭相比,具有很長的使用壽命。如與金屬被粘物膠接,受溫度條件的限製,而這些溫度低於金屑安全使用的上限。某些晈粘劑,尤其當處於長期受力狀態時,對高溫度敏感。
(6)被粘物的預處理
可避免組裝部件的機械加工,如鑽孔以及在孔內攻出螺紋或使用鉚接或焊接的設備等。取而代之的是根據組裝件的尺寸和所使用膠粘劑要求的各種液壓機、夾具和恒溫箱或壓熱器。在大量生產中,還需要配料和操作設備。
一般來說,對表麵需要進行必要的預處理,雖然有時采用機械磨削或溶液除油就可滿足要求,但常常還使用化學腐蝕劑與防腐塗料進行表麵處理。“通常對設計方案的費用進行分析對比。一般來說,接頭設計側重選用膠粘劑連接,因為膠接的應力分布較均勻,且沒有機械連接部件的剪切載荷。比較起來,膠接的重量輕,而且更節省材料。結構膠粘劑雖然昂貴,然而象螺母和螺栓以及車螺紋等成本也很高。在給定的環境下,被粘物表麵預處理的費用與機械加工的費用相比,可能較大,也可能較小。