對(duì)于環(huán)氧膠黏劑粘接的接頭，必須進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)，以優(yōu)化粘接性能。粘接接頭由被粘物與夾在之間的膠層所構(gòu)成，是結(jié)構(gòu)部件上的不連續(xù)部分，起著傳遞應(yīng)力的作用。接頭強(qiáng)度取決于膠黏劑的內(nèi)聚強(qiáng)度、被粘物本身的強(qiáng)度和膠黏劑與被粘物界面的結(jié)合強(qiáng)度。而實(shí)測(cè)強(qiáng)度主要由3者之中最薄弱環(huán)節(jié)所決定，但還受接頭形式、幾何尺寸和加工質(zhì)量的影響。為使粘接的優(yōu)點(diǎn)得到充分發(fā)揮，而將其缺點(diǎn)盡量規(guī)避，應(yīng)設(shè)計(jì)合理的粘接接頭結(jié)構(gòu)。若是過(guò)分地追求環(huán)氧膠黏劑的高性能，卻極大地忽視了粘接接頭的合理性，其結(jié)果必然不能如愿以償。只有進(jìn)行合理的接頭設(shè)計(jì)，才能獲得良好的粘接效果。因此，粘接接頭結(jié)構(gòu)的合理與否是粘接成敗的關(guān)鍵因素之一，不可小視。粘接接頭的設(shè)計(jì)就是接頭幾何形狀和尺寸大小的確定，其目的是使粘接接頭與被粘材料具有幾乎相同的承載能力。

粘接接頭的受力分析

    為了設(shè)計(jì)出合理的粘接接頭形式，很有必要了解接頭的受力情況。接頭在使用時(shí)受力是相當(dāng)復(fù)雜的，受到機(jī)械力和環(huán)境因素的綜合作用，其中最主要的是機(jī)械力。各種復(fù)雜粘接接頭膠層的受力形式都可分解為5種基本受力方式，即剪切力、拉伸力、壓縮力、剝離力、不均勻扯離(劈裂)力，如圖7—1所示。實(shí)際上則是幾種應(yīng)力的組合與變化。

    剪切力與膠層平行，實(shí)質(zhì)為兩個(gè)方向相反的拉伸力或壓縮力，此時(shí)應(yīng)力作用在整個(gè)粘接面積上，分布比較均勻，故可獲得最大的粘接強(qiáng)度。

    拉伸力也稱(chēng)均勻扯離力，它與膠層垂直，均勻分布在整個(gè)粘接面積上。全部粘接面積承受應(yīng)力亦可得到最大的粘接強(qiáng)度。

    壓縮力也與膠層垂直，均勻分布在整個(gè)粘接面積上，純粹承受壓縮負(fù)荷，不容易破壞，但此類(lèi)接頭的應(yīng)用有限。

    剝離力與膠層成一定角度，力作用在一條線上，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，粘接強(qiáng)度比較低。

    不均勻扯離力作用在膠層的兩個(gè)或一個(gè)邊緣上，不是整個(gè)粘接面積，或者說(shuō)是局部長(zhǎng)度上受力，可認(rèn)為是偏心拉伸力。應(yīng)力分布不均勻，使粘接強(qiáng)度大為降低。

    以上所述只是接頭承受的機(jī)械力，除此之外，在使用時(shí)還會(huì)同時(shí)受到熱應(yīng)力和環(huán)境因素的作用。

    熱應(yīng)力是由使用溫度變化引起膨脹或收縮而產(chǎn)生的，特別是當(dāng)被粘物與環(huán)氧膠黏劑熱膨脹系數(shù)相差懸殊時(shí)影響很大。