一种检测胶黏剂密封性能的装置及方法

技术领域

本发明属于胶黏剂可靠性检测领域，具体为一种检测胶黏剂密封性能的装置及方法。

背景技术

胶黏剂是一种常见的密封材料，广泛应用在电子产品的腔体密封上，用于防止灰尘、水、气体等杂质进入腔体，影响内部元器件的正常运行。这类产品通常对材料的工艺性及可靠性均有较高要求，因此在材料选型阶段，需对胶黏剂的密封性能进行全面测试。如果直接在用胶的产品上进行测试，不仅成本高，耗时长，检测手段也具有很大的局限性。因此，如何如何快速、准确、便捷的检测胶黏剂的密封性能对于胶黏剂选型来说具有重要的实用意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种准确直观、高效全面的胶黏剂密封性能测试装置及方法。

本发明的技术方案如下：

一种检测胶黏剂密封性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.测试装置搭建及测试工件制作；

S2.在测试工件的下盖胶槽内点上待测胶黏剂，压合上盖并固定；

S3.将测试工件在指定环境下放置，所述指定环境为开放时间、高温、温湿度、高低温循环、冷热冲击、紫外、盐雾、耐溶剂、泡水中的至少一种；

S4.将测试工件连接气源在指定环境下进行测试，所述指定环境为常温、高温、温湿度、高低温循环等环境中的至少一种，并记录失效气压，所述失效气压可通过水槽法、水性指示试纸、气压稳定性来判断；

S5.通过对比胶黏剂在不同开放时间、老化环境下对应的失效气压，来判断胶黏剂的密封性能是否满足应用需求。

进一步的，所述测试装置包括气源(1)、气管(2)、调压阀(3)、测试工件(4)、水槽(5)、气管接头(8)，其中所述气源(1)连接气管(2)，调压阀(3)设置于所述气管(2)上，所述气管(2)通过气管接头(8)连接所述测试工件(4)，所述测试工件(4)设置于所述水槽(5)中；

所述测试工件(4)包括上盖(6)、下盖(7)，所述上盖(6)上设置有连接所述气管接头(8)的气孔(10)，所述上盖(6)和下盖(7)上相互对应设置有通孔形状的固定结构二(13)并通过螺丝钉形状的固定机构一(9)固定连接。

进一步的，所述测试装置的上盖(6)上设置有胶槽(12)。

进一步的，所述气源(1)为正压或负压。

进一步的，所述上盖(6)/下盖(7)的材质为铝、氧化铝、铜、合金、陶瓷、玻璃中的任一种。

进一步的，所述老化条件为高温、高低温、双85、冷热冲击、盐雾、紫外、溶剂浸泡中的至少一种。

进一步的，所述步骤S4的失效气压检测可通过水槽判断法、水性指示剂判断法、气压稳定性判断法进行判定。

进一步的，所述步骤S4水槽判断法具体为测试工件连接正压气源后置于水槽中完全浸没，通过调压阀控制压力，由小到大逐步加压，同时观察工件附近有无气泡冒出，直至压力达到最大量程或工件附近出现气泡，出现气泡时的气压记作失效气压；测试时气压需从0开始，以某一梯度逐步增压，每到达一个梯度节点后需稳压一段时间进行观察。

进一步的，所述步骤S4的水性指示剂判断法具体为为点胶前将水性指示剂置于测试工件的密闭腔体内，指示剂需固定在腔体内，避免测试时堵塞气孔，测试工件连接负压气源后置于水槽中完全浸没，以指定负压测试完成后，拆开工件，观察内部水性指示剂有无变色，来判断密封效果。

进一步的，所述步骤S4的气压判断法具体为测试工件连接正压或负压气源后，以指定气压进行测试，观察气压是否稳定来判断密封效果。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

本发明通过简易工件模拟密封腔体，避免了在复杂工况下密封性测试的局限性，可以根据应用场景灵活设计工件及测试环境，降低了测试成本，保证了测试的全面可靠。

本发明通过气压和浸水相结合的方法评测密封性能，不仅现象直观明了，同时通过失效气压这个数据可以量化胶黏剂的密封效果，在多款胶黏剂、多种环境处理进行密封性能评测时，可通过数据直观对比优劣。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明测试工件的整体结构示意图一；

图3为本发明测试工件的整体结构示意图二；

图4为本发明测试工件的结构爆炸图一；

图5为本发明测试工件的结构爆炸图二；

图6为本发明测试方法流程图；

图中：1-气源；2-气管；3-调压阀；4-测试工件；5-水槽；6-上盖；7-下盖；8-气管接头；9-固定结构一；10-气孔；11-胶体；12-胶槽；13-固定结构二。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

参见图1、图2、图4，本发明测试装置实施例1的整体结构示意图，测试装置包括气源1、气管2、调压阀3、快速接头8、气孔10、上盖6、下盖7、胶槽12、胶体11、固定结构一9、固定结构二13、水槽5，其中气源1连接气管2，调压阀3设置到气管2上，气管2的端部连接快速接头8，气孔10设置到上盖6上，快速接头8连接到气孔10中，胶槽12位于下盖7上，上盖6和下盖7相互连接后，胶体11打入到胶槽12中，固定结构一9为螺杆装，固定结构二13设置到上盖6和下盖7上为孔状，固定结构一9连接到固定结构二13中，从而实现上盖6和下盖7的紧密连接，一般情况下，固定结构一9可以为螺丝钉，固定结构二13为螺丝孔。连接好之后，上盖6和下盖7放入到水槽5中。

测试工件4由上盖6、下盖7及相应的胶槽12、固定装置一9、固定装置二13、进气口组合而成，使用时在胶槽内均匀点定量胶黏剂，然后合紧上下盖，使用螺丝固定。

气源1除供气系统外还包括一个可提供最大1MPa气压的储气罐，确保气源的稳定性。为确保精密调压，可用多个调压阀3串联，逐级控压，但离进气口最近的调压阀3必须使用可调压力范围不低于1KPa-1MPa，调压精度在1KPa以内的精密调压阀。气管2建议采用外径6mm以内的PU软管，以便于组装和减少误差。气管2和组件之间通过气管快速接头8连接，并使用补漏胶带加固，以保证气密性。

上盖6、下盖7尺寸根据应用场景进行设计，可使用100*100*10mm的尺寸，壁厚不低于2mm，胶槽宽度不低于3mm，上下盖合紧后，胶槽内部胶层高度不低于1mm，以保证良好的装配性和结构强度。

上盖6、下盖7材料可根据实际应用场景进行设计，如下盖可使用不锈钢，上盖6使用PC塑料，并可根据工艺情况模拟相应的表面处理。如一侧材料为玻璃或陶瓷等不易加工组件时，可设计为板材，将进气口及胶槽设计在另一侧易加工的材料上。

胶体11的形成建议使用设备点胶，以确保同批次样品点胶效果的稳定性。

测试工件4通过点胶固定之后，可根据产品实际应用需求进行环境处理，如点胶后短时间内的密封强度，高温老化1000h后的密封强度等，均可进行实验设计，老化测试时需设置参照组，每个测试条件样品不低于3组，以确保数据可靠性。

密封性测试时，根据应用需求及材料本身性能，设计气压梯度，从0开始，由低到高逐步增压，同时观察测试工件周围有无气泡冒出，每到一个设计梯度后，稳压一定时间，直至达到最大量程或密封失效，将气泡开始冒出时对应的气压记作失效气压。

密封性测试完成后，根据不同环境处理条件，不同测试气压下的密封效果，对应的失效气压等数据，对胶黏剂的密封性进行全面的评估。

下面对测试方法做出具体的举例说明：用于某电子器件盒体的胶黏剂密封性能评测。

测试装置、测试工件、测试胶黏剂准备：

(1)因该电源盒壳体为铝，上盖为PC+20％玻纤，因此下盖使用铝制作，上盖使用同款PC+20％玻纤塑料制作。铝盖外尺寸为100*100mm*10mm，厚度设计为2mm，胶槽设计在铝盖上，深度为5mm，宽度为3mm，进气口开在铝盖板中心位置，直径设计为3mm，采用螺纹与气管快速接头连接。PC盖外尺寸设计为95mm*95mm*10mm，厚度设计为2mm，并在四周设置螺纹扣，用以固定和限位，确保上下盖合紧后，胶层厚度为1mm。

(2)因在现场使用时，元器件合体点胶后30min内即进入下一道质检工序检测胶黏剂的气密性。检测气压为30kpa，因此器件能否在点胶后30min内承受30kpa的气压是实验设计的中心。因此测试气源气压范围设计在200kpa以内，调压精度在1kpa以内，以5kpa为一个调压梯度进行设置。

(3)测试胶黏剂：样品1，样品2，样品3。

测试步骤：

(1)将样品1、样品2、样品3通过点胶机依次点入铝盖板的胶槽内，确保每次点胶的体积相同，然后压合塑料盖板，螺丝固定，并从点胶开始记录时间。

(2)不同点胶时间后的失效气压测试，点胶后20min，25min，30min分别进行测试，每组测试样件5个，

(3)达到测试时间后，将测试工件连接气源，放入水槽中测试，从0kpa开始，以5kpa为一个梯度逐步加压，到达30kpa后，稳压30s，如无气泡冒出，继续缓慢增压，直至有气泡冒出，此时的气压记作失效气压。

(4)样品1，样品2，样品3依次进行测试，测试数据见表1。

表1

检测结果为点胶30min后，样品1，样品2，样品3在30kpa气压下均未发生泄露，但考虑到产线工艺的稳定性，如点胶时间有所缩短，样品1，样品2均无法满足要求，只有样品3可满足应用需求，从失效气压看，样品3的密封性能也是最优的。

综上所述，从密封性角度考虑，选择样品3作为该应用点的胶黏剂是最为合适的。

实施例2

参见图1、图3、图5，本发明测试装置实施例2的整体结构示意图，测试装置包括气源1、气管2、调压阀3、快速接头8、气孔10、上盖6、下盖7、胶体11、固定结构一9、固定结构二13、水槽5，其中气源1连接气管2，调压阀3设置到气管2上，气管2的端部连接快速接头8，气孔10设置到上盖6上，快速接头8连接到气孔10中，上盖6和下盖7相互连接后，胶体11打入到上盖6和下盖7的接触面上，固定结构一9为螺杆装，固定结构二13设置到上盖6和下盖7上为孔状，固定结构一9连接到固定结构二13中，从而实现上盖6和下盖7的紧密连接，一般情况下，固定结构一9可以为螺丝钉，固定结构二13为螺丝孔。

实施例2和实施例的区别在于没有胶槽12。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。