VHBTM膠帶——新型數字標牌粘接方案

編輯：雁楓　[ 2017-2-22 16:25:55 ]　文章來源：數字標牌網

數字告示

3M中國工業膠粘劑與膠帶事業部
資深應用開發工程師黃穎瑜；市場拓展經理黃正宜

目前大部分數字標牌在顯示屏和中框的組裝結構上使用機械式固定，或者使用硅膠固定。機械固定可以避免使用輔助材料的困擾，但是設計上容易受限于機械結構，產品難以向輕薄化發展。硅膠固定是另一種選擇，卻往往在效率與工藝上帶來挑戰。在教育觸控屏業界頗有成績的南京歐帝科技的工藝部門就表示，由于訂單應接不暇，等待硅膠固定邊框非常耗費人工，常常要等上至少一天，并且要清理硅膠溢出的問題，殘膠常嚴重影響外觀與產品形象。那么有沒有其它的方案可以解決現在的困難呢？或許3M VHB^TM雙面膠帶可以給業內人士帶來一點靈感和啟發。

然而，VHB^TM雙面膠帶真的能夠取代機械固定或者硅膠嗎？很多人的第一反應都是不相信。而實際上，生活中處處都可以找到VHB^TM的身影。無論是消費電子產品，如手機，平板，電腦等；或是智能家電，如電視，冰箱，空調等；還是交通工具，如汽車，高鐵，飛機等，這些產品或多或少都采用了此類型膠帶來進行組裝固定。3M VHB^TM膠帶在工業市場中的應用已有超過30年的歷史，其閉孔全丙烯酸結構賦予了它卓越的性能。下文將從五個方面介紹3M VHB^TM膠帶的性能特點，進一步闡明它們在數字標牌粘接中的優勢。

一，3M VHB^TM膠帶具有黏彈性——可有效吸收能量，分散應力。

黏彈性實際上可簡單理解為膠帶具有黏性加彈性。黏性使膠帶牢牢附著于底材上。而彈性可有效緩解底材形變帶來的應力。如圖1所示，當螺絲間距增大時，普通膠帶由于泡棉的內聚強度不足以克服外界形變而破裂；而VHB^TM膠帶強韌的泡棉不但能通過彈性形變持續吸收能量，同時也可以將集中在粘接界面的應力分散到整個泡棉體當中去，從而有效地保護了粘接結構。

這一性能在實際應用中有非常重要的意義，尤其是在各種受到沖擊或振動的場合中，VHB^TM膠帶表現出了優越的緩沖性能。3M在美國印第安納州的博世汽車試驗廠做過兩臺拖車的對比測試。一臺車身面板全部用VHB^TM膠帶粘接而成，另外一臺車身面板用螺釘固定（如圖2所示）。前者在經歷了100,000英里后的模擬道路試驗后（如圖3所示），即使用高壓噴槍去噴水，仍然沒有發現絲毫滲漏。而后者在36,000英里后就有1/3的螺釘出現了松動。這是因為機械固定的方式往往容易導致應力集中在某一點上，如螺絲孔的位置，卡扣的位置。久而久之，這些位置就會產生疲勞松動。反之，VHB^TM的黏彈性則保證了可靠的粘接效果。對于數字標牌而言，受到撞擊或振動的可能性不大，VHB^TM的這一性能似乎供大于求了。而實際上，最容易被人們忽視的是標牌中不同材料之間在熱脹冷縮過程的形變差異。在溫差較大的城市里，這種反復的形變很容易就會導致機械固定點應力集中，而VHB^TM恰恰就能很好地緩解這個問題。

圖1，黏彈性示意圖（左為普通泡棉膠帶，右為VHB^TM膠帶）

圖2，拖車車身（左為VHB^TM膠帶粘接，右為機械緊固）

圖3，模擬道路測試

二，3M VHB^TM膠帶同時具有粘接和密封的功用。

VHB^TM膠帶小小的粘接面積即可承受巨大的外力作用。3M曾在媒體的見證下，僅僅用1/3平方米的膠帶將兩鐵板搭接，成功吊起一臺重達2.5噸的越野車，其粘接強度令所有觀眾驚嘆不已。因此對于一般的數字標牌，其承重要求其實是妥妥的在VHB^TM膠帶安全范圍內的。

不同于市面上常見的普通泡棉膠帶，VHB^TM膠帶的泡棉是全閉孔設計，水汽以及灰塵等均無法從外界穿透而過（如圖4所示）。因此，在正確使用的前提下，粘接部件是可以達到IPX7防水級別的。這在無數的防水電子設備中已獲得證實。而對于戶外數字標牌來說，VHB^TM膠帶的密封性能無疑又是一大加分項。

圖4，VHB^TM膠帶的防水原理

三，3M VHB^TM膠帶具有出色的耐老化性能。

VHB^TM膠帶出色的耐老化性能根源于其全丙烯酸結構（包括膠層和泡棉）。3M在全球各地的戶外環境中收集了長期老化數據。在弗羅里達州濕熱氣候、亞利桑那州陽光充足的干熱氣候和明尼蘇達州極冷極熱氣候下經過2至5年老化周期后，VHB™膠帶在鋁材、玻璃、PVC和涂層金屬上仍具有約100%的粘接強度。VHB™膠帶4950/4951和4952在明尼蘇達州經過5年室外老化后的性能對比見圖5。日本對VHB™膠帶進行的5年老化測試也得出了類似結果。

圖5，VHB™膠帶老化數據

除實驗室數據以外，無數的實際應用也反復驗證了VHB^TM膠帶的長期可靠性。最有說服力的例子莫過于膠帶在建筑幕墻上的粘接應用。其中著名的迪拜七星級帆船酒店就采用了VHB^TM粘接外墻面板。從1999年始建至今經歷了18年高溫高濕的戶外環境，VHB^TM膠帶的粘接效果仍然沒有絲毫動搖。在建筑市場中的成功經驗，無形中又為VHB^TM應用于各種耐久型數字標牌增添了積極的借鑒作用。

四，VHB^TM膠帶可粘接不同的材料，不會對材料表面產生破壞，設計外觀更加統一。

VHB^TM膠帶對各種常見的金屬，塑料，木頭，石材都有良好的粘接性能，因此當兩面材料不同而難以使用機械固定時，VHB^TM膠帶就大有用武之地了。同時，由于無需對材料進行鉆孔打洞等破壞，產品的結構和外觀設計有了更大的自由度。以茶幾式觸摸一體機為例，VHB^TM膠帶為窄邊框顯示屏臺面和高檔石材臺體相結合的設計提供了優秀的解決方案。

五，VHB^TM膠帶使用方便，操作簡單，可有效提高生產效率。

VHB^TM膠帶也是壓敏膠的一種，使用簡便，即貼即粘，有利于提高生產效率（如圖6所示）。同時，當膠帶貼好一面底材后，另一面材料既可以馬上安裝，也可以放置一段時間運送到其它地點在合適的時候再進行粘合，這給組裝工藝帶來了很大的靈活性。由于數字標牌類產品基本上都是屏幕和框架的粘接，屬于“口”字型的結構，甚至無需模切加工，只要選擇合適的膠帶寬度貼四邊成矩形即可。隨著日益上漲的人工成本，將來還可考慮使用智能自動化設備進行貼膠，進一步優化產能。

圖6，VHB^TM膠帶

綜上所示，使用VHB^TM膠帶是很值得在數字標牌行業中推薦的組裝方式。它的高粘性和耐久性解除了產品安全可靠方面的后顧之憂，靈活性和美觀性又為結構設計提供了更廣的空間。目前此系列膠帶已在行內廣泛應用于視窗粘接，觸屏粘接和銘板粘接等等。而逐漸占據主流的窄邊框設計，風口浪尖的曲屏應用，前衛尖端的全透明顯示……，VHB^TM膠帶讓這些日新月異的科技與設計更容易實現，同時也將促使VHB^TM自身不斷創新變革，為將來創造更美好的可能。