在2000年左右工作上檢討零件設計時的組合問題，
其實就試過使用VHB雙面膠黏著零件的效果：
3M 的VHB雙面帶產品廣告上甚至有"可有效取代鉚釘、螺絲、銲接等傳統機械接著方式"，如下圖示：
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| 圖片來源 : 3M網站 |
包括很多人問到如何模擬焊接 ;
2014念博班，老闆實驗室有在處理複合材料，
因此也經常使用膠合方式處理金屬件跟CFRP或GFRP的結合，
對接觸面的力量傳遞有了更深刻的認識。
以下希望能讓大家思考另外一種考慮力量傳遞路徑後新的零件設計與製作的方法。
要將兩件東西結合在一起有許多種方法，
一般人最常見的有兩種：
螺絲固鎖跟膠水、膠帶黏接。
在木工上還有榷接；
紙張固定上還有打釘書針、穿線；
在機械零件上還有焊接、緊配…
這些方法各有優缺點。
收斂重點回到自動化設備上，
設備上認知到的零件組裝方式以螺絲固鎖的方式為主，
優點就是方便拆裝！
設備上的零件經常有拆裝、調整、更換的需求，
因此拆裝方便是很重要的因素考量，
因此螺絲固鎖成為機械設備上零組件接合的最主要方式。
有一種情況是很少需要拆開的情況，例如軸承，
如果經過計算軸承使用壽命很長，
設計上可以採用緊配的方式，
將軸承座與軸承外環的配合孔比軸承外環直徑小一點，
然後
往後萬一有需要更換軸承時再以軸承提取器將軸承逼出，如下影片 SKF 的軸承提取器操作影片：
如果兩個結合件不會再拆開的話，
那通常會採取焊接的方式，
例如H型鋼樑，不可能用整塊鐵去作切削，
都是用三塊等厚或不等厚度的鋼板焊接而成，
型鋼作成的機架跟上面的安裝用基準面板也多是用焊接的方式進行結合。
但是不是所有的材料都適合作焊接，例如中、高碳鋼，
在焊接後焊道非常容易產生裂紋甚至是裂縫，造成焊道在受力時容易裂開。
其他的結合方式在機械設備上可以說是非常的少見
以前在設計零件時，碰到 L 型結構件時經常會有一種困擾，
整塊材料下去作切削太浪費，
如果使用鈑金折尺寸控制又困難，
此時焊接似乎是唯一的解決方式，
但是焊接很重師傅工，
功力如果不好，焊接成品一樣會歪七扭八，
而且還要磨焊道 、作熱處理退火釋放應力跟表面處理，其實非常耗工。
以前曾經提出一個構想：
將零件分件加工後用黏的再加鎖螺絲！
這個構想一提出來，幾乎所有人都出現不可思議的表情！
懷疑我是不是吃錯藥了！
平常看起來還蠻聰明的樣子，怎麼會想用雙面膠或膠水取代焊接？！
一定是工作壓力太大，秀逗了！
對膠合黏接的印象就是不是很牢靠，
所以很難想像要在設備上使用膠合固定方式。
但是其實我要用的雙面膠或膠水其實並不是一般的膠，
是工程上用的特殊膠水或膠帶，
這些膠水跟膠帶是有強度測試數值的。
上網買了一捲 3M 的VHB 雙面膠，
將固定感測器用的不鏽鋼厚度1.6固定片跟鋁板的膠合面用酒精清潔去油污，
上膠帶壓著過一天，
第二天讓同仁把固定片拆下來，
一片驚訝的“幹”聲不斷！
怎麼可能？？？
金屬固定片都變形了還分不開！！！
其實膠合黏接在兩個零件接觸面所形成的有效接觸範圍比螺絲固鎖或僅在邊緣焊接的接觸面積多非常多，
雖然膠的機械強度性質沒有金屬來強，
但是可以靠接觸面積大形成更為有效的表面接著與力量傳遞。
所以早期使用鋁合金的飛機，有許多結構件都是使用鉚接或螺絲+膠水接合，
只靠鉚接或螺絲力量會不夠均勻，
會集中在鉚接附近，而導致結構(蒙皮)脫落。
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| 機翼蒙皮脫落 圖片來源：GOOGLE搜尋 |
事實上隨著化學工業的進步，
專業工程用膠水固化後的接著強度完全不是一般在文具所使用的膠水可以比擬的。
目前常見的高性能膠水通常是熱固性的環氧樹脂，
一般雙液型的會在混合後在室溫下反應升溫，
溫度甚至高達80度以上，
使環氧樹脂固化成型，
固化後的環氧樹脂抗拉強度甚至可以達到30MPa以上，
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| 資料來源：Henkle旗下Loctile(樂泰)型錄 A6061-T6的Shear Strength為30000psi |
因此在許多工業領域上被大量的使用，
例如複合材料幾乎都是用環氧樹脂黏的，
像Airbus 380、Boeing 787、F-35、Giant TCR等等，
甚至太空梭的耐熱陶瓷也是用黏的(所以會脫落...)，
知道這個殘酷的事實後，會不會不敢坐飛機？
或著是不敢騎碳纖維自行車？
膠合的力量在經過計算設計後其實可以達到很好的黏著強度。
例如上表中的 E-60HP，其膠水性質在固化後的剪切強度約為 A6061-T6 的 1/10，
看起來強度好像很低，
但是若跟螺絲固鎖範圍或者是焊接的有效面積作比較，
其實膠合介面上的強度有時會更強，
在承受剪切或拉伸力量的強度上反而比螺絲固鎖的方式更好。
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| 圖片來圓：Loctite Design Guide for Bonding Metals |
1. 習慣舊的加工方式與流程步驟，而且還排斥新方法。
2. 如果舊的方法不行就是不能作，反正現在不缺單，請另請高明。
3. 對使用膠水的步驟跟程序無法達成，比如說表面的前處理、膠合處理時間限制、處理過程環境的控制、膠合後的加壓與靜置時間等等。
4. 萬一要Repair...
5. 對膠就是完全的不信任。
說真的我只有在花崗岩組件製作廠商跟製作複合材料產品的廠商那邊看有用這種方法，
其他真得很少見。
另外在 3M 網站上有看到車殼廠商有使用 3M 的 VHB 雙面膠固定蒙皮取代原有的鉚接，如下：
另外一個是醫療用櫃的組裝，是用雙面膠帶取代焊接：
不過要使用膠合方式要注意膠的耐溫性，膠的缺點就是不耐溫；
相對的如果要拆裝膠合零件，可以使用加熱膠合位置軟化膠跟其黏著強度就可以取下零件，
在許多電子產品的組裝上，膠合已經變成是一種經常利用的方式。
參考資料：
Design Guide for Bonding Metals，Loctite
第七章 熔接 WELDING，網路搜尋教材
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