工業分野では、ゴムと金属の接着は自動車、航空、電子機器、機械機器に広く応用されている。特に、高温、高圧、振動または腐食環境に耐えるいくつかの用途において、ゴムと金属の接着性能は極めて重要である。しかし、様々な原因により、ゴムと金属の接着に失敗することが多く、製品の寿命と安全性に影響を与える。本文はゴムと金属の接着失敗の8大原因をわかりやすく分析し、脱ゴムから腐食まで、データと実例を結合して、品質管理、生産と技術者に助けを提供する。

1.脱接着現象：接着強度不足
脱ゴムとは、ゴムと金属との接着力が不足し、両者が分離することを意味する。脱ガムの原因は通常、接着強度に関係している。具体的には、金属表面の処理が不適切であったり、接着剤の選択が不適切であったりすると、接着層の失効を招く。
金属表面の処理が適切ではない：金属表面に油汚れ、さびまたは酸化物が存在すると、接着剤が十分に付着できず、接着力が不足する。
ゴムと金属の不一致：ゴムと金属の表面特性が異なり、接着力が十分に強くない。
実験により、金属表面が洗浄処理されていない場合、接着強度が約40%低下することが明らかになった。酸洗またはサンドブラスト処理された金属表面は、接着強度が通常30%以上向上する。
予防措置：金属表面にサンドブラスト、酸洗或いは電気泳動塗装を行い、効果的に接着強度を高めることができる。

2.界面故障：応力集中
ゴムと金属との接着の界面では、両者の弾性と剛性の違いにより応力集中が生じやすく、特に負荷の変化が大きい場合には、接着界面の破裂を招くことがある。
応力集中点：例えば継手位置や回転角領域は、応力集中点になりやすい。
いくつかの実用的な用途では、動的負荷はゴムと金属の接着界面応力の増加をもたらし、接着強度は約25%低下する。
予防措置：設計時にジョイント位置を最適化し、応力集中領域を減少し、より適切な界面処理技術を使用することができる。

3.腐食：金属表面反応
金属は湿気や腐食性の環境下で腐食を受けやすく、腐食した金属表面が平らにならなくなり、接着剤も十分に付着できなくなり、接着が効かなくなる。
腐食過程：金属表面のさびまたは酸化層は接着剤の付着力を低下させる。
高湿環境下では、金属表面の酸化層は接着力を50%以上減少させることができ、特にアルミニウム合金と鉄基材を使用する場合には。
予防措置：金属表面に対して防腐処理を行い、例えばコーティング、めっきなど、効果的に腐食を防止することができる。

4.熱老化：温度変化の影響
ゴムは高温で熱老化し、弾性と強度を低下させる。金属の熱膨張はゴムの膨張とは異なり、接着界面が応力状態になり、脱ゴムを引き起こす。
温度変化が接着に与える影響：温度変化は金属膨張を招き、ゴム膨張は少なく、異なる応力作用を生じる。
温度が25℃から150℃に上昇すると、ゴムの接着強度が30%低下する可能性がある。
予防策：高温に強いゴム処方を選択するか、接着層に耐熱性の強い接着剤を添加する。

5.湿気と水分：水の浸食
水分が接着層に与える影響は非常に大きい。水分がゴムと金属の間に浸透すると、接着剤が分解し、金属の腐食過程が加速する。
湿気浸透：湿気や水分は接着層を化学反応させ、接着力を低下させる。
湿潤環境下では、接着強度は通常約20%、特に水源に接触する場所で低下する。
予防措置：防水性の強い接着剤を使用し、ゴムと金属表面に防水コーティングを添加する。

6.化学反応：材料互換性がない
一部のゴム材料は金属表面と化学反応し、接着層の破壊を引き起こす可能性がある。例えば、一部の塩素化ゴムは金属と反応し、接着強度を低下させる可能性がある。
化学反応：ゴム中の成分が金属表面の化学成分と互換性がないため、副反応を引き起こす可能性がある。
いくつかの実験では、いくつかのタイプのゴムが鉄鋼材料と反応すると、接着力が50%以上減少した。
予防策：ゴム材料を選ぶ時、金属との互換性を確保し、適切な接着剤を選ぶ。

7.機械負荷と疲労：反復応力作用
長期使用において、繰り返しの機械的負荷はゴムと金属の接着に疲労損傷を与える。特に振動の大きい環境では、接着層は引張と圧縮を繰り返し受け、故障を引き起こす。
疲労損傷：ゴム材料は力を受けると累積損傷を生じ、接着界面の亀裂を引き起こす。
100,000回の振動試験の後、接着層の破壊率は通常20%に達する。
予防措置：ゴムの耐疲労性を増加することによって、あるいは設計を変えて、負荷を分散することによって、効果的に疲労損傷を減少することができる。

8.紫外線照射と老化：太陽光照射によるゴムへの影響
長時間紫外線にさらされると、ゴムは紫外線老化を経て、その物性が低下し、最終的に接着効果に影響を与える。
紫外線がゴムに与える影響：紫外線はゴム表面が脆くなり、その弾性を低下させる。
紫外線を1000時間照射した後、ゴムの強度は通常20%〜30%低下する。
予防策：紫外線に強いゴム材料を使用するか、コーティングによりゴム表面を保護する。

総括と予防措置表

ゴムと金属の接着不良の原因を分析することにより、有効な予防措置をとることができ、製品の信頼性と使用寿命を高めることができる。実際の生産において、品質、生産と技術者は共同で協力し、各段階が効果的に制御されることを確保しなければならない。