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膠粘劑在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用
時(shí)間:2020-04-02 來源:世紀(jì)特邦 瀏覽:
     隨著汽車制造技術(shù)的發(fā)展及對(duì)其性能要求的不斷提高,膠粘劑已成為汽車生產(chǎn)所必需的一類重要輔助材料,應(yīng)用越來越廣泛。粘接技術(shù)在汽車制造工業(yè)中不僅有增強(qiáng)汽車結(jié)構(gòu)、緊固防銹、隔熱減振和內(nèi)外裝飾的作用,還可代替某些部件的焊接、鉚接等傳統(tǒng)工藝,實(shí)現(xiàn)相同或不同材料之間的連接,簡化生產(chǎn)工序,優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。在汽車向輕量化、高速節(jié)能、延長壽命和提高性能方向發(fā)展的道路上,膠粘劑密封膠的作用越來越重要。
    汽車制造大體上可能分為車身的制造、發(fā)動(dòng)機(jī)及底盤的制造、總裝配等,如下圖所示。汽車車身的制造過程中焊裝工序、涂裝工序、總裝工序、裝配工序都需用到膠粘劑密封膠,同時(shí)汽車前期研發(fā)用材料、特殊工藝也需用膠。
汽車制造過程示意圖框
一、汽車車身制造
    車身是汽車總體的重要組成部分。一般,載重汽車的車身是駕駛室(包括車前板制件即車頭部分)、貨箱及車架。大客車和轎車車身有些有車架,有些沒有車架,車底板就起車架的作用。
    車身的制造主要有以下幾道工序:
1、車身的沖壓
    該工序主要通過壓力機(jī)上的模具,金屬板材在其壓力下沖壓成形為車身零部件。
2、車身的裝配與焊接
    目前車身一般采用接觸點(diǎn)焊的裝焊方式,分雙邊點(diǎn)焊和單邊點(diǎn)焊,接觸點(diǎn)焊是用電極壓力將焊接件緊密接觸,利用電流流經(jīng)焊件時(shí)所產(chǎn)生的電阻熱加熱焊接件,使焊接點(diǎn)熔合在一起。
3、車身的涂裝
    焊接組裝完成后的車身殼體要進(jìn)行涂裝,涂裝主要是起防銹、防腐、延長車身壽命和裝飾的作用。車身涂裝要經(jīng)過以下工序:
前處理→干燥→電泳底漆→干燥→涂密封膠→涂防石擊材料→干燥→輔放隔墊阻尼板→涂中涂層→打磨→涂面漆→干燥

二、 膠粘劑的應(yīng)用
1、汽車用膠粘劑、密封膠選用原則
    汽車是批量、流水線生產(chǎn),此外,汽車作為交通運(yùn)輸工具在各種路況、氣候下行駛,因此,汽車用膠粘劑、密封膠必須充分滿足和適應(yīng)汽車制造的生產(chǎn)工藝,大批量、流水線生產(chǎn)及應(yīng)用性能要求。具體要求見下表。
 


性能上要求
生產(chǎn)使用中工藝要求
1、充分滿足汽車材料要求,在保養(yǎng)、修理或預(yù)期使用壽命里始終保持所承擔(dān)的使命。
1、具有良好的施工工藝性能,涂布工藝簡單易行。(刷涂、滾涂、擠涂、噴涂、浸涂等)
2、具有良好的耐寒性、耐熱性,以滿足汽車在不同氣候條件下行駛所經(jīng)受的考驗(yàn)和使用部位上的要求。
2、適應(yīng)不斷前進(jìn)的生產(chǎn)裝配線的步調(diào)具有一定的初始強(qiáng)度或瞬時(shí)粘接能力。
3、具有優(yōu)異的耐溫、耐鹽耐腐蝕的能力,在潮濕、多鹽的氣候和高速行駛時(shí)不喪失機(jī)能。
3、如果需要加熱固化,一般要求其固化溫度在汽車涂裝烘干設(shè)備的加熱溫度及時(shí)間范圍內(nèi),而且在此溫度下不能分解,烘干前不流淌。
4、具有良好的耐油性,包括各種潤滑油、汽油、柴油等,不被油所溶解,致使粘接失效,出現(xiàn)漏水漏氣現(xiàn)象。
4、通過油漆前處理工序的粘接劑、密封膠要經(jīng)受住清洗、磷化液的沖擊,不潰散不污染電泳液,不含有機(jī)硅樹脂成分,以免影響涂裝質(zhì)量。



2、 膠粘劑在汽車上的主要應(yīng)用部位
如圖所示:
膠粘劑在汽車上的主要應(yīng)用部件

    1.車燈膠;2.發(fā)動(dòng)機(jī)罩減震膠;3.發(fā)動(dòng)機(jī)變速器密封、鎖緊;4.車窗粘接、密封;5.頂棚粘接;6.隔熱材料粘接;7.頂蓋流水槽密封;8.行李箱內(nèi)襯粘接;9.內(nèi)飾粘接;10.防震粘接劑:1l.車外裝飾條粘接;12.車底防石擊涂料:13.點(diǎn)焊密封膠;14.剎車蹄片粘接

3、應(yīng)用在汽車車身上的膠粘劑密封膠
    應(yīng)用車身上的膠粘劑、密封膠主要有折邊膠、點(diǎn)焊密封膠、減震膠、焊縫密封膠、抗石擊涂料、指壓膠、內(nèi)飾膠、風(fēng)擋玻璃膠、丁基密封膠、厭氧膠、硅酮密封膠等。
3.1 車身焊裝工序用膠
    車身焊裝是車身制造的重要工序,在車身鈑金搭接處涂敷密封膠能夠提高車身的密封性、防銹蝕性,減輕振動(dòng)。膠粘劑在車身裝配中的應(yīng)用即以粘接替代點(diǎn)焊或部分替代點(diǎn)焊。在焊裝線使用的粘接劑、密封膠,除需具備汽車用膠的一般性能外,還需對(duì)涂裝工藝不產(chǎn)生不良影響,能承受涂裝前處理工藝的沖洗,不污染電泳液及涂層質(zhì)量。目前焊裝工序的膠粘劑密封膠有三類:

(1)折邊膠
    通常將內(nèi)、外蓋板折邊后點(diǎn)焊連接汽車的車門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋和行李箱蓋板等部件,這種工藝使車身表面增添了許多因焊接而形成的凹坑,嚴(yán)重影響了車身的外觀。為此,國外從70年代開始用粘接取代點(diǎn)焊來生產(chǎn)汽車車門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩和行李箱蓋的折邊結(jié)構(gòu),所用的粘接劑稱為折邊膠。如下圖所示
折邊工藝過程圖
    以粘接代替焊接制造汽車折邊部件應(yīng)用前景十分廣泛,除了車門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、行李箱蓋以外,也可用于其它側(cè)圍折邊部位。

(2)點(diǎn)焊密封膠
    汽車車身由若干塊鋼板焊接而成,不可避免的會(huì)存在焊縫,焊縫處密封性的好壞會(huì)直接影響到車身的質(zhì)量和耐銹蝕能力,是整車一項(xiàng)十分重要的性能技術(shù)指標(biāo)。汽車制造時(shí),如果各鈑金件連接處的縫隙沒有密封好,汽車在行駛中必會(huì)出現(xiàn)漏水、透風(fēng)和漏塵現(xiàn)象,嚴(yán)重的可使焊縫處鋼板銹蝕,使鋼板過早穿孔,加速車輛的報(bào)廢。汽車制造業(yè)現(xiàn)在通用的焊縫密封方法是涂布點(diǎn)焊密封膠??煞譃榕蛎浶秃头桥蛎浶蛢纱箢?,使用工藝如下:沖壓件在焊裝前,將密封膠涂敷在沖壓件結(jié)合處的單板上,再將兩板合攏點(diǎn)焊,在電泳漆、中涂面漆等烘烤工序中一塊固化。
    汽車生產(chǎn)用的點(diǎn)焊密封膠要求具有好的施工工藝性、觸變性,密封性能要好,在后序涂裝工藝處理時(shí),不易被沖洗掉,不污染電泳液,不含有機(jī)硅類物質(zhì)(微量的硅樹脂都可能會(huì)影響電泳漆和面漆的質(zhì)量),不影響點(diǎn)焊的強(qiáng)度,焊接時(shí)不分解有毒氣體或引起金屬銹蝕的物質(zhì),加熱過程中不流淌,固化后彈性要好,附著力要強(qiáng),需耐介質(zhì)、耐老化。

(3)膨脹型防震粘接劑
   汽車車身制造過程中,使用焊接裝配車身覆蓋件的外板與加強(qiáng)梁間、車身駕駛室頂蓋加強(qiáng)梁、發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋加強(qiáng)梁以及行李箱蓋加強(qiáng)梁等與外板的結(jié)合,因蓋板與加強(qiáng)梁間存在一定的縫隙,行車中可能因振動(dòng)而生產(chǎn)噪音,蓋板上的焊點(diǎn)也嚴(yán)重影響外觀的平整性,為此,在焊裝前,將膨脹型防振粘接劑涂布在沖壓薄板與加強(qiáng)梁結(jié)構(gòu)中,經(jīng)油漆烘干工藝時(shí)加熱固化,膠層粘接強(qiáng)度高,受熱膨脹后將加強(qiáng)梁與蓋板緊密結(jié)合成一體,減少或完全取消結(jié)合焊點(diǎn),提高車身外表的美觀性、減弱行車中的振動(dòng)和噪聲。膨脹型防振粘接劑的使用部件如下圖。
膨脹型防震膠粘劑的應(yīng)用部件
    膨脹型防振粘接劑一般為液態(tài)膏狀物,也有膠帶狀的,在車身焊裝過程中,將膠(或膠帶)涂在加強(qiáng)梁上,然后組合焊接。膨脹型防振粘接劑不需單獨(dú)加熱固化,通常在電泳涂裝烘干爐中膨脹、固化,其工藝條件和要求與點(diǎn)焊密封膠相同。

    隨著膠粘劑密封膠技術(shù)發(fā)展,在焊裝工序出現(xiàn)了新型的粘接密封材料:
(1)折邊膠帶(高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)膠帶)
    折邊膠帶隨國外新車型進(jìn)入我國的,主要用于粘接汽車中控門鎖加強(qiáng)件等部位,該部位間隙較大,而糊狀折邊膠不好應(yīng)用。折邊膠帶的剪切強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度等主要參數(shù)與折邊膠相同,可應(yīng)用于間隙較大而需結(jié)構(gòu)粘接的汽車其他部位。

(2)膨脹型點(diǎn)焊密封膠帶
    傳統(tǒng)點(diǎn)焊膠絕大多數(shù)是膏狀物,在施工工藝上有不足之處,需專用機(jī)械涂膠機(jī)或手動(dòng)涂膠槍,施膠量不易控制,施工膠過多會(huì)在點(diǎn)焊或沖壓時(shí)溢出,污染工位,影響生產(chǎn)效率,施膠過少時(shí)易產(chǎn)生縫隙,使密封失敗。膨脹型點(diǎn)焊密封膠帶性能參數(shù)完全達(dá)到了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),解決糊狀點(diǎn)焊膠施工不方便的缺點(diǎn),大大提高了汽車生產(chǎn)效率。

(3)膨脹型減震膠帶
    與點(diǎn)焊膠類似,傳統(tǒng)膨脹膠也是糊狀,用于汽車引擎蓋、車身側(cè)板的填充減震時(shí),由于施膠部位間隙較大,在工序過程中容易將膠料擠出、流掛,導(dǎo)致缺膠而起不到減震效果。膨脹型減震膠帶是采用合成橡膠材料,呈固態(tài),減震效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于糊狀減震材料。

(4)鋼板補(bǔ)強(qiáng)膠片
    隨著汽車向輕量化、高速、節(jié)能方向的發(fā)展,車身鋼板越來越薄,在汽車長期行駛過程中,如旅行車車門拐角經(jīng)常開啟、關(guān)閉受到拉力、撞擊和振動(dòng)等反復(fù)的應(yīng)力作用,會(huì)使該處金屬板產(chǎn)生疲勞,如應(yīng)力能量無法分散、消耗,集中在某些缺陷處(如工藝孔處、拐角處等)易產(chǎn)生裂紋。粘貼補(bǔ)強(qiáng)膠片通過補(bǔ)強(qiáng)膠片中橡膠分子的松弛作用,在受力作用而產(chǎn)生位移和形變時(shí),使應(yīng)力均勻分散,消耗掉外界施加的能量,消除或減弱應(yīng)力能量對(duì)鋼板的影響,增強(qiáng)其抗疲勞性,避免裂紋的產(chǎn)生或阻止其擴(kuò)展。

(5)高膨脹填充物
    為了降低汽車車身整體重量而不降低汽車整體強(qiáng)度,會(huì)將某些加強(qiáng)部位做成空腔結(jié)構(gòu),如車身前風(fēng)擋玻璃兩側(cè)立柱、門立柱等部位,車輛高速行駛時(shí),車外噪音會(huì)進(jìn)入立柱空腔,產(chǎn)生共振導(dǎo)致車廂內(nèi)產(chǎn)生噪音,影響汽車的駕乘舒適性。高膨脹填充物用于填充擋玻璃兩側(cè)前立柱,起到隔絕噪音的作用,根據(jù)形態(tài)可分為糊狀和成型產(chǎn)品,該產(chǎn)品高膨脹、低密度、耐各種前處理液,在車身涂裝過程中能充分固化膨脹,不污染電泳液、面漆。

3.2 車身涂裝工序用膠
   涂裝工藝用膠品種少,但是汽車上用量最多的一類,主要包括焊縫密封膠和抗石擊涂料,都以PVC塑溶膠為基材成份,在性能上各有側(cè)重,工藝上都要求能通過高壓涂膠設(shè)備實(shí)施機(jī)械化涂布或噴涂。

(1)焊縫密封膠
    焊縫密封膠在汽車密封、防漏、防銹方面起至關(guān)重要的作用,焊縫密封的好壞直接影響到車身的密封性和防銹蝕能力,焊縫密封的方法之一涂布點(diǎn)焊密封膠,另一方法是涂布焊縫密封膠密封焊縫。焊縫密封膠主要用于車身焊裝后涂在焊縫上,起到密封、防漏、防銹、填補(bǔ)焊縫、增加車體美觀性的作用。焊縫密封膠要有突出的觸變性,達(dá)到一定厚度時(shí)能保持棱角,不流淌,固化后,膠層有彈性、不開裂、外觀平整,對(duì)中涂和面漆不會(huì)有變色現(xiàn)象。

(2)焊縫密封膠帶
    焊縫密封膠帶是一種預(yù)先成型的帶狀密封材料,隨汽車車身烘烤工序一起固化。在大面積車身焊裝成型工藝中,如果采用密封膠帶覆蓋焊縫,則施工更簡便快捷、外表更美觀、對(duì)環(huán)境無污染等,目前應(yīng)用還較少,但很有發(fā)展前景。

(3)防石擊涂料
    防石擊涂料用于涂裝工序中噴涂在汽車底板上,能緩沖汽車在高速行駛中諸如沙石等對(duì)底板的強(qiáng)力沖擊,能提高底板抗腐蝕能力、延長其使用壽命,能降低車內(nèi)噪音,改善乘客的舒適性,已被汽車廠家廣泛應(yīng)用。

(5)指壓密封膠
    在涂裝工序除了使用粘接密封材料外,還用到指壓密封膠。指壓密封膠用手指涂抹、壓實(shí),主要用于車身焊裝后所形成的較大縫隙、工藝孔的密封以及凹凸不平處的修飾等。
    指壓密封膠要求無毒、無味、不粘手、附著性好,油漆烘干時(shí)一起固化,固化時(shí)不流淌、不收縮,與密封件結(jié)合力好。在客車、越野車、重型卡車等車型中應(yīng)用較多。

3.3 汽車總裝工序用粘接劑密封膠
    汽車內(nèi)飾材料的質(zhì)量是衡量整車舒適性、安全性和華麗性的重要指標(biāo)。汽車內(nèi)飾種類繁多,多為非金屬材料,應(yīng)用場合各異,用膠品種也不同,現(xiàn)就某些重要品種作介紹。

(1)內(nèi)裝飾膠
    用于將軟質(zhì)頂棚貼到車身頂蓋上,增添內(nèi)飾美觀。目前國內(nèi)內(nèi)裝飾膠以溶劑型氯丁膠為主,要求初粘力高,滿足生產(chǎn)線快的節(jié)奏,在汽車庫存及使用過程中,不會(huì)引起頂棚材料產(chǎn)生變冬現(xiàn)象。

(2)丁基密封膠帶
    用于車門內(nèi)板防水膜的粘接密封,主要成份是丁基橡膠和增粘劑,易指壓貼合,與鋼板漆面和防水膜的粘接力強(qiáng),能長期保持粘彈性和密封性。

(3)風(fēng)擋玻璃膠
    如果汽車的車窗玻璃密封性不好,在行車、停放過程中會(huì)漏水、透風(fēng)、漏塵土等。目前有橡膠密封條固定、橡膠密封條一密封膠固定密封、直接粘接劑固定密封三種車窗玻璃的固定密封方式。前兩種方式主要采用丁基類非固化型密封膠對(duì)密封條與車玻璃及窗框的間隙進(jìn)行密封,見圖6;直接粘接密封采用聚氨酯類膠粘劑進(jìn)行粘接。該膠粘劑以聚氨酯為主劑同清潔劑、漆面/玻璃底劑一起使用,剪切強(qiáng)度較高,彈性好,密封性優(yōu)異,將玻璃和車身緊密結(jié)合為一整體,增強(qiáng)車身剛性,提高汽車安全性。見圖7
風(fēng)擋玻璃粘接示意圖
3.4 裝配用膠
    汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、底盤裝配用膠粘劑,主要應(yīng)用于各種平面、孔蓋、管接頭的密封和螺栓的鎖固,可以防止油、水、氣的泄漏和螺栓的松動(dòng),直接影響汽車的正常運(yùn)行,主要有厭氧膠硅酮密封膠
    (1)厭氧膠
操作簡單、室溫固化、固化快、收縮率小、鎖固密封性好、拆卸方便,根據(jù)使用部位的不同,有不同強(qiáng)度的品種。
(2)硅酮密封膠
膠層彈性好、耐油、耐老化、耐腐蝕、操作簡單、可剝離性強(qiáng)、拆卸方便。高分子液態(tài)密封膠可配合墊片使用,半干型粘彈性硅酮膠可取代墊片單獨(dú)使用。

3.5 其他工序用膠
(1)汽車模型用膠
    汽車模型膠主要用于新車型推出前的1:1主模型驗(yàn)證、工藝模型和檢驗(yàn)夾具的制作,代替以前制作這類模型的松木,解決了木質(zhì)模型變形大、精度差、耗材多、不易保管、不易修補(bǔ)等問題。

2)其他特殊工藝用膠
    汽車制造過程中還要用到其它多種膠粘劑,如剎車蹄片膠以改性酚醛樹脂為基材,用于剎車蹄與摩擦片粘接,代替鉚接工藝,粘接強(qiáng)度可靠,降低噪音,延長摩擦片使用壽命;濾芯器生產(chǎn)用的濾芯膠是增強(qiáng)樹指補(bǔ)強(qiáng)的PVC塑溶劑,耐油、耐熱老化,滿足流水線作業(yè)要求;微孔堵漏用的浸滲劑,用于修復(fù)粉末冶金件和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等零件砂眼缺陷;汽車裝配過程用的壓敏膠帶,可以保護(hù)車身不受污染、磕碰,幫助裝配時(shí)零件固持定位;鑄造業(yè)用的合成樹脂粘結(jié)劑,主要有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂及少量改性脲醛樹脂三種,在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋等零件的鑄造工藝上應(yīng)用廣泛。


  • 源頭工廠

    現(xiàn)貨批發(fā),定制生產(chǎn)
  • 專業(yè)團(tuán)隊(duì)

    專業(yè)、創(chuàng)新、高效
  • 品質(zhì)保障

    產(chǎn)品實(shí)惠,品質(zhì)有保證
  • 優(yōu)質(zhì)服務(wù)

    信譽(yù)至上、真誠服務(wù)