密封胶在汽车工业上的应用

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汽车玻璃的粘接密封属于汽车安全结构, 玻璃 装配质量如何将直接影响到整车的安全性。因此, 在装配、维修过程中必须了解密封胶的性能, 并严 格按照施工工艺要求进行操作, 使粘接结构达到应 有的强度, 避免由此引发的质量和安全事故。
三、密封胶在汽车维修中的应用
20Байду номын сангаас7 年11 月 中国设备工程
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技术交流
各种不同基质的物体牢固地结合, 例如上过油的铁 质部件等。在设计新型汽车箱体的过程中, BETABRACE 加 强 胶 的 使 用 能 够 让 车 型 设 计 师 们 在 不降低强度的前提下,考虑削减钢体板材的厚度。 BETABRACE加强胶实际使用时, 是一种三层的复 合材料: 表面一层是布纹的玻璃纸, 中间一层是有 玻璃纤维骨架材料的黏性的高聚物体, 最下层则是 防粘纸。这种复合材料可根据需要制成各种几何尺 寸和形状以供选用。其使用简便, 只需揭去防粘 纸, 贴于需要部位即可。其胶质经过烤漆工序后会 凝结变硬, 从而产生很好的增强、补强的作用。一 般来说, 补强后的强度为加强前材料强度的数百 倍 。 加 强 胶 BETABRACE 有 高 温 及 中 等 温 度 凝 结 两 种配方; 另外还有一种可膨胀的产品, 这种产品的 聚合胶粘物会在其凝结之时产生膨胀。
4. 密封胶已固化时玻璃的更换。在汽车制造厂 或修理厂, 对已粘接牢固的破碎玻璃进行更换是不 容易的, 不仅工艺要求较高, 而且要确保更换玻璃 的安全性。更换玻璃的步骤是: 先将玻璃装饰条拆 下, 用打孔器在已固化的胶层上打一个小洞, 将一 长 约40cm的 钢 丝 穿 入 洞 中 , 用 力 在 内 外 两 侧 拉 动 钢 丝 把 已 固 化 的 胶 层 修 平 , 只 留 下2~3 mm厚 的 胶 层, 再用汽油将表面清洗、晾干后, 涂上漆面底 胶。车窗玻璃则按前述工艺处理, 涂密封胶后装 配。
2. 密封胶。 在汽车维修中, 密封方面有其特殊 性。因为大部分的结合面经使用和拆卸后, 都发生 不同程度的变形和损坏, 使得密封防漏增大了难 度, 使“三漏”问题在汽车修理行业中显得特别突 出。有的部位因为所处位置和压力较高等关系, 漏 油故障发生率一直很高, 成了提高质量的一大难 题。如发动机的气门室侧盖处于侧面位置, 内部又 有气体压力的作用, 加之侧盖为铁皮件易变形, 且 其结构采用中间螺栓紧固等诸多因素, 使该部位的 漏油问题显得特别突出。
3. 密封胶未固化时玻璃的返修、更换。当单组 分聚氨酯玻璃密封胶尚未固化时, 若发现玻璃出现 碎裂等问题, 要马上将玻璃取下, 然后用刮刀将残 留在车身窗框上的余胶刮平, 并避免油污、灰尘等 的污染。在新玻璃上按前述工艺清洗、涂底胶和密 封胶后, 将其装配到已固化并刮平的残胶表面即 可。如果要使用拆下的车窗玻璃, 必须先用刀将玻 璃上的余胶全部清除, 再用甲乙酮擦洗, 直至玻璃 表面洁净时, 方可进行粘接。
在螺纹间仍有一定的缝隙, 少量的泄漏仍可发生。 尤其是在一些高压部位, 防漏的问题很突出。加铜 垫或涂铅油的旧方法效果不理想, 而使用厌氧胶可 以解决此问题。
几种常 见 车 用 密 封 胶 的 性 能 及 适 用 范 围 见 表1。
表1 几种常见车用密封胶的性能及适用范围
胶种 状态
性能
适用范围
W- 1 液态 密封胶
接结构的强度及耐老化性能。底胶涂敷应均匀, 不 露底, 无明显刷痕, 且涂敷不宜过厚 (一般为5~ 20mm); 涂密封胶后需晾置1min以上才能粘接。如 果 车 窗 玻 璃 涂 敷 底 胶 后24h内 没 有 进 行 粘 接 装 配 , 则需重新涂底胶。试验表明, 未涂底胶的车窗玻 璃, 经过两年曝晒之后, 其密封粘接强度将大幅度 降低, 会出现胶从玻璃表面自然剥离的现象, 这对 整车的安全性形成了极大的隐患。而涂敷了玻璃底 胶的车窗玻璃, 曝晒后粘接强度几乎没有下降。
根据汽车制造厂家的设备情况和产量, 单组 分聚氨酯胶可用机械涂胶泵、气动涂胶枪或手动挤 胶枪来涂敷。挤出胶条的大小、外形和轨迹应依据 每辆车的特征而定, 以避免其从缝隙中泄漏或溢 出。涂敷后的玻璃必须在5min内安装完毕, 以免因 晾置时间过长引起胶层表面硬化而影响粘接强度。 在更换大包装的玻璃胶时, 应依据包装上的作业指 导进行操作, 防止空气进入引起胶面结皮, 导致施 工质量下降。
维护与修理
1. 乐泰胶。平面之间由于粗糙度、平面度的影 响, 不可能完全接触, 因而会有间隙。为补偿平面 间隙, 一般采用预制的固体衬垫如压力设定旋钮, 调整至规定的测试压力。用传统的机械锁固方法防 止螺纹紧固件的松动效果不理想, 且成本太高, 最 经济有效的方法是采用乐泰胶化学锁固。螺栓松动 的主要原因是横向振动, 乐泰螺纹锁固胶不仅能有 效防止机械振动引起的松动, 而且还能防止螺纹间 隙造成的渗漏。乐泰螺纹锁固胶有多种型号, 强 度、黏度、固化速度各不相同。合理选用乐泰锁固 胶, 既能防止松动、渗漏、腐蚀, 又能方便拆卸。 乐泰螺纹锁固胶中等强度、耐温150℃、黏度适中, 用于M6~M20螺纹的锁固与密封, 具有一定的润滑 性, 能保护螺栓不生锈, 此胶还可用于汽缸盖螺 栓、连杆螺栓螺母、主轴承盖螺栓、曲轴飞轮连接 螺栓、差速器壳紧固螺栓等部位防松动。
4. 结构胶BETAMATE。在过去的20多年中, 结 构胶被汽车制造厂商广泛地用来取代熔焊接和机械 零件结构以减小其比重, 其粘接对象包括复合塑料 以及金属材料。它不仅能粘接各种结构元件, 而且 有密封功能。该优点是传统的机械铆接、焊接工艺 所不具备的。
5. 聚氨酯泡沫BETACORENVH。针对汽车制造 商生产低噪声、舒适汽车的需要, 埃塞克斯化学特 种制品公司研制出了BETACORENVH泡沫剂。这种 聚氨酯泡沫产品可用于车身结构的降噪、减震。车 身构件中的一些中空结构, 往往会引起空气的共 鸣、从而产生噪声。在这些中空结构中填充以紧密
对 0.11mm间 隙 , 在
160℃温 度 时 , 可 密 封 适 于 接 触 油 、 1 094kPa 气 压 , 若 温 空气介质的螺纹 稠胶状 度 、 气 压 降 低 , 密 封 及平面密封, 耐 间 隙 将 稍 大 一 些 。 不 水性稍差
干型
适于接触油、
G- 1
对 0.1mm 间 隙 , 在 空气介质的要求
二、玻璃密封胶在汽车生产中的应用 过去, 汽车车窗玻璃的装配是用丁基橡胶密封 条将玻璃镶嵌于车身的窗框上。这种装配方法不仅 工作量大, 而且玻璃易脱落。20世纪70年代中期, 美国汽车制造业开始采用单组分湿气固化型聚氨酯 粘接密封胶来粘接车窗玻璃, 它的粘接强度高、弹 性好、耐老化、耐各种有机溶剂, 施工工艺也比较 简便。此工艺还可提高车体的密封性、刚性及抗扭 曲能力, 并可减轻车身自重, 现已被广泛采用。 1. 单组分聚氨酯玻璃密封胶固化机理。单组分 聚氨酯玻璃密封胶是一种反应型密封胶, 在其主体 材料中含有端异氰酸酯基团, 能在室温下与空气中 的水分进行反应, 形成高强度弹性体。密封胶作用 于缝隙中, 涂层较厚, 因此单组分聚氨酯玻璃密封 胶的固化受水分在胶体中渗透速率的影响。通常是 表层先凝胶, 再缓慢地扩展到内层, 要达到完全固 化一般需数天甚至数周时间。若在较高的温度下进 一步固化, 可达到最大的强度和硬度。 2. 车窗玻璃的密封工艺。由于单组分聚氨酯胶 是吸湿反应型粘接密封胶, 它的施工及固化对环境 有 特 殊 的 要 求 , 通 常 以 温 度 18~40℃ , 相 对 湿 度 55%~65%为 宜 。 温 度 和 湿 度 太 低 , 会 降 低 胶 的 固 化反应速度; 而当温度和湿度过高时, 固化反应速 度快, 可能出现气泡而降低粘接强度和密封效果。 单组分聚氨酯粘接密封胶通常要与配套的清洗剂、 玻璃底胶、漆面底胶等配合使用, 以改善粘接强度 和耐老化性能。各种底胶不仅要与单组分聚氨酯胶 之间有牢固的结合力 (形成化学键), 还应与被粘物 表面有良好的粘附性, 因为它在被粘物与密封胶间 起桥梁作用。施工前, 玻璃底胶 (或漆面底胶) 应 在振动台上沿水平方向 充 分 振 荡 (一 般 在15min以 上), 以使其所含的碳黑充分分散, 否则会影响粘
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维护与修理
技术交流
的泡沫, 就会使上述问题得到解决, 这种泡沫有高 密度和低密度之分。低密度的泡沫可用来注填汽车 构件中的一些坑洞。当低密度的泡沫注入到坑洞之 后, 其液体混合物便会迅速膨胀, 膨胀后泡沫的体 积可达其初始体积的40倍, 最后便形成一层固化的 泡 沫 层 。 这 个 过 程 可 在 短 短 的 15min 内 完 成 。 而 高 密度的泡沫则用于车身重要结构件 ( 如梁、柱) 的 补强。其缓速膨胀的特点能使注入的液体混合物有 足够的时间流经并填满中空结构。它膨胀之后的体 积只为其初始体积的10倍左右, 经过30min, 就会 完全固化。
液态 稠胶状 300℃温 度 时 , 可 密 封 耐高温的螺纹及
密封胶
密封胶又称液体密封垫, 与固体密封 ( 如钢 垫、纸垫等) 相比, 具有使用方便、密封性好的优 点, 因此被广泛应用于汽车工业。
一、常见的车用密封胶 1. 玻璃胶BETASEAL。可用来粘接汽车上的挡 风玻璃和后视窗, 使其能同车身牢靠地粘成一体。 玻璃胶的使用完全摒弃了传统玻璃安装的落后手 段, 使得玻璃配套工作容易操作且自动化程度也有 很大提高。另外玻璃胶还具有强度好、富于弹性、 抗压抗震等性能。 2. 密封胶BETAGVARD。聚氯乙烯为基质的汽 车涂料密封胶, 它分为可上色型和非上色型两种。 其主要作用是保持整个车体的密封, 隔绝外界的潮 气、灰尘及烟雾。另外此种密封胶还有防腐、隔 声 、 美 化 车 型 的 作 用 。 BETAGVARD可 上 色 型 密 封 胶能应用于低温和高温烤漆工序中, 涂刷于密封外 部可见的缝隙, 而其本身不会沾染已干了的面漆。 非上色型密封胶可用于填补汽车车体内部的缝隙, 或者涂刷于车身底盘防腐。另外这种非上色型密封 胶 要 比 传 统 的 聚 氯 乙 烯 型 密 封 胶 重 量 轻 65% 以 上 , 这就为减轻整车的重量起到了一定的作用。 3.加 强 胶BETABRACE。 可 用 来 加 强 汽 车 工 业 所属的金属板和热固性塑料板材。它还可在汽车构 件的接合部位、车缝、车门、车内地板以及行李车 箱等处使用, 以防止变形、弯曲的发生。另外, BETABRACE加强胶还具有缓冲颤动的作用, 广泛 用于车体内壁的装饰材料。这种加强粘合材料能同
厌氧密封胶有良好的防松作用, 完全可以取代 弹簧垫圈和平垫圈。在汽车维修中, 所有的螺栓防 松都可使用厌氧胶。尤其是在一些关键部位的螺栓 使用, 更能充分发挥其独特的作用。如发动机上的 连杆螺栓, 由于其经受往复的强力冲击载荷, 连杆 螺栓的防松问题非常突出, 使用厌氧胶可解决此问
题。 厌氧密封胶还可以密封防漏。螺栓拧紧后,
27l、277乐泰胶螺纹锁固强度高, 适用于M36 以下螺栓的永久锁固, 采用乐泰平面密封胶可取代 传统固体衬垫, 其不含溶剂, 固化后不收缩, 可使 两平面完全接触, 同时还耐压、耐溶剂、耐老化、 耐振动, 提高了连接部位的机械强度和承载能力。
使用乐泰胶前, 应去除粘接面上的油污和杂 质, 保证接合面清洁, 较难粘合部件可打磨出坡 口。根据部位、材质、配合间隙的不同, 选择相应 胶种和型号。另外乐泰胶在一定的温度范围之内才 能有效, 温度过高或过低都会失效, 应根据工作环 境温度选择胶的品种。
技术交流
文章编号: 1671- 0711 ( 2007) 11- 0046- 03
维护与修理
密封胶在汽车工业上的应用
刘波
( 东风商用车公司重型车厂, 湖北 十堰 442000)
摘 要: 介绍几种常见的车用密封胶, 分析了密封胶在汽车生产和汽车维修中的应用情况。 关键词: 车用密封胶; 汽车维修; 汽车生产; 应用 中图分类号: TG49 文献标识码: B
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