胶粘剂在汽车制造业中的应用

胶粘剂在汽车制造业中的应用

随着汽车制造技术的发展及对其性能要求的不断提高，胶粘剂已成为汽车生产所必需的一类重要辅助材料，应用越来越广泛。粘接技术在汽车制造工业中不仅有增强汽车结构、紧固防锈、隔热减振和内外装饰的作用，还可代替某些部件的焊接、铆接等传统工艺，实现相同或不同材料之间的连接，简化生产工序，优化产品结构。在汽车向轻量化、高速节能、延长寿命和提高性能方向发展的道路上，胶粘剂密封胶的作用越来越重要。

汽车制造大体上可能分为车身的制造、发动机及底盘的制造、总装配等，如下图所示。汽车车身的制造过程中焊装工序、涂装工序、总装工序、装配工序都需用到胶粘剂密封胶，同时汽车前期研发用材料、特殊工艺也需用胶。

一、汽车车身制造

车身是汽车总体的重要组成部分。一般，载重汽车的车身是驾驶室(包括车前板制件即车头部分)、货箱及车架。大客车和轿车车身有些有车架，有些没有车架，车底板就起车架的作用。

车身的制造主要有以下几道工序：

1、车身的冲压

该工序主要通过压力机上的模具，金属板材在其压力下冲压成形为车身零部件。

2、车身的装配与焊接

目前车身一般采用接触点焊的装焊方式，分双边点焊和单边点焊，接触点焊是用电极压力将焊接件紧密接触，利用电流流经焊件时所产生的电阻热加热焊接件，使焊接点熔合在一起。

3、车身的涂装

焊接组装完成后的车身壳体要进行涂装，涂装主要是起防锈、防腐、延长车身寿命和装饰的作用。车身涂装要经过以下工序：

前处理→干燥→电泳底漆→干燥→涂密封胶→涂防石击材料→干燥→辅放隔垫

阻尼板→涂中涂层→打磨→涂面漆→干燥

二、胶粘剂的应用

1、汽车用胶粘剂、密封胶选用原则

汽车是批量、流水线生产，此外，汽车作为交通运输工具在各种路况、

气候下行驶，因此，汽车用胶粘剂、密封胶必须充分满足和适应汽车制造的生产工艺，大批量、流水线生产及应用性能要求。具体要求见下表。

2、胶粘剂在汽车上的主要应用部位

如图所示：

1.车灯胶；

2.发动机罩减震胶；

3.发动机变速器密封、锁紧；

4.车窗粘接、密封；

5.顶棚粘接；

6.隔热材料粘接；

7.顶盖流水槽密封；

8.行李箱内衬粘接；

9.内饰粘接；10.防震粘接剂：1l.车外装饰条粘接；12.车底防石击涂料：13.点焊密封胶；14.刹车蹄片粘接

3、应用在汽车车身上的胶粘剂密封胶

应用车身上的胶粘剂、密封胶主要有折边胶、点焊密封胶、减震胶、焊缝密封胶、抗石击涂料、指压胶、内饰胶、风挡玻璃胶、丁基密封胶、厌氧胶、硅酮密封胶等。

3.1 车身焊装工序用胶

车身焊装是车身制造的重要工序，在车身钣金搭接处涂敷密封胶能够提

高车身的密封性、防锈蚀性，减轻振动。胶粘剂在车身装配中的应用即以粘接替代点焊或部分替代点焊。在焊装线使用的粘接剂、密封胶，除需具备汽车用胶的一般性能外，还需对涂装工艺不产生不良影响，能承受涂装前处理工艺的冲洗，不污染电泳液及涂层质量。目前焊装工序的胶粘剂密封胶有三类：

（1）折边胶

通常将内、外盖板折边后点焊连接汽车的车门、发动机罩盖和行李箱盖板等部件，这种工艺使车身表面增添了许多因焊接而形成的凹坑，严重影响了车身的外观。为此，国外从70年代开始用粘接取代点焊来生产汽车车门、发动机罩和行李箱盖的折边结构，所用的粘接剂称为折边胶。如下图所示

以粘接代替焊接制造汽车折边部件应用前景十分广泛，除了车门、发动机罩、行李箱盖以外，也可用于其它侧围折边部位。

（2）点焊密封胶

汽车车身由若干块钢板焊接而成，不可避免的会存在焊缝，焊缝处密封性的好坏会直接影响到车身的质量和耐锈蚀能力，是整车一项十分重要的性能技术指标。汽车制造时，如果各钣金件连接处的缝隙没有密封好，汽车在行驶中必会出现漏水、透风和漏尘现象，严重的可使焊缝处钢板锈蚀，使钢板过早穿孔，加速车辆的报废。汽车制造业现在通用的焊缝密封方法是涂布点焊密封胶。可分为膨胀型和非膨胀型两大类，使用工艺如下：冲压件在焊装前，将密封胶涂敷在冲压件结合处的单板上，再将两板合拢点焊，在电泳漆、中涂面漆等烘烤工序中一块固化。

汽车生产用的点焊密封胶要求具有好的施工工艺性、触变性，密封性能要好，在后序涂装工艺处理时，不易被冲洗掉，不污染电泳液，不含有机硅类物质（微量的硅树脂都可能会影响电泳漆和面漆的质量），不影响点焊的强度，焊接时不分解有毒气体或引起金属锈蚀的物质，加热过程中不流淌，固化后弹性要好，附着力要强，需耐介质、耐老化。

（3）膨胀型防震粘接剂

汽车车身制造过程中，使用焊接装配车身覆盖件的外板与加强梁间、车身驾驶室顶盖加强梁、发动机罩盖加强梁以及行李箱盖加强梁等与外板的结合，因盖板与加强梁间存在一定的缝隙，行车中可能因振动而生产噪音，盖板上的焊点也严重影响外观的平整性，为此，在焊装前，将膨胀型防振粘接剂涂布在冲压薄板与加强梁结构中，经油漆烘干工艺时加热固化，胶层粘接强度高，受热膨胀后

将加强梁与盖板紧密结合成一体，减少或完全取消结合焊点，提高车身外表的美观性、减弱行车中的振动和噪声。膨胀型防振粘接剂的使用部件如下图。

膨胀型防振粘接剂一般为液态膏状物，也有胶带状的，在车身焊装过程中，将胶(或胶带)涂在加强梁上，然后组合焊接。膨胀型防振粘接剂不需单独加热固化，通常在电泳涂装烘干炉中膨胀、固化，其工艺条件和要求与点焊密封胶相同。

随着胶粘剂密封胶技术发展，在焊装工序出现了新型的粘接密封材料：（1）折边胶带(高强度结构胶带)

折边胶带随国外新车型进入我国的，主要用于粘接汽车中控门锁加强件等部位，该部位间隙较大，而糊状折边胶不好应用。折边胶带的剪切强度、剥离强度等主要参数与折边胶相同，可应用于间隙较大而需结构粘接的汽车其他部位。

（2）膨胀型点焊密封胶带

传统点焊胶绝大多数是膏状物，在施工工艺上有不足之处，需专用机械涂胶机或手动涂胶枪，施胶量不易控制，施工胶过多会在点焊或冲压时溢出，污染工位，影响生产效率，施胶过少时易产生缝隙，使密封失败。膨胀型点焊密封胶带性能参数完全达到了技术标准，解决糊状点焊胶施工不方便的缺点，大大提高了汽车生产效率。

（3）膨胀型减震胶带

与点焊胶类似，传统膨胀胶也是糊状，用于汽车引擎盖、车身侧板的填充减震时，由于施胶部位间隙较大，在工序过程中容易将胶料挤出、流挂，导致缺胶而起不到减震效果。膨胀型减震胶带是采用合成橡胶材料，呈固态，减震效果远远优于糊状减震材料。

（4）钢板补强胶片

随着汽车向轻量化、高速、节能方向的发展，车身钢板越来越薄，在汽车长期行驶过程中，如旅行车车门拐角经常开启、关闭受到拉力、撞击和振动等反复的应力作用，会使该处金属板产生疲劳，如应力能量无法分散、消耗，集中在某些缺陷处(如工艺孔处、拐角处等)易产生裂纹。粘贴补强胶片通过补强胶片中橡胶分子的松弛作用，在受力作用而产生位移和形变时，使应力均匀分散，消耗掉外界施加的能量，消除或减弱应力能量对钢板的影响，增强其抗疲劳性，避免裂纹的产生或阻止其扩展。