膠粘劑密封膠在汽車(chē)制造過(guò)程中雖然只是輔助工藝材料,但是由于這類(lèi)材料的應(yīng)用可以簡(jiǎn)化汽車(chē)生產(chǎn)工藝,節(jié)省材料的使用量,增加零件的強(qiáng)度,尤其在防震、隔熱、防腐、防銹、防松、防漏、降低噪聲、減輕自重、提高汽車(chē)的舒適性和安全性等方面有著特殊的作用,膠粘劑密封膠已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的工藝材料。我國(guó)汽車(chē)膠粘劑密封膠行業(yè)發(fā)展歷程:
20世紀(jì)50中期:隨著中國(guó)第一汽車(chē)制造廠在吉林省長(zhǎng)春市的落成,我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)從卡車(chē)起步進(jìn)入了汽車(chē)制造工業(yè)時(shí)代。由于當(dāng)時(shí)沿用蘇聯(lián)的設(shè)計(jì),技術(shù)相對(duì)落后,新材料應(yīng)用幾乎空白。粘接密封技術(shù)在汽車(chē)上的應(yīng)用處于很低的水平,表現(xiàn)為種類(lèi)少、用量少、技術(shù)含量低。
20世紀(jì)80年代中期以前:汽車(chē)行業(yè)用的膠粘劑密封膠品種屈指可數(shù),這些低技術(shù)含量膠種的使用,既不能保證汽車(chē)產(chǎn)品的質(zhì)量,還給環(huán)境和人體帶來(lái)危害。而車(chē)身焊裝則無(wú)用膠設(shè)計(jì)要求,也無(wú)可應(yīng)用的膠粘劑密封膠品種。20世紀(jì)80年代中后期:我國(guó)汽車(chē)工業(yè)相繼從國(guó)外引進(jìn)整車(chē)和關(guān)鍵零部件制造技術(shù)近70項(xiàng),汽車(chē)工業(yè)出現(xiàn)了勃勃生機(jī)的發(fā)展。與此同時(shí),也促進(jìn)了我國(guó)汽車(chē)膠粘劑密封膠行業(yè)的發(fā)展。1988年?yáng)|方汽車(chē)公司引進(jìn)日產(chǎn)車(chē)身生產(chǎn)技術(shù),涉及10多種國(guó)內(nèi)沒(méi)用過(guò)的膠粘劑密封膠新品種。東風(fēng)汽車(chē)公司和北京航空材料研究所航天部襄樊42研究所等研究單位合作,實(shí)現(xiàn)了引進(jìn)車(chē)型所需膠粘劑密封膠的國(guó)產(chǎn)化,滿(mǎn)足了新車(chē)型的生產(chǎn)需求。同時(shí)期,上海大眾、一汽大眾、天津夏利、北京切諾基、南起依維柯等引進(jìn)的車(chē)型,同樣對(duì)汽車(chē)膠提出了開(kāi)發(fā)應(yīng)用需求。在此期間,我國(guó)汽車(chē)膠粘劑密封膠產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)快速成長(zhǎng)期。
20世紀(jì)90年代:伴隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段,對(duì)汽車(chē)膠粘劑密封膠行業(yè)提出了新的要求并帶來(lái)了發(fā)展機(jī)遇。當(dāng)前階段,我國(guó)汽車(chē)膠粘劑密封膠產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用向著高性能、多品種、系列化和專(zhuān)業(yè)化方向發(fā)展,汽車(chē)膠粘劑密封膠行業(yè)進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展階段。
進(jìn)入新世紀(jì):國(guó)內(nèi)汽車(chē)在打造品牌的過(guò)程中,滿(mǎn)足環(huán)保法規(guī)的汽車(chē)膠粘劑密封膠的開(kāi)發(fā)應(yīng)用已成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。輕質(zhì)金屬、復(fù)合材料和塑料等新材料在汽車(chē)上的應(yīng)用使得汽車(chē)膠粘劑密封膠用量持續(xù)增長(zhǎng)(品種已達(dá)數(shù)十種,單車(chē)的用膠量可達(dá)20-40kg),其中汽車(chē)內(nèi)飾件用膠是膠粘劑用量迅速增長(zhǎng)的一個(gè)很大的領(lǐng)域。
我國(guó)汽車(chē)膠粘劑密封膠行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀目前,就我國(guó)汽車(chē)行業(yè)來(lái)說(shuō),汽車(chē)膠粘劑密封膠的應(yīng)用,無(wú)論是用膠品種,還是使用部位以及單車(chē)平均用量均已接近世界先進(jìn)水平。但是還應(yīng)當(dāng)看到,國(guó)產(chǎn)膠粘劑密封膠品種雖然發(fā)展很快,但仍未完全滿(mǎn)足汽車(chē)工業(yè)使用的特殊要求。其表現(xiàn)是膠粘劑密封膠的性能尚有差距,質(zhì)量不夠穩(wěn)定,產(chǎn)品沒(méi)有形成系列化、標(biāo)準(zhǔn)化,部分品種和原材料還需要進(jìn)口。此外,國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)對(duì)汽車(chē)工業(yè)所需的涂膠設(shè)備的研制還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于汽車(chē)膠粘劑品種的開(kāi)發(fā),在某種程度上制約了優(yōu)異的推廣應(yīng)用和良好的性能體驗(yàn).
現(xiàn)代汽車(chē)是用膠水粘出來(lái)的?這樣說(shuō)肯定有很多朋友不信,其實(shí)智能化制造單元和機(jī)器人,機(jī)器手的大范圍應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了柔性化生產(chǎn)線,傳統(tǒng)的鉚接工藝,焊接工藝,螺紋連接,鈑金組合等等,因?yàn)槠?chē)減重,材料輕薄化之后越來(lái)越難以實(shí)現(xiàn)整體密封和汽車(chē)美學(xué)的要求,而汽車(chē)膠粘劑,汽車(chē)密封膠的出現(xiàn)就很好的解決了密封膠,靜音,組裝,傳統(tǒng)加工工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的難題,可以很簡(jiǎn)單的說(shuō),現(xiàn)在的機(jī)械工業(yè),汽車(chē)工業(yè)基本上離不開(kāi)膠粘劑和膠水的作用。
如果我們把汽車(chē)上所有的零部件以及覆蓋件全都拆下來(lái),露出來(lái)的金屬框架就是汽車(chē)的白車(chē)身。它看起來(lái)好像是一個(gè)整體,其實(shí)是由300~500個(gè)薄鋼板沖壓成各種形狀后,再焊接起來(lái)的。但是焊接并不是所有的焊縫都完全填滿(mǎn),那樣費(fèi)時(shí)費(fèi)力成本高,焊接過(guò)程還不好控制,焊接后車(chē)身變形也大,所以一般的白車(chē)身制造不采用滿(mǎn)焊的工藝,而是點(diǎn)焊。在兩個(gè)金屬?zèng)_壓件連接處用焊機(jī)焊幾個(gè)點(diǎn)就可以了,既能保證連接強(qiáng)度,又省時(shí)省力,節(jié)約成本。一般汽車(chē)的白車(chē)身上大約有3000~6000個(gè)焊點(diǎn)。
但是這樣的焊接方式有一個(gè)“后遺癥”,由于是點(diǎn)焊,兩個(gè)鈑金件只 依靠幾個(gè)焊點(diǎn)連接,這樣在連接處就會(huì)有大量的縫隙存在,外界的空氣、水、灰塵等就會(huì)通過(guò)這些縫隙進(jìn)入車(chē)內(nèi),造成車(chē)內(nèi)污染;此外,這些縫隙互相摩擦、碰撞,空氣流過(guò)這些縫隙時(shí)共振,還會(huì)增加汽車(chē)噪音,嚴(yán)重降低汽車(chē)的NVH性能。所以,必須采取措施將這些焊縫密封起來(lái),提高車(chē)身密封性能。
如何密封呢?汽車(chē)工程師想到的方法就是使用各種膠粘劑,也就是我們俗稱(chēng)的密封膠。將膠粘劑涂抹在將要連接的兩個(gè)零部件之間,利用膠粘劑在固體表面的粘合力,將同種或者不同種的材料牢固的連接在一起,并且在相互連接的表面形成連續(xù)的密封面,這樣就可以阻止外界有害物質(zhì)的侵入,提高了車(chē)身的密封性能。此外,利用膠粘方法,還可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝、節(jié)省材料使用、增強(qiáng)零部件的強(qiáng)度,對(duì)車(chē)身還有減振、降噪、隔熱、防腐、防銹等作用,有利于提高車(chē)身的安全性以及乘坐舒適性,可以有效的提高汽車(chē)的NVH水平。
那么這些膠都有哪些種類(lèi)呢?它們都應(yīng)用在哪里呢?又是如何應(yīng)用的呢?大家知道,汽車(chē)的制造過(guò)程分為四大工藝:沖壓、焊裝、涂裝、總裝。除了沖壓工藝之外,其它的幾道工藝,都需要用到不同種類(lèi)的膠粘劑。一輛車(chē)上總的用膠量一般在15~20公斤左右。下面我們分別來(lái)說(shuō)說(shuō)在各道工藝中的用膠情況。
一、焊裝:在焊裝工藝中,一般要用到折邊膠、點(diǎn)焊密封膠、膨脹膠、隔振膠以及結(jié)構(gòu)膠。
1、折邊膠:折邊膠主要應(yīng)用在車(chē)門(mén)、引擎蓋、后備箱蓋等部位,這些部位的邊緣處需要包邊處理,如果使用焊接,會(huì)出現(xiàn)凹坑,影響外觀質(zhì)量。而使用折邊膠粘結(jié),就可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題。二手車(chē)販子在收車(chē)時(shí)都會(huì)看這個(gè)部位的涂膠狀態(tài),以此來(lái)判斷這個(gè)部件是否是原廠的。
2、點(diǎn)焊密封件:點(diǎn)焊密封件主要應(yīng)用在各鈑金件連接處。在兩個(gè)鈑金件連接的地方,預(yù)先涂抹上一層密封膠,然后再焊接,這樣在焊接完之后焊縫自然就密封了。
3、膨脹膠:膨脹膠主要應(yīng)用在車(chē)身各空腔部位,比如車(chē)門(mén)、引擎蓋、A、B、C柱等。白車(chē)身制造完成后會(huì)有很多空腔部位,這些部位如果不填充的話,就會(huì)形成空腔效應(yīng),導(dǎo)致汽車(chē)共振或者異響。把膨脹膠注入這些空腔里面,在內(nèi)外板之間構(gòu)成支撐,就可以很好的減弱空腔效應(yīng)。
4、隔振膠:隔振膠主要應(yīng)用在車(chē)門(mén)內(nèi)側(cè)、頂蓋、側(cè)圍外板內(nèi)側(cè)等部位。這些部位的特點(diǎn)是金屬面板面積大,強(qiáng)度低,很容易發(fā)生振動(dòng)。將隔振膠粘貼在這些部位,就可以很好的提高鋼板的強(qiáng)度,降低共振頻率,起到減振、降噪的作用。
5、結(jié)構(gòu)膠:結(jié)構(gòu)膠主要應(yīng)用在某些不能焊接的結(jié)構(gòu)件上,比如外板和外板加強(qiáng)件之間的連接,如果使用電焊會(huì)影響表面質(zhì)量,用膠粘就非常完美。結(jié)構(gòu)膠的粘接強(qiáng)度比較大,甚至有些鋁合金車(chē)體完全是用結(jié)構(gòu)膠粘起來(lái)的。
二、涂裝:在涂裝工藝中,一般要用到焊縫密封膠、PVC抗石擊涂料、空腔注蠟等。這道工序設(shè)置在白車(chē)身磷化、電泳之后,涂裝之前。
1、焊縫密封膠:焊縫密封膠主要應(yīng)用在各鈑金件之間的焊縫處。在白車(chē)身焊接完成后,各鈑金件之間仍然會(huì)有很大的縫隙,同時(shí)也有很多棱角、孔洞等。焊縫密封膠涂抹在這些部位,將焊縫完全密封,將棱角、孔洞等堵塞,這樣就可以大幅度的提高車(chē)身的密封性能,提高車(chē)身的NVH水平。我們?cè)谄?chē)發(fā)動(dòng)機(jī)艙、后備箱、輪拱等部位看到的像硅膠一樣的痕跡,主要就是這種焊縫密封膠。
2、PVC抗石擊涂料:PVC抗石擊涂料主要應(yīng)用在車(chē)身地板下面以及輪拱里面。我們俗稱(chēng)的“底盤(pán)裝甲”就是PVC抗石擊涂料的一種。它可以防止汽車(chē)在行駛過(guò)程中石子對(duì)車(chē)身地板及輪拱的擊打損傷,同時(shí)也有防腐蝕、防水、密封、降噪的作用。
三、總裝:在總裝工藝中,主要應(yīng)用的膠就是玻璃膠。汽車(chē)的前后風(fēng)擋、側(cè)面三角窗等部位的玻璃,都是用膠粘接在上面的。
以上就是汽車(chē)生產(chǎn)制造過(guò)程中使用的主要膠粘劑。涂膠是汽車(chē)制造過(guò)程中非常重要的一環(huán),極大的影響汽車(chē)的振動(dòng)、噪音以及NVH水平。在現(xiàn)在的汽車(chē)制造工藝中,涂膠一般都是由機(jī)械手自動(dòng)完成的,只有個(gè)別機(jī)械手夠不到的部位,才由人工涂膠。一般來(lái)說(shuō),原廠的汽車(chē)涂膠都是非常規(guī)整、完美的,看起來(lái)非常的漂亮,特別是大眾汽車(chē),涂膠工藝堪稱(chēng)完美,各部位涂抹的密封膠非常均勻、規(guī)整。不過(guò)也有些車(chē)企的涂膠工藝比較差,膠涂抹的非常難看,比如豐田等。如果汽車(chē)后期發(fā)生事故,經(jīng)過(guò)了鈑金維修,涂抹的膠一般都沒(méi)有原廠的好看,這也是判斷一輛車(chē)是否發(fā)生事故的一個(gè)依據(jù)。