这项汽车制造工艺很少被提到,但大大影响到了你的爱车

2019年9月24日10:25:35 评论 44

汽车白车身,也就是完成了焊接但未进行涂装的车身,关于它我们往往讨论的是焊接工艺,比如大名鼎鼎的激光焊接、作为基石的点焊以及铆焊、螺柱焊、气保焊等辅助焊接工艺。

但很少有人提及但同样重要的涂胶工艺。

l 胶接技术带来的直接好处

随着汽车轻量化的兴起,传统的焊接工艺受到了很大的冲击,其中就包括胶接技术这头猛虎。以白车身焊点数举例,车身焊点数为4000多个的时代已经逐渐远去了,如今普通轿车焊点数也就3000个左右。

焊点数大大降低,胶接技术的采用功不可没,要知道焊点数减少能够有效提高生产效率、降低能耗以及一定程度上降低车身重量。

胶接技术在新材料的拼接上起到了举足轻重的作用,特别是在碳纤维材料的拼接上。比如由碳纤维打造车身的宝马i系列电动车,厂商用编织、成型、胶接工艺取代了传统的冲压、焊接工艺,其中在车身胶合上使用了长达150多米的胶水来完成。

使用了BETAFORCE™复合材料结构胶注射粘接技术的全新宝马7系则是又一经典案例,作为德国施瓦尔巴赫——陶氏汽车系统业务部在碳纤维粘接解决方案的创新成果,该结构胶可用于碳纤维与带有涂层的钢或铝材料的胶接,现在来说在车顶、全碳纤维车身或车门等悬挂类部件上已经有所应用。

l 为什么要需要涂胶

常见的白车身薄板数量多达300多件,如果全部依靠传统焊接,各板件之间并不能达到完美贴合,而且金属板件互相接触容易产生力的传递,导致震动大、噪音大、易疲劳。此外,焊接工艺能耗大、易飞溅且工艺较复杂。

如果辅之以涂胶就能有效提高整车的密封防水性能、增加零件强度、延长汽车使用寿命。不仅如此,涂胶工艺甚至还能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,简化生产工艺,节省材料。

以上还只是一些传统意义上的优点,令人惊喜的是,涂胶工艺在解决NVH问题、实现车身轻量化、节能降耗方面都能起到重要的作用。目前白车身制造用胶主要有四类:密封胶、膨胀胶、结构胶和折边胶。

l 密封胶

虽然焊接能够将板件很好地拼接在一起,但不可避免还是会存在焊缝,汽车作为一种暴露在外的工具,如果不采用密封处理,行驶中必然会出现漏水、透风和漏尘等现象,长此以往还会导致焊缝处的钢板产生锈蚀而过早穿孔。

密封胶主要指的是点焊密封胶,主要成分是橡胶/增黏剂基料。常用的工艺方法是将密封胶预先涂布在钢板焊接的搭接部位,点焊后,受到钢板挤压的密封胶便会填实缝隙,以此来达到密封、防蚀的效果。

密封胶作为性能良好的密封手段,主要用在需要防尘、防水的车底板、需要防风的前围、需要防漏雨的车顶以及部分侧围的隔音降噪上。

l 膨胀胶

我们知道汽车在行驶过程中,车体会产生震动,而这容易引起部分薄板件的震动。如果振幅过大,薄板会与加强板碰撞而出现异响,影响行驶舒适性。

膨胀胶也被称为白车身粘接/减震胶,作为白车身中使用量最大的胶粘剂,在有无油层的钢板表面都具有良好的粘附力,可以广泛使用在非焊接处的的隔震部位,比如四门防撞杆和车门、前后盖和加强板等。

膨胀胶顾名思义,有一定膨胀效果,特别是这种胶的膨胀率可以根据间隙大小进行调整。常用的膨胀胶的膨胀率在30%~50%之间,系数过大则会导致胶水溢出,固化膨胀后易在外板处形成鼓包,影响油漆表面的美观;过小则很难填满缝隙,起不到减震效果。

l 结构胶

结构胶能够提高整车的刚性和耐冲击性,主要成分为改性环氧树脂基体。据报道,结构胶单位面积内的粘结强度与焊点强度完全等效。

由于结构胶可以提高白车身刚度,通常用于车身结构复杂的骨架、无法施焊的部位和外表面质量要求高等,比如车门、发动机罩、后背门、纵梁、底板和车顶等零部件的翻边、搭接边处。

通过结构胶替代焊接的方法,可以避免外板外露面与加强件之间因焊接而产生的焊痕。

l 折边胶

折边胶是一种比较特殊的胶粘剂,其主要成分是改性环氧树脂基体,。通过折边胶可以有效减少车身上的点焊数量,无焊点凹坑;粘接强度高,抗冲击性能好,抗疲劳强度会优于点焊连接。

虽然折边胶的剪切强度较低,但弹性极好,主要用在对粘接强度要求较高的车门、发动机罩盖、行李箱盖、前翼子板等折边部位。当用胶量过少时会造成粘结强度下降,内板容易出现蹿动。

l 小结

胶接技术作为白车身制造工艺中的一大重点工艺,一直在默默地发挥自身的价值。虽然作为一个辅助工艺,看似小众却不可忽视,特别是随着汽车制造理念的改变,各种新材料的涌现已经冲击了现有的焊接技术,加大使用权重是大势所趋,汽车胶接技术必然不会甘于默默做一个小兵,未来或可成为主力。

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