汽車膠粘劑對整車防腐性能的影響

魏 嬌，魏杏娟，王建軍

（長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071000）

汽車膠粘劑對整車防腐性能的影響

魏 嬌，魏杏娟，王建軍

（長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071000）

介紹了汽車用膠粘劑的主要功能，通過實例重點論述了焊裝、涂裝用膠對整車防腐性的影響，同時提出了質(zhì)量改進建議。

膠粘劑；防腐；汽車

膠粘劑因具備優(yōu)良的低滲透性、良好韌性和彈性等特點是汽車制造工藝中的重要輔助材料。膠粘劑不僅解決了汽車的“三漏”問題，同時起到增強汽車結(jié)構(gòu)、隔熱減震、防銹等作用。本文針對膠粘劑在汽車防腐中的影響，從材料選擇、工藝控制等方面進行論述。

1 汽車用膠粘劑功能及主要特性

1.1 汽車用膠粘劑主要功能

車用膠粘劑通常分為以下4個工藝類別：焊裝工藝用膠、涂裝工藝用膠、總裝工藝用膠以及裝配用膠等。其主要功能見表1。

表1 汽車用膠主要功能表Tab.1 Main functions of automotive adhesives

其中阻斷和保護作用對整車防腐起著不可替代的作用。

1.2 汽車用膠的主要特性

汽車用膠需要具備以下特性：

低滲透性：具有密封作用，對固體、液體、氣體等介質(zhì)具有阻攔作用；韌性（剛性）：具備一定的強度，能夠承受壓力；彈性：能夠承受搭接縫隙位移，并能隨伸縮運動而變形，在經(jīng)反復(fù)變形后，能恢復(fù)形狀和彈性；粘接性：與基材粘接牢固，無剝離和脫膠現(xiàn)象；耐候性：在自然條件下或一定條件下能保持其功能不變而具有的使用壽命；低毒性：施工條件不宜苛刻，對人體皮膚無傷害，無毒或低毒性；貯存穩(wěn)定性：在使用前或使用中應(yīng)有足夠的保質(zhì)時間；施工性：能夠滿足擠注性，流動性，刮涂性或不下垂性等要求；特定性：能夠滿足某些特定需求與耐高低溫、耐溶劑性、耐磨、阻燃、導(dǎo)電、絕緣、耐腐蝕等要求。

2 汽車用膠粘劑對整車防腐性的影響

在焊裝、涂裝、總裝以及裝配用膠中，對整車防腐性影響最大的是焊裝和涂裝用膠，主要有折邊膠、點焊密封膠（點焊結(jié)構(gòu)膠）、涂裝焊縫密封膠、涂裝PVC防石擊涂料以及膨脹膠等。

2.1 折邊膠對車身防腐性的影響

折邊膠主要用于車門、行李箱蓋、發(fā)動機蓋等部件的內(nèi)、外板折邊搭接部位，取代了原有的點焊結(jié)構(gòu) 。折邊膠不僅具有粘接的作用，同時可減小變形，避免應(yīng)力集中，也有一定的防腐作用。

折邊膠涂覆流程如下：首先用膠槍把折邊膠沿鈑金件外板的周邊涂布，涂膠后的外板鈑金件與內(nèi)板疊合后即可由包邊設(shè)備折邊，使2板緊密結(jié)合。如圖1所示。

圖1 折邊膠折邊流程圖Fig.1 Folding process for folding adhesives

折邊膠的涂膠量、部位要準(zhǔn)確。用量過多會在折邊時溢出，不僅會污染包邊設(shè)備，同時后續(xù)固化后形成膠瘤，影響涂裝焊縫膠施工；膠量過少會造成制件銹蝕，嚴(yán)重時造成穿孔腐蝕。

折邊膠生銹機理見圖2，A部位處，由于內(nèi)外板間隙小，電泳效果不良，當(dāng)水汽進入時，極易對該部位腐蝕生銹，尤其是有水汽殘留時，甚至?xí)霈F(xiàn)穿孔。圖2右側(cè)涂膠狀態(tài)是理想的狀態(tài)。

圖2 折邊部位生銹機理圖Fig.2 Rusting mechanism of folding sites

為了達(dá)到防銹效果可改善涂膠工藝：人工涂膠時，涂膠量受員工技能、涂膠速度、定位點等因素制約，同時涂覆后不易檢查，需要進行破壞性檢查才行，因此大批量生產(chǎn)推薦采用機器人涂膠；改進手工涂膠工藝，速度固定，同時在槍頭設(shè)計固定限位結(jié)構(gòu)，使涂膠位置固定，符合要求。在新車型調(diào)試階段，需要反復(fù)拆解試驗，對涂膠效果進行確認(rèn)，制訂正確的涂覆工藝。也可以在產(chǎn)品設(shè)計時將AB面距離拉大，使無折邊膠的地方電泳良好。

2.2 點焊密封膠（點焊結(jié)構(gòu)膠）對整車防腐性的影響

焊縫處的密封性直接關(guān)系到車身的質(zhì)量和耐銹蝕能力，是整車技術(shù)性能中一項十分重要的指標(biāo)。在汽車制造中，如果各鈑金件連接處的縫隙沒有采取有效措施進行密封，汽車在行駛中必然出現(xiàn)漏水、透風(fēng)和漏塵現(xiàn)象，引起焊縫處的鋼板銹蝕，使鋼板過早穿孔。點焊密封膠預(yù)先涂布在鋼板焊接的搭接部位，點焊后填實縫隙，保證密封，防止銹蝕。尤其是焊接后被遮蔽而難以涂布焊縫密封膠的部位，點焊密封膠更是不可缺少。點焊密封件可用于所有車身焊縫，但考慮成本效益，一般應(yīng)用于車底板（防塵、水）、前圍（防風(fēng)）、車頂（防漏雨）、部分側(cè)圍（阻隔噪音），對于車頂前圍等重要部位，一般采用點焊膠和接縫密封膠一起使用，以增加密封效果。

點焊密封膠的涂敷需要在新車型設(shè)計時提前識別，防止出現(xiàn)識別遺漏的情況。如車身輪罩部位生銹，見圖3。

其生銹機理如圖3所示，輪罩外板與側(cè)圍外板之間存在縫隙，縫隙距離過近，電泳效果差，由于缺少點焊密封膠和焊縫密封膠，汽車在使用過程中，濕氣、水分進入到縫隙中，長期存留，必然會導(dǎo)致生銹。

圖3 輪罩生銹示例圖Fig.3 Schematic of rusting of wheel casing

工藝改善：對于不影響后序車體美觀的地方，采用多涂的方式，保證填滿填實，使點焊密封膠溢出焊縫外為標(biāo)準(zhǔn)；對于影響后序車體美觀的，建議使用機器人涂膠，控制涂膠速度和吐出量，控制焊縫密封膠涂敷質(zhì)量，一般要求保證至少有10 mm的涂膠面。同時在產(chǎn)品設(shè)計階段，定義在輪罩外板與側(cè)圍外板焊接面上涂覆點焊密封膠，阻斷濕氣、水分進入。

2.3 涂裝用焊縫密封膠對整車防腐性的影響

涂裝工藝用膠是汽車用量最大的一類，單車用量在5 kg以上。主要有焊縫密封膠和抗石擊涂料，其基材成分都為PVC膠，2者雖在性能上各有側(cè)重，但工藝上都要求能夠通過高壓涂膠設(shè)備實施機械化涂布或噴涂。焊縫密封膠具有更加突出的觸變性，堆積一定厚度時能保持棱角，不產(chǎn)生流淌。加熱塑化后，膠層富有彈性，不開裂，外觀平整，對中涂和面漆不能產(chǎn)生變色現(xiàn)象。焊縫密封膠在汽車密封、防漏、防銹方面起著重要的作用。

目前汽車電泳漆仍是汽車防銹的主要方法，但是有些部位如鋼板搭接處焊縫，由于尖端效應(yīng)致使鋼板端部漆膜較薄，起不到防銹作用，另外對于鋼板與鋼板搭接處不可能完全貼合，存在縫隙，水分會滲入到縫隙中，對縫隙處造成腐蝕。因此需要在鈑金搭接縫處涂覆焊縫密封膠，阻擋水汽以及腐蝕介質(zhì)進入到縫隙中，避免生銹。

工藝改進：在新車型試制階段，對鈑金搭接縫及其所處的環(huán)境進行識別，充分定義焊縫密封膠涂覆部位，不要遺漏。

2.4 涂裝用抗石擊涂料對防銹性的影響

抗石擊涂料也稱作車身底涂膠，它主要用在車身底部、車輪罩或擋泥板、邊梁等部位，起抗石擊防腐蝕和隔音降噪作用。也直接影響著整車的防銹性。例如汽車下邊梁生銹案例，通過模擬分析，確定下邊梁生銹原因為車輛行駛過程中輪胎帶起的石子等硬物對漆面進行沖擊，造成漆面破損，在潮濕環(huán)境或泥沙附著后，形成銹蝕環(huán)境，從而引起下邊梁生銹或穿孔。

通過實踐發(fā)現(xiàn)，在該部位增加PVC抗石擊涂料可以有效減緩石子等硬物對漆面的沖擊，防止漆面破損而發(fā)生生銹。

2.5 其他用膠對整車防腐性的影響

在汽車工藝中，還有其他膠類，如膨脹膠、阻尼膠板、指壓膠等，雖然用量少，也會不同程度地影響整車耐腐蝕性。

膨脹膠在使用過程中因粘接力不足脫落而導(dǎo)致生銹；指壓膠和阻尼膠板如果在焊裝粘貼，指壓膠易存積液，烘烤后邊緣變形，一旦遇上冷軋板，則粘貼部位無電泳漆，后期生銹風(fēng)險增加，因此建議在涂裝裝配，或者是在鍍鋅板場合使用以保障防腐效果。

3 結(jié)語

汽車整車防銹對于延長汽車使用壽命有著重要意義。因此，不僅要在涂裝噴漆、板材用料等方面進行設(shè)計和實施，同時也要針對汽車膠粘劑等輔材以及沖壓、焊裝工藝等方面進行系統(tǒng)考慮。而這些需要機械工程師、化工工程師以及整車布置工程師系統(tǒng)合作，才能達(dá)到較好效果。

Effect of automotive adhesives on corrosion resistance of vehicle

WEI Jiao， WEI Xing-juan， WANG Jian-jun
（Technological Center of Great Wall Automobile Co.， Ltd.， Hebei Province Automobile Engineering Technology Research Center， Baoding， Hebei 071000， China）

The main functions of automotive adhesives were introduced.Through some examples the effects of automotive adhesives for welding and coating on the corrosion resistance of the vehicle were emphatically described， while the quality improvement recommendations were also proposed.

adhesive；anti corrosive；automotive

TQ437

A

1001-5922（2015）07-0088-03

2015-03-20

魏嬌（1986-），男，助理工程師。主要從事汽車內(nèi)外飾產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)，白車身設(shè)計開發(fā)工作。E-mail：453652993@qq.com。