焊縫密封膠在汽車車身中的應(yīng)用

陳俊杰，惠 輝，楊國都

（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）

焊縫密封膠在汽車車身中的應(yīng)用

陳俊杰，惠 輝，楊國都

（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）

介紹了焊縫密封膠的基本性能，在車身上的應(yīng)用區(qū)域、施工工藝性能要求、施工方法、涂膠工具等內(nèi)容，同時(shí)分析了焊縫密封膠在使用過程中易出現(xiàn)的問題，并提出了相應(yīng)的解決方案。

焊縫密封膠；汽車

汽車車身存在大量的焊縫，如果焊縫處的縫隙沒有采取有效措施進(jìn)行密封，會(huì)造成整車漏風(fēng)、漏雨、漏塵，不僅影響到整車舒適性，還會(huì)引起焊縫處的鋼板銹蝕，造成穿孔腐蝕，使車輛報(bào)廢。因此，汽車制造過程中，需要在焊縫處涂覆點(diǎn)焊密封膠和焊縫密封膠，起到密封防漏、耐蝕防銹、隔音降噪的目的。本文從焊縫密封膠基本性能、車身上的主要應(yīng)用區(qū)域以及在使用過程中易出現(xiàn)的問題等方面進(jìn)行闡述，供同行參考。

1 焊縫密封膠的基本性能及主要使用部位

焊縫密封膠主要成分為PVC樹脂，另外還需加入一些添加劑如增塑劑、穩(wěn)定劑、填料、增粘劑、觸變劑和稀釋劑。焊縫密封膠應(yīng)具備以下性能：

1）耐久性能：要求在加熱塑化后成為具有一定粘接強(qiáng)度的彈性體，耐磨性、耐撓曲性、耐化學(xué)介質(zhì)性能優(yōu)異，與電泳底漆有良好的結(jié)合力，搭接剪切粘接強(qiáng)度大于0.5 MPa，拉伸強(qiáng)度大于0.8 MPa，斷裂伸長率達(dá)120%以上，塑化后密封膠硬度（邵氏A）為45左右。

2）施工性能：密封膠黏度適宜，能夠適用于手工和機(jī)器人涂膠，具有良好的觸變性，在堆積一定的厚度時(shí)不流淌，而且能保持棱角；能與中涂濕碰濕進(jìn)行噴涂；無味無毒，接觸皮膚無毒害。

3）外觀裝飾性：在塑化后外觀細(xì)膩，平整，無裂紋及顯著變色現(xiàn)象。

焊縫密封膠具備以上功能基本能滿足汽車中的使用。為了達(dá)到密封膠密封防漏、耐蝕防銹、隔音降噪的目的，在白車身上主要使用部位見圖1。

圖1 白車身密封膠涂覆部位示意圖Fig.1 Schematic of glueing sites of weld adhesive on body in white

1）密封、防三漏：與駕駛室內(nèi)部直接相通的各總成搭接焊縫處，主要為地板與側(cè)圍，前圍與地板，后圍與地板，以及后圍與側(cè)圍、側(cè)圍與頂蓋等位置。

2）NVH、隔音降噪：這些涂膠部位不直接與駕駛室內(nèi)部相通，是通過一些腔體間接與駕駛室內(nèi)相通，或者是漏風(fēng)形成噪聲的位置，這些部位主要為門檻梁與地板、前風(fēng)窗下橫梁與周圍件之間的搭接縫隙等。

3）裝飾：四門、機(jī)罩、后行李箱等開閉件的包邊部位，用密封膠密封可彌補(bǔ)鈑金搭接的不足，提高品位。

4）防銹：焊縫鈑金搭接處容易生銹，發(fā)動(dòng)機(jī)艙處的焊縫、地板縱梁、地板橫梁、地板上一些制件周圍等部位，通過涂膠，不僅避免縫隙生銹同時(shí)也對沖壓毛刺生銹起到抑制效果。

2 焊縫密封膠施工方法

焊縫密封膠由于黏度高、需要滲入到焊縫內(nèi)，所以一般采用高壓無氣噴涂的方式。高壓無氣噴涂是利用壓縮空氣或電力作為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)高壓泵，將密封膠由供料桶吸入泵的工作腔內(nèi)，并增壓至（5～30）MPa，然后通過高壓軟管、膠槍，由人工操作或機(jī)器人操作將膠涂覆在工件表面的縫隙處。人工涂膠相對比較靈活，但是工作量大，因此對于美觀性要求不嚴(yán)的部位已逐漸被機(jī)器人涂膠所替代。

機(jī)器人涂膠相對人工涂膠有效率高，質(zhì)量穩(wěn)定，能夠解決人機(jī)工程不合理的操作等優(yōu)點(diǎn)，但是對密封膠的溫度和流量要求嚴(yán)格。人工涂膠工藝簡單，操作靈活，但是需要采用不同的槍嘴來涂覆不同的焊縫。表1是密封膠槍嘴一覽表。

表1 密封膠槍嘴一覽表Tab.1 Summary list of sealant gun mouth

3 施工過程中易出現(xiàn)的問題及對策

3.1 包邊處膠泡

在密封膠烘烤后，膠條表面會(huì)出現(xiàn)氣泡缺陷。氣泡導(dǎo)致膠條表面不光滑平整，美觀性差，同時(shí)會(huì)影響膠條的力學(xué)性能，降低附著力，影響密封效果，嚴(yán)重情況下膠條還有可能脫落。

該問題產(chǎn)生的原因有：材料抽空不足；現(xiàn)場施工過程中，空氣裹入到密封膠中；涂膠前打磨水殘留在鈑金焊縫中，被密封膠封閉在焊縫中，烘烤受熱后產(chǎn)生氣泡；焊裝折邊膠涂布不嚴(yán)，導(dǎo)致被密封膠封閉的空氣受熱膨脹產(chǎn)生氣泡；焊裝折邊壓合時(shí)焊縫縫隙不均勻，導(dǎo)致空氣溢出受阻產(chǎn)生氣泡等等。

氣泡產(chǎn)生的原因要依據(jù)具體情況確定，如果是新車型調(diào)試過程中出現(xiàn)，往往包邊效果差是主要原因，需要對包邊設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。如果是在生產(chǎn)現(xiàn)場突然爆發(fā)，非調(diào)試車型，可能是密封膠本身或打磨水滲入等方面的原因。

3.2 密封膠條上裂漆

此類情況一般出現(xiàn)在密封膠涂膜較厚以及鈑金縫隙大的地方，主要表現(xiàn)為在中涂、面漆烘烤后，密封膠上面的漆膜出現(xiàn)裂紋，同時(shí)密封膠膠層也存在開裂的情況。此時(shí)，首先排除是總裝車間裝配過程中不規(guī)范操作（重點(diǎn)部位為開閉件）引起，再從密封膠和中涂、面漆配套性方面查找原因。

解決方法：1）臨時(shí)調(diào)整中涂、面漆膜厚，將涂膠處的漆膜厚度降低，可以有效減緩開裂現(xiàn)象；2）在焊縫處增加焊點(diǎn)，減小鈑金縫的變形以減小上面涂層的變形量；3）適當(dāng)調(diào)整中涂和面漆配方，提高膠和涂料的配套性。

3.3 白色漆變色問題

密封膠組成中含有增塑劑和稀釋劑。在無密封膠烘干室的生產(chǎn)線體中，如果車身上涂覆了焊縫密封膠，但是在長期放置不烘烤的情況下，密封膠中的溶劑和增塑劑等物質(zhì)會(huì)逐漸析出并擴(kuò)散到電泳漆膜表面。當(dāng)其后生產(chǎn)噴涂中涂時(shí)，被溶劑和增塑劑滲透部位的漆膜明顯發(fā)黑，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐善崮ぽp微脫落，需要后工序進(jìn)行修補(bǔ)。白色面漆此類現(xiàn)象尤其突出。

解決方式：1）加強(qiáng)生產(chǎn)管理，要求涂覆密封膠后在24 h內(nèi)必須經(jīng)過烘干室烘烤，避免溶劑析出；2）在選擇密封膠時(shí)，需要與中涂做匹配性試驗(yàn)，要求不發(fā)粘不變色。如果配套性不合格，則需要對密封膠進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)途徑有：適當(dāng)減少原配方中溶劑和增塑劑的含量，以減少溶出量，同時(shí)需要增加附著力促進(jìn)劑的含量，以保證密封膠與電泳板的潤濕效果；對PVC樹脂進(jìn)行改性，增強(qiáng)PVC對溶劑和增塑劑的相容性和包裹性，在保持溶劑和增塑劑含量不變的情況下，有效“鎖住”溶劑和增塑劑，使它們不易析出。

4 結(jié)語

隨著轎車的普及以及市場競爭加劇，人們對整車密封的要求越來越高，而車身密封是整車密封的關(guān)鍵。因此，合理使用焊縫密封膠，選擇合適的工具以及預(yù)防和處理施工過程中的缺陷問題，是涂裝技術(shù)的重點(diǎn)。同時(shí)也要開發(fā)新型的焊縫密封膠，如低密度的焊縫密封膠及接縫密封膠帶，提升密封效果。

［1］彭文.汽車涂裝車間用密封膠析出溶劑和增塑劑問題的解決［J］.汽車工藝與材料，2011（8）：5-7.

［2］李中華，趙靜謙，王磊.PVC焊縫膠起泡分析及其解決方法［J］.上海涂料，2012，50（5）.

Application of weld adhesives in automotive body

CHEN Jun-jie， HUI Hui， YANG Guo-du
（Technological Center of Great Wall Automobile Co.， Ltd.， Hebei Province Automobile Engineering Technology Research Center， Baoding， Hebei 071000， China）

There are introduced the basic performance of the weld adhesives， the application sites on the body in white， the performance requirements of construction process， the construction method and the glueing the tools， analyzed the easily occuved problems during the application processof the weld adhesives， and offeredcorresponding solutions projects.

weld adhesive； automobile

TQ436+.6

A

1001-5922（2015）07-0091-03

2015-03-20

陳俊杰（1988-），男，助理工程師，主要從事汽車涂裝工藝開發(fā)工作和新車型同步工程SE分析工作。E-mail：ectz@gwm.cn。