淺析結(jié)構(gòu)膠在汽車白車身上的應(yīng)用

李會(huì)賓 盧小龍 付貴 李孝坤 張曉光

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在汽車生產(chǎn)制造中涌現(xiàn)出越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)，有效地提高了汽車的質(zhì)量和安全性。其中，結(jié)構(gòu)膠在汽車白車身上的應(yīng)用，不僅可以提高車身的整體強(qiáng)度，還可以改善汽車的密封及防腐蝕性能。而傳統(tǒng)的點(diǎn)焊膠在生產(chǎn)實(shí)踐中表現(xiàn)出越來(lái)越多的不足，雖然起到了一定的連接、密封作用，但在實(shí)際中的應(yīng)用范圍正在變得越來(lái)越窄。實(shí)踐表明，結(jié)構(gòu)膠的應(yīng)用效果更好，功能更加豐富多樣。因此，本文就結(jié)構(gòu)膠在汽車白車身上的應(yīng)用展開(kāi)研究，希望為提高我國(guó)汽車的生產(chǎn)質(zhì)量提供一定借鑒。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)膠;白車身;應(yīng)用

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)汽車的需求量不斷增加，用戶對(duì)汽車的性能及舒適性也提出了越來(lái)越高的要求，這進(jìn)一步促進(jìn)了汽車生產(chǎn)制造技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。其中，汽車生產(chǎn)中新式材料的應(yīng)用起到了非常重要的作用，密封膠作為關(guān)鍵性的輔助材料，在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛。結(jié)構(gòu)膠作為一種新型材料，較之傳統(tǒng)材料有著更加突出的性能，可應(yīng)用的范圍也更廣。可以說(shuō)，對(duì)結(jié)構(gòu)膠在汽車白車身上的應(yīng)用展開(kāi)深入的研究是極為必要的，這對(duì)于汽車生產(chǎn)制造工藝的優(yōu)化升級(jí)具有很高的參考價(jià)值。

1結(jié)構(gòu)膠在汽車上的應(yīng)用

在當(dāng)前的生產(chǎn)實(shí)踐中，密封膠主要是起到黏連、密封以及抗腐蝕等作用，但隨著人們對(duì)汽車性能需求的提高，其功能正在變得越來(lái)越單一，應(yīng)用范圍也變得越來(lái)越有限。近年來(lái)，很多汽車企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中開(kāi)始更多的使用性能更加可靠的結(jié)構(gòu)膠，它不僅能夠起到很好地密封、黏連效果，還能夠有效提升汽車的強(qiáng)度和剛度。有數(shù)據(jù)表明，通過(guò)在生產(chǎn)過(guò)程中使用結(jié)構(gòu)膠，白車身的靜剛度至少提升了百分之十。由于結(jié)構(gòu)膠在應(yīng)用中具有這么多的優(yōu)點(diǎn)，很多國(guó)外車企都已將其大量應(yīng)用到自身的汽車生產(chǎn)中。為了提高國(guó)內(nèi)汽車品牌的競(jìng)爭(zhēng)力，我國(guó)的汽車企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的研究與應(yīng)用。

1.1結(jié)構(gòu)膠基本性能

數(shù)據(jù)表明，結(jié)構(gòu)膠的彈性模量非常高，一般可達(dá)2100 MPa，完全可以滿足當(dāng)前汽車的生產(chǎn)需要。由于它的主要構(gòu)成成分是高性能的環(huán)氧樹(shù)脂，因此可以通過(guò)增韌等技術(shù)有效解決車身的脆性、易剝離等問(wèn)題，從而顯著提升汽車的整體性能。此外，它還有著非常理想的粘接力、優(yōu)質(zhì)的力學(xué)性能，對(duì)于溫度的劇烈變化有著極高的抵抗力，且對(duì)環(huán)境的污染也非常有限。所以說(shuō)，在實(shí)際生產(chǎn)中，如果某些零部件受到空間的限制或是特定性能的要求而不能應(yīng)用傳統(tǒng)焊接技術(shù)時(shí)，完全可以選擇使用結(jié)構(gòu)膠。

此外，還有研究表明，結(jié)構(gòu)膠能夠顯著提升安全配件的吸能效果。具體來(lái)說(shuō)，它可以在很大程度上改善零部件在遭遇劇烈撞擊時(shí)的“壓潰”變形效果，以此提高相關(guān)配件的吸能效果。

1.2結(jié)構(gòu)膠應(yīng)用部位

考慮到結(jié)構(gòu)膠在應(yīng)用中能夠提升白車身的剛度，因此，其應(yīng)用部位主要是：車門、后背門、底板等關(guān)鍵位置，且主要是相關(guān)零配件的翻邊、搭接邊處。在應(yīng)用中，堅(jiān)持的原則是以剛度等性能薄弱部分的補(bǔ)強(qiáng)為主，通過(guò)數(shù)據(jù)模擬，來(lái)進(jìn)一步明確結(jié)構(gòu)膠的應(yīng)用位置、長(zhǎng)度等重要參數(shù)。

2結(jié)構(gòu)膠單面粘及回彈效應(yīng)問(wèn)題分析

在當(dāng)前的汽車生產(chǎn)制造中，涂膠工藝的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這對(duì)于提高汽車的整體性能及安全性有著十分重要的作用，它已成為汽車生產(chǎn)制造中不可替代的一個(gè)環(huán)節(jié)。研究表明，涂膠后可以大大提高車輛的強(qiáng)度、剛度，同時(shí)還能夠改善車輛的減振、降噪性能，汽車的舒適性將得到明顯的增強(qiáng)。不過(guò)，由于一線生產(chǎn)環(huán)境的復(fù)雜性，作業(yè)過(guò)程中有著很多影響因素，很有可能會(huì)造成涂膠缺陷。其中，最為常見(jiàn)的問(wèn)題就是單面粘和回彈效應(yīng)，這兩種情況是生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)常發(fā)生的，嚴(yán)重干擾了汽車生產(chǎn)的順利進(jìn)行，但由于干擾因素較多，要想予以徹底解決也是比較困難的，下面就此展開(kāi)分析。

2.1單面粘與回彈效應(yīng)

在生產(chǎn)過(guò)程中，很多時(shí)候需要焊接金屬零件，而它們常常會(huì)產(chǎn)生一定程度的形變。比如：工器具對(duì)零件的壓力，會(huì)對(duì)板材施加一定力的作用，進(jìn)而就會(huì)使得板材出現(xiàn)不受控制的變形。此外，在加熱的過(guò)程中，板材間會(huì)出現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)。考慮到變形后的彈性恢復(fù)，板材會(huì)產(chǎn)生一定的位移，發(fā)生回彈。這種時(shí)候，板材之間的空間會(huì)變大，使得空氣進(jìn)入到其中，并對(duì)原有的粘膠起到隔離，進(jìn)而造成了膠與板材的連接失效，在固化后，膠就失去了應(yīng)有的連接作用，這就是回彈效應(yīng)。當(dāng)粘膠受到兩側(cè)的板材擠壓，由于板材表面的不平整或是受到污染，而使其在固化后只有一側(cè)粘結(jié)，這就是單面粘。

2.2問(wèn)題分析

為有效抑制單面粘、回彈效應(yīng)的發(fā)生，必須進(jìn)一步明確是由哪些因素造成的，如此才能提出針對(duì)性的解決辦法。

（1）板件開(kāi)合的影響。一般來(lái)說(shuō)，膠是在液體形態(tài)下使用的，有著一定的潤(rùn)濕效果，而且內(nèi)聚力有限，開(kāi)合后板件的狀態(tài)不會(huì)出現(xiàn)明顯的變化，也不會(huì)破壞膠的潤(rùn)濕效果，因此，膠與板材之間的粘合未受影響，可見(jiàn)，板件開(kāi)合對(duì)結(jié)構(gòu)膠的粘接質(zhì)量不會(huì)造成過(guò)于明顯的影響。

（2）上件錯(cuò)動(dòng)的影響。板材搓膠后復(fù)位，會(huì)在一定程度上改變部分結(jié)構(gòu)膠的位置，但膠量不大，當(dāng)然也不會(huì)明顯改變它的潤(rùn)濕性能以及板材之間的間隙，因此，其對(duì)結(jié)構(gòu)膠的粘接質(zhì)量不會(huì)造成過(guò)于明顯的影響。

（3）點(diǎn)焊空點(diǎn)的影響。點(diǎn)焊空點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致板材間結(jié)構(gòu)膠的膠量出現(xiàn)一定變化，進(jìn)而在其液體狀態(tài)下內(nèi)聚力超過(guò)了粘合力，而使得界面遭受破壞，出現(xiàn)單面粘的情況。

（4）夾緊力的影響。研究表明，夾緊力與點(diǎn)焊空點(diǎn)所造成的影響極為接近，特別是在某些零件之間有著較大間隙的情況下，會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)單面粘和回彈效應(yīng)的影響。

（5）板件殘油的影響。在操作過(guò)程中，如果油污過(guò)多，會(huì)嚴(yán)重阻礙粘膠劑的作用，影響其與板材之間的粘合效果，進(jìn)而造成單面粘，同時(shí)還會(huì)使得斷裂面的形態(tài)質(zhì)量發(fā)生明顯的下降。

（6）零件匹配的影響。一般來(lái)說(shuō)，零件匹配質(zhì)量不好，特別是間隙比較大時(shí)，會(huì)造成單面粘。當(dāng)然，如果其他因素能夠?qū)﹂g隙起到一定程度的抵消作用，則同樣能獲得較為理想的粘接質(zhì)量。

通過(guò)上述分析可以發(fā)現(xiàn)：夾緊力過(guò)大會(huì)造成回彈效應(yīng);油污、夾緊力過(guò)大等會(huì)造成單面粘。

3結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，隨著人們對(duì)汽車性能要求的不斷提高，汽車生產(chǎn)制造技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。其中，結(jié)構(gòu)膠的廣泛應(yīng)用，一方面提高了車身的整體強(qiáng)度，另一方面改善了汽車的密封、抗老化性能，可以說(shuō)，結(jié)構(gòu)膠的使用能夠優(yōu)化整車質(zhì)量，同時(shí)也為汽車設(shè)計(jì)的優(yōu)化提供了重要參考，將成為提高汽車生產(chǎn)水平的重要途徑之一。

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作者簡(jiǎn)介：

李會(huì)賓 （1989.02），性別： 男，民族： 漢，籍貫（精確到市）： 河南省開(kāi)封市，當(dāng)前職務(wù)： 質(zhì)量工程師，當(dāng)前職稱： 助理工程師，學(xué)歷： 本科，研究方向： 白車身質(zhì)量管控.