膠粘劑技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用分析

王宏

摘 要：在汽車制造過程中，廣泛使用粘接技術(shù)來支持汽車零部件的裝配工作。膠粘劑作為汽車粘接工藝過程中必不可少的一種材料，它對(duì)汽車結(jié)構(gòu)以及其他相關(guān)聯(lián)的功能都具有極大的保障作用。隨著國(guó)家對(duì)綠色環(huán)保行動(dòng)的不斷推行，市場(chǎng)與消費(fèi)者對(duì)于汽車的環(huán)保節(jié)能效果越來越看重，因此膠粘劑技術(shù)在這種形勢(shì)下應(yīng)用的范圍越來越大，成為汽車裝配中不可或缺的材料之一。

關(guān)鍵詞：膠粘劑技術(shù);汽車制造;應(yīng)用

0 前言

根據(jù)2020年的數(shù)據(jù)分析顯示，我國(guó)國(guó)內(nèi)汽車保有量已經(jīng)高達(dá)2.81億輛。汽車對(duì)于我們而言已經(jīng)成為了一種必備的出行與運(yùn)輸工具，隨著國(guó)內(nèi)汽車保有量不斷上升，汽車所帶來的環(huán)境污染以及能耗問題始終備受關(guān)注。對(duì)此各個(gè)車企對(duì)于汽車的節(jié)能降耗等環(huán)保功能有了更高的要求，重視程度也隨之提升?；诖耍辰蛹夹g(shù)作為除焊接、鉚接及螺栓連接等技術(shù)外的裝配連接技術(shù)被人們所看重，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，膠粘劑技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷加大，已經(jīng)成為了在汽車制造工藝技術(shù)中必不可少的重要組成部分。

1 膠粘劑應(yīng)用范圍

在汽車制造工藝過程中，粘接技術(shù)是構(gòu)建汽車裝配技術(shù)體系不可或缺的一部分，廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身及電氣系統(tǒng)等方面。在目前汽車生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，在粘接工藝中會(huì)使用到數(shù)十種不同規(guī)格以及類型的膠粘劑，充分保障了汽車的部件連接質(zhì)量以及汽車的綜合性能，并兼有密封車身，隔絕溫度以及減輕振動(dòng)的作用。在制造業(yè)飛速發(fā)展的今天，膠粘劑技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)相對(duì)完善，建立起了屬于自身的行業(yè)優(yōu)勢(shì)，在汽車行業(yè)不斷追求整車輕量化以及良好環(huán)保性能的形勢(shì)下，也擁有著極大的發(fā)展前景，成為汽車行業(yè)中不可或缺的一種重要材料技術(shù)。

2 膠粘劑的性能指標(biāo)

汽車膠粘劑的性能指標(biāo)主要包括耐介質(zhì)、粘結(jié)強(qiáng)度、耐溫性能以及粘接固化時(shí)間等。其中耐介質(zhì)性能是指在使用膠粘劑的過程中，被粘接的汽車部件對(duì)空氣介質(zhì)的適應(yīng)性能;粘接強(qiáng)度則是在正常溫度與空氣介質(zhì)中單位面積粘和面的破壞力，包括扭轉(zhuǎn)剪切、拉伸、剝離等強(qiáng)度;耐溫性能是膠層在固化后可以承受的極限溫度，倘若實(shí)際溫度超過這個(gè)區(qū)間，其粘接力就會(huì)明顯下降，因此需要根據(jù)膠粘劑的耐溫性進(jìn)行合理的選擇;粘接固化時(shí)間指的是在正常溫度下膠粘劑從半流體到固體所需要的時(shí)間，這種時(shí)間可以分為兩個(gè)部分，第一部分是膠粘劑的初始固化時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)粘接件從開始粘接至不脫落，第二部分則是全部固化時(shí)間，在該時(shí)間段中膠層的粘接效果達(dá)到最大化，根據(jù)初始固化時(shí)間可以將膠粘劑分為瞬干膠與慢干膠，二者所需要的時(shí)間與工藝流程均不同。

3 膠粘劑的種類與實(shí)際應(yīng)用

3.1 聚氨酯膠粘劑

聚氨酯膠粘劑具有耐磨損及耐水、耐油性好等特點(diǎn)，主要運(yùn)用在車用玻璃、濾芯等部件上。該膠粘劑可以利用自身的特性來與化合物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，作用于熱膨脹系數(shù)具有差異的材料上，在汽車車身零件的連接上起到充分的保障作用，使得車身強(qiáng)度達(dá)到較高水平。

3.2 環(huán)氧樹脂膠粘劑

環(huán)氧樹脂膠粘劑是由基料、填料與固化劑按比例所調(diào)配而成，沒有明顯刺激氣味，環(huán)氧樹脂膠粘劑因?yàn)槠渚哂袠O為穩(wěn)定的抗腐蝕性、優(yōu)秀的拉伸度及可以承受一定的高溫環(huán)境，并且易于覆蓋，目前在汽車車身制造中的應(yīng)用越來越廣泛。

3.3 丙烯酸酯膠粘劑

丙烯酸酯膠粘劑，自身具備一定的相容性，具有較好的耐水蝕、耐高溫以及耐沖擊性能，可以在正常的室內(nèi)溫度條件下進(jìn)行固化，主要應(yīng)用在汽車的防水工藝以及車身減震方面。此外，該膠粘劑對(duì)于所需要粘接的部件表面存在油污時(shí)，也不需要進(jìn)行特殊處理，可以直接進(jìn)行粘接，并且此類粘接劑在對(duì)金屬以及塑料進(jìn)行粘接時(shí)，粘接性能更強(qiáng)[2]。

3.4 有機(jī)硅膠粘劑

有機(jī)硅膠粘劑的成份主要為硅橡膠，硅橡膠是一種線性高分子彈性體，其中應(yīng)用較為普遍的是室溫硫化硅橡膠，此類材料在空氣中濕度較大的環(huán)境下也可以發(fā)揮良好的粘接作用，具備耐氧化以及耐低溫等特點(diǎn)。有機(jī)硅膠粘劑一般應(yīng)用在汽車電子電氣系統(tǒng)方面，特別在汽車集成電路中使用的較為普遍，具有良好的粘接效果。

4 目前膠粘劑存在的問題

4.1 對(duì)環(huán)境與人體產(chǎn)生危害

近年來汽車工業(yè)以及市場(chǎng)發(fā)展的越來越快，膠粘劑對(duì)環(huán)境以及人體的影響也逐漸被人們所重視起來，在汽車用膠粘劑中，有一部分膠粘劑原材料存在著一定的刺激性，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)了車用膠粘劑中含有易揮發(fā)的多種污染物，這些污染物對(duì)于身處封閉車間內(nèi)工作人員的身體會(huì)產(chǎn)生一定的影響。從加大環(huán)保力度方面考慮，在車用膠粘劑生產(chǎn)工藝中，逐漸減少了易揮發(fā)的刺激性物質(zhì)，但弊端也隨之體現(xiàn)，失去了這部分刺激性的污染物，膠粘劑的粘接性能與效率有了不同程度的下降[3]。

4.2 使用限制較大

車用膠粘劑往往需要科學(xué)的配比才能保證其粘接性能，其中高溫膠的固化還需要在高溫環(huán)境下持續(xù)一定時(shí)間才能發(fā)揮其最佳的粘接效果，如此一來不僅耗費(fèi)了相應(yīng)的能源，還平添了生產(chǎn)成本與額外的工序。汽車膠粘劑往往易于氧化，因此對(duì)存放條件要求也極為嚴(yán)格，需要在低溫且避光的環(huán)境中儲(chǔ)存，這樣一來在生產(chǎn)環(huán)節(jié)也變得較為繁瑣。

4.3 膠粘劑性能存在短板

汽車膠粘劑的性能還存在著一定的短板，例如對(duì)水與溫度有著嚴(yán)格要求的聚氨酯膠粘劑，此類膠粘劑及對(duì)于強(qiáng)酸與強(qiáng)堿并不能發(fā)揮出自身的粘接效果。使用限制較多的環(huán)氧樹脂粘接劑需要按比例配比后馬上進(jìn)行使用，此類膠粘劑不耐沖擊，自身較為脆弱。而操作較為方便的丙烯酸酯膠粘劑在雙組使用環(huán)節(jié)中又十分麻煩[4]。

5 膠粘劑未來的發(fā)展趨勢(shì)

近年來隨著汽車新材料的不斷興起，汽車膠粘劑的使用頻率顯著上升。與此同時(shí)，如何開發(fā)性能更加契合汽車新材料的膠粘劑是目前需要汽車行業(yè)與粘接材料企業(yè)共同研究的問題[1]。對(duì)于膠粘劑的發(fā)展趨勢(shì)而言，目前不斷發(fā)展的汽車行業(yè)以及各類汽車新材料無疑會(huì)加速膠粘劑的研發(fā)與創(chuàng)新，未來汽車膠粘劑也會(huì)朝著更加綠色環(huán)保的方向進(jìn)行創(chuàng)新，在汽車制造中應(yīng)用的范圍也會(huì)不斷加大，環(huán)保型的汽車膠粘劑會(huì)擁有更加廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。

6 結(jié)語(yǔ)

從全球汽車行業(yè)發(fā)展過程來看，節(jié)能環(huán)保以及輕量化已經(jīng)成為了目前汽車產(chǎn)品的主要發(fā)展方向，因此對(duì)于汽車膠粘劑的依賴性較強(qiáng)。汽車粘接技術(shù)作為汽車裝配技術(shù)的重要組成部分，在保障汽車質(zhì)量方面起到了較為重要的作用。目前來看，市場(chǎng)中汽車膠粘劑的種類較為多樣，在各品牌不同類型的汽車上需要選購(gòu)不同的膠粘劑，以此來更好的保障汽車的產(chǎn)品質(zhì)量，本文提到的車用膠粘劑種類以及相應(yīng)技術(shù)性能僅供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]滕文祥.基于膠粘劑技術(shù)在汽車裝配中的實(shí)現(xiàn)分析[J].粘接，2020，44（12）：5-8.

[2]宋現(xiàn)爽，袁井麗，湯湧.膠粘劑在汽車輕量化中的應(yīng)用概述[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2019（3）：143-145.

[3]狄矢聰.汽車用聚氨酯膠粘劑中有害物質(zhì)釋放量檢測(cè)技術(shù)研究[D].東華大學(xué)，2019.

[4]劉鋼，張芬芬，王輝.汽車用膠粘劑技術(shù)綜述[J].石化技術(shù)，2018，22（8）：39+47.