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國(guó)外汽車用粘結(jié)劑(詞條“粘結(jié)劑”由行業(yè)大百科提供)密封膠的現(xiàn)狀
綜合粘結(jié)劑、密封膠的使用,用量最大的是木材加工、建筑和輕工業(yè)領(lǐng)域。汽車用膠量雖然隨著制造工藝水平的提高而有了大幅度的增加,但是即使在國(guó)外汽車制造業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,汽車生產(chǎn)用膠量?jī)H占粘結(jié)劑、密封膠總產(chǎn)量的3%~5%。汽車生產(chǎn)中使用粘結(jié)劑、密封膠的歷史始于20世紀(jì)30年代,即在汽車生產(chǎn)中使用粘結(jié)的方法來安裝車門等密封條,并粘結(jié)頂棚的內(nèi)襯材料。
粘結(jié)劑、密封膠在汽車制造過程中雖然只是輔助材料,但是由于這類材料的應(yīng)用,可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝,節(jié)省材料的使用量,增加零部件的強(qiáng)度。尤其在防振、隔熱(詞條“隔熱”由行業(yè)大百科提供)、防腐、防銹(詞條“防銹”由行業(yè)大百科提供)、防松、防漏、降低噪音、減輕自重、提高汽車的舒適性和安全性等方面有著特殊的作用。粘結(jié)劑、密封膠已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的材料。
隨著汽車制造工藝水平的提高、新材料新技術(shù)的采用,以及客戶對(duì)汽車經(jīng)濟(jì)性、舒適性要求的提高,粘結(jié)劑、密封膠的新品種、新工藝在汽車上的應(yīng)用越來越廣泛。其品種已經(jīng)達(dá)數(shù)十種,單車的用膠量可達(dá)20~40Kg。
汽車用粘結(jié)劑密封膠按照汽車制造工藝可以分為:
1 汽車車身用粘結(jié)劑密封膠
(1) 車身焊裝用粘結(jié)劑密封膠,包括點(diǎn)焊膠、折邊膠、增強(qiáng)防振粘結(jié)劑、指壓密封膠。
(2) 車身涂裝線用粘結(jié)劑密封膠,包括焊縫密封膠、抗石擊、隔熱阻尼涂料。
(3) 防振、隔熱阻尼膠板。
2 汽車內(nèi)飾用粘結(jié)劑密封膠
(1) 車門頂棚、車門、行李箱蓋用粘結(jié)劑。
(2)車門防水膜用粘結(jié)劑。
(3) 車窗玻璃用粘結(jié)劑、密封膠。
(4)車地板用粘結(jié)劑、密封膠。
(5) 塑料車身用粘結(jié)劑、密封膠。
3 發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤裝配用粘結(jié)劑密封膠
(1) 各類液態(tài)密封膠
(2) 厭氧型密封膠
4 汽車其它零部件用粘結(jié)劑密封膠
(1) 剎車片、離合器片用粘結(jié)劑。
(2) 汽車燈具用粘結(jié)劑密封膠。
(3) 汽車濾清器用粘結(jié)劑密封膠。
(4)汽車油箱用密封膠。
(5) 浸滲堵漏劑。
(6) 銘牌、裝飾條用粘結(jié)劑和膠帶。
(7) 汽車?yán)鹊攘悴考谜辰Y(jié)劑。
(8) 汽車門內(nèi)板用粘結(jié)劑。
(9)橡膠金屬復(fù)合型零部件用粘結(jié)劑。
(10) 密封條制造過程用粘結(jié)劑。
5 汽車制造工藝用粘結(jié)劑密封膠
(1) 噴漆保護(hù)和裝配固定用壓敏膠帶。
(2) 模具、刀具用粘結(jié)劑。
(3) 鑄造樹脂。
(4) 其它工藝用膠。
(5) 修補(bǔ)類粘結(jié)劑。
國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)應(yīng)用粘結(jié)劑起步于20世紀(jì)50年代,1956年我國(guó)自己制造生產(chǎn)的解放牌汽車誕生時(shí),只使用了兩種粘結(jié)劑、密封膠。一種是前蘇聯(lián)生產(chǎn)的4010膠,其主要成分為再生橡膠,用來粘結(jié)車門和風(fēng)窗密封條;另外一種是前蘇聯(lián)生產(chǎn)的AK-20膠,即硝基膠,主要用于紙質(zhì)銘牌的粘結(jié),法蘭面紙墊粘貼的部分通空螺栓的密封。60年代初期,國(guó)產(chǎn)氯丁膠在市場(chǎng)上出現(xiàn),逐步取代4010膠并在汽車生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。隨后,氯丁膠以其優(yōu)異的粘結(jié)性能,作為“萬能膠”在汽車生產(chǎn)中大量使用。如頂棚內(nèi)襯、后圍、門內(nèi)板、車門密封條、通風(fēng)孔和護(hù)風(fēng)圈密封條等。
為了解決汽車的“三漏”(即漏油、漏水、漏氣)問題,在70年代的后期我國(guó)汽車制造業(yè)開始逐步采用各種液態(tài)密封膠和厭氧密封膠。
80年代初期開始與國(guó)外汽車制造商合作、合資,引進(jìn)技術(shù)和生產(chǎn)工藝,使我國(guó)的汽車制造水平有了大幅度的提高。人們由此接觸到了許多新的用于汽車生產(chǎn)的粘結(jié)劑及密封膠。而引進(jìn)車型材料的國(guó)產(chǎn)化,進(jìn)一步促進(jìn)了汽車粘結(jié)劑、密封膠企業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用技術(shù)的提高。目前,我國(guó)汽車制造業(yè)用膠的品種和單車用膠量已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平。其中,轎車的單車用膠量約為20Kg,輕型、中型載貨汽車為16Kg,重型載貨汽車為22Kg。
國(guó)內(nèi)汽車用粘結(jié)劑密封膠的現(xiàn)狀
我國(guó)汽車工業(yè)在20世紀(jì)80年代時(shí)還比較落后,產(chǎn)量低,技術(shù)水平不高,粘結(jié)劑和密封膠的作用尚未得到普遍的重視,用膠品種少,用膠量也不多。全部用膠量只有1000t左右,僅占全國(guó)膠粘劑總產(chǎn)量的0.3%左右。但是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)改革的進(jìn)一步深化和引進(jìn)技術(shù)含量的逐步提高、合資汽車生產(chǎn)廠商數(shù)量的逐漸增加,使我國(guó)汽車制造業(yè)的粘結(jié)劑和密封膠應(yīng)用水平上了一個(gè)臺(tái)階,激發(fā)了粘結(jié)劑和密封膠研制和生產(chǎn)的積極性,新的生產(chǎn)廠家和新品種新牌號(hào)不斷出現(xiàn),現(xiàn)在全國(guó)粘結(jié)劑和密封膠生產(chǎn)廠家約有1800家,產(chǎn)品牌號(hào)約有4000個(gè),年產(chǎn)量260×104t。盡管如此,由于汽車生產(chǎn)的特殊性,國(guó)內(nèi)目前還不能完全滿足部分引進(jìn)車型用膠國(guó)產(chǎn)化的要求,部分品種和原材料尚需進(jìn)口。因此,要全部滿足汽車生產(chǎn)的要求,粘結(jié)劑和密封膠的開發(fā)和制造工作還需大力加強(qiáng)。
1 焊裝工藝用膠
這里使用的粘結(jié)劑密封膠多為結(jié)構(gòu)型、半結(jié)構(gòu)型膠。起到減少焊點(diǎn)、代替焊接、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)、密封防銹、降低振動(dòng)噪聲的作用。這類膠粘劑密封膠與油面鋼板有良好的附著性,通常無需專門設(shè)立加熱固化設(shè)備(在電泳及其它油漆烘干爐中加熱固化),對(duì)清洗、磷化、電泳等涂漆工藝沒有任何不良影響。主要有折邊膠、點(diǎn)焊膠、減振(膨脹)膠等。
2 涂裝工藝用膠
汽車制造過程中涂裝工藝是非常關(guān)鍵的,雖然在該工藝中用膠品種不多,但是目前用膠量最大的。主要包括焊縫密封膠、抗石擊涂料和指壓密封膠。單車平均用量在10Kg左右。目前使用的大多為聚氯乙烯(PVC)塑溶膠產(chǎn)品。該類產(chǎn)品具有很好的觸變性(詞條“觸變性”由行業(yè)大百科提供),可以擠涂,可以噴涂,在中涂漆和面漆施工后不會(huì)產(chǎn)生變色現(xiàn)象。
焊縫密封膠可以防止空氣、雨水、塵土進(jìn)入車內(nèi),起到密封、防銹、防漏的重要作用。而車底抗石擊涂料可以抵抗沙石對(duì)車底板(詞條“底板”由行業(yè)大百科提供)的沖擊,提高防腐蝕能力,延長(zhǎng)車體壽命,同時(shí)可以降低車內(nèi)噪聲。
3 內(nèi)飾用膠
內(nèi)飾用膠品種多,如普遍使用的氯丁橡膠粘結(jié)劑、丙烯酸酯壓敏膠、聚氨酯粘結(jié)劑等。主要用于頂棚內(nèi)飾材料、車門防水膜、車門板內(nèi)飾材料等的粘結(jié)密封。
聚氨酯玻璃粘結(jié)劑是80年代末期開始在我國(guó)汽車制造業(yè)使用的新型粘結(jié)劑,用于擋風(fēng)玻璃、后窗玻璃等的直接粘結(jié)密封,取消傳統(tǒng)的裝配工藝,提高整車的安全系數(shù)。
4 發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤裝配用膠
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、底盤裝配用粘結(jié)劑密封膠主要用于各種平面、孔蓋、管接頭的密封,螺栓和軸的固持鎖固等。防止油、氣、水的泄漏和螺栓的栓動(dòng)。主要有厭氧膠(詞條“厭氧膠”由行業(yè)大百科提供)和硅酮密封膠及其它液態(tài)密封膠。其中厭氧膠施工工藝性好,固化速率快,強(qiáng)度高,還可以制成微膠囊型進(jìn)行預(yù)涂。而硅酮膠彈性好,耐油、耐老化。
5 汽車零部件用膠
汽車零部件生產(chǎn)過程中也同時(shí)大量使用粘接劑密封膠。如剎車蹄與摩擦片粘接用的蹄片膠;儀表板和車門拔真空(詞條“真空”由行業(yè)大百科提供)吸塑用粘接劑;濾清器濾芯粘接劑;滲浸堵漏粘接劑,車燈用粘接劑;內(nèi)飾材料和隔音材料(詞條“隔音材料”由行業(yè)大百科提供)用粘接劑等。
汽車用粘接密封膠的發(fā)展趨勢(shì)
近幾年來,隨著汽車制造業(yè)新材料、新工藝的不斷發(fā)展,汽車用粘接劑密封膠也隨之完善和專業(yè)化。
1 輕體粘接劑密封膠
為了降低車體的自重、降低燃油消耗,提高車輛的經(jīng)濟(jì)性,各種輕體粘接劑已被一些汽車制造商普遍采用。如低密度的PVC焊縫密封膠、低密度的PVC抗石擊涂料等。 普通的PVC密封材料的密度為1.40g/cm3,而低密度PVC密封材料的密度可以達(dá)到0.9~1.0 g/cm3,在使用相同厚度(體積)密封材料的情況下可以降低使用量(質(zhì)量)30~35%。
2 綠色環(huán)保型粘接劑密封膠的應(yīng)用
保護(hù)環(huán)境、為操作者提供良好的工作環(huán)境是當(dāng)今汽車制造商追求的目標(biāo)之一。為此,水基材料的使用提到了議事日程。由于國(guó)外環(huán)境法規(guī)的嚴(yán)格要求,水基涂料已經(jīng)開始出現(xiàn)并取代油型粘接、密封產(chǎn)品。如使用水基涂料替代目前廣泛使用的PVC塑料溶膠,替代車內(nèi)使用的瀝青基阻尼板。由于水基材料可以為自干型或烘干型,阻尼系數(shù)比PVC、瀝青材料高,對(duì)環(huán)境污染小,應(yīng)用前景很好。此外,綠色PVC密封膠、車底抗石擊涂料也在汽車制造過程中得到應(yīng)用。
3 濕碰濕型PVC密封材料的開發(fā)
許多新建汽車廠的涂裝車間沒有設(shè)立PVC預(yù)烘干爐,從而可提高生產(chǎn)效率并節(jié)約能源。這種工藝要求PVC密封材料(密封膠、車底抗石擊涂料、裙邊抗石擊保護(hù)涂料)產(chǎn)品對(duì)中涂漆有良好的配套性。所謂的濕碰濕工藝即是PVC密封材料不經(jīng)過預(yù)膠化(預(yù)凝膠)工序,而直接在濕態(tài)的PVC材料表面噴涂中涂涂料,PVC材料要在中涂烘干爐中與中涂層一同烘干。這就要求PVC材料與中涂漆有良好的適應(yīng)性,不出現(xiàn)發(fā)花、流掛、鎖孔、針孔等不配套的問題。
4 薄板增強(qiáng)材料
隨著汽車向輕量化方向發(fā)展,制造車身所用鋼板的厚度越來越薄,但是有些部位(如車門拉手孔)要求有更高的輕度。薄板增強(qiáng)材料的應(yīng)用即可以解決此問題。常用的薄板增強(qiáng)材料主要由環(huán)氧樹脂改性(詞條“改性”由行業(yè)大百科提供)材料組成。有預(yù)成型件,也有液態(tài)可噴涂型材料。增強(qiáng)材料在油漆烘干過程中固化,粘貼在鋼板上,不僅起到局部補(bǔ)強(qiáng)的作用,還可以降低鋼板的振動(dòng),消除噪音。
5 潔凈涂裝車間概念
涂裝車間的清潔度直接關(guān)系到汽車涂裝的質(zhì)量和制造成本。潔凈涂裝車間的概念是將與涂漆沒有直接關(guān)系的材料的施工由涂裝車間提前到焊裝車間或移后至總裝配車間,以減少影響涂裝車間清潔度的操作,避免由于清潔度不高造成的涂層質(zhì)量問題,減少返工、返修,降低制造成本。
6 噴涂型減振隔音材料取代瀝青阻尼板
由于汽車制造時(shí)使用的瀝青阻尼板形狀不同,需要占用很多的倉(cāng)儲(chǔ)空間,施工時(shí)浪費(fèi)人力,同時(shí)帶入大量的塵土,影響涂裝車間的環(huán)境。而使用噴涂型減振隔音材料可以由機(jī)械手自動(dòng)化施工,同時(shí)降低制造成本。噴涂型減振隔音材料主要有PVC塑料溶膠型、水基丙烯酸酯型等。
7 新型聚氨酯玻璃粘接劑
鋁制車身的出現(xiàn)和玻璃內(nèi)置天線的應(yīng)用,要求使用的玻璃粘接劑具有高的電阻率(低的導(dǎo)電率),防止引進(jìn)車體的腐蝕和對(duì)天線接收效果的不良影響。同時(shí)采用高模量型玻璃粘接劑可以提高車體的剛性,提高抗扭曲性,保證成員的安全。新型聚氨酯玻璃粘結(jié)劑有低導(dǎo)電型、高模量型、高模量低導(dǎo)電型、High-tack型、快速固化型等。
8 感應(yīng)固化裝置的普遍應(yīng)用
對(duì)于折邊膠的固化,普遍采用感應(yīng)固化設(shè)備對(duì)工件(如車門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、行李箱蓋等)進(jìn)行固化,提高生產(chǎn)效率和速度。
9 粘接劑、密封膠自動(dòng)化施工系統(tǒng)廣泛使用
國(guó)外的汽車制造廠中,粘接劑、密封膠的自動(dòng)化涂布設(shè)備隨處可見。從焊裝車間的折邊膠、減振膠,涂裝車間的車底涂料,到總裝車間的玻璃粘結(jié)劑、頂棚內(nèi)飾粘接劑等。由于自動(dòng)化設(shè)備精準(zhǔn)的施工,在保證質(zhì)量的同時(shí)還可降低材料的消耗量。