結構膠如何助力汽車輕量化

    在行業對話過程中，有人說：“為了達到2025 CAFE標準（美國企業平均燃油經濟性標準），我們需強有力的粘結體系來適應我們的設計，它將從根本上幫助我們生產出人們想買的汽車。”

    材料的熱膨脹系數不同，會降低常規連接方式的效力，如鉚釘和焊點。

    關于被訪問者愿意付出的可能的投資額，有人說，“如果能減輕一公斤的重量，我們愿意每公里付出5美元。”另一個說對于奢侈品牌的汽車，這個投資甚至可以更高些——這些均取決于車輛的減重程度。

    往更深處挖掘這些具體的趨勢，考慮到它們對膠粘劑的影響，我們確信制造廠商將繼續趨向使用不同的輕量化材料。鋁材的使用有望增長7%，或者到2025年每部車使用200磅，在這個時間跨度內其它非金屬材料使用量增加3%。當然，鋼鐵依然是這些材料組合的重要組成部分。

    材料的熱膨脹系數不同，會降低常規連接方式的效力，如鉚釘和焊點。使用結構膠，沿著常規緊固方式來粘結不同材料，可以降低鉚釘和焊點的用量（這些工序會降低品質），同時又能保持整體緊固強度。除了能夠降低汽車整備重量，結構膠對降低成本也有貢獻。對全鋼鐵材質來說，每個焊點費用是0.25美元，或說每部車需花費500美元。而鋁材的焊點需要比鋼材多三倍的能耗，每個焊點0.4美元，或者說每部車800美元。結構膠有助于降低每部車的焊點數量，并且與輕質金屬相匹配。

    粘結技術

    結構膠是常用的反應型膠黏劑，用于玻璃裝配、座椅部件粘結或者車頂內襯。聚氨酯分散體與適當的多異氰酸酯交聯劑混合后，可生成用于內部汽車配件層壓結構的熱反應型膠黏劑。膠黏劑的優勢在于其經濟性，高效的粘結過程帶來快速組裝，同時也有高粘結強度、良好的隔熱性及低有機揮發物（VOC）排放的優勢。由于結構應用的原因，生產反應型膠黏劑需要使用100%固含量的原材料來制定配方。另外，由于是直接在玻璃、車頂內襯和座椅部件上使用，通常是金屬和模壓片材的粘結。

    在新配方設計早期，膠黏劑和粘結強度、以及目標性能之間的融合非常關鍵

    另外一個值得注意的論題是電泳涂裝的溫度轉換需要提高膠黏劑配方的適應性，也就是說需要更多設計適應性。據我們訪問的專家介紹，在完美的狀態下，聚氨酯膠黏劑可以承受電泳涂裝工藝的高溫，也可以承受汽車生產工序中溫度的大幅度波動。但此時，環氧膠黏劑是耐受電泳涂裝溫度的理想材料。一般情況下，效果良好的膠黏劑耐溫超過450°F，耐壓5000磅/平方英寸，同時還具有其它的持續粘結效果、防腐、抗疲勞、以及減震降噪。制造商所用的材料組合越來越多——鋼材和鋁材，鋼和復合材料，鋁和復合材料——這就需要膠黏劑強度和柔韌性的結合達到前所未有的程度

資料來源：http://www.sedatelab.com