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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2022-11-09 01:17
【摘要】汽車輕量化技術(shù)發(fā)展日益呈現(xiàn)出多元化、混合化的趨勢(shì)，而汽車膠粘劑是關(guān)聯(lián)汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、新材料應(yīng)用和工藝優(yōu)化的交叉連接技術(shù)，因此，膠粘劑研究和應(yīng)用是汽車輕量化研究中的熱點(diǎn)。通過(guò)研究降低膠體密度、提升膠品性能、優(yōu)化涂膠區(qū)域和膠品功能集成輕量化技術(shù)，探討了汽車用膠粘劑的輕量化設(shè)計(jì)理念、減重效果和性能收益，總結(jié)了汽車輕量化膠粘劑的應(yīng)用機(jī)會(huì)、制約條件和未來(lái)發(fā)展方向。
主題詞：膠粘劑 輕量化 膠品性能 涂膠優(yōu)化 功能集成
1 前言
隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，以智能化為趨勢(shì)和特征的新能源汽車將占據(jù)乘用車市場(chǎng)的主體。輕量化是新能源汽車在電池能量密度無(wú)法取得根本性突破的前提下，解決續(xù)駛里程焦慮最有效的手段，也是碳中和、碳達(dá)峰環(huán)保政策高壓下支撐汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)高速發(fā)展必經(jīng)之路。發(fā)展輕量化技術(shù)是國(guó)內(nèi)外汽車企業(yè)應(yīng)對(duì)能源環(huán)境挑戰(zhàn)的共同選擇，也是提升汽車產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的必然選擇。汽車各系統(tǒng)更極致、更精益的輕量化設(shè)計(jì)，將助推汽車新四化“輕快”發(fā)展。汽車輕量化技術(shù)發(fā)展日益呈現(xiàn)出多元化、混合化的趨勢(shì)，未來(lái)車身必然是由多材料、多工藝構(gòu)成的最精益設(shè)計(jì)的混合車身[1]。此外，隨著客戶對(duì)乘用車舒適度、安全、NVH、環(huán)保性能要求越來(lái)越高，異種材料連接技術(shù)和對(duì)車身用多功能高性能膠粘劑的需求和研究日趨重要和迫切。
汽車用膠粘劑是一種起連接作用的物質(zhì)，應(yīng)用于同種或異種材料之間，起連接、固定、減振、吸能或密封的作用[2-3]。膠粘劑按粘接形式主要分為結(jié)構(gòu)型和非結(jié)構(gòu)型。結(jié)構(gòu)型膠粘劑用于結(jié)構(gòu)單元的固定粘接，多用于金屬與金屬或金屬與非金屬材料的連接，同時(shí)起到連接和結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的作用[4]。非結(jié)構(gòu)型膠粘劑多用于表面涂敷、密封和功能性粘接，典型的非結(jié)構(gòu)膠粘劑包括焊縫密封膠、抗石擊涂料、阻尼膠[5]。汽車用膠粘劑按照施工車間的不同通常分為焊裝膠、涂裝膠和總裝膠。其中，焊裝膠和總裝膠主要是以環(huán)氧、聚氨酯或丙烯酸基為主的結(jié)構(gòu)型膠粘劑，具有高剪切強(qiáng)度、高模量，主要應(yīng)用于鈑金連接或鈑金與其它材料的連接，可有效提升車身的剛度，保證車身的結(jié)構(gòu)安全。涂裝膠主要以橡膠基或PVC 基為主的非結(jié)構(gòu)型膠粘劑，主要應(yīng)用于車身鈑金搭載或大平面鈑金區(qū)域，其高斷裂伸長(zhǎng)率和阻尼性能，旨在保證車身的密封性、抗石擊或吸能減振。
粘接是汽車制造的關(guān)鍵工藝技術(shù)，膠粘劑單車用量達(dá)15 kg以上。在汽車各個(gè)系統(tǒng)都追求極致輕量化的設(shè)計(jì)需求下，汽車膠粘劑的輕量化也是各大整車廠不斷探索攻克的方向。目前車身膠粘劑主要從以下4個(gè)方面進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)：
（1）降低膠體本身的密度，開發(fā)中空玻璃微珠填充的低密度型PVC膠，應(yīng)用于車身焊縫密封和抗石擊底涂膠，降低汽車膠品用量；
（2）開發(fā)可噴涂型性能更優(yōu)、密度更低的水性阻尼材料，代替?zhèn)鹘y(tǒng)瀝青阻尼板，同時(shí)優(yōu)化涂膠區(qū)域和尺寸，直接減少膠體用量，在實(shí)現(xiàn)輕量化效果的同時(shí)提升車內(nèi)空氣質(zhì)量；
（3）開發(fā)高強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠代替焊點(diǎn)，解決輕量化材料混合應(yīng)用的連接問(wèn)題，并提高車身整體的剛度，減少鈑金加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作量；
（4）開發(fā)功能集成的多合一膠品，例如高阻尼PVC 抗石擊涂料，具有吸能減振和抗石擊的雙重功能，噴涂于車底可同時(shí)起到阻尼和抗石擊的效果，避免了同區(qū)域重復(fù)噴涂多種膠品造成的質(zhì)量增加。
2 低密度型PVC膠
2.1 低密度型PVC膠簡(jiǎn)介
低密度型PVC 膠是在普通型PVC 膠（密度為1.4～1.5 g/cm3）中添加一定比例的中空薄壁、粒徑均勻、抗壓性能優(yōu)異的球形玻璃微珠，共混熟化而成。中空玻璃微珠在高壓輸送和噴涂時(shí)易破碎，導(dǎo)致膠體密度增加。因此，中空玻璃微珠的填充量需要控制在合適的范圍內(nèi)，在保證膠體性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)輕量化[6]。低密度型PVC 膠的干膜密度目前可做到1.0 g/mL以下，與普通型PVC 膠相比，可以實(shí)現(xiàn)降重30%以上。據(jù)市場(chǎng)調(diào)研，低密度型抗石擊涂料目前主要應(yīng)用于外資和合資品牌車型，國(guó)內(nèi)主機(jī)廠也逐漸引入應(yīng)用，并且向更低密度方向發(fā)展。
低密度型PVC 膠在包裝、存儲(chǔ)、噴涂方面與普通型沒(méi)有差異，不涉及涂膠工藝、工程設(shè)計(jì)和關(guān)聯(lián)設(shè)備的變更。技術(shù)開發(fā)的難點(diǎn)主要是PVC 膠在生產(chǎn)和施工高壓下會(huì)導(dǎo)致玻璃微珠破碎，如果填充的玻璃微珠破碎就失去了減重作用，PVC 膠的密度會(huì)大幅上升，因此需要開發(fā)滿足噴嘴粒徑和抗壓強(qiáng)度的高性能中空玻璃微珠。低密度PVC膠的驗(yàn)證除了進(jìn)行粘度、流掛性、拉伸性常規(guī)的性能驗(yàn)證外[7]，還需要進(jìn)行關(guān)鍵的密度穩(wěn)定性測(cè)試，模擬低密度型PVC 膠生產(chǎn)高速攪拌、管道輸送、高壓噴涂環(huán)節(jié)的工況，驗(yàn)證高壓保壓72 h后密度的穩(wěn)定性，以保證PVC膠的低密度輕量化效果。膠品試板級(jí)性能驗(yàn)證需要將膠體噴涂至電泳板上（圖1），進(jìn)行剪切強(qiáng)度、鹽霧、柔韌性試驗(yàn)，保證膠體噴涂到鈑金的力學(xué)性能和功能性。低密度PVC 膠的整車搭載最后需要噴涂和烘烤工藝驗(yàn)證（圖2），以及整車路試確保無(wú)開裂、脫落的質(zhì)量問(wèn)題。此外，整車廠的應(yīng)用需要根據(jù)低密度PVC 膠的技術(shù)特性和整車性能要求，建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工藝規(guī)范，針對(duì)膠體、工藝匹配和整車應(yīng)用進(jìn)行充分驗(yàn)證，以滿足乘用車實(shí)際使用的工況要求。
圖1 PVC膠體性能驗(yàn)證
圖2 膠體應(yīng)用區(qū)域和整車性能驗(yàn)證
2.2 低密度型PVC膠應(yīng)用
圖3是某車型采用密度為1.1 g/cm3的PVC焊縫密封膠涂膠示意圖，涂膠總長(zhǎng)度27 m。表1 中低密度PVC 焊縫密封膠輕量化收益顯示單車用量相比于普通型PVC 膠減少質(zhì)量2.2 kg，單車減重比例達(dá)27.2%。表2 中環(huán)保性能收益表明低密度型PVC 膠的溶劑用量降低，單車用量可減少60%VOC的釋放量。表3中低密度型PVC膠的拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均明顯優(yōu)于普通型PVC膠。此外，由于玻璃微珠是規(guī)則的球形且硬度高，圖4表明低密度PVC膠與普通型PVC膠相比耐磨性能優(yōu)異，PVC膠的凝膠分析結(jié)果顯示（圖5），低密度PVC膠的固化時(shí)間縮短，有效地降低了烘烤所需的能耗。
表1 低密度PVC焊縫密封膠輕量化收益
表2 低密度PVC焊縫密封膠環(huán)保性能收益
表3 低密度PVC焊縫密封膠力學(xué)性能
圖3 某車型低密度焊縫密封膠示意
圖4 PVC膠耐磨性能
圖5 PVC膠固化時(shí)間
3 LASD水性阻尼材料
3.1 LASD水性阻尼材料簡(jiǎn)介
為了給汽車駕乘人員提供安靜、舒適的環(huán)境，減少汽車行駛過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng)，在汽車底板、輪罩、頂蓋、行李艙等部位應(yīng)用阻尼材料[8]。水性阻尼材料（Liquid Applied Sound Deadener，LASD）和瀝青板基本性能對(duì)比見(jiàn)表4。傳統(tǒng)的車用熱熔型阻尼材料是以瀝青為主要基材，并輔以無(wú)機(jī)填料制成的阻尼板，經(jīng)過(guò)貼合形狀的裁剪布置在車身適合位置，可有效吸收振動(dòng)和噪聲產(chǎn)生的能量。但經(jīng)過(guò)高溫暴曬，瀝青材料會(huì)分解散發(fā)含有多環(huán)芳烴的氣體，造成車內(nèi)異味并對(duì)人體產(chǎn)生傷害[9]。新型輕量化阻尼材料是1種以丙烯酸樹脂為基本成膜物，以水為分散介質(zhì)，輔以填料和助劑制備的水性高分子可噴涂環(huán)保型減振降噪阻尼材料[10]。與瀝青阻尼材料相比，水性阻尼材料密度大幅降低，單車用量可減重45%以上。此外，LASD水性阻尼材料采用管道運(yùn)輸機(jī)器人噴涂，施工靈活且效率高，環(huán)保無(wú)異味，阻尼性能優(yōu)異，在滿足整車性能要求的同時(shí)可有效降低單車用量[11]。
LASD 水性阻尼膠由機(jī)器人自動(dòng)噴涂，經(jīng)高溫烘烤后固化，通過(guò)有效的能量轉(zhuǎn)換把結(jié)構(gòu)噪音轉(zhuǎn)換成熱能消耗，從而獲得優(yōu)異的阻尼效果。LASD 水性阻尼材料將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成熱能，隨溫度增加由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)換為粘流態(tài)，阻尼因子越高說(shuō)明系統(tǒng)損耗能量的能力越強(qiáng)。目前，GM、Ford、Audi、BMW 等歐美主流汽車廠家已普遍使用水性阻尼材料替代瀝青阻尼材料。國(guó)內(nèi)上汽、吉利、奇瑞等車企也率先在汽車涂裝工藝中以水性阻尼材料作為降噪減振材料[8]。
如圖6 所示，水性LASD 材料的固化過(guò)程主要是水分揮發(fā)的物理過(guò)程，不涉及化學(xué)反應(yīng)。伴隨著乳液內(nèi)部水分的流失，高分子乳液顆粒開始坍縮形變，最終當(dāng)水分完全揮發(fā)時(shí)，乳液顆粒破裂，高分子鏈發(fā)生形變，并且重新融合。降溫后，重新融合的高分子鏈固化，形成骨架。LASD水性阻尼膠在涂裝車間噴涂，隨白車身進(jìn)入烘房高溫固化。其材料開發(fā)和性能驗(yàn)證需整車廠制定烘烤溫度和時(shí)間，避免烘烤不足或過(guò)度造成LASD涂膠表面膨脹、松弛、剝離、龜裂現(xiàn)象。
圖6 LASD水性阻尼材料固化機(jī)理
3.2 LASD水性阻尼材料優(yōu)化設(shè)計(jì)
LASD 水性阻尼材料主要布置在下車體底板、輪罩、備胎倉(cāng)鈑金位置，吸收車輛行駛過(guò)程中產(chǎn)生的路噪和振動(dòng)。以某車型設(shè)計(jì)優(yōu)化為例，采用的水性阻尼膠密度＜0.9 g/cm3，彈性模量＞1 000 MPa，阻尼值＞0.25，車身的布置優(yōu)化設(shè)計(jì)流程如圖7。首先，創(chuàng)建網(wǎng)格模型，在圖8 車身模型的4 個(gè)輪心位置施加X(jué)、Y、Z這3個(gè)方向的載荷激勵(lì)。然后，定義聲音輻射的面板為車身底板，對(duì)20～500 Hz 聲頻區(qū)間內(nèi)有尖銳聲的位置點(diǎn)進(jìn)行分析后處理。
圖7 LASD水性阻尼材料布置優(yōu)化流程
圖8 車身載荷激勵(lì)和聲音輻射面板定義
等效輻射功率（Equivalent Radiated Power,ERP）分析結(jié)果如圖9所示，結(jié)果表明，在62 Hz、90 Hz、131 Hz、183 Hz、233 Hz、278 Hz 頻率點(diǎn)，ERP 存在峰值。從這些頻率點(diǎn)中，選出節(jié)點(diǎn)貢獻(xiàn)量大的位置，噴涂LASD水性阻尼材料，ERP 降低明顯，效果較好；噴涂2 mm 厚度的LASD水性阻尼膠比1 mm厚度的效果更優(yōu)。
圖9 等效輻射功率分析結(jié)果
根據(jù)圖9初步分析的結(jié)果進(jìn)行LASD水性阻尼材料布置方式的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在等效輻射功率的問(wèn)題頻率點(diǎn)按照?qǐng)D10 方案A 圖示整片布置2 mm 的LASD 水性阻尼膠，ERP降低明顯，LASD膠用量為3.74 kg。在方案A 基礎(chǔ)上優(yōu)化涂膠區(qū)域和涂膠厚度，識(shí)別區(qū)域1、2和12的涂膠厚度影響較小，可降低為1 mm涂膠，并且區(qū)域5 的涂膠貢獻(xiàn)較小，可取消。方案B 涂膠用量為3.04 kg，進(jìn)一步優(yōu)化涂膠方式和涂膠厚度，在車身底板問(wèn)題頻率點(diǎn)區(qū)域以條形分離狀涂膠代替整片涂膠的方式，兩道LASD膠條間距在0～20 mm之間，至少覆蓋80%以上的區(qū)域，可達(dá)到與方案比相近的阻尼效果。分析和驗(yàn)證結(jié)果顯示優(yōu)化方案C可行，涂膠用量2.04 kg，相比于初始方案減少1.7 kg，比用瀝青阻尼墊減重61.1%。涂膠優(yōu)化設(shè)計(jì)是膠品減重最直接和收益最可觀的輕量化技術(shù)。
圖10 LASD水性阻尼材料布置方式的優(yōu)化設(shè)計(jì)
4 高強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠
4.1 高強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠介紹
隨著汽車輕量化要求的提高，多材料混合車身逐步成為趨勢(shì)，傳統(tǒng)的點(diǎn)焊連接已無(wú)法滿足要求。加強(qiáng)高強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠的開發(fā)，使新材料在車身上得以更廣泛地應(yīng)用。近年來(lái)，車身結(jié)構(gòu)膠由豪華品牌逐步向大眾品牌車型擴(kuò)展，由最初的寶馬、奔馳品牌逐步擴(kuò)展至合資、自主品牌。隨著結(jié)構(gòu)膠技術(shù)的發(fā)展，各品牌車型結(jié)構(gòu)膠應(yīng)用逐漸成熟，由低于20 m 的用量，逐步增長(zhǎng)至大于80 m的用量。隨著車身材料混合應(yīng)用多樣化，結(jié)構(gòu)膠的應(yīng)用量和應(yīng)用車型必將更加豐富[12-14]。
結(jié)構(gòu)膠主要用于車身鈑金搭接處，能承受較大載荷，且耐老化、耐疲勞、耐腐蝕性能優(yōu)異，在預(yù)期壽命內(nèi)性能穩(wěn)定，能夠起到連接及結(jié)構(gòu)增強(qiáng)作用。考慮車身的性能需求等共6個(gè)維度，具體維度見(jiàn)圖11。
圖11 結(jié)構(gòu)膠選擇考量維度
結(jié)構(gòu)膠在車身上的應(yīng)用通過(guò)合理的設(shè)計(jì)選擇、仿真分析、試驗(yàn)可顯著提升車身的耐久、安全、剛度、NVH 性能。結(jié)構(gòu)膠的功能多樣化，除了結(jié)構(gòu)增強(qiáng)外，異種材料的連接、避免焊點(diǎn)開裂、工藝不可點(diǎn)焊區(qū)域的連接，以及外觀要求不能焊接的區(qū)域都可以使用結(jié)構(gòu)膠，解決設(shè)計(jì)和工藝連接的問(wèn)題，突破傳統(tǒng)點(diǎn)焊連接的瓶頸。此外，結(jié)構(gòu)膠應(yīng)用可提升焊接密封性、減少焊點(diǎn)、降低成本。
4.2 高強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠性能和應(yīng)用研究
粘接作為代替點(diǎn)焊進(jìn)行車身增強(qiáng)和連接的關(guān)鍵技術(shù)，其力學(xué)性能、抗疲勞性能、鋼板連接匹配以及焊接工藝對(duì)車身剛度和安全性能的影響至關(guān)重要。因此，在結(jié)構(gòu)膠應(yīng)用之前對(duì)其進(jìn)行選型和性能驗(yàn)證具有重大意義。
有相關(guān)研究表明鋼-鋼連接采用結(jié)構(gòu)膠連接強(qiáng)度優(yōu)于點(diǎn)焊和其它形式點(diǎn)連接，但吸能比點(diǎn)焊差。因此，車身吸能區(qū)域應(yīng)以點(diǎn)焊為主[14]。承受同等的循環(huán)次數(shù)，膠焊接頭比點(diǎn)焊接頭承載力提升至少250%，結(jié)構(gòu)膠連接的抗疲勞特性明顯優(yōu)于點(diǎn)焊連接[15]。因此，合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)膠連接區(qū)域?qū)φ囆阅艿奶嵘陵P(guān)重要。基材強(qiáng)度對(duì)膠焊連接性能影響結(jié)果表明（圖12）：
圖12 板件強(qiáng)度對(duì)膠焊接頭的影響
（1）板件基材強(qiáng)度越高，膠焊接頭強(qiáng)度越高，膠焊接頭的失效速率越快；
（2）強(qiáng)度較高的板件組合，膠層越容易發(fā)生內(nèi)聚力失效；
（3）強(qiáng)度較弱的板件組合，膠層越容易發(fā)生界面失效和混合失效。
膠層的內(nèi)聚力失效是最大發(fā)揮結(jié)構(gòu)膠連接性能優(yōu)勢(shì)的理想失效模式，界面失效是需要規(guī)避的失效模式。結(jié)構(gòu)膠應(yīng)用需要根據(jù)車身不同區(qū)域的強(qiáng)度和失效速率進(jìn)行合理的板件組合設(shè)計(jì)。通常車身要求強(qiáng)度高和失效速率快的區(qū)域選擇強(qiáng)度較高的板材組合，對(duì)于強(qiáng)度要求不高，注重吸能緩沖的區(qū)域選擇強(qiáng)度較低的板材組合。此外，膠層焊接窗口的可焊性范圍與點(diǎn)焊相比，在較小的電流下，膠焊更易獲得較大直徑的焊核。在較高的焊接電流下，膠焊更易產(chǎn)生飛濺。因此，形成相同熔核直徑的焊核，膠焊相對(duì)于點(diǎn)焊所需電流較小，能耗較低。
某車身結(jié)構(gòu)考慮剛度、模態(tài)、疲勞、碰撞以及工藝可行性因素，在鋼鋁混合、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)和剛度提升的關(guān)鍵區(qū)域采用高強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠（圖13），總長(zhǎng)度達(dá)49.15 mm，扭轉(zhuǎn)剛度提升10%，彎曲剛度提升7.5%，疲勞性能提升195%。分析結(jié)果表明，達(dá)到同樣的剛度和疲勞性能，采用高強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠比采用鈑金增厚減少鈑金質(zhì)量15 kg。結(jié)構(gòu)膠涂膠長(zhǎng)度在同級(jí)別車型中處于領(lǐng)先水平。
圖13 某車型結(jié)構(gòu)膠涂膠示意
5 高阻尼PVC抗石擊涂料
在PVC基抗石擊涂料中添加增韌助劑，使涂料在滿足抗石擊的同時(shí)能夠吸收低頻率的振動(dòng)能量，是1種集抗石擊、防腐和減振功能于一體的可噴涂型PVC溶膠，在200 Hz、23 ℃條件下的阻尼因子＞0.1。此種功能集成的抗石擊涂料也是一種車身外噴涂阻尼膠，最早應(yīng)用于歐洲車型，現(xiàn)國(guó)內(nèi)車型已逐步引用并優(yōu)化設(shè)計(jì)。圖14 某車型在輪罩外板由機(jī)器人自動(dòng)噴涂高阻尼抗石擊涂料，噴涂面積2 170 mm2，噴涂厚度2 mm；后輪罩噴涂高阻尼抗石擊涂料，在防護(hù)車輪飛轉(zhuǎn)帶起的砂石沖擊的同時(shí)，減弱了路噪對(duì)后排乘客的直接影響，效果顯著。
圖14 某車型結(jié)構(gòu)膠涂裝膠示意
車身設(shè)計(jì)通常在輪罩的外板噴涂厚度為2 mm以上的PVC抗石擊涂料，用于防護(hù)砂石沖擊造成鈑金電泳層破壞后腐蝕失效。同時(shí)，在乘員艙輪罩的內(nèi)板布置瀝青阻尼板或LASD 水性阻尼材料，用于降低車輪飛轉(zhuǎn)和路面行駛的噪聲對(duì)乘員舒適性的影響。傳統(tǒng)的車身設(shè)計(jì)需要在輪罩區(qū)域噴涂抗石擊涂料和阻尼材料2種膠品，而采用具有高阻尼性能的抗石擊涂料噴涂于輪罩外板，噴涂厚度2 mm，可以集抗石擊和阻尼功能于一體，同步具有吸能、減振和抗石擊、防腐雙重功能，避免了輪罩區(qū)域重復(fù)噴涂多種功能的膠品造成的質(zhì)量增加。因此，采用功能集成的多合一膠品可以在實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)功能要求，同時(shí)直接減少膠品的使用種類和車身總質(zhì)量。
6 輕量化膠品應(yīng)用的機(jī)會(huì)和制約
中國(guó)承諾在2030 年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060 年實(shí)現(xiàn)碳中和，汽車行業(yè)承擔(dān)減碳的重要任務(wù)，汽車輕量化開發(fā)是汽車工業(yè)發(fā)展的必然選擇。此外，《中國(guó)制造2025》對(duì)新材料研究給予高度肯定，汽車作為多材料混合應(yīng)用的載體，新材料開發(fā)和應(yīng)用發(fā)展?jié)摿薮?。汽車膠粘劑技術(shù)關(guān)聯(lián)車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、新材料應(yīng)用和工藝優(yōu)化3個(gè)重大方面，是汽車輕量化開發(fā)繞不開的技術(shù)。因此，汽車膠粘劑的輕量化技術(shù)開發(fā)的機(jī)會(huì)和前途光明。但在實(shí)際開發(fā)和應(yīng)用的過(guò)程中存在以下諸多難點(diǎn)和制約：
（1）成本波動(dòng)，新材料、新工藝的引入必然會(huì)打破原采購(gòu)體系，成本波動(dòng)影響其實(shí)際的應(yīng)用效率。
（2）膠粘劑關(guān)聯(lián)整車各項(xiàng)性能，需要匹配基材、施工工藝和整車搭配，進(jìn)行充分的性能驗(yàn)證，開發(fā)周期長(zhǎng)，且驗(yàn)證費(fèi)用高。
（3）膠粘劑的應(yīng)用涉及研發(fā)、工藝、基地和采購(gòu)多個(gè)部門，跨部門協(xié)同困難。
（4）膠粘劑切換可能會(huì)涉及設(shè)備或生產(chǎn)線調(diào)整，應(yīng)用于已投產(chǎn)的基地需要停產(chǎn)、洗槽各項(xiàng)工作。
（5）膠粘劑是一種生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的通用化產(chǎn)品，一旦實(shí)施整體切換，市場(chǎng)零容差，不允許出現(xiàn)任何問(wèn)題，因此，膠粘劑的開發(fā)和應(yīng)用較為保守，切換異常慎重。
綜上，膠品的切換周期長(zhǎng)，推廣難度大，但技術(shù)日新月異，好的產(chǎn)品一定是眾望所歸的，國(guó)內(nèi)外整車廠敢于突破，勇于創(chuàng)新，輕量化膠品的開發(fā)和推廣一定是逐步實(shí)現(xiàn)的。
7 展望
整車廠未來(lái)對(duì)于車身膠粘劑的規(guī)劃，遵循輕量化設(shè)計(jì)、綠色制造的理念，主要從低密度、性能提升、功能集成和低能耗4個(gè)方面開發(fā)新型輕量化膠品。
（1）低密度方面：開發(fā)國(guó)產(chǎn)化高性能中空玻璃微珠改性密度的低密度型PVC、LASD膠，密度＜1.0 g/cm3，實(shí)現(xiàn)更低密度、低成本的膠品開發(fā)。
（2）性能提升方向：與同等性能提升需求的鈑金增厚比，應(yīng)用性能優(yōu)異的膠品可實(shí)現(xiàn)車身質(zhì)量減少；例如應(yīng)用結(jié)構(gòu)減振膠，在結(jié)構(gòu)增強(qiáng)的同時(shí)提升NVH性能；應(yīng)用高強(qiáng)玻璃膠，在實(shí)現(xiàn)玻璃粘接的同時(shí)提升車身剛度；此類膠品在滿足功能需求的同時(shí)增強(qiáng)玻璃和車身骨架的連接性能，提升車身扭轉(zhuǎn)剛度，可間接減少達(dá)到同樣性能要求需要的鈑金增厚。
（3）功能集成方向：開發(fā)多合一膠品滿足多區(qū)域多功能使用，提高存儲(chǔ)運(yùn)輸效率，例如二合一橡膠基焊裝膠，集成點(diǎn)焊膠、減振膠功能；多合一PVC基涂裝膠，集成焊縫密封膠、抗石擊底涂、裙邊膠功能。
（4）低能耗方向：主要以減少工序、降低烘烤溫度或免烘烤為主的膠品。例如免噴涂玻璃膠，80 ℃低溫烘烤涂裝膠，雙組分免烘烤涂裝、總裝膠。
在汽車輕量化需求日益突出的環(huán)境下，車身各個(gè)系統(tǒng)都應(yīng)該進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，車身膠品作為用量最大的輔料，輕量化開發(fā)和應(yīng)用任重道遠(yuǎn)。
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來(lái)源：汽車文摘
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