汽车和卡车车身结构对铝的使用正在迅速增加。美国铝业协会估计,截至2025年,每辆车的平均铝含量将达到近230千克(2015年约为180千克)。
铝具有诸多优点,例如让车辆更轻,更省油;但铝具有一些特性,必须在设计和建造过程中考虑到。铝对温度变化十分敏感,当暴露在高温条件下会发生变形。比如,在您烘烤饼干或使用扁平的铝质烤盘进行烘焙时,如果把烤盘放在热烤箱中,热膨胀很快会使它翘起和扭曲。当将其用作汽车发动机覆盖件时(汽车最显眼的部分之一),铝板轻微的变形也会影响汽车的美观性。
发动机覆盖件和其他汽车覆盖件在电涂(electrocoating)过程中会发生变形,因为涂装过程包括在烤箱里固化一些零件,且烤箱中的温度可高达302°F(150°C)。沿折边(即外面板折叠在内面板的接缝并用胶粘剂连接)进行牢固粘结是一种有效防止变形的方法。如果粘结不牢固,内、外面板之间会发生相对移动,从而导致整个覆盖件尺寸不稳定。
选择正确的胶粘剂化学解决方案。对于单组分环氧树脂,在零件被加热并完全冷却之前,折边区域是无法获得有效强度的。而双组分(2K)胶粘剂(例如LORD Versilok®)是环氧改性丙烯酸胶粘剂,可在室温下达到其最终强度的85%,仅15%的强度需要依靠电涂烤箱加热而获得。
这可以提供强大的操作强度,将外面板和内面板牢牢固定到位。组装后的零件可以运送到涂装现场,不会出现沿底缘滑动或接触面张开的情况,可大大提高覆盖件的尺寸稳定性。虽然在电涂过程中面板暴露于高温下仍会膨胀和变形,但牢固的折边粘结将使面板在冷却后恢复到其原始位置。
实现早期牢固粘结的另一个优点是,它可以减少“回弹”,即防止金属沿弯曲边缘展开。根据金属成形杂志(Metal Forming Magazine),“铝的弹性模量是钢的三分之一。因此,铝的回弹将是钢的三倍。”随着铝越来越多地用于车身制造,为了有效防止折缝重新张开,快速固化胶粘剂(例如 Versilok)的使用势在必行。
一个汽车制造商的故事
一家高端汽车制造商通过使用2K胶粘剂消除了一项固化工艺步骤,从而减少了资本投资。
这家汽车制造商一直使用“计量、混合、注胶”(MMD)设备,从大型包装容器中打胶。MMD设备久经验证质量稳定,这推动了原始制造商与洛徳的合作,在新款汽车设计中提升了车身的耐腐蚀性。Versilok 273 可以为车身提供高水平的腐蚀防护。
此外,它还帮助原始制造商消除了一个传统的固化步骤。双组分胶粘剂无需预热(当然,也可以通过低温预热来加速固化),可在室温下实现牢固的折边粘结,且无需固化。
使用 Versilok 273 还可以收获不菲的经济效益,不仅能够减少固定设备、节约占地面积和能耗,还能提高质量,实现双赢!想要在下一款车型设计中获得这些收益,马上联系我们的汽车折边胶技术专家。