为轻质部件寻找合适的粘合剂取决于正确的化学混合物。一些粘合剂是刚性的。 其他粘合剂具有高度的弹性。 一些提供增加的能量吸收。 你怎么知道哪个粘合剂合适?
首先考虑一些基本问题。 您需要加入哪些材料? 你的目标是什么? 您的目标是改进声学和振动设计吗?您是否正在寻求显著增加身体结构中的能量吸收以增加安全性? 粘合剂需要满足的装配工艺限制是什么?
在许多方面,这就像订购一杯完美的咖啡。 清淡或法国烤? 玛奇朵咖啡或卡布奇诺咖啡? 有花边还是没花边? 每个决定都会对咖啡饮用者的口味,质地和终极享受产生影响。
虽然一个人可能正在寻找饮料来啜饮和品尝,但另一个人可能只对快速咖啡因摇晃以提供能量提升感兴趣。对于真正的咖啡爱好者来说,这一切都在混合中。 成分和它们的比例可以使完美的杯子与注定要排水的杯子完全不同。
粘合剂也是如此,找到完美的混合物取决于几个因素:
1.粘合剂的性质:
动力学:这决定了固化时间以及适当的固化温度。速度和温度有关?
粘弹性:这描述了粘合剂本身的强度以及处理轻质材料连接处的残余应力的能力。粘合剂是否足够坚固应对它接下来要面临的事情?
可塑性:这是指粘合剂的机械性能,使其在压缩时能够承受负荷变形而不会发生故障。粘合剂在变形下会承受住吗?
2.粘合剂类型的化学性质及其提供的性质:
不同的粘合剂具有不同的性质。
环氧树脂是用于结构应用和扭转刚度的高强度粘合剂,是抗碰撞应用的坚实选择。
聚氨酯(PU)是柔性结构粘合剂,具有刚度,强度,弹性,快速循环时间,更长伸长率的优化组合,有时不需要预处理。 它们还具有加速的固化时间并且可以在室温下固化。
丙烯酸酯提供强度和耐久性,具有快速凝固时间和与难以粘合的基材的高粘合性。
您的应用中使用的基材也很重要。 某些粘合剂化学品更适合某些基材。 汽车轻量化中常用的组合包括:
1.铝钢
2.铝合金CRFP(碳纤维增强塑料)
3.钢CRFP
4.超高强度刚(UHS)
选择合适的粘合剂以将这些不同材料粘合成各种规格需要在实施之前进行探索。
3.方法和测试
方法和测试是为特定汽车轻量化应用选择合适粘合剂的重要步骤。 强烈建议进行联合设计和有限元分析,因为它们可以预测可能的故障点和故障模式。在施加粘合剂之前和之后的组装过程也可以在定义适当的化学过程中起作用。
此外,在选择粘合剂时,需要考虑在多材料设计中使用的基板的不同热膨胀特性。否则,不同的热膨胀率可能导致破坏性的机械负载。
例如,复合材料的热敏感性可防止标准烤箱工艺并将粘合过程驱动到装配线中。在这些情况下,重要的是组装过程被设计成适应粘合材料的应用,包括它们各自的固化时间,使得它们可以在轻质车辆结构内以最佳水平运行。
4.胶粘剂类型
汉高开发了几种粘合剂类型,经过测试证明在许多汽车轻量化应用中都是有益的。 这些特定产品主要用于车身和车间装配区域以外的汽车部件/系统。
环氧
TEROSON®EP5065是一种环氧树脂,具有独特的强度和伸长率组合,能够适应白色空间,提供更高水平的粘接支撑。它具有多种工艺优势,包括能够粘合到各种基板上,并为多基板粘合提供可靠的强度和灵活性。它在室温下固化,或者可以通过加热来加速固化。
由于其弹性,这种用于结构应用和扭转刚度的高强度粘合剂提供优异的耐腐蚀性和非常高的抗冲击性。因此,它特别适合用作高应力车辆部件中的结构粘合剂,尤其是提升门。
弹性结构
弹性结构粘合剂提供粘合灵活性,例如长开放时间和无湿度敏感性。它们还可以粘合到多种基材上,包括塑料,铝和碳纤维。
汉高的TEROSON®PU1711弹性结构粘合剂的独特之处在于它在85℃下30秒内“快速固化”,无需混合,并具有快速的初始强度。其玻璃化转变温度低于-40℃,在使用温度下具有一致的机械性能,并且具有高弹性和强度,优异的粘附性能和CTE不匹配键合线的弹性响应。
聚氨酯
这些柔性粘合剂设计用于复合材料和多材料粘合。它们为粘合柔韧性提供刚度,强度和弹性。
LOCTITE®UK2015是可用的聚氨酯粘合剂之一。它提供100%伸长率,无需预处理,并且针对不到5分钟的快速循环时间进行了优化。固化也可以通过加热来加速。
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粘合剂通常是轻量化中最通用的选择。我们可以帮助您找到适合汽车轻量化材料的合适粘合剂,尤其是多材料车身设计。
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关于作者,Greg Ryba
Greg Ryba是汉高公司北美粘合剂指导部门的负责人,负责工程,业务开发和实验室应用技术人员。他拥有超过25年的销售,营销和运营管理经验。Ryba先生拥有中密歇根大学的市场营销学士学位。