涂装车间用胶类型及分布位置概述

袁井丽，宋现爽，汤湧

（华晨汽车研究院，辽宁 沈阳 110005）

前言

随着人们对车内环境的要求越来越高，车身密封降噪的要求也越来越高。“低 VOC、环保、轻量化”已成为涂装用胶的重点研究方向。汽车制造商不断对汽车的重要组成部分--车身进行优化设计，从密封防腐、结构增强、减振隔热、降噪消声等多个方面着手，广泛使用密封粘接材料以提高整车的舒适性和安全性[1]。本文详细概述了涂装车间常用胶材料类型及分布位置，包括焊缝密封胶、底涂PVC、指压胶和阻尼材料等。

1 焊缝密封胶

焊缝密封胶是一种在涂装车间使用，以 PVC为主要成分，主要应用于汽车车身钢板的连接部位，具有优异的密封性、耐水性、防振、美观等特点，对车身无腐蚀性[2]。在加热塑化后可形成具有一定强度的弹性体，有很好的耐磨、耐腐蚀及密封性能，而且施工工艺性好。

图1 涂布焊缝胶对车身钣金的要求

在选择不同品牌的焊缝密封胶时应主要考察其附着力、与漆的兼容性、触变性、机械性能和耐老化性能等几项重要性能指标。车身焊缝的大小对密封质量也有很大的影响，一般大于 2mm的焊缝就要通过使用胶带等其他方法来实现密封。样车车身实际焊接质量有时不好，实际缝隙大小与数据不符，影响密封质量，样车设计试制期间需要进行考察。不符合要求的位置需要车身控制焊接质量或修改钣金件的形面以获得好的密封效果。如图1所示为涂布焊缝密封胶对车身钣金的要求。

2 PVC底涂

PVC底涂是一种用于车底板或轮罩区域起到抗石击、消音、防腐的胶，以PVC为主要成分，防止汽车行驶过程中因飞石的刮、碰导致的漆面龟裂而产生的返修现象。在车身底部喷涂防腐涂料也是一种车身防腐处理的方法[3]。目前大部分车厂都使用 PVC基的防腐涂料（简称 PVC底涂）。PVC底涂不仅可以防腐，同时对沙石撞击底板产生的凹痕和噪声有很好的抵御作用，所以也有抗石击涂料的叫法[4]。PVC底涂主要喷涂在四个轮罩和车身地板下（放有油箱的位置可不做处理），通常近轮罩位置涂层厚些，地板其他位置稍薄。为使PVC底涂抗石击的效果达到最好，合理安排涂层的厚度很关键。这需要基于大量的路况试验，找出各种路况下沙石对车底打击力度最大、频率最高的位置，然后来做具体增厚处理[1]。典型喷涂位置如图2所示。目前，一种新型的发泡底涂胶逐渐受到大家的关注。发泡底涂胶是一种以PVC树脂为主要成分，与增塑剂、填充剂、合成树脂、添加剂及发泡剂等共混而成的加热硬化型浆糊状涂料。主要喷涂在汽车底部、车轮罩、后备箱等位置起到对底部钢板的保护和车身的密封作用。如表1所示，为普通PVC底涂与发泡底涂的对比。

图2 PVC底涂典型喷涂位置

表1 普通PVC底涂与发泡底涂的优缺点

3 指压胶

用于填补老鼠洞使用的橡皮泥状胶类产品。以PVC树脂为主体材料制成的，经加热固化后可起到密封、修补、防水、防尘、减振的作用，主要应用于车身工艺孔、大缝隙、局部缺陷的填补和修复以及车厢内缝处的密封。产品施工性能优异，具有极佳的堆砌性、抗下垂性、填充性。涂布指压胶对车身钣金的要求为：尺寸6mm以下的老鼠洞。

然而车身上还有很多类似的车身孔洞，但是指压胶无法满足密封要求，因此可采用高膨胀减震胶对孔洞进行密封。高膨胀减震胶不仅对油面金属基材具有优异的粘接性，施工操作也极其方便。对前处理液、电泳液无污染，不含有机溶剂，无毒、无刺激性气味，对环境无污染。该产品操作过程是用注胶枪或注胶机械将高膨胀减震胶呈点状或条状，打在大缝隙处或孔洞处，涂覆面积为孔洞的70℅以上，并且打胶操作上要求贴着钣金四周涂布。高膨胀减震胶经电泳工序烘烤后膨胀固化，即将孔洞填满起到密封、降噪、阻断作用。不同位置根据孔洞大小控制涂胶量就可以。

4 阻尼材料

阻尼材料是用于车身薄板的平坦区域以降低车身振动的产品[5]。为削减车身地板等大而薄的钣金件振动，减少车身与外界激励产生共振的机率，通常会在车身上粘贴一些减振阻尼产品，包括沥青阻尼片、铝箔复合阻尼片等。阻尼材料的设计除了参看CAE振动分析结果外，还要重点考虑动力系统各零件在车身上的布置位置、连接方式及易受路面、空气影响引起振动的位置，从而正确选用不同类型的阻尼片、恰当地布置阻尼片的位置、合理设计其大小和厚度。在之后的路试阶段还需要根据整车 NVH性能测试的反馈，再对车身减振阻尼材料的分布位置及形状进行改进，从而达到最佳的减振效果。阻尼材料类型的选择要考虑车身的振动位置、振源的特点及不同类型阻尼片的自身特点[6]。

图3 阻尼材料的典型布置位置

表2 LASD涂料的优势对比

目前应用最广是沥青型阻尼片，一般用在地板、防火墙、轮罩等位置，地板等平面位置选用热熔型阻尼片，防火墙、轮罩等立面选用磁性或自粘型阻尼片。阻尼材料的典型布置位置如图3所示。随着环保要求越来越严格，新型喷涂型阻尼材料的应用逐渐增多。可喷涂阻尼材料（LASD）[7]是一种环境友好型声学阻尼材料，重量轻，减震性能好，多用于车门、地板、前壁板等部位，不仅具备了减震、隔音的功能，还增加了吸音的效果，并且采用的是机器人喷涂施工作业，提高了生产效率，改善了物流现象。如表2所示，详细介绍了相对于沥青型阻尼片，LASD涂料的优势。

5 总结

通过对涂装车间用胶的类型与分布位置的对比分析，我们发现在涂装用胶设计中需要注意以下问题：（1）对于涂布的焊缝胶，要确保焊缝胶距离安装孔15mm以上。（2）结构设计中尽量避免老鼠洞的存在，因为尽管高发泡膨胀胶可以封堵住老鼠洞，但是施工操作中受人工操作影响很大，密封性能得不到最大程度的保证，密封存在缺陷性。（3）前围板、前中后地板、侧围、发动机隔板等与周边搭接需要点焊密封胶和焊缝密封胶双道密封。（4）低密度、高减震效果的环保型阻尼材料的开发和应用迫在眉睫。此外，环保节能对于白车身用胶的要求也是越来越高，在保证车身密封反腐良好的前提下，要减少VOC等有毒有害物质的排放，这就需要开发和应用更加新型环保高性能胶类产品。

[1] 王琳.车身密封粘接材料的选用[J].现代零部件,2010,(06):85-87.

[2] 管海顺,陈晓康.汽车车身焊缝胶在轿车涂装生产线上的应用[J].热固性树脂,2000,(01):29-31.

[3] 李中华,赵静谦,王磊. PVC焊缝胶起泡分析及其解决方法[J].上海涂料,2012,(09):52-54.

[4] 陈晓康.轿车车身焊缝胶及防石击底涂胶[J].天津科技,1999,(05):42.

[5] 张友南,杨军,贺才春,唐先贺.阻尼材料的研究与应用[J].噪声与振动控制,2006,(02):38-41.

[6] 谭亮红.阻尼材料和隔声材料的开发及应用研究[D].中南大学,2013.

[7] 黄琛.水性阻尼涂料用聚合物乳液的合成及厚浆型涂料的制备[D].北京化工大学,2015.