浅析结构胶在汽车白车身上的应用

李会宾 卢小龙 付贵 李孝坤 张晓光

摘 要：随着科学技术的不断进步，在汽车生产制造中涌现出越来越多的先进技术，有效地提高了汽车的质量和安全性。其中，结构胶在汽车白车身上的应用，不仅可以提高车身的整体强度，还可以改善汽车的密封及防腐蚀性能。而传统的点焊胶在生产实践中表现出越来越多的不足，虽然起到了一定的连接、密封作用，但在实际中的应用范围正在变得越来越窄。实践表明，结构胶的应用效果更好，功能更加丰富多样。因此，本文就结构胶在汽车白车身上的应用展开研究，希望为提高我国汽车的生产质量提供一定借鉴。

关键词：结构胶;白车身;应用

随着国民经济的快速发展，人们对汽车的需求量不断增加，用户对汽车的性能及舒适性也提出了越来越高的要求，这进一步促进了汽车生产制造技术的发展与进步。其中，汽车生产中新式材料的应用起到了非常重要的作用，密封胶作为关键性的辅助材料，在实际生产中的应用变得越来越广泛。结构胶作为一种新型材料，较之传统材料有着更加突出的性能，可应用的范围也更广。可以说，对结构胶在汽车白车身上的应用展开深入的研究是极为必要的，这对于汽车生產制造工艺的优化升级具有很高的参考价值。

1结构胶在汽车上的应用

在当前的生产实践中，密封胶主要是起到黏连、密封以及抗腐蚀等作用，但随着人们对汽车性能需求的提高，其功能正在变得越来越单一，应用范围也变得越来越有限。近年来，很多汽车企业在生产过程中开始更多的使用性能更加可靠的结构胶，它不仅能够起到很好地密封、黏连效果，还能够有效提升汽车的强度和刚度。有数据表明，通过在生产过程中使用结构胶，白车身的静刚度至少提升了百分之十。由于结构胶在应用中具有这么多的优点，很多国外车企都已将其大量应用到自身的汽车生产中。为了提高国内汽车品牌的竞争力，我国的汽车企业应进一步加强相关技术的研究与应用。

1.1结构胶基本性能

数据表明，结构胶的弹性模量非常高，一般可达2100 MPa，完全可以满足当前汽车的生产需要。由于它的主要构成成分是高性能的环氧树脂，因此可以通过增韧等技术有效解决车身的脆性、易剥离等问题，从而显著提升汽车的整体性能。此外，它还有着非常理想的粘接力、优质的力学性能，对于温度的剧烈变化有着极高的抵抗力，且对环境的污染也非常有限。所以说，在实际生产中，如果某些零部件受到空间的限制或是特定性能的要求而不能应用传统焊接技术时，完全可以选择使用结构胶。

此外，还有研究表明，结构胶能够显著提升安全配件的吸能效果。具体来说，它可以在很大程度上改善零部件在遭遇剧烈撞击时的“压溃”变形效果，以此提高相关配件的吸能效果。

1.2结构胶应用部位

考虑到结构胶在应用中能够提升白车身的刚度，因此，其应用部位主要是：车门、后背门、底板等关键位置，且主要是相关零配件的翻边、搭接边处。在应用中，坚持的原则是以刚度等性能薄弱部分的补强为主，通过数据模拟，来进一步明确结构胶的应用位置、长度等重要参数。

2结构胶单面粘及回弹效应问题分析

在当前的汽车生产制造中，涂胶工艺的应用越来越广泛，这对于提高汽车的整体性能及安全性有着十分重要的作用，它已成为汽车生产制造中不可替代的一个环节。研究表明，涂胶后可以大大提高车辆的强度、刚度，同时还能够改善车辆的减振、降噪性能，汽车的舒适性将得到明显的增强。不过，由于一线生产环境的复杂性，作业过程中有着很多影响因素，很有可能会造成涂胶缺陷。其中，最为常见的问题就是单面粘和回弹效应，这两种情况是生产实践中经常发生的，严重干扰了汽车生产的顺利进行，但由于干扰因素较多，要想予以彻底解决也是比较困难的，下面就此展开分析。

2.1单面粘与回弹效应

在生产过程中，很多时候需要焊接金属零件，而它们常常会产生一定程度的形变。比如：工器具对零件的压力，会对板材施加一定力的作用，进而就会使得板材出现不受控制的变形。此外，在加热的过程中，板材间会出现相对移动。考虑到变形后的弹性恢复，板材会产生一定的位移，发生回弹。这种时候，板材之间的空间会变大，使得空气进入到其中，并对原有的粘胶起到隔离，进而造成了胶与板材的连接失效，在固化后，胶就失去了应有的连接作用，这就是回弹效应。当粘胶受到两侧的板材挤压，由于板材表面的不平整或是受到污染，而使其在固化后只有一侧粘结，这就是单面粘。

2.2问题分析

为有效抑制单面粘、回弹效应的发生，必须进一步明确是由哪些因素造成的，如此才能提出针对性的解决办法。

（1）板件开合的影响。一般来说，胶是在液体形态下使用的，有着一定的润湿效果，而且内聚力有限，开合后板件的状态不会出现明显的变化，也不会破坏胶的润湿效果，因此，胶与板材之间的粘合未受影响，可见，板件开合对结构胶的粘接质量不会造成过于明显的影响。

（2）上件错动的影响。板材搓胶后复位，会在一定程度上改变部分结构胶的位置，但胶量不大，当然也不会明显改变它的润湿性能以及板材之间的间隙，因此，其对结构胶的粘接质量不会造成过于明显的影响。

（3）点焊空点的影响。点焊空点，会导致板材间结构胶的胶量出现一定变化，进而在其液体状态下内聚力超过了粘合力，而使得界面遭受破坏，出现单面粘的情况。

（4）夹紧力的影响。研究表明，夹紧力与点焊空点所造成的影响极为接近，特别是在某些零件之间有着较大间隙的情况下，会进一步增强单面粘和回弹效应的影响。

（5）板件残油的影响。在操作过程中，如果油污过多，会严重阻碍粘胶剂的作用，影响其与板材之间的粘合效果，进而造成单面粘，同时还会使得断裂面的形态质量发生明显的下降。

（6）零件匹配的影响。一般来说，零件匹配质量不好，特别是间隙比较大时，会造成单面粘。当然，如果其他因素能够对间隙起到一定程度的抵消作用，则同样能获得较为理想的粘接质量。

通过上述分析可以发现：夹紧力过大会造成回弹效应;油污、夹紧力过大等会造成单面粘。

3结语

总的来说，随着人们对汽车性能要求的不断提高，汽车生产制造技术取得了长足的进步。其中，结构胶的广泛应用，一方面提高了车身的整体强度，另一方面改善了汽车的密封、抗老化性能，可以说，结构胶的使用能够优化整车质量，同时也为汽车设计的优化提供了重要参考，将成为提高汽车生产水平的重要途径之一。

参考文献：

[1] 赵雪梅， 刘波， 陈海波，等. 基于应变能分析的白车身结构胶布置优化[J]. 汽车技术， 2013（3）：59-62.

[2] 郑锐， 林建平， 吴倩倩， et al. 结构胶胶接汽车车身金属接头抗环境腐蚀性能研究进展[J]. 材料工程， 2015， 43（3）：98-105.

[3] 缪康鹏， 冯斌， 汪文超. 白车身试制焊接结构胶失效性研究[J]. 上海汽车， 2014（6）：18-20.

作者简介：

李会宾 （1989.02），性别： 男，民族： 汉，籍贯（精确到市）： 河南省开封市，当前职务： 质量工程师，当前职称： 助理工程师，学历： 本科，研究方向： 白车身质量管控.