涂裝車間用膠類型及分布位置概述

袁井麗，宋現(xiàn)爽，湯湧

（華晨汽車研究院，遼寧 沈陽 110005）

前言

隨著人們對車內環(huán)境的要求越來越高，車身密封降噪的要求也越來越高?！暗?VOC、環(huán)保、輕量化”已成為涂裝用膠的重點研究方向。汽車制造商不斷對汽車的重要組成部分--車身進行優(yōu)化設計，從密封防腐、結構增強、減振隔熱、降噪消聲等多個方面著手，廣泛使用密封粘接材料以提高整車的舒適性和安全性[1]。本文詳細概述了涂裝車間常用膠材料類型及分布位置，包括焊縫密封膠、底涂PVC、指壓膠和阻尼材料等。

1 焊縫密封膠

焊縫密封膠是一種在涂裝車間使用，以 PVC為主要成分，主要應用于汽車車身鋼板的連接部位，具有優(yōu)異的密封性、耐水性、防振、美觀等特點，對車身無腐蝕性[2]。在加熱塑化后可形成具有一定強度的彈性體，有很好的耐磨、耐腐蝕及密封性能，而且施工工藝性好。

圖1 涂布焊縫膠對車身鈑金的要求

在選擇不同品牌的焊縫密封膠時應主要考察其附著力、與漆的兼容性、觸變性、機械性能和耐老化性能等幾項重要性能指標。車身焊縫的大小對密封質量也有很大的影響，一般大于 2mm的焊縫就要通過使用膠帶等其他方法來實現(xiàn)密封。樣車車身實際焊接質量有時不好，實際縫隙大小與數(shù)據(jù)不符，影響密封質量，樣車設計試制期間需要進行考察。不符合要求的位置需要車身控制焊接質量或修改鈑金件的形面以獲得好的密封效果。如圖1所示為涂布焊縫密封膠對車身鈑金的要求。

2 PVC底涂

PVC底涂是一種用于車底板或輪罩區(qū)域起到抗石擊、消音、防腐的膠，以PVC為主要成分，防止汽車行駛過程中因飛石的刮、碰導致的漆面龜裂而產生的返修現(xiàn)象。在車身底部噴涂防腐涂料也是一種車身防腐處理的方法[3]。目前大部分車廠都使用 PVC基的防腐涂料（簡稱 PVC底涂）。PVC底涂不僅可以防腐，同時對沙石撞擊底板產生的凹痕和噪聲有很好的抵御作用，所以也有抗石擊涂料的叫法[4]。PVC底涂主要噴涂在四個輪罩和車身地板下（放有油箱的位置可不做處理），通常近輪罩位置涂層厚些，地板其他位置稍薄。為使PVC底涂抗石擊的效果達到最好，合理安排涂層的厚度很關鍵。這需要基于大量的路況試驗，找出各種路況下沙石對車底打擊力度最大、頻率最高的位置，然后來做具體增厚處理[1]。典型噴涂位置如圖2所示。目前，一種新型的發(fā)泡底涂膠逐漸受到大家的關注。發(fā)泡底涂膠是一種以PVC樹脂為主要成分，與增塑劑、填充劑、合成樹脂、添加劑及發(fā)泡劑等共混而成的加熱硬化型漿糊狀涂料。主要噴涂在汽車底部、車輪罩、后備箱等位置起到對底部鋼板的保護和車身的密封作用。如表1所示，為普通PVC底涂與發(fā)泡底涂的對比。

圖2 PVC底涂典型噴涂位置

表1 普通PVC底涂與發(fā)泡底涂的優(yōu)缺點

3 指壓膠

用于填補老鼠洞使用的橡皮泥狀膠類產品。以PVC樹脂為主體材料制成的，經加熱固化后可起到密封、修補、防水、防塵、減振的作用，主要應用于車身工藝孔、大縫隙、局部缺陷的填補和修復以及車廂內縫處的密封。產品施工性能優(yōu)異，具有極佳的堆砌性、抗下垂性、填充性。涂布指壓膠對車身鈑金的要求為：尺寸6mm以下的老鼠洞。

然而車身上還有很多類似的車身孔洞，但是指壓膠無法滿足密封要求，因此可采用高膨脹減震膠對孔洞進行密封。高膨脹減震膠不僅對油面金屬基材具有優(yōu)異的粘接性，施工操作也極其方便。對前處理液、電泳液無污染，不含有機溶劑，無毒、無刺激性氣味，對環(huán)境無污染。該產品操作過程是用注膠槍或注膠機械將高膨脹減震膠呈點狀或條狀，打在大縫隙處或孔洞處，涂覆面積為孔洞的70℅以上，并且打膠操作上要求貼著鈑金四周涂布。高膨脹減震膠經電泳工序烘烤后膨脹固化，即將孔洞填滿起到密封、降噪、阻斷作用。不同位置根據(jù)孔洞大小控制涂膠量就可以。

4 阻尼材料

阻尼材料是用于車身薄板的平坦區(qū)域以降低車身振動的產品[5]。為削減車身地板等大而薄的鈑金件振動，減少車身與外界激勵產生共振的機率，通常會在車身上粘貼一些減振阻尼產品，包括瀝青阻尼片、鋁箔復合阻尼片等。阻尼材料的設計除了參看CAE振動分析結果外，還要重點考慮動力系統(tǒng)各零件在車身上的布置位置、連接方式及易受路面、空氣影響引起振動的位置，從而正確選用不同類型的阻尼片、恰當?shù)夭贾米枘崞奈恢?、合理設計其大小和厚度。在之后的路試階段還需要根據(jù)整車 NVH性能測試的反饋，再對車身減振阻尼材料的分布位置及形狀進行改進，從而達到最佳的減振效果。阻尼材料類型的選擇要考慮車身的振動位置、振源的特點及不同類型阻尼片的自身特點[6]。

圖3 阻尼材料的典型布置位置

表2 LASD涂料的優(yōu)勢對比

目前應用最廣是瀝青型阻尼片，一般用在地板、防火墻、輪罩等位置，地板等平面位置選用熱熔型阻尼片，防火墻、輪罩等立面選用磁性或自粘型阻尼片。阻尼材料的典型布置位置如圖3所示。隨著環(huán)保要求越來越嚴格，新型噴涂型阻尼材料的應用逐漸增多。可噴涂阻尼材料（LASD）[7]是一種環(huán)境友好型聲學阻尼材料，重量輕，減震性能好，多用于車門、地板、前壁板等部位，不僅具備了減震、隔音的功能，還增加了吸音的效果，并且采用的是機器人噴涂施工作業(yè)，提高了生產效率，改善了物流現(xiàn)象。如表2所示，詳細介紹了相對于瀝青型阻尼片，LASD涂料的優(yōu)勢。

5 總結

通過對涂裝車間用膠的類型與分布位置的對比分析，我們發(fā)現(xiàn)在涂裝用膠設計中需要注意以下問題：（1）對于涂布的焊縫膠，要確保焊縫膠距離安裝孔15mm以上。（2）結構設計中盡量避免老鼠洞的存在，因為盡管高發(fā)泡膨脹膠可以封堵住老鼠洞，但是施工操作中受人工操作影響很大，密封性能得不到最大程度的保證，密封存在缺陷性。（3）前圍板、前中后地板、側圍、發(fā)動機隔板等與周邊搭接需要點焊密封膠和焊縫密封膠雙道密封。（4）低密度、高減震效果的環(huán)保型阻尼材料的開發(fā)和應用迫在眉睫。此外，環(huán)保節(jié)能對于白車身用膠的要求也是越來越高，在保證車身密封反腐良好的前提下，要減少VOC等有毒有害物質的排放，這就需要開發(fā)和應用更加新型環(huán)保高性能膠類產品。

[1] 王琳.車身密封粘接材料的選用[J].現(xiàn)代零部件,2010,(06):85-87.

[2] 管海順,陳曉康.汽車車身焊縫膠在轎車涂裝生產線上的應用[J].熱固性樹脂,2000,(01):29-31.

[3] 李中華,趙靜謙,王磊. PVC焊縫膠起泡分析及其解決方法[J].上海涂料,2012,(09):52-54.

[4] 陳曉康.轎車車身焊縫膠及防石擊底涂膠[J].天津科技,1999,(05):42.

[5] 張友南,楊軍,賀才春,唐先賀.阻尼材料的研究與應用[J].噪聲與振動控制,2006,(02):38-41.

[6] 譚亮紅.阻尼材料和隔聲材料的開發(fā)及應用研究[D].中南大學,2013.

[7] 黃琛.水性阻尼涂料用聚合物乳液的合成及厚漿型涂料的制備[D].北京化工大學,2015.