用于汽車白車身中FRP 和鋁接頭的碰撞改性雙組分粘合劑
研究了在白車身(BIW)生產(chǎn)過程中使用碰撞改性(CM)雙組分(2C)粘合劑來連接纖維增強塑料(FRP)。對于車體零部件的組裝,需要特殊的結(jié)構(gòu)粘合劑,將高強度與在碰撞情況下吸能的能力相結(jié)合。大多數(shù)使用的粘合劑是單組分(1C)和經(jīng)熱固化的。2C粘合劑在室溫下固化,可以用于維護和修復(fù)。應(yīng)用2C粘合劑的主要優(yōu)點是固化能力靈活、工藝設(shè)計自由。
研究了BIW生產(chǎn)過程中不同的工藝參數(shù),這影響2C粘合劑的性質(zhì)優(yōu)化。研究所選擇的2C粘合劑在電泳工藝中的準靜態(tài)和動態(tài)性能。到目前為止,在陰極浸涂(CDP)工藝中,大多數(shù)白車身(BIW)在生產(chǎn)過程中使用結(jié)構(gòu)粘合劑。熱分析表明,大多數(shù)張力平衡系統(tǒng)對于電泳工藝的影響很低。對于耐高溫2C系統(tǒng)(如環(huán)氧基和混合粘合劑),為了使汽車達到足夠高的耐用溫度(Tg>80℃),CDP工藝中的固化是必要的。由于混合材料的溫度控制會引起剪切應(yīng)力和應(yīng)變,影響粘結(jié)的性能,因此需要進行試驗測量以評價由溫度控制引起的變化。此外,差示掃描量熱法(DSC)和動態(tài)力學(xué)分析(DMA)方法用于證明BIW對粘合劑性能的影響以及2C粘合劑在高溫下快速固化的能力。對于復(fù)合材料的混合接頭和不同的熱延伸性能,BIW工藝爐中的高溫將會損害粘合劑接頭。相比之下,2C粘合劑在柔性固化條件下允許少許的接頭缺陷,因為在電泳涂裝之前要在低溫下固化。研究顯示,在BIW生產(chǎn)過程中使用2C粘合劑是解決材料不同材料熱伸長問題的最有效方法。
此外,未來還要通過擺錘測試器評估所述的由剪切應(yīng)變引起的缺陷。研究斷裂時粘合劑的最大剪切應(yīng)變以及剪切后的最大應(yīng)變損傷,并進行受損和未受損粘合劑的最大剪切應(yīng)變值比較。在感應(yīng)加熱的快速固化期間,進行粘合劑層和基底內(nèi)的溫度梯度測量。
刊名:Welding in the World(英)
刊期:2016年第4期
作者:Martin Kahlmeyer
編譯:任靜