胶粘剂在客车制造中的应用

胶粘技术和胶粘剂是一门边缘科学，它是在高分子化学、有机化学、胶体化学和材料力学等多学科的基础上发展起来的。随着胶粘技术的不断发展与完善，胶粘剂在客车制造装配过程中得到广泛应用。客车生产中的车身结构、内饰材料、隔声材料、隔热材料、座椅、螺栓装配等的连接都在使用着多种具有不同功能的胶粘剂。胶粘剂或带胶产品在客车制造装配上有许多优点，是焊接、铆接、螺钉或螺栓连接无法替代的。但是胶粘剂本身和胶粘工艺也有许多不足之处。下面结合我公司的具体情况，对胶粘剂在客车制造中的使用作简要阐述。

1、粘接技术的优缺点

(1)粘接技术的优点：
①可以有效地应用于不同种类的金属或非金属之间的连接，这是焊接难以做到的。
②胶粘剂可均匀地分布于粘接面，没有焊点、螺栓连接或铆钉连接所存在的应力集中问题。
③粘接结构可以节省铆钉、螺栓(母)等标准件的应用，能够减轻客车的重量。
④粘接件中的连接缝具有对水、空气或其它环境介质的优良密封性，这是铆接和螺栓连接不具备的。
⑤粘接技术可以节省金属材料、密封材料，提高工作效率，综合经济效益比较客观。
(2)粘接技术的缺点：
①粘接强度还不够高，外界环境或职工熟练程度对粘接效果影响较大。
②胶粘剂大多属于合成有机高分子物质，其耐高低温的性能是有限的，一般胶粘剂只能在-50～100℃的温度范围内正常工作。
③在光、热、空气及其它因素的作用下，胶粘剂会产生老化、断裂、气泡等现象，影响使用寿命。
④大部分胶粘剂属有毒物质，操作过程中会挥发出有刺激性的气体或气味，危害人体健康。


2、胶粘剂在客车制造中的应用

由于胶粘剂所具有的独特优点，所以其在汽车装配上得到广泛的应用。胶粘剂按其用途主要分为粘接与密封两种。客车结构件的粘接要求粘接强度大，且胶粘剂固化后能够承受较高剪切负荷和不均匀扯离负荷,能使粘接接头在长时间及一定温度下承受振动、疲劳和冲击等各项负荷而不脱落，要求采用机构胶粘接。如前后风挡玻璃、侧窗玻璃等，宜采用结构胶粘剂。非结构件是受力较小的部件，如门窗、地板、顶棚等各种装饰密封材料与车身骨架的粘接，铭牌、标牌的粘接，一般采用粘接强度较差的非结构胶粘剂。密封主要是各种管路、车内设施、车厢外壳、门窗等油、水、气密封，宜采用各种密封腻子或密封胶粘剂。
(1) 客车内饰粘接。客车内饰大多使用人造革、聚氨酯泡沫塑料、塑料壁纸、乳胶海绵、人造地毯、布、丝绒和木材等多种非金属材料。它们之间的粘接，仍采用氯丁橡胶为主，如HY421、白乳胶等。但是这些胶都属于溶剂型，刷涂使用过程中有机溶剂挥发气味。
(2)铭牌、标牌粘接。传统的中门铭牌使用铆接或螺钉紧固，整体贴合不紧密，有缝隙，不美观。因此，这几年广泛采用初粘力大、凝结面广、抗老化性能好、耐油的胶粘剂。另外，还可以采用VHB双面压敏粘接胶带进行粘接。车标、厂标等的也是采用不干胶、单、方便，外观效果美观。
(3)风挡玻璃粘接。聚氨酯粘接密封胶具有粘接和密封双重作用。客车的前后风挡玻璃、侧窗玻璃采用粘接工艺，不仅能彻底解决密封等问题，而且粘接结构与胶条结构相比，外观豪华，美观大方，可视性强。但玻璃要受到外力冲击、振动等影响，对粘接剂的粘接强度、抗剪切力等技术参数要求较高。常用的胶重有JN-IO、JGY-1、JIC-2等。
(4)侧围蒙皮粘接。受焊接工艺的制约，侧围蒙皮施焊固定后容易造成大面波浪纹、凹坑、鼓包等缺陷，影响到喷涂质量和外观效果。随着胶粘剂的研发，蒙皮与骨架的粘接技术日益完成。这种粘接工艺的使用不仅能 提高蒙皮表面的综合质量，同时对侧围蒙皮的振动异常、裂漆等起到很好的防范作用。
(5)螺纹紧固。客车的部分螺栓连接结构，尤其是底盘关键部位的螺栓连接往往需要具有防松性能。在车辆一定的颠簸状态下，螺栓不能松动，而且还可以在损坏后进行拆卸、更换，使用螺纹紧固胶即能很好地解决此问题。因此，客车制造业对螺纹紧固胶的需求量比较大。使用螺纹紧固胶前需要将螺栓、螺母连接部位清洗干净，涂上螺纹紧固胶，自然条件下固化即可，操作比较方便，成本较低。
(6)顶蒙皮焊缝密封。客车顶蒙皮的焊缝质量直接影响整车的密封性能。过去顶蒙皮大多采用CO2保护焊工艺，蒙皮变形较大、平整度较差，而且存在漏焊、锈蚀洞穿等现象，顶蒙皮漏水现象比较严重，各公司都曾对此项目进行攻关。如采用蒙皮焊缝断续焊，两侧刮胶工艺，一方面提高了蒙皮平整度，另一方面解决了密封问题。刮胶前须先将焊缝表面的锈蚀、油污去除，然后在焊缝上涂密封胶，胶层24h后固化成型。固化后的胶缝表面，可以用风动砂轮打磨修整，有凹陷不平处，可以再填补胶料，然后进行喷漆。
(7)车身缝隙密封。侧窗止口与窗体柱间，车身蒙皮焊缝间、门体与止口间等部件的密封对车身内部的密封影响较大，因此需要刮涂密封胶。根据不同的使用部位，密封胶的种类、规格型号有所不同。
(8)管接头的密封。汽车装配中各种水、油、气管路系统管接头的密封，由于机械加工精度不易保证，或管夹夹紧力不够，造成漏水、漏油和漏气现象。针对这些机械静粘接部位，使用密封胶可以起到密封防漏、防止机械振动的作用。由于这些部位既有一定的介质压力，又经常或不定期地拆卸，因此，要求密封胶有优良的耐压性，而对粘接强度的要求则不是很高。
(9)玻璃钢接缝的粘接处理。随着客车行业的飞速发展，玻璃钢前、后围制件以投入少、产出快、改型方便等优势，得到许多企业的青睐。但是玻璃钢前、后围与左右侧骨架之间的缝隙处理成为难题。由于材料收缩比的不同，此部位刮涂原子灰后在寒冷、暴晒等自然条件下，容易开裂。经过长时间的摸索，各企业处理此部位的措施可以分为三种：刮涂玻璃钢纤维腻子；留下明缝刮胶或粘贴VHB胶带。三者各有优缺点，其中粘贴VHB胶带以操作简单、方便得到广泛应用。


3、胶粘剂的选择
(1)选用考虑因素：
①粘接对象。被粘物有金属、橡胶、塑料、玻璃及皮革等。粘接可能是同种材料，也可能是异种材料。由于异种材料性能不同，故选用胶时要考虑二者特性，才能得到较好的粘接质量。
②分析粘接部位承受应力的类型、大小及持续时间，根据所需要的粘接强度，确定采用结构胶还是非结构胶。
③粘接件使用的环境条件(温度、介质)，如高温、低温或油、酸、碱性物质对粘接剂的性能有影响。橡胶型为60～80℃，环氧胶为80～200℃，酚醛胶为200～400℃，氧化铜为-70～700℃。
④胶粘剂的固化有一定的温度和压力要求。考虑到客车的生成节拍，所选用的胶粘剂在满足粘接性能要求的同时，其固化条件要求相对简单，最好是使用能够在接触压力下常温固化的粘接剂。

(2)粘接对象的材料属性：
①粘接金属材料。对板料和棒料等受力结构部位可用环氧胶、酚醛－丁腈胶等；对薄片金属并要求胶膜有弹性的可用氯丁胶；螺钉、螺帽的紧固、密封、防漏可用厌氧胶；小面积又需快速粘接时可用氰基丙烯酸酯胶粘剂。
②粘接金属和非金属材料。根据所粘非金属材料性能不同如弹性、收缩性、线膨胀系数，可选用橡胶型、环氧、丙烯酸酯及聚氨酯胶等。
③粘接非金属材料。粘接塑料时要分为热固性还是热塑性而选用不同的胶粘剂。热固塑料可用环氧、聚氨酯等胶粘剂；热塑塑料中无定型塑料，可用溶剂粘接，结晶型塑料可用环氧、聚氨酯等胶粘剂。

4、 粘接工艺
要具备使用胶粘工艺所要求的工艺装备：如夹具、热源、表面处理装置等。工艺可用刷、喷涂及注射胶液等方法。常规工艺是：被粘物表面处理→涂胶→晾置→贴合→固化。另外，也要注意胶的毒性及经济性，做好防护措施。
(1)表面处理。粘接表面常有锈蚀、油脂、灰尘等，这些附着物阻碍了胶粘剂对表面的浸润，减少了胶粘剂和被粘料之间的相互接触，严重影响粘接性能。粘接前必须除去这些附着物，一般采用溶剂脱脂和砂纸打磨的方法。
(2)涂胶。胶粘剂的涂敷有刷涂、浸涂、喷涂和刮涂等，根据胶粘剂的使用目的、胶粘剂的粘度、被粘物的性质可选用不同涂胶方法。涂层要均匀，尽量避免粘合后胶层内存有空气。不含溶剂的热固性胶粘剂，涂胶后要立即粘合，以免长时间放置空气中的水分或使固化剂挥发。使用溶剂胶粘剂粘接时，涂胶后晾置时间可长些，使溶剂充分挥发，如果胶层内残存过多的溶剂会降低粘接强度。靠溶剂挥发而固化的大多数胶粘剂，乳胶后如果过分干燥，胶层会失去弹性，因此，要在胶层失去粘性以前进行贴合。在有些情况下，胶粘剂只对被粘体的一方有较好的粘性，而对另一方的粘附性却很差，这时可在难粘表面上涂一层底胶，然后用胶粘剂将底胶同另一粘接面粘接起来。
(3)固化。粘接件贴合后，为了获得均匀的胶层厚度，防止胶层错动，往往需要加压固化。加压有利于排出胶层内的溶剂或低分子副产物，还可以防止胶粘剂因体积收缩引起的被粘物间的接触不良。有时为保证粘接强度，固化时需加热到一定温度，并保持一定时间。
(4)储存及保护。胶粘剂一般应储存在阴冷通风处，远离火源，避免日晒，按易燃有毒物品储存，并注意储存期限，一般储存期为一年。工作时应注意劳动保护，避免危害人体健康。

5、结束语
随着客车工业的快速发展，对粘接剂的要求就更高：在不断增加粘接力的同时，固化条件要相对简单，并且要 减少环境污染和毒害，以达到环保要求。使用粘接剂时，可根据具体的实际情况进行选用。

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金银山 先生 13915284081
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