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虽然铆接、焊接、螺栓连接和堵塞是汽车制造商常用的久经考验的技术，但胶粘技术正日益成为首选的解决方案，因为胶带与堵塞相比具有许多优点：它们重量轻且灵活，可以应用迅速，不需要固化。保时捷和Tesa正在合作，使Taycan车型车身上的孔洞覆盖过程自动化。 科学家认为，粘合的历史至少可以追溯到180,000年前，因为石器时代的人们熟悉一种粘合剂，桦木焦油。白桦树皮含有桦木脑，可以在非常高的温度下在没有氧气的情况下通过蒸馏提取并转化为黑色粘合剂[1]。如果没有粘合剂的特殊特性，今天的许多创新就不可能实现，尤其是在工业领域。 长期以来，汽车行业一直都存在一种情况。在1930年代初期，道路仍然非常颠簸，车身下方的钢制悬架支柱随着它们必须吸收的每个坑洼和颠簸而呻吟。道路上所有的铁锈和泥土都对支柱造成了伤害，导致它们吱吱作响。1931年，“拜尔斯道夫(BeiersdorfsFederschutzgamaschen)”（拜尔斯道夫的保护弹簧的护腿）让汽车回到了快车道。对于35马克，粘性橡胶粘合剂就像腿部敷料一样，以砖砌形状包裹在板簧上，然后涂上快干涂层。这些绑腿提供了防水、气体的密封，保护了金属上的重要润滑膜，并防止生锈。虽然当时还没有抗衰老这个词，但这正是广告所暗示的，承诺“让您的泉水在未来几年保持如新！”五年来，绑腿让德国的道路不那么崎岖不平，直到该产品被逐步淘汰。 一辆现代汽车可以安装多达130种不同的胶带。在汽车工业中，各种电缆传统上都是用胶带包裹的，胶带甚至被用来固定后视镜、装饰物、车顶衬垫和徽章。大量的新应用都是主要进化过程的结果，例如日益增加的数字化和传统工业的合并——在这种情况下，汽车和电子工业联合起来创造了汽车电子。这一运动导致了创新领域的增长，如舒适和信息娱乐，先进驾驶辅助系统(ADAS)的组件，以及更重要的电动移动。 目前，电动汽车领域最大的创新驱动因素是热传播保护，其目的是在电动汽车发生事故时，保护电池系统免受火灾。一个有缺陷的过热电池会加热其他电池，并有在80°C开始着火的风险。德莎正在帮助制造商开发合适的安全解决方案来应对这一挑战。该公司正致力于开发新的胶带，为电池包提供防火衬里，以及基于隔热的解决方案，完全防止火灾的蔓延。并且粘合解决方案的应用还在不断增长，正如Tesa用于孔洞覆盖的防火贴片所证明的那样[2]。 生产工厂中的汽车车身如图1所示，有些车型有超过200个洞。它们都是从哪里来的?它们的目的是什么?有些开口具有运输功能，或能够安装难以进入的组件。这些孔通常是涂装过程中需要的，可以让浸料从那里流通，从而确保无缝地保护免受腐蚀。但是，为了防止湿气或污垢渗透到新车的车体腔内，并在汽车行驶时减少空气湍流噪音，这些开口需要再次关闭。 图1 白身体充满了开口，其中一些需要再次关闭(©Tesa) 据汽车专家称，每年有100亿个车体上的洞被关闭。这通常需要手工完成，将笨重的塑料堵塞插入洞中，这是一项极其耗时、体力要求高的任务，需要大量员工。保时捷公司的总部(德国)最近推出了100%机器人控制的流程，该流程使用Tesa密封贴片封闭电动保时捷Taycan[3]车身上与生产相关的孔洞，使这款跑车成为在全球范围内的首款从这一自动化过程中受益的车辆。这种特殊的密封贴片一旦使用就很难移除，而且是一种永久性的解决方案，因为它们可以承受车辆运动的压力，并且可以延长车辆的使用寿命。 这一创新的解决方案将大大减轻工厂团队的压力，因为自动贴片应用过程消除了繁重的工作时间，每个工人每班最多可以将3500个堵塞插入开口，这通常是过量的消耗。由于每个堵塞需要相当于7公斤的压力，工人们每班都要用拇指施加总计24500公斤的压力，这对人体工程学来说是一个巨大的压力。 这些贴片还降低了整体的复杂性。堵塞总是必须完美匹配，但可以用一个确定的贴片大小覆盖不同尺寸的孔，这最终节省了时间和金钱。根据车型以及车身上相关孔的数量和尺寸，机器人可以根据所需要的密封贴片类型和尺寸快速更换末端执行器，图2。实用的卷设计，每个卷有超过1500个贴片，也保证了使用方便和高度紧凑的尺寸。这对物流也有好处:在正常情况下可以节省空间。 图2末端执行器以极高的精度将贴片定位在需要覆盖的孔上(©保时捷|Tesa) 德莎目前提供25种尺寸稳定的贴片来覆盖孔。厚度在95到1350微米之间，通常由丙烯酸粘合剂和塑料或织物基材组成的薄粘合产品，主要要求因使用的内部或外部位置而异，图3。所有密封贴片的共同点是它们比堵塞轻85%左右，堵塞厚约6毫米，突出于车身外。这对于电动汽车来说极其重要，因为每增加一克就意味着续航里程的减少。阴极浸涂后，贴片在车身表面也具有出色的附着力。密封贴片也与PVC和PET兼容，可以涂覆，图4。孔覆盖产品，其中一些是透明的，具有印刷目标，它能够对车身进行可靠的检测，并有助于减少不当的应用。能够完成100%覆盖率的目标。 图3薄粘接产品的要求取决于贴片应用在内部或外部的位置(©Tesa) 图4 密封补丁可以涂在车身表面(©保时捷|Tesa) 抗老化是贴片的一个特别重要的特性，其设计目的是延长车辆的整个使用寿命。在德国汉堡附近的德莎产品和技术开发中心的气候室中模拟了这一特性，并为主机厂提供了规范的报告，该中心拥有约330名科学家。为了测试它们的弹性，小贴片在-40到+80°C 之间进行一系列连续温度循环，相对湿度高达80%。在烘烤性能测试中，涂装后的贴片需要能够承受180°C的温度30分钟和200°C的温度一小段时间，以证明其尺寸稳定性。车身上暴露在极端天气下的密封贴片也经过了一系列特殊测试，如用盐水喷洒。 由于完美的密封结合高机械强度，带有穿刺保护标签的贴片可防止腐蚀，这一点通过所谓的高跟鞋测试得到了验证，其中对薄膜的集中点施加了巨大的压力。特殊的防火产品（图5）是专门为电池系统开发的，它可以在6分钟内承受高达600°C的火焰并保护乘客舱，以便在有缺陷的电池着火时驾驶员和其他乘客可以安全地离开车辆。 图5 特殊的防火产品可以承受高达600°C的火焰持续6分钟(©Tesa) 德国商业报纸Handelsblatt询问位于德国不来梅的弗劳恩霍夫制造技术和先进材料研究所(IFAM)的粘合技术中心负责人AndreasGroß，粘合是否将成为“21世纪的首选连接技术”，他以响亮的“是”回答。他相信粘合将取代传统技术，如钉、铆接、螺栓连接和焊接[4]。已经有大型工业领域应用，胶带解决方案提供了许多好处，包括快速和清洁的应用。此外，胶带不需要像许多液体粘合剂那样固化，从而加快了生产过程并降低了成本。粘合也不会对材料施加太大的压力。铆接和焊接会损坏材料，这最终可能会导致接头腐蚀等负面后果。胶带代表了一种温和而可靠的连接技术。 多年来，粘合在汽车行业中也越来越普遍。主要优势之一是能够在整个表面有效地粘合各种材料，包括玻璃与金属、金属与塑料、塑料与玻璃以及许多不同种类的塑料彼此之间的粘合。该行业还越来越多地使用敏感材料，例如CFRP，侵入性连接方法，通常很难使用这种材料。 |
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