CN109263733A - 一种碳纤维顶盖连接工艺 - Google Patents

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王克坚
刁克河
朱富强
徐建龙
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    • B62D27/02—Connections between superstructure or understructure sub-units rigid
    • B62D27/026—Connections by glue bonding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明提供了一种碳纤维顶盖连接工艺，包括如下步骤：将碳纤维顶盖的第一结合面和铝合金车身的第二结合面作打磨和清洁处理；在第二结合面上涂抹一层激活剂，再涂抹一层底涂剂，在底涂剂表面干燥后，在底涂剂的表面涂抹粘接剂；在第一结合面上涂抹一层激活剂；使用夹具将所述碳纤维顶盖压合至所述铝合金车身上，使得第一结合面和第二结合面相对应；对所述碳纤维顶盖和所述铝合金车身的结合处烘烤。本发明提供的碳纤维顶盖连接工艺，提高了粘结强度，提升了粘接的可靠性。缩短了粘接剂的固化时间，提高了生产效率。

Description

一种碳纤维顶盖连接工艺
技术领域
本发明涉及汽车零部件制造技术领域，尤其是一种碳纤维顶盖连接工艺。
背景技术
汽车的轻量化对于降低油耗、减少排放起着至关重要的作用，目前已成为国内外汽车工业界的研究热点。在确保原有性能的基础上优化设计各总成及零部件，是各车企业积极研究的课题。车身轻量化技术主要体现在车身大面积使用质量更轻、力学性能更好的铝合金材料及碳纤维复合材料，通过车身材料上的优化，使整个车身制造完成重量可以降低30%，甚至更多。
碳纤维材料之间以及与其他材料之间的连接紧固问题始终是一个关注的重点问题。碳纤维结构60-80％的破坏发生在连接处，所以汽车碳纤维零部件之间采用的连接方式对于碳纤维汽车的结构完整性有重大的影响作用。碳纤维车车顶盖与铝合金车身的其他周围结构部位之间连接，除了考虑刚度和强度性能之外，必须要考虑扭转刚度、抗碰撞冲击和振动特性。
那么如何将碳纤维顶盖与铝合金车身有效的连接在一起，并有效的保证车辆外观质量，成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种碳纤维顶盖连接工艺，将碳纤维顶盖与铝合金车身有效的连接在一起，并保证车辆外观质量。
本发明提供了一种碳纤维顶盖连接工艺，包括如下步骤：
A：提供碳纤维顶盖、铝合金车身、激活剂、底涂剂及粘接剂；
B：将所述碳纤维顶盖的第一结合面和所述铝合金车身的第二结合面作打磨和清洁处理；
C：在所述第二结合面上涂抹一层所述激活剂形成激活剂层，再在所述激活剂层的表面涂抹一层所述底涂剂形成底涂剂层，在所述底涂剂层表面干燥后，在所述底涂剂层上涂抹所述粘接剂；
D：在所述第一结合面上涂抹一层所述激活剂；
E：使用夹具将所述碳纤维顶盖压合至所述铝合金车身上，使得所述第一结合面和所述第二结合面相对应，并通过所述粘接剂将所述第一结合面和第二结合面粘接在一起；
F：对所述第一结合面和第二结合面粘接的结合处烘烤至粘接牢固。
进一步地，所述步骤A中，所述粘接剂为双组分聚氨酯胶，所述双组分聚氨酯胶包括按1：1比例混合的第一组分和第二组分。
进一步地，所述步骤B中，打磨和清洁处理的方法包括：先用粗砂纸打磨，再使用细砂纸打磨；打磨完成后，先用无纺布擦拭，再用无纺布蘸上清洁剂擦拭。
进一步地，所述粗砂纸规格为180~320目，所述细砂纸规格为500~800目。
进一步地，所述粗砂纸规格为240目，所述细砂纸规格为600目。
进一步地，所述步骤E之后，步骤F之前，还包括如下步骤：刮去多余的所述粘接剂，并修整所述碳纤维顶盖的外露表面，使其外露表面平整光滑。
进一步地，所述步骤C中，使用羊毛球或羊毛刷涂抹所述激活剂和/或所述底涂剂。
进一步地，所述步骤D中，使用羊毛球或羊毛刷涂抹所述激活剂。
进一步地，所述步骤C中，在涂抹完所述底涂剂的一特定时间内内完成涂抹所述粘接剂的工作。
进一步地，所述特定时间为8~24小时。
本发明提供的碳纤维顶盖连接工艺，提高了粘结强度，提升了粘接的可靠性；
碳纤维复合材料的使用，有效的实现车身轻量化目标；
规避了传统车身电阻点焊工艺造成的电极压痕等缺陷，改善了车身外观质量；
烘烤工艺的使用，有效的缩短了胶固化时间，提高了产线速度；
粘接胶的使用，其密封效果比电阻点焊的好，从而有效的提高了顶盖的密封性，降低了漏水的风险。
附图说明
图1 是本发明碳纤维顶盖连接工艺的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
请参照图1，本发明实施例提供的碳纤维顶盖连接工艺，包括如下步骤：
A：提供碳纤维顶盖、铝合金车身、激活剂、底涂剂及粘接剂，粘接剂为双组分聚氨酯胶，包括按1：1比例混合的第一组分和第二组分。激活剂、底涂剂及粘接剂均可以采用市售产品，例如：陶氏化学公司的型号为Betaprime4800的激活剂、型号为Betaprime 5404的底涂剂以及型号为Betaforce 2816M的粘接剂。
B：将碳纤维顶盖的第一结合面作打磨和清洁处理：先用粗砂纸打磨，再使用细砂纸打磨，目的在于去除表面的脱模剂；打磨完成后，先用无纺布擦拭第一结合面，再用无纺布蘸上清洁剂对所述第一结合面擦拭，去除表面可能残留的粉尘、颗粒及油污等。粗砂纸规格可以为180~320目，优选240目，细砂纸规格可以为500~800目，优选600目。清洁剂可以采用市售产品，例如陶氏化学公司的型号为Betaclean3350的清洁剂。
将铝合金车身的第二结合面作打磨和清洁处理（碳纤维顶盖和铝合金车身贴合时，第二结合面与第一结合面相对应）：先用粗砂纸打磨，再使用细砂纸打磨，去除铝表面氧化层，提高粘接强度；打磨完成后，先用无纺布擦拭第二结合面，再用无纺布蘸上清洁剂对第二结合面匀速擦拭，确保打磨区域表面无颗粒、油污等残留物。粗砂纸规格可以为180~320目，优选240目，细砂纸规格可以为500~800目，优选600目。清洁剂可以为市售产品，例如陶氏化学公司的型号为Betaclean3350的清洁剂。
C：在第二结合面上羊毛球或羊毛刷涂抹一层激活剂形成激活剂层，再在所述激活剂层的表面涂抹一层底涂剂形成底涂剂层，在底涂剂层表面干燥后，在底涂剂的有效期（8~24小时）内，在底涂剂层的表面涂抹粘接剂。
在第二结合面上，使用激活剂与底涂剂搭配使用，增加底涂剂的表面干燥速度。在环境温度为0℃左右时，约15分钟底涂剂表面即可干燥。
为满足其粘接强度要求，每次涂胶前都需要进行适当的排胶，以确保涂胶质量。涂胶直径、位置、长度需满足要求，且无少胶、断胶等缺陷。
D：使用羊毛球或羊毛刷在第一结合面上涂抹一层激活剂。在第一结合面上使用激活剂，是为了激活碳纤维顶盖表面的树脂，提高粘接效果。
E：使用夹具将碳纤维顶盖压合至铝合金车身上，使得第一结合面和第二结合面相对应，并通过粘接剂将第一结合面和第二结合面粘接在一起；
刮去多余的粘接剂，并修整碳纤维顶盖的外露表面，使其表面平整光滑。
F：对第一结合面和第二结合面粘接的结合处烘烤至粘接牢固。对碳纤维顶盖和铝合金车身的结合处烘烤，加速粘接剂的固化，缩短工时。考虑到碳纤维复合材料及外观漆面所能承受的温度，还需要增加温度传感设备对烤灯的温度进行时时监控，以保证碳纤维顶盖及外观漆面的质量。
本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种碳纤维顶盖连接工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A：提供碳纤维顶盖、铝合金车身、激活剂、底涂剂及粘接剂；
B：将所述碳纤维顶盖的第一结合面和所述铝合金车身的第二结合面作打磨和清洁处理；
C：在所述第二结合面上涂抹一层所述激活剂形成激活剂层，再在所述激活剂层的表面涂抹一层所述底涂剂形成底涂剂层，在所述底涂剂层表面干燥后，在所述底涂剂层上涂抹所述粘接剂；
D：在所述第一结合面上涂抹一层所述激活剂；
E：使用夹具将所述碳纤维顶盖压合至所述铝合金车身上，使得所述第一结合面和所述第二结合面相对应，并通过所述粘接剂将所述第一结合面和第二结合面粘接在一起；
F：对所述第一结合面和第二结合面粘接的结合处烘烤至粘接牢固。
2.如权利要求1所述的碳纤维顶盖连接工艺，其特征在于，所述步骤A中，所述粘接剂为双组分聚氨酯胶，所述双组分聚氨酯胶包括按1：1比例混合的第一组分和第二组分。
3.如权利要求1所述的碳纤维顶盖连接工艺，其特征在于，所述步骤B中，打磨和清洁处理的方法包括：先用粗砂纸打磨，再使用细砂纸打磨；打磨完成后，先用无纺布擦拭，再用无纺布蘸上清洁剂擦拭。
4.如权利要求3所述的碳纤维顶盖连接工艺，其特征在于，所述粗砂纸规格为180~320目，所述细砂纸规格为500~800目。
5.如权利要求4所述的碳纤维顶盖连接工艺，其特征在于，所述粗砂纸规格为240目，所述细砂纸规格为600目。
6.如权利要求1所述的碳纤维顶盖连接工艺，其特征在于，所述步骤E之后，步骤F之前，还包括如下步骤：刮去多余的所述粘接剂，并修整所述碳纤维顶盖的外露表面，使其外露表面平整光滑。
7.如权利要求1所述的碳纤维顶盖连接工艺，其特征在于，所述步骤C中，使用羊毛球或羊毛刷涂抹所述激活剂和/或所述底涂剂。
8.如权利要求1所述的碳纤维顶盖连接工艺，其特征在于，所述步骤D中，使用羊毛球或羊毛刷涂抹所述激活剂。
9.如权利要求1所述的碳纤维顶盖连接工艺，其特征在于，所述步骤C中，在涂抹完所述底涂剂的一特定时间内完成涂抹所述粘接剂的工作。
10.如权利要求9所述的碳纤维顶盖连接工艺，其特征在于，所述特定时间为8~24小时。
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