汽车(车身制造及组装)中的涂布

汽车(车身制造及组装)中的涂布

汽车是由各种各样的部件构成的。EV(电动汽车)、智能互联网汽车正在成为热议的话题,但是和充电电池(蓄电池)、ECU、连接器等汽车部件一样,以环境负荷减轻、低能耗化需求为背景的“车身轻量化”正在成为亟待解决的课题。
作为满足这些需求的技术,在汽车车身的相关工序中,通过“涂布”来实现的粘合及涂膜正在受到越来越多的关注。

汽车(车身组装)中的“粘合”

结构用粘合剂(胶粘)
在车身的组装工序中,将以“点”接合的点焊,与以“面”接合的结构用粘合剂(胶粘)涂布结合在一起的“胶焊”工艺正在广受关注。在削减螺栓等部件数及焊接工时的同时,可实现轻量且高强度的接合。通过减少焊接点位,还能提高车身设计的自由度等,有助于实现高附加值的车身制造。

论题:通过多材料化实现车身轻量化

为了符合环保规定,降低能耗,车身轻量化正在成为课题。为了解决这一课题,接合铝合金、镁合金与CFRP(碳纤维强化塑料)的“复合材料(composite material)”正在欧洲及日本得到越来越广泛的使用。

作为异种材料的接合方法,人们正在研究利用CFRP加热后软化的热可塑性,依靠摩擦热进行直接接合的技术,但由于热膨胀率不同,还面临着行驶环境下的强度维持问题,以及接合部耐蚀性等课题。现阶段,通过涂布高强度结构用粘合剂配合少数的螺栓实现轻量被认为是有效的。

论题:安装玻璃时的密封材(密合剂、底剂)自动涂布

安装玻璃时的密封材(密合剂、底剂)自动涂布

将玻璃安装到车身上时,会使用点胶机机械手进行密封材(密合剂、底剂)的自动涂布。但是,如果密封材的涂布存在缺陷,就会导致车身进水等造成耐蚀性降低。
必须确保整个表面的密封材连续狭缝状涂布形状(高度、宽度、体积)都准确无误。为了防止不良品流出,追踪自动涂布的涂布形状实时测量,同样是必不可少的。

参考案例:狭缝状涂布的形状检测

汽车(车身制造)中的“功能赋予及表面处理”

在汽车车身上进行的一系列“涂装工序”,不仅出于创意设计目的,还包含对车身表面赋予功能的涂膜工序。常见的车身表面涂膜层如下所示。

汽车(车身制造)中的“功能赋予及表面处理”
电涂(图中A)
赋予防锈性。多采用浸沾式涂布(浸渍)。
中涂(图中B)
赋予抗削蚀性。避免因飞石撞击等导致钢板外露。
底涂(图中C)
出于创意设计目的的上色。根据实际的设计目的,需要经过多道工序。
清漆(图中D)
以表面保护、耐候性等耐久性提升为目的。

除了“电涂”之外,车身的涂装(涂膜)工序还会用到涂装机械手静电涂装。涂装机械手技术正在实现高度化发展,例如多轴化、狭小空间适用性、自动工具更换等。

详情页面:涂装机械手概况

论题:通过涂布实现高效化、高功能化的“制振材”

为了减少振动噪音,提高驾驶室的静音性,厂商会在车身地面贴上“制振材”。过去,这一工序都是通过切割片状材料,手工进行作业的。但近年来,通过换用涂布型的制振材,该工序正在实现高效化与高功能化。

片状制振材(粘贴)
片状制振材(粘贴)
膏状制振材(涂布)
膏状制振材(涂布)
  • A. 间隙导致性能低下
  • B. 紧贴工件,提高性能

使用片状制振材时,粘贴在凹凸及曲面部分时会产生间隙,引发制振性能降低的问题。
相比之下,涂布型制振材还能借助可进行斜向涂布的点胶机机械手进行高精度的自动涂布。不仅能缩短工序、削减工时、减少材料损耗,无论是凹凸还是曲面,必要量的膏状制振材都能准确地粘合到工件上,实现轻量化与高制振性。

在点胶机机械手的自动涂布中,为避免涂布缺陷的发生,追踪点胶机喷嘴的涂布后形状检测非常重要。

参考案例:汽车部件的涂布检测

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