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摘要：随着汽车产业的快速发展，轻质材料的广泛应用，车身安全性提高，同时车身重量却持续降低，带来了更好的环保性。车身制造新技术的采用，现有的传统车身维修工艺并不能满足车辆维护的需要，导致车辆维修并不能达到应有的质量标准。本文从车身制造新技术谈起，阐述了车身维修存在的现实问题，并对胶粘铆接工艺及在车身维修中的应用进行了分析，希望能为汽车维修专业人员提供一定参考及帮助。
关键词：胶粘；铆接；轻质车身；车身维修
经济社会的发展，总是伴随着技术的进步，汽车从诞生之日起，便不断的通过技术革新，推动着汽车产业的快速发展，成为人们生活中不可或缺的一部分。汽车作为一个长期消费产品，新的制造技术的采用，同时也需要的新的维护工艺与之匹配，汽车维修属于汽车售后市场的范畴，相对于汽车主机厂而言，汽车维修工艺总是跟随汽车制造商的技术进步而革新的。因此作为汽车售后技术人员紧跟当前汽车新技术发展动态，对汽车维修工艺进行思考研究，显得尤为必要。
一、轻质材料在车身制造应用现状
随着汽车制造技术的不断进步，安全、轻量、更具动力学性能的车身设计成为汽车制造的主流趋势，越来越多的汽车制造商将铝合金、工程塑料、碳纤维等轻质材料应用于车身制造，并通过车身结构优化设计，在确保乘客舱具有更高安全性的同时，大大降低车身总体质量，极大的提升了汽车燃油经济性和驾驶性，对汽车节能减排，提升汽车环保性意义重大。
铝合金具有密度低、强度高、耐腐蚀等优点，因此铝合金越来越被汽车制造厂商所重视，奥迪A8、R8已经实现全铝车身，宝马E60车身前部全部采用铝合金制造。据统计，我国平均单车铝合金的使用量已经达到105千克，而欧美国家则达到150千克，随着新能源汽车产业的快速发展，铝合金在车身中所占比重将会持续提高，预计到2021年，汽车用铝将达到667万吨。[1]塑料的应用也极大的降低了车身自重，提高了汽车环保性，据统计在汽车上所采用塑料的总量已经达到车身总重的10%，随着具有更多特殊功能的高分子材料技术进步，以及新能源汽车对车身减重的强烈需求，这一比重有望持续提高。碳纤维具有重量轻，强度高的特点，是一种非常优质的轻量化材料，从车身外表件到结构件均可采用碳纤维替代，但是价格昂贵，在高端车型及豪华跑车应用较多，走入寻常百姓家，还有待于进一步的降低成本。
二、轻质车身维修中存在的问题
轻质车身采用铝合金、工程塑料、碳纤维等轻质材料，因其材料特性与普通钢制金属有较大差异，例如：铝合金易于开裂、不便于手工成型；液态流动性好，难于焊接；碳纤维和塑料则具有更大差异。故传统的汽车车身维修工艺，不能满足轻质车身维修的需要，主要体现在以下几方面。
（一）不同材质结合需要做特殊处理
车身全部采用铝合金制造的情况较为少见，采用钢铝混合车身的情况仍属行业主流，刚和铝合金因为金属本身活性不一致，铝的金属活性高于钢，两者直接结合将导致电化学腐蚀，在维修过程中，打磨、切割等操作，铝制部件产生的铝粉尘对车身其他钢制部件也是一种损害风险。塑料、碳纤维和钢制部件的材料差异性更大，维修过程中，对结合部位需做更为复杂的特殊工艺。
（二）轻质车身维修温度控制需更加精准
碳纤维由于其身材制作工艺为利用多层碳纤维布粘接，成型方便，可以制制作为形状复杂的汽车外表件及结构件，粘接温度需控制精准，否则将影响其强度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆铝合金在添加合金元素后，大多采用时效强化工艺，维修过程中，需要将铝合金温度控制在180℃-200℃范围内，如果超出温度范围，将大大降低铝合金的强度。工程塑料在维修过程中，为保证原有材料特性，也需要精准控制温度。在传统的钢制车身维修工艺中，气保焊、氧乙炔焊接温度高且不易控制温度，故难以修复轻质材料部件。
传统车身维修工艺缺乏针对轻质车身维修的工艺设备
对碳纤维车身维修过程中，对碳纤维进行粘接，需要特定的红外线加热设备，需要对加热部位进行精准控制，同时通过红外测温装置，精确控制加热温度及加热时间，这些设备是传统车身维修中所缺乏的。铝合金维修，由于其同钢材的材料特性差异，需要专用的铝合金维修工具，且不能与钢制车身维修工具混用。
（三）轻质车身维修方法及工艺
轻质车身大量采用轻质材料，利用传统车身维修工艺方法存在诸多问题，需要采用新型的维修工艺，在确保维修效率的同时，达到高质量的维修，有如下建议。
四、采用胶粘工艺维修
胶粘工艺并不陌生，经过长时间发展改进，已日趋成熟可靠，现在大多采用的粘接剂为环氧树脂及聚氨酯类型粘胶剂，结构件粘接一般采用环氧树脂类粘胶剂，而外表件如铝合金车顶则采用聚氨酯粘胶剂。[2]胶粘结构强度由粘接面的粘附力和粘接剂本身的粘合力共同确定，故在对铝合金、碳纤维等材质部件进行维修过程中，需要对粘接表面进行特殊处理，以铝制材质为例：铝板表面进行打磨清洁，火焰涂层镀钛处理，对钢制表面进行深度清洁干燥处理，确保粘附力良好。同时对粘接剂需要对粘接剂储存和使用温度按照技术标准执行，确保粘胶剂状态良好，达到最佳粘接效果。以宝马汽车维修标准为例，宝马专用汽车结构粘接剂需在25℃温度下保存，且存放期不能超过1年，使用时需要在室温大于18℃，胶体温度不低于15℃情况下使用，同时粘接剂拌和后，需要在一小时内完成所有粘接工作。
粘接工艺可以实现在不破坏材料原有特性的基础上进行精准维修，很好的确保了维修质量，但是粘接结构由于其本身特点，抗拉强度优于传统结合工艺，但是抗剥离能力却较弱，这需要采用其他方法进行弥补。
五、采用铆接工艺进行维修
铆接是采用铆钉将多个部件连接在一起的工艺，总体来讲，铆接不会破坏原有金属表面涂层（防腐层），同时可在室温下进行维修，不会破坏金属原有的成分及特性，且不受工件材料的影响，连接强度高，工艺稳定性好，非常适合于轻质车身的维修。[3]铆接维修，分为盲铆接和冲压铆接两类，盲铆接应用于单面铆接，内部被封闭，不能触及的场合；冲压铆接应用于部件可以被夹持的场合。铆接具有较好的抗拉性能，同时抗剥离性能出众，和胶粘工艺组合，可以达到最优效果，非常适合用于轻质车身的维修。
六、轻质车身维修场所
轻质车身大多采用胶粘、铆接等工艺进行维修，最大程度的保持原有材料的性能，确保了维修质量，同时也可以采用铝焊机、铝介子机、塑料埋筋焊接等方法进行结构件或外表件的维修。因为轻质车身维修的工艺、设备、工具与传统车身维修有较大区别，且不可混用，为在保证维修质量，同时兼顾效率，应为轻质车身维修提供单独的维修场所。
在单独的维修场所，可以实现维修工位的定置管理，工位专用，工具设备管理规范，在维修过程中，可以节约因工具混用而导致的工作效率低下。同时隔离了铝粉尘对车间的污染，规避了维修质量风险，专用的铝粉尘搜集装备，可以避免铝粉尘富集而产生事故风险，提升安全性。碳纤维车身维修，粘接对环境要求较高，独立的场所可以提升环境整洁度，便于粘接面的清洁处理，粘接剂的准备，提升粘接质量。
结束语：
在我国汽车行业蓬勃发展的当下，新技术的采用日新月异，对汽车维修工艺的研究提出了更高要求，粘接、铆接、铝焊接等工艺很好的解决了当下轻质车身维修的部分技术问题，但广大汽车售后从业者对新的维修工艺方法的创新探索上仍然任重而道远。
参考文献：
[1] 智研咨询.《2017-2023年中国汽车行需求及投资分析》
[2] 冯小青.顾平林.《钣金修复技巧与实例》.机械工业出版社。2014.2
[3] 赵宝平.燕寒.铝合金车身维修中的铆接工艺实例[J].维普网,2018.5
论文作者:朱治铭
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/9
标签：车身论文; 工艺论文; 轻质论文; 铝合金论文; 碳纤维论文; 汽车论文; 粘接论文; 《防护工程》2018年第19期论文;