Bir otomobil fabrikasındaki montaj hattını hayal ettiğinizde, muhtemelen bir arabanın tüm parçalarını birbirine bağlayan kaynak makinelerini, perçinleri, cıvataları ve vidaları hayal edersiniz. Birçok otomobil üreticisinin modern araçlarda bazı parçaları birbirine yapıştırmak için yapıştırıcı kullandığını öğrenmek sizi şaşırtabilir . Bu, bir okul çocuğunun sırt çantasında bulacağınız türden bir yapıştırıcı veya plastik bir model monte etmek için kullanabileceğiniz türden bir araba yapıştırıcısı değil - otomotiv yapısal yapıştırıcıları, epoksi adı verilen ve yapıştırmak üzere özelleştirilebilen gelişmiş malzemelerdir. hemen hemen her yüzey ve geniş bir sıcaklık aralığına dayanır.
Otomobil üretiminde yapıştırıcı kullanmak, köşeleri kesmenin veya daha düşük bir araba yapmanın bir yolu değildir. Modern yapıştırıcılar, iki parçayı birbirine tutturmak için kullanılan geleneksel yöntemlere göre birçok mühendislik avantajı sunar. Aslında, yapıştırıcılar genellikle birbirine yapıştırdıkları malzemelerden daha güçlü bir bağ oluşturur. Yapıştırıcılar daha hafif, daha verimli arabalar üretmenin anahtarı olabilir ve karbon kompozitler gibi yeni malzemeler kullanıldığında, karbon fiber paneller birbirine kaynak yapılamayacağı için yapıştırıcılar bunları birleştirmenin tek yolu olabilir.
Tabii ki, otomatik yapıştırıcılar mükemmel değil - birkaç çevresel kaygı ve bunların pek işe yaramadığı bazı uygulamalar var. Bir arabanın birçok farklı parçası için hangi yapıştırıcılar en iyi sonucu verir? Ve yapıştırıcı kullanımı otomobil endüstrisini nasıl değiştirecek? Sonuç olarak, daha ucuz arabalar görecek miyiz? Eğer öyleyse, güvende olacaklar mı? Öğrenmek için okumaya devam edin.
Epoksiler: Birbirine Yapışan Kimyasallar
Otomobil imalatında yapıştırıcı uygulamak, biraz yapıştırıcı sürmek ve iki parçayı bir arada tutmaktan biraz daha karmaşık bir işlemdir. Birincisi, otomotiv yapısal yapıştırıcıları epoksi adı verilen kimyasallardan yapılır . Epoksi reçine ve katalizör olmak üzere iki kısımdan oluşur. İki bileşen birleştirildiğinde, katalizör reçinede kimyasal bir reaksiyon başlatır ve karışım sertleştikçe reçine bağlanma özelliklerini geliştirir. Epoksi için kürlenme süreleri sadece birkaç dakikadan bir güne veya daha uzun süreye kadar değişebilir. Bazı durumlarda, fırınlama veya başka bir şekilde uygulanan ısı ile kürlemeye yardımcı olabilir. Hatta bazı epoksiler ultraviyole ışık uygulamasıyla kürleşir.
Yaygın olarak kullanılan iki tip epoksi vardır: poliüretan epoksiler ve camsı matris epoksiler. Camsı matris epoksiler son derece güçlü ve katıdır ve çok yüksek kuvvet seviyelerinde kesmeye (bağlı parçaların yanal ayrılmasına) karşı direnç gösterirler. Poliüretan epoksiler daha esnektir, ancak camsı matris epoksilerden çok daha düşük kuvvet seviyelerinde kesme kuvvetleri altında kırılırlar. Sinerjik kauçuk sertleştirme adı verilen daha yeni iki aşamalı bir uygulama süreci , yüksek mukavemetli epoksilere daha fazla esneklik sağlar, bu nedenle stres altında kırılma olasılıkları daha düşüktür [kaynak: Smock ].
Yapıştırıcı uygulama sürecini daha da karmaşık hale getirmek, bir otomotiv üretim hattının benzersiz ihtiyaçlarıdır. Bazı durumlarda, yapıştırıcılar arabanın tüm bölümüne tek seferde uygulanmalıdır. Bazı ek parçalar yapıştırıldıktan ve yapıştırıldıktan sonra, son parçalar takılmadan önce bölümün bir temizleme ve boyama işleminden geçmesi gerekebilir. Yapıştırıcının sıvı spreylere, elektrodepozisyona ve diğer montaj işlemlerine maruz kaldığında yerinde kalabilmesi gerekir. Pahalı ön sertleştirme fırınlarının kullanılmasından kaçınmak için, bu sertleştirme yeteneği yapıştırıcıya entegre edilebilir, ancak çok fazla test ve etkileyici bir kimya gerektirir.
Yapısal yapıştırıcı kullanmak için en iyi yer, birincil kuvvetlerin ya birleştirilen parçaların birbirine itildiği sıkıştırma ya da kesme kuvveti olduğu, kuvvetin birleştirilen yüzeyleri birbirine doğru kaydırmaya çalıştığı, ellerinizi birbirine bastırmak gibi bir konumdur. onları ayırmaya çalışıyor.
Yapısal yapıştırıcılar, çoğu yapıştırıcının soyulma mukavemeti düşük olduğundan, bağlantıya etki eden kuvvet iki parçayı birbirinden ayıracaksa, tipik olarak kullanımı iyi değildir . Yapısal bir yapıştırıcı için başka bir zayıf yer, eklemi bükecek ve eklemin ayrılmasına ve ardından soyulmasına izin verebilecek kuvvetlerin olduğu yer olabilir [kaynak: Gilles ].
Epoksilere ek olarak üretan köpükler de otomobilin belirli alanlarında kullanılmaktadır. Yapışkan özelliklere sahip olmalarına rağmen, bu köpükler, yapısal tutturuculardan ziyade sızdırmazlık malzemeleri olarak özellikleri için kullanılır.
Otomatik Tutkal
Birçok insan için, bir aracın gövde panellerindeki otomotiv yapıştırıcısı kulağa imkansız gelmeyebilir, peki ya motoru yapıştırmak ? Bir oto yapıştırıcı, motorların üretebileceği ısı ve basınçlara dayanabilir mi? Evet, yapıştırıcılar motorlarda kullanılabilir ve şu anda kullanılmaktadır. Aslında, valf kapakları, emme manifoldları ve yağ karterleri genellikle sadece birkaç cıvata ve sıvı veya hava geçirmez bir conta veya conta oluşturan yapışkan bir malzeme kullanılarak takılır.
Yapıştırıcıların Artıları ve Eksileri
Yapıştırıcı kullanmanın diğer sabitleme yöntemlerine göre bazı önemli avantajları vardır. Yapıştırıcı, yükleri nokta kaynağından veya perçinden daha iyi dağıtır. Birkaç nokta kaynağıyla birleştirilmiş iki gövde paneli düşünün. Araba bir tümseğe her çarptığında, tümseğin kuvveti arabanın içinden geçer. Bu iki gövde panelinin üzerinden geçtiğinde, tüm kuvveti nokta kaynakları taşır. Bu, kaynakların yakınındaki alanda stres kırıklarına yol açar. Yapıştırıcı, panellerin daha geniş bir yüzey alanı boyunca yapıştırılmasına ve kuvveti daha verimli bir şekilde dağıtmasına olanak tanır. İyi bir dikiş kaynağı aynı şeyi başarır, ancak kaynaklar o kadar serttir ki kuvveti çok iyi iletmezler. Yapıştırıcılar, özellikle poliüretan epoksiler, kuvvetin bir kısmını esnetme ve emme ve geri kalanını yüzey alanı boyunca eşit olarak iletme yeteneğine sahiptir. Bu sebeplerden biriuçak üreticileri yıllardır yapıştırıcı kullanıyor.
Yapıştırıcılar ayrıca daha hafif yapı malzemelerinin kullanımına da izin verir. Kaynaklar ve cıvatalar, onları sabitlemek için kalın, ağır çelik parçalar gerektirir. Yapıştırıcı ile daha ince dereceli çelik kullanılabilir veya üretici, alüminyum veya karbon kompozitler gibi alternatif malzemelere geçebilir. Bu malzemeler çeliğin yapabildiği şekilde kaynak yapılamaz, bu nedenle yapıştırıcılar genellikle en iyi seçenektir. Hintli otomobil üreticisi Tata, ultra kompakt Nano'larının ağırlığını kısmen bazı gövde panellerini yapıştırmak için yapıştırıcılar kullanarak azalttı.
Sıcaklık yapıştırıcıları etkiler, ancak arabaları monte etmek için kullanılan epoksiler, 400 Fahrenheit (204.4 santigrat derece) veya daha fazlasına ısıtılana kadar erimezler ve eksi 40 Fahrenhayt'a (eksi 40 Fahrenhayt) soğutulana kadar çatlamazlar. santigrat derece). Açıkçası, bunlar çoğu insanın yaşamları boyunca asla karşılaşmayacağı aşırı sıcaklık farklılıklarıdır. Ortalama bir sürücü için sıcaklık endişe verici değil.
Bu, yapıştırıcıların kusurları olmadığı anlamına gelmez. Otomobil endüstrisi, yapıştırıcıların kullanımı hakkında çok fazla uzun vadeli veriye sahip değil ve bazıları 10 veya 20 yıllık kullanıma dayanma kabiliyetlerini sorguluyor. Yapısal yapıştırıcılar, Avrupalı üreticiler tarafından birkaç yıldır kullanılmaktadır, bu nedenle yapıştırıcıların uzun ömürlülüğüne olan güven artmaktadır.
Yapıştırıcı kullanımının bir potansiyel olumsuz yan etkisi vardır - daha pahalı onarımlar. Yapıştırıcıyla yapıştırılmış bir yapısal parça kırılırsa, çoğu tamir atölyesi yapıştırıcıyı yeniden yapıştırmak için gerekli olanaklara sahip olmayacaktır. Bunun yerine, üretici tarafından gönderilen önceden yapıştırılmış bir parça kullanmak zorunda kalacaklardı, bu da muhtemelen araç sahibini kırık parçadan daha fazlasını ödemeye zorlayacaktı. İyi bir kaportacı, hasarlı kısmı keserek ve bu amaç için özel olarak tasarlanmış yapıştırıcılarla yeni bir parçaya yama yaparak kozmetik bir onarım yapabilir.
Yapıştırıcılar günümüzde daha geniş bir kullanım alanı kazanırken, otomatik montajda kullanımları gerçekten yeni değil. Araba ön camları on yıllardır poliüretan epoksiler tarafından yerinde tutuluyor ve son on yılda Satürn ve hatta BMW gibi üreticiler arabalarına cıvata veya kaynak yerine yapıştırıcılarla plastik kaplama yapıştırdılar. Otomobil tasarımcıları yeni teknolojileri ve yeni malzemeleri keşfettikçe, önümüzdeki birkaç yıl içinde yapıştırıcı kullanımının hızla arttığını görebiliriz. Öyle olsa bile, muhtemelen her zaman bir kaynakçı için montaj hattında bir yer olacaktır.
Daha Fazla Bilgi
İlgili Makaleler
- Süper yapıştırıcıyı bu kadar süper yapan nedir?
- Dünyanın en ucuz arabası hangisidir?
- Uçaklar Nasıl Çalışır?
- Karbon fiber petrol krizini çözebilir mi?
- Çok Amaçlı Tutkallar
- Kaynak
Daha Fazla Harika Bağlantı
- Yapıştırıcılar ve Mastikler Endüstrisi
- Kaynak Dergisi
- Dow Otomotiv
Kaynaklar
- Yapıştırıcılar ve Mastikler Sanayi. "İleri Otomotiv İmalatı için Yapısal Yapıştırıcılar." 1 Eylül 2007. (7 Ağustos 2008) http://www.adhesivesmag.com/Articles/Cover_Story/BNP_GUID_ 9-5-2006_A_10000000000000161632
- Gilles, Kimberley. "Yapısal yapıştırıcılarla derz yapılması." Kaynak Dergisi. (7 Ağustos 2008) http://weldingmag.com/processes/news/wdf_38771/
- Sabatini, Jeff. "Bir Arabayı Birlikte Yapıştırabilir misiniz?" Otomotiv Tasarım ve Üretimi. Ağustos 1999. (8 Ağustos 2008) http://www.autofieldguide.com/articles/089903.html
- Önlük, Doug. "GM Yeni Yapısal Yapıştırıcıları Yaygın Olarak Kullanacak." Tasarım Haberleri. 24 Mart 2008. (8 Ağustos 2008) http://www.designnews.com/blog/Engineering_Materials/858-GM_Will_Use_ New_Structural_Adhesives_Extensively.php