圖1為汽車的前端模塊，搭載前燈等大型部件的。由擁有與樹脂粘合的核心技術(shù)的大賽璐-贏創(chuàng)(總部：東京)開發(fā)。其最大特點(diǎn)是輕量化。與原產(chǎn)品相比，重量減輕了3.7kg，減輕了約2成(20.9%)。

圖1：汽車前端模塊 將框架材料由鋼換成鋁合金，并且鋁合金與樹脂使用粘合劑接合，實(shí)現(xiàn)了輕量化。

　　值得一提的是完成度之高。雖然該公司沒有公布，不過估計(jì)實(shí)用化時(shí)間近在眼前。新款前端模塊是德國(guó)聯(lián)邦教育與研究部從2011年開始?xì)v時(shí)4年推出的汽車輕量化相關(guān)產(chǎn)官合作項(xiàng)目的成果*。

　　* 德國(guó)聯(lián)邦教育與研究部主辦的汽車輕量化相關(guān)項(xiàng)目，除了合資設(shè)立大賽璐-贏創(chuàng)的德國(guó)企業(yè)Evonik外，參與該項(xiàng)目的企業(yè)還有美國(guó)汽車廠商福特汽車的歐洲法人、德國(guó)化學(xué)廠商Lanxess、德國(guó)汽車結(jié)構(gòu)件廠商Kirchhoff、德國(guó)樹脂成型廠商Montaplast以及從事金屬處理業(yè)務(wù)的德國(guó)Huhoco。

　　汽車廠商也參與了該項(xiàng)目，新款前端模塊要求實(shí)現(xiàn)能配備于實(shí)車的高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。例如，低速行駛時(shí)防止變形、高速行駛時(shí)防止前發(fā)動(dòng)機(jī)罩打開的耐沖擊性，以及即使被劃傷或沾上鹽水也能抑制腐蝕擴(kuò)大的耐腐蝕性等，通過了嚴(yán)格的評(píng)估測(cè)試。

　　新款前端模塊由鋁合金框架和利用聚酰胺(PA)成型的部件構(gòu)成。從兩個(gè)部件的接合部可以看出，采用了沒有螺栓和螺母等連接件的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)(圖2)。以前一直用螺絲在鋼制框架上固定樹脂部件。

圖2：鋁合金與PA的接合部 利用共聚PA粘合劑使鋁合金與PA粘合。省去了螺絲等連接件。

　　也就是說，新款前端模塊將鋼換成了鋁合金，通過粘合法省去了連接件，從而實(shí)現(xiàn)了輕量化。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的，是能使鋁合金與PA牢牢粘在一起的異種材料粘合劑“Vestamelt Hylink”。此為共聚PA粘合劑，除了鋁合金外，還能粘合不銹鋼和鋼等金屬，以及PA6、PA66、PA9T、PA610、PA12等PA系樹脂。粘合原理是，金屬與粘合劑之間及粘合劑與樹脂之間都是“氫鍵和基于交聯(lián)劑的化學(xué)鍵”(大賽璐-贏創(chuàng))，粘合強(qiáng)度達(dá)10～20MPa。由此，前端模塊的抗扭強(qiáng)度達(dá)到192.2N·m，比使用其他粘合劑時(shí)(例如180.8N·m)要高。

　　在模具中放入金屬，射出樹脂

　　新款前端模塊的制造方法如下(圖3)。首先，對(duì)鋁合金實(shí)施表面處理，去除氧化膜使表面變粗糙。這是為了提高與樹脂的粘合力。接下來，經(jīng)過脫脂處理、表面調(diào)整和干燥等各道工序后，在鋁合金表面涂敷共聚PA粘合劑。采用靜電涂敷法，用噴槍使共聚PA制粘合劑帶電，利用靜電在工件(鋁合金)表面涂敷該粘合劑。此外，還可以使用在線圈材料上用滾輪高速涂敷該粘合劑的線圈涂敷法，作業(yè)人員也可以用刷子涂敷。利用線圈涂敷法涂敷時(shí)，有望實(shí)現(xiàn)30～50m/分鐘的高速處理。

圖3：新款前端模塊的制造方法 對(duì)鋁合金表面進(jìn)行處理，涂敷共聚PA粘合劑。然后將鋁合金放入模具，對(duì)PA部分進(jìn)行射出成型，制成前端模塊。

　　其次進(jìn)入加熱熔化工序，以150～200℃的溫度對(duì)涂敷了共聚PA粘合劑的鋁合金加熱約5分鐘。粘合劑受熱后會(huì)熔化流淌。然后再進(jìn)行冷卻，粘合劑就在鋁合金表面形成了厚50～150μm的膜。

　　由于共聚PA粘合劑膜會(huì)牢牢粘在鋁合金表面，可以直接保管，也可以沖壓成型。因此，該粘合劑既可以在沖壓成型后的鋁合金框架上涂敷，也可以在沖壓成型前的鋁合金板上涂敷。

　　接下來將帶有共聚PA粘合劑膜的鋁合金放入模具，射出PA進(jìn)行嵌件成型，前端模塊就完成了。成本與之前基本相同。因?yàn)槭∪チ擞寐萁z連接金屬框架和樹脂部件的成本等。

　　該技術(shù)已經(jīng)在儀表板的支柱——管粱上實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。2013年德國(guó)戴姆勒在“梅賽德斯·奔馳A級(jí)”上首次采用，之后“梅賽德斯·奔馳B級(jí)”和“梅賽德斯·奔馳SLS級(jí)”也相繼配備(圖4)。使用的PA為玻璃纖維強(qiáng)化PA6。重量最大減輕2成。

圖4：實(shí)現(xiàn)實(shí)用化的儀表板管粱 由鋁合金和PA構(gòu)成，利用共聚PA粘合劑粘合了兩種材料。戴姆勒在3款車型上采用。