自動車工場の組立ラインを想像すると、おそらく、自動車のすべての部品を一緒に固定する溶接機、リベット、ボルト、ネジを想像するでしょう。多くの自動車メーカーが現代の自動車の一部の部品を接着するために接着剤を使用していることを知って驚くかもしれません。これは、学校の子供のバックパックに見られる種類の接着剤や、プラモデルの組み立てに使用する可能性のある種類の車の接着剤ではありません。自動車の構造用接着剤は、エポキシと呼ばれる高度な材料であり、接着するようにカスタマイズできます。ほぼすべての表面で、さまざまな極端な温度に耐えます。
自動車製造で接着剤を使用することは、角を切ったり、劣った車を作る方法ではありません。最新の接着剤は、2つの部品を一緒に固定する従来の方法に比べて多くの工学的利点を提供します。実際、接着剤は通常、接着している材料よりも強力な結合を形成します。接着剤は、より軽量で効率的な自動車を製造するための鍵となる可能性があります。カーボンコンポジットなどの新しい材料を使用する場合、カーボンファイバーパネルは溶接できないため、接着剤がそれらを接着する唯一の方法になる可能性があります。
もちろん、自動接着剤は完璧ではありません。環境への懸念がいくつかあり、用途によってはうまく機能しない場合もあります。車のさまざまな部品に最適な接着剤はどれですか？そして、接着剤の使用は自動車産業をどのように変えるでしょうか？その結果、より安価な車が見られるでしょうか？もしそうなら、彼らは安全ですか？読み続けて調べてください。
自動車製造で接着剤を塗布することは、接着剤を塗って2つの部品を一緒に保持するよりも少し複雑なプロセスです。一つには、自動車の構造用接着剤はエポキシと呼ばれる化学物質から作られています 。エポキシは、樹脂と触媒の2つの部分に分かれています。 2つの成分が組み合わされると、触媒は樹脂内で化学反応を開始し、混合物が硬化するにつれて樹脂はその結合特性を発達させます。エポキシの硬化時間は、わずか数分から1日、またはそれ以上の範囲です。場合によっては、ベーキングまたは他の形態の熱を加えることによって硬化を助けることができる。一部のエポキシは、紫外線を当てても硬化します。
一般的に使用されるエポキシには、ポリウレタンエポキシとガラス状マトリックスエポキシの2種類があります。ガラス状のマトリックスエポキシは非常に強くて硬く、せん断に耐えます。 -結合された部品の横方向の分離-非常に高い力レベルで。ポリウレタンエポキシはより柔軟性がありますが、ガラス状マトリックスエポキシよりもはるかに低い力レベルでせん断力の下で破損します。 相乗的ゴム強化と呼ばれる新しい2段階の塗布プロセス 高強度エポキシに柔軟性を与えるため、応力下で破壊する可能性が低くなります[出典：スモック]。
接着剤の塗布プロセスをさらに複雑にするのは、自動車生産ラインの固有のニーズです。場合によっては、接着剤を車のセクション全体に1回のバッチで塗布する必要があります。いくつかの追加の部品が取り付けられて接着された後、最終的な部品が取り付けられる前に、セクションはクリーニングと塗装のプロセスを経る必要があるかもしれません。接着剤は、液体スプレー、電着、およびその他の組み立てプロセスにさらされたときに、所定の位置に留まる能力を必要とします。高価な予備硬化オーブンの使用を避けるために、この硬化能力を接着剤に組み込むことができますが、多くのテストといくつかの印象的な化学的性質が必要です。
構造用接着剤を使用するのに最適な場所は、主な力が圧縮のいずれかである場所です。 、結合されたピースが一緒に押し込まれる、またはせん断 、力が結合されたサーフェスを互いにスライドさせようとします。たとえば、手を一緒に押して離そうとします。
ほとんどの接着剤は剥離強度が低いため、接合部に作用する力によって2つの部品が引き離される場合、構造用接着剤は通常、使用に適していません。 。構造用接着剤のもう1つの不適切な場所は、ジョイントを曲げる力があり、ジョイントが劈開してから剥がれる可能性がある場所です[出典：Gilles]。
エポキシに加えて、ウレタンフォームは車の特定の領域でも使用されます。これらのフォームには接着性がありますが、これらのフォームは、構造用ファスナーとしてよりもシーラントとしての特性のために多く使用されています。
自動接着剤多くの人にとって、車両のボディパネルの自動車用接着剤は問題外に聞こえないかもしれませんが、エンジンを接着するのはどうですか？自動接着剤は、エンジンが生成できる熱と圧力に耐えることができますか？はい、接着剤はエンジンで使用できます-そして現在使用されています-。実際、バルブカバー、インテークマニホールド、オイルパンは通常、数本のボルトと、液密または気密のガスケットまたはシールを形成する接着剤を使用して取り付けられます。
接着剤を使用すると、他の固定方法に比べていくつかの大きな利点があります。接着剤は、スポット溶接やリベットよりも荷重を分散します。いくつかのスポット溶接で取り付けられた2つのボディパネルを想像してみてください。車がバンプにぶつかるたびに、バンプの力が車の中を伝わります。それがそれらの2つのボディパネルを通過するとき、スポット溶接はすべての力を運びます。これにより、溶接部の近くに応力破壊が発生します。接着剤を使用すると、パネルをより広い表面積に取り付けることができ、力をより効率的に分散させることができます。優れたシーム溶接でも同じことができますが、溶接が非常に硬く、力がうまく伝わらない点が異なります。接着剤、特にポリウレタンエポキシは、力の一部を曲げて吸収し、残りの力を表面積全体に均一に伝達する能力があります。これが、航空機メーカーが長年接着剤を使用している理由の1つです。
接着剤はまた、より軽い構造材料の使用を可能にします。溶接とボルトは、それらを固定するために厚くて重い鋼片を必要とします。接着剤を使用すると、より薄いグレードの鋼を使用することも、製造業者がアルミニウムやカーボン複合材などの代替材料に切り替えることもできます。これらの材料は鋼のように溶接できないため、接着剤が最良の選択肢であることがよくあります。インドの自動車メーカーTataは、接着剤を使用して特定のボディパネルを取り付けることにより、超コンパクトなNanoの重量を部分的に削減しました。
温度は接着剤に影響を与えますが、車の組み立てに使用されるエポキシは、華氏400度（摂氏204.4度）以上に加熱されるまで溶けず、華氏マイナス40度（マイナス40度）に冷却されるまで割れません。摂氏）。明らかに、これらはほとんどの人が一生のうちに遭遇することのない極端な温度変化です。平均的なドライバーにとって、気温は心配ありません。
それは接着剤に欠陥がないということではありません。自動車業界は接着剤の使用に関する長期的なデータをあまり持っておらず、10年または20年の使用に耐える能力に疑問を呈する人もいます。構造用接着剤はヨーロッパのメーカーで数年使用されているため、接着剤の寿命に対する信頼が高まっています。
接着剤の使用には潜在的なマイナスの副作用が1つあります。それは、より高価な修理です。接着剤で接着された構造部品が破損した場合、ほとんどの修理工場には接着剤を再接着するために必要な設備がありません。代わりに、メーカーから送られた事前に接着されたコンポーネントを使用する必要があり、おそらく車の所有者は壊れた部品以上の費用を支払う必要があります。優れたボディショップは、損傷した部分を切り取り、この目的のために特別に設計された接着剤で新しい部品にパッチを当てることで、化粧品の修理を処理できます。
接着剤は今日広く使用されていますが、自動組み立てでの使用はそれほど新しいものではありません。車のフロントガラスは、ポリウレタンエポキシによって数十年にわたって固定されており、過去10年ほどで、サターンやBMWなどのメーカーは、ボルトや溶接の代わりに接着剤で車にプラスチック被覆を取り付けてきました。自動車の設計者が新しい技術や新しい材料を模索するにつれて、今後数年間で接着剤の使用が急増する可能性があります。それでも、おそらく溶接機の組立ラインには常に場所があります。
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