在中國汽車產業駛入快車道的同時，汽車及零部件行業也面臨許多挑戰。面對汽車輕量化日益迫切的需求，索爾維專家們帶來了Addibond系列解決方案。在低碳化、輕量化、電氣化等趨勢下，該技術有助於加強全鋁車身結構的粘合效果及其耐久性，減少能源消耗和二氧化碳排放，並提高汽車的回收利用率。
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先進的聚合物：強化金屬與金屬之間的粘合強度
隨著汽車行業繼續關注輕量化，以提高車輛的燃油和能源效率，輕金屬合金和透過粘合劑粘合消除機械緊韌體的趨勢越來越明顯。這就需要提高金屬與金屬之間粘合的可靠性，為此，適當的表面處理是關鍵。索爾維已開發出先進的聚合物，以改進現有的預處理技術，這些技術大大提高了粘合效能，並已在高階和大規模生產的汽車裝配中成功實施。
運輸業佔全球溫室氣體或二氧化碳排放量的14%，該行業必須每年減少3%至4%的排放量，以實現《巴黎協定》中關於減緩氣候變化的目標。在不影響車輛安全性和舒適性的情況下，輕量化比以往任何時候都是解決這一挑戰的主要手段，可以透過減少內燃機車的燃料消耗或增加電動汽車（EV）的每次充電的範圍。輕量化的材料有多種選擇，從鋁、鎂和高強度鋼合金到塑膠和纖維增強複合材料。在這些材料中，鋁顯然受到汽車製造商的青睞，因為它在減輕重量、使用成本、機械效能和可回收性方面提供了極具吸引力的折衷方案。在過去的10年中，鋁在汽車工業中的份額已經翻了一番，並且預計將繼續增長。此外，由於製造商和加工商正在努力實現鋁工業的閉環使用，來自加工和報廢部件的抵消物正在越來越多地被回收。
“然而，鋁的可焊性是有限的，所以OEM必須轉向膠粘劑粘接，而膠粘劑往往缺乏堅固性和長期可靠性，”索爾維公司金屬處理平臺專案技術負責人Marie-Pierre Labeau博士說。“同時，現有的粘合表面預處理技術已經引起了與鉻含量、工藝廢物和水消耗有關的健康和環境問題。我們新的不含重金屬的P基聚合物Addibond新增劑從一開始就解決了所有這些問題，並提供了卓越的預處理效果，即使在最苛刻的使用條件下，也能長期顯著提高金屬與金屬之間的粘合強度。”
測試結果
為了實現重大減重，金屬與金屬之間的粘接是針對大型車身、底盤、內飾、動力系統、引擎蓋下和其他結構部件，如電動車電池外殼。類似輕量化元件的重點行業還包括建築、工業裝置、電子和航空航天。
索爾維的Addibond聚合物結合了兩個官能團，在粘合過程中與金屬基材（綠色）和粘合劑（紅色）反應，在鋁板的表面處理過程中，透過結合兩種官能團，在這些應用中最大限度地提高粘合劑的強度：一種與金屬基材發生反應，通常是在其成型之前，另一種在組裝過程中與粘合劑發生反應。這種智慧化學的有效性在與現有技術的綜合試驗中得到了驗證。福特粘結應力耐久性試驗被用來評估樣品在同時壓縮載荷和腐蝕應力下的粘結強度，而單圈剪下（SLS）試驗則用於確定在乙酸鹽霧、高溫和潮溼條件下進行大量迴圈後的內聚破壞（所需）和粘附破壞（要避免）（SWAAT - ASTM G85 A3）。
對SWAAT（ASTM G85 A3）老化後的失效面進行視覺評估說明，在這兩種型別的測試中，含有Addibond275和021的配方證明，即使在腐蝕性的環境中，它們也能勝過現有的預處理技術，或者在新增到現有的工藝中時，也能提高現有預處理的效能。
與使用六氟化物的配方相比，索爾維聚合物基配方在廣泛的濃度、接觸時間和溫度範圍內顯示出更好的穩健性，並確保了更有凝聚力的失效模式。索爾維金屬處理全球業務發展經理樊兆玉博士補充說：“與有機矽烷配方相比，後者也很明顯，突出了我們的磷基聚合物解決方案相對於矽烷的優勢，即使那些是雙功能的，”。此外，Addibond021還表明，它可以大大改善現有的鈦鋯（TiZr）預處理的效能。
可持續的好處
這些結果清楚地證明，Addibond聚合物可以成為一個有效的推動者，在更廣泛的應用中利用鋁和其他輕金屬的輕量化潛力，同時在製造過程中滿足更高的可持續性標準。
索爾維估計，堅持使用經過其先進的新型聚合物解決方案預處理的鋁材，可使車輛平均重量減輕20%，燃料消耗減少10%，或每公里平均減少13克二氧化碳。“簡單地說，4克Addibond可以使每輛車每年減少300公斤的二氧化碳排放量，”索爾維工業流程解決方案營銷總監Julie Mollet說。“到2030年，大約有10億輛內燃機車在流通，這就意味著可能減少2600萬噸的二氧化碳排放。在使用Addibond處理過的鋁材時，例如在大型電池元件的粘合部件中，也可以大大節省電動汽車的電力消耗。”
此外，Addibond幫助部件製造商和裝配商提高金屬表面處理的相容性，以符合更嚴格的HSE標準和法規。這些配方不含鉻酸鹽、重金屬和氟化物，消除了操作員接觸有毒物質的風險。此外，與矽烷技術相比，所產生的槽液在一段時間內高度穩定，不含凝膠。這反過來又意味著槽液有更長的使用壽命，需要更少的浴液補充，從而最大限度地減少了新增劑的消耗，並使處理和回收的工藝用水減少。
最先進的技術
聚合物預處理技術已經成為高階和大規模生產的汽車製造商使用的配方的一部分。樊兆玉博士總結說：“粘合劑粘合已成為連線金屬部件的最先進技術，我們的創新Addibond解決方案在輕量化遊戲中發揮了重要作用，為該過程增加了更大的可靠性、堅固性和可持續性。”
