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漢高豐富多樣的墊片密封膠系統組合

滿足日益增長的需求

(美國商業資訊)--液態墊片密封膠作為替代實心密封墊的產品已在汽車工程領域應用多年。例如,適用於法蘭密封應用的墊片產品通常用在引擎結構和傳動系統中。除用於高剛性法蘭的厭氧固化丙烯酸酯外,室溫硫化(RTV)矽酮和同樣在室溫下固化的用於密封柔性法蘭接頭的聚丙烯酸酯(一種新開發產品)也可供使用。現今產品必須能夠同時滿足性能規格和日益增加的永續性標準。

汽車業使用的所有密封系統的用途均是為了防止洩漏,並因此避免在汽車下方出現令人生厭的「油漬」。密封程序的執行是透過柔性實心密封墊和適當的栓接系統進行材料黏接或壓縮(非容積式接頭)完成。引擎製造的主要發展趨勢是在引擎內使用墊片系統,包括黏膠劑,以打造整體接頭。透過將客製化計量系統和應用系統相結合,漢高(Henkel)能夠提供適合量產以及能夠滿足最高品質需求的自動化程序。

密封剛性法蘭連接

厭氧丙烯酸酯墊片複合材料是剛性法蘭連接的理想解決方案。這種採用二甲基丙烯酸酯的單組分密封膠尤其適用於扭轉剛性金屬法蘭裝配。固化在與空氣隔絕的情況下進行,並因此使兩個法蘭面嚙合。鑒於其反應機制,該材料僅適用於金屬法蘭。此外,到目前為止,這種高強度解決方案的脆性限制了其在更多的柔性結構中的使用。

採用創新配方的柔性厭氧丙烯酸酯膠黏劑目前已成功開發。新型法蘭墊片密封膠(樂泰5189)具有顯著改善的彈性性能——特別是在熱老化後——從而使其適用於剛度較小的接頭和連接。

這款創新解決方案已在福特(Ford)的各種引擎中應用。例如,樂泰5189用於密封1.0升EcoBoost引擎的凸輪蓋,以及用於密封這家原始設備製造商(OEM)生產的1.6升EcoBoost引擎中的高應力接頭。安裝於福特Focus和Fiesta等車型中的125 PS (123 BHP/91 kW)單升引擎,還曾榮獲2013年「年度國際最佳引擎」大獎。

柔性法蘭用矽酮

室溫硫化(RTV)矽酮密封膠還作為厭氧固化丙烯酸酯墊片複合材料的替代品用在引擎結構中。這種矽酮組的特徵是耐高溫和良好的耐化學性。矽酮的高彈性意味著它適用於密封經常進行大型相對運動的柔性法蘭,以及密封出現顯眼的粗糙度或間隙的表面。此外,矽酮可良好黏接不同的塑膠表面,由於向輕量化技術發展的趨勢日漸上升,塑膠表面正越來越多地被發現用於代替其金屬等同物。

由於使用了大量的耐熱油RTV矽酮,固化程序往往會產生化學複合材料甲基乙基酮肟(又稱MEKO),這種材料被懷疑有害健康。

這也導致了首個無肟RTV矽酮(樂泰5970)的開發。不論如何,這款創新產品無風險分類(白色材料安全資料表),且滿足永續開發、職業健康和安全等目標要求。儘管這些無肟矽酮已在整個歐洲廣泛使用,但在美洲和亞洲地區的應用仍處於起步階段。不過,製造商正紛紛開始停止生產含肟的解決方案。

針對腐蝕性化學品的密封解決方案

除厭氧墊片密封膠系統和矽酮之外,甚至還出現了第三種先進技術:液態聚丙烯酸酯。新型RTV聚丙烯酸酯樂泰5810在外觀和應用方面均與其矽酮對應物十分相似,可被視為矽酮的改良版,因為它具有更強的耐抗腐蝕性合成傳動油和液壓油的能力,且不含矽酮和肟。

憑藉其勝過矽酮的化學優勢,RTV聚丙烯酸酯為引擎結構開啟了新的機會。與採用矽酮的墊片密封膠(日後會分解引擎油中的消泡添加劑)不同的是,採用聚丙烯酸酯的密封應用具有中性行為,讓添加劑的性能不受損害。除卓越的耐油性外,聚丙烯酸酯還擁有明顯更低的碳氫化合物滲透性。這意味著它能夠顯著地讓引擎進氣口區域的墊片和密封圈更具氣密性,從而為製造商實現自己的永續性目標提供支援。

以液態形式應用的聚丙烯酸酯墊片密封膠的出現,還開闢了在傳動裝置生產中應用的新天地,因為液態矽酮不足以耐抗新型合成傳動油。因此,昂貴的實心密封墊至今仍不得不被使用。

未來展望

此外,引擎製造方面,汽車工程領域需滿足總體排放目標的壓力非常明顯。越來越多的金屬傳動系統元件正被塑膠等輕量化解決方案取代。此外,新型合成低摩擦油使引擎燃料效率進一步提高成為可能。它的副作用之一是市場對相關的墊片密封膠系統的需求正日益增長。為了支援和推動這些發展趨勢,它需要新型液態墊片材料不斷地被開發,以迎合未來的永續性發展努力。

作者:Georg Schubert,漢高接著劑技術業務部運輸和金屬業務領域的汽車接著劑業務總監

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