特斯拉因「膠水不牢」在美召回全部 Cybertruck,這種情況可能會導致哪些危險發生?
更新于:2025-03-27 20:45:34

有意思的一起外飾結構膠脫膠案例,更有意思的是這起案例向我們展示了Cybertruck科幻外形的工藝方案

我喜歡新技術,讓我來幫幫它

雖然環氧結構膠很少用在座艙非金屬件上,但膠水機理很多都是互通的,所以我們開始吧

第一步是確認缺陷狀態:

這個缺陷狀態像極了你從淘寶買的裝飾件脫落的狀態,對的,就是那種用山寨3M壓敏膠貼的裝飾

但實際上量產車有很多部位用的也是壓敏膠,只不過是正版的3M或者Tesa膠帶,而且是在恒溫環境下粘貼

雖然很像,但這個材料和Cybertruck用的無關,因為Cybertruck看上去用的是一種環氧結構膠,但其結構原理後面會有用

做膠水失效分析,首先要能先看到失效的介面狀態,大部分媒體用的是這張照片,但是過於模糊

好在外網有位博主小哥,剛好遇到了同樣問題,於是他把他的Cybertruck所有可能用膠水粘的面板都分析了一遍,並展示了他脫落的窗框部件

可以看到在Cybertruck上結構膠需要固定的兩側材料分別是黑色塑膠與不鏽鋼板,而根據小哥判斷,Cybertruck的整個不鏽鋼外飾都是用膠水粘的

實際上如果翻找一下Cybertruck的BIW,我們也可以確認這一點,因為沒有一點不鏽鋼鈑金焊接在BIW上

普通車輛焊接后電泳前的狀態是上圖這樣的,冷軋鋼的鈑金覆蓋件佔據了大部分車身,而cybertruck似乎不鏽鋼覆蓋件全部都是粘在塑膠件上,而塑膠件本身是靠螺釘或者其他緊古件固定到車身上(黑色可能部分位置塑膠或者低碳鋼,比如前後保考慮行人碰撞安全,內部應該是塑膠,從行李艙尾門也可以看出來有同種結構膠粘不同材料的情況,下圖可以看到螺釘連接方式,藏在不鏽鋼後,這樣實現外觀面毫無緊固件痕跡)

上面是車頭,下圖是車尾行李箱門

而後行李艙門則是直接粘在金屬件上,不過我倒覺得,這個可能比起粘在塑膠上更好一些

下面開始分析失效原因

從失效介面就可以看到,所有的結構膠都留在了黑色塑膠件/低碳鋼一側,不鏽鋼外飾件背面幾乎沒有殘留

這就說明,結構膠的和不鏽鋼的結合面,表面結合強度出了問題

正常粘結強度情況下,發生破壞的應該在膠水層,如下圖的右邊這張圖

而cybertruck這起案例顯然更接近左邊這種情況,那麼,我們就找找更多更清晰照片,看看Cybertruck的不鏽鋼背面到底出了什麼問題

首先,最明顯的一點,不鏽鋼表面光澤過高,似乎一點表面處理都沒有做,被粘結材料的表面處理通常分物理和化學的兩種:

物理就是增加表面粗糙度,通過增加微孔面積,來提升物理和膠水的接觸面積,對於塑膠的金屬模具來說有以下幾種,對於金屬來說可以噴砂處理,Cybertruck的表面就明顯就沒有做任何噴砂處理,過於光亮

化學要做的就是表面處理,表面處理的目的有多重:

1)調整表面極性,增加液體對表面的浸潤效果

2)產生極性基團,讓環氧樹脂或聚氨酯結構膠可以和金屬表面產生足夠氫健來保障結合強度,這比起物理處理的機械嵌合力要高出幾個等級,且不易受到環境影響

3)對材料表面殘留的油污和附著物進行碳化去除,處理后不僅可以去除覆蓋物,還能進一步提升表面微面積

如果說物理表面處理是可以通過圖片判斷的,那麼化學表面處理就比較難通過圖片判斷了,通常來說我們車企會通過水滴角或達因值來判斷。

綜上的技術分享,是希望我們的車企不要犯和cybertruck一樣的錯誤

但,也不代表特斯拉做了這些,就能解決問題

說這個的原因,是這個博主分享了一台全新的cybertruck,也就是膠水完全還沒有經歷耐候老化,紫外線破壞等等,但是也出現了翹曲

一言蔽之:有翹曲就有應力

如果說表面物理化學處理是為了膠水的強度,那麼脫膠的力、從何而來?在脫開之前,是沒有風阻的,尤其前保險杠,作為迎風面更是如此。

因此,力來自內應力

我們看到遇到問題的小哥身處冰天雪地

而cybertruck的工廠位於德州

南北溫差極限可達70攝氏度,這樣極限的溫差情況下,夏天德州工廠生產的Cybertruck,當買到密西根北部地區,冬天可能就是零下平均20度的環境

這樣的環境下,2米長的不鏽鋼細條和同樣長度的黑色塑膠件/低碳鋼/鋁合金,因膨脹係數的差異,在70度溫差變化后的情況如下:

由此可見不同的材料與不鏽鋼在車頂梁這跟2米長的門框裝飾件上,會有0.6-8.26mm的差異,這種尺寸變化會在每年季節交替時候反覆挑戰接合面強度

這就是為什麼是車頂梁門框裝飾條先發生脫落,為什麼新車,接縫位置就有翹曲

為什麼特斯拉給媒體的官方資訊表示寒冷會對膠水產生影響,以及為什麼我上面就說行李箱門金屬粘金屬的結構更好

特斯拉現在需要做的是“疏堵結合”

知道為什麼外飾用的膠帶為什麼要有丙烯酸泡棉層不?

特斯拉選擇硬的結構膠來提高介面物理機械嵌合強度,卻導致失去了吸收膨脹係數的能力,不妨採用軟硬適中的結構膠,配合化學處理來增加介面強度,同時斷開弱化B面的塑膠件,在BIW車身鈑金上的卡接位置進行方向性擴孔來提供運動空間,尤其是頭部和末端。

不鏽鋼焊接是能解決,但必然導致正面應力集中,日後會產生表面不平整,我相信這時一個長久解決方案,但還是會有外觀的問題出現,如果一開始設計可以將不鏽鋼設計一道翻邊扣住背後結構,再結合結構膠或者焊接(焊B面翻邊),就能大大減少此類問題發生。

哪吒汽車還在ICU
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2025-03-26 02:38:09