发动机装配过程中，平面密封硅胶的涂胶工艺规范对发动机密封长期效果是有影响的，其中涂胶后的合拢装配时间是影响因素之一。本文结合发动机装配工艺和硅橡胶平面密封剂的特性对装配合拢时间的匹配控制进行了分析。

在发动机生产装配过程中，密封胶的应用十分普遍。满足发动机大批量快速装配密封的长期稳定可靠与严格执行密封胶的应用工艺规范有着密切关系。理解硅橡胶平面密封剂的固化原理、特性，了解不同晾置时间对平面密封硅胶密封粘接性能的影响，对汽车发动机行业的工程师们制订发动机装配工艺有着重要意义。

发动机用平面密封硅胶的基本特性与指标含义

在发动机的装配过程中，作为平面密封材料的硅橡胶的应用十分普遍，其单一组份、方便机器涂胶以及就地成形密封圈等特性很好地匹配了发动机装配工艺过程；而密封效果可靠极大地减少了发动机静密封发生泄漏的概率，是当今发动机行业主流的密封材料。

根据发动机的不同结构，常见的平面密封位置有：油底壳—缸体、上缸体—下缸体、正时链罩壳—缸体缸盖、后油封支架—缸体和水泵（机油泵）—缸体等。

这些零部件质量大小、形状结构各不相同。在发动机装配线上装配时，其装配工艺复杂程度以及装配所需时间长短不一，装配工艺规范略有差异，因此对密封胶特性深入理解有利于工艺规范的制定。

发动机应用的平面密封硅胶主流产品是单组份、湿气固化的硅酮密封胶，其包装以20kg/桶为主，配合气源、压胶泵和涂胶机械手在相应的零件上自动或半自动地精确涂敷连续封闭的胶线，再由后续工序进行合拢装配、上紧连接螺栓及检测气密性等。300ml/支的小包装硅胶往往用于特殊情况下的手工补胶，极少有发动机厂的涂胶工艺使用人工涂胶。

单组份平面密封硅胶基本特性指标包括：表干时间、挤出性（粘度/触变性）、固化深度、即时密封性、拉伸强度、剪切强度、耐老化和耐介质等。

作为发动机使用的平面密封硅胶其耐介质、耐热老化等性能是必须具备的，这些性能在发动机开发过程中就已经得到充分验证。而在发动机批量生产过程中，与发动机装配工艺紧密相关的是表干时间、挤出性、固化深度和即时密封性等特性表现，其含义如下：

（1） 表干时间 该指标是指密封胶表面失去粘性的时间。可以测试在标准条件下，密封胶打出来晾置，表面不沾手的时间间隔，如表干时间5min。

（2）固化深度 该指标是指在标准条件下，施胶后一定的时间时，密封胶由外向内固化的胶层厚度，如2～3mm/24h、0.6mm/1h等。

（3）挤出性 该指标是指在标准条件下，使用特定直径的胶嘴（3mm），气源压力0.3MPa气动胶枪，挤出一定质量的胶所需要的时间，如挤出性15s/20g。这个指标内涵表征了胶的粘稠度。

（4）即时密封性 该指标是指胶在挤出后（未固化），立即进行密封性能测试的性能表现。一般用密封压力表示。

不同晾置或合拢时间对密封胶粘接性能的影响

由于单组份平面密封硅胶是吸潮固化的，密封胶挤出涂敷在零件表面后随着时间推移其表面逐渐显现脱粘现象——表面开始逐步固化，表干时间就是反映这一特性的一个技术指标。那么，这一特性对零部件合拢后的密封或粘接到底有何影响呢？

我们先看一下国内发动机公司经常使用的某型15##平面密封硅胶在不同晾置/合拢时间情况下的粘接强度变化，如表1所示。该实验是在碳钢剪切片上涂敷15##平面密封硅胶，在不同的晾置时间后合拢粘接，固化168h后测得的剪切强度。

从表1中我们可以看到：随着涂胶后晾置/合拢时间的推移，平面密封硅胶粘接固化后剪切强度逐渐下降，可以理解为粘接性逐渐下降。

为了进一步了解15##平面密封硅胶在发动机常用材质上不同合拢时间的实际粘接性能和密封性能表现，我们进行如下测试：材质选择AC2A剪切片，在不同晾置时间下合拢粘接，固化168h后检测剪切强度和破坏形式，结果如表2所示。

从表2中我们可以看到：15##平面密封硅胶在铝合金材质上的不同晾置/合拢时间，固化后其剪切强度变化与碳钢上的趋势一致，即随着晾置/合拢时间的推移剪切强度下降。另外，我们对破坏后粘接部位的破坏形式进行了测量，表中“C90-C95”的含义是粘接部位面积的90%～95%是内聚破坏，5%～10%是界面破坏。从表2中破坏形式的变化可以看出，随着不同晾置/合拢时间的推移，内聚破坏比率降低，反之界面破坏的面积是上升的。

从粘接密封理论来说，当粘接密封部件受到外力作用破坏，该粘接密封部位理想的状态是内聚破坏，它意味着密封胶与粘接密封材料的粘接力大于密封胶本身的内聚破坏力。

表2中反映出的破坏形式随晾置/合拢时间推移变差的趋势，进一步说明了平面密封硅胶随着晾置/合拢时间的延长，界面破坏面积在增加；其粘接性能的下降，也意味着密封性能潜在的风险在加大。

发动机装配工艺节拍与密封胶工艺规范

发动机的生产装配是连续大批量的生产线作业方式，每个工序严格的工艺规范是保证大批量发动机质量一致性的重要举措。深入了解平面密封硅胶的产品特性，有利于制订严谨的发动机装配涂胶工艺，有利于实际操作中的工艺执行，有利于大批量发动机生产装配质量的稳定。

从发动机批量生产装配角度来看，在保证涂胶质量的前提下，如何控制好涂胶后的零部件合拢装配时间这一发动机装配工艺规范，消除影响发动机密封性稳定的潜在影响是我们最为关心的。

由实验得出的结论应用于发动机装配现场，涂胶后合拢装配时间的控制就很重要，发动机厂家的生产工艺工程师对此应给予充分重视。

虽然原则上是在涂胶后立即进行合拢装配最好，但鉴于实际装配操作时间，不可能在涂胶后立即进行装配；平面密封硅胶在不同时间的粘接性能变化，我们更看重破坏形式的变化，推荐粘接破坏形式在C70以上是较为可靠地粘接密封；发动机装配工艺规范应规定在这个时间点之内必须进行涂胶零部件的合拢装配。

环境温湿度变化也会对平面密封硅胶的固化速度产生一定影响，发动机涂胶装配工艺可以简化到“表干时间”之内合拢装配的工艺节拍控制。根据国内众多发动机装配积累的实际经验表明，在装配现场密封胶涂胶后3min之内，合拢装配基本可以保证粘接密封的质量。

结语

本文简要介绍了平面密封硅胶的基本特性，分析了不同晾置/合拢时间对粘接密封性能的影响，进而提出了发动机装配过程中涂胶工艺的规范，特别是合拢装配时间控制对发动机最终密封性的提高有着积极意义。

当前国内发动机厂家普遍应用的单组份平面密封硅胶基本都是吸潮固化，其固化特性也都具有类似特征。因此，该分析对现在发动机行业平面密封硅胶的应用具有一定的指导意义。