汽车电控结构CIPG/FIPG密封技术研究

汽车电控结构CIPG/FIPG密封技术研究

随着国内汽车行业的飞速发展，根据国家大力培育战略性新兴产业和加强节能减排工作的总体部署和要求，纯电动、混合动力等新能源汽车应运而生。深圳比亚迪、中国一汽、众泰、上汽、广汽等车企纷纷推出新能源车型。针对各车企车型的空间布置特殊性，市场上常规连接器结构、性能和安装方式等方面不能完全满足新车型布局和使用要求。

虽然国外汽车起步早，发展快，汽车连接器开发技术也相对比较成熟，例如 TE、DELPHI、LS、AMPHENOL、PHOENIX 等汽车连接器企业，但对国内车企而言，市场现存的该类连接器存在体积较大、价格昂贵、供货周期长等问题，并且新能源车型的特殊要求不能得到有效满足。

面对目前汽车行业的精密性、气密性及集成化的要求，设计研发一款基于 CIPG 工艺的、适用于汽车电机、电控、油泵控制器和 EHPS 转向泵上的新型汽车密封连接器。同时该密封产品具有耐高温、耐低温、耐高压、耐高湿的性能，结构精巧，是汽车密封连接器未来发展应用的主流方向。

CIPG（Cured-In-Place Gasket）为固化型现场硫化成型密封圈的缩写[1] ，指先在法兰面上涂布液态密封剂，固化后再进行组装实现密封作用的工艺。CIPG 工艺的实现需要借助自动注胶机完成，注好胶的产品通过加热固化成型，硅胶与法兰面板粘接牢靠形成一个一体式的密封结构。该产品为后装式应用，密封连接器就是较为常见的一种，与 CIPG 工艺比较类似的注胶工艺还有 FIPG工艺，FIPG（Formed-In-Place Gasket） 是在法兰面上涂布液态密封剂后，在密封剂未固化的状态下进行产品组装，之后需要放置一段时间使密封剂完全固化，与上下相接触的面板均实现良好粘接，达到密封效果的工艺。该工艺一般用于总成装配的密封[3] ，如控制器、电机和变速箱等端盖的密封，即提前在法兰面上注胶，盖盖后螺钉固定即可。

传统的法兰密封一般需要在法兰面板上开槽，装配通过模具成型的密封圈。这种方法容易导致法兰厚度增加，尺寸偏大，固定密封圈的结构复杂，增加了成本。而 CIPG 工艺相比传统法兰应

用密封圈有以下优势 ：

a.密封圈无需开模，节约模具成本；

b.密封圈无库存压力；

c.可以通过调节注胶针头大小，使胶条形状、尺寸多样化；

d.法兰能做的更薄，尺寸更小，结构简单，成本降低；

e.降低了人工成本，装配成本，管理成本；

f.自动化生产，流水线作业，提高生产效率和产能。

鉴于 CIPG 工艺的诸多优势，同时考虑到汽车工业特别是新能源汽车降成本的迫切需求以及对车型设计集成化、一体化、小型化的要求，CIPG 工艺不论是在前期的方案设计，还是后期成功选型

应用等方面均受到客户的青睐。

CIPG工艺胶水的选择

CIPG 工艺起源于西方国家，其应用也比较成熟，能够提供相适应的胶水的厂家也大多是欧美企业，主要有汉高乐泰、道康宁、瓦克等。随着国内经济的快速发展，烟台德邦等企业也推出了自己的产品。接下来选择一款烟台德邦具有代表性的胶水90486介绍其性能特点。

CIPG 工艺所选用的胶水是一种不流挂、热固化、加成型的单组份有机硅密封胶，具有以下特点：

a.单组份触变性；

b.快速热固化；

c.耐高温；

d.高粘接强度；

e.粘接材料多样；

f.高弹性（低应力）。

选择热固化型硅胶相比常温固化硅胶有明显的优势，因为热固化硅胶常温下不能固化或者很难固化，不会使供胶系统的管道、点胶阀以及针头因为硅胶的固化堵塞而报废，供胶系统可以重复使用而不影响点胶性能。硅胶具有良好的物理性能和可触变性，方便注胶，硫化后，硅胶邵氏（A）硬度为 35 A，具有良好的受压回弹密封性能。绝缘性能好，体积电阻率为 1015 Ω·cm，电痕化指数 CTI＞600，胶水粘接性能良好，经测试，分别与铝合金、不锈钢等金属板粘接良好，并且与 PBT、PET、PPA等高分子材料粘接效果良好。产品的最佳固化温度取决于材料的尺寸和产品热接受能力大小，在热接受能力最大条件下，选择较高温度，减少固化时间，提高生产效率。

胶水是否能满足使用要求，需要经过一系列的环境试验进行验证，特别是实验后密封圈是否能够保持基本的压缩形变性能和一定的压缩回弹性、能耐水性能。试验温度按照汽车连接器标准-40～150 ℃范围考核，参考汽车行业标准 QC/T 1067.1—2017《汽车电线束和电气设备用连接器第1部分：定义、试验方法和一般性能要求》和美国标准SAE/US?CAR-2-2004《机动车电气连接器系统的性能规范》，高温老化条件是150 ℃，1 008 h。

作为创新技术领域的全球领先企业，华鑫辰致力于为市场带来新的解决方案，为客户提供更多帮助，并不断改善全球消费者的生活。

审核编辑 黄宇