کاربرد در خودروسازی
ویژگی اصلی مورد نیاز بری چسب های ساختاری در خودروسازی، ازدیاد طول است زیرا باید بتواند اختلاف ضرایب انبساط حرارتی (CTE) مواد و حرکت قطعات بدنه خودرو نسبت به هم تحت بارگذاری های دینامیک و خستگی در جاده را تحمل کند. همچنین با توجه به تفاوت جنس مواد در خودرو، اتصال فلز به کامپوزیت امری ضروری است و چسب باید بتواند این نیاز را برآورده کند. همچنین ابتکار اصلی در اینجا شامل چسب هایی است که به سرعت پخت می شوند و به آماده سازی سطح یا اصلا نیاز ندارند یا خیلی کم نیاز دارند.
شرکت Dow Automotive System در سال ۲۰۱۴ اعلام کرد که چسب کامپوزیت یورتانی با نام تجاری BETAFORCE ساخت این شرکت توسط گروه صنعتی BMW جهت اتصال قطعات کامپوزیت کربن در خودرو تمام برقی із MW استفاده شده است. یورتان توازنی از استحکام، انعطاف پذیری و چسبندگی خوب به زیرآیندهای مختلف را دارد و دارای ازدیاد طول بالایی است. این چسب دو جزئی با ساختار شیمیایی پیش پلیمری است به این معنا که تعدادی از دی ایزوسیانات ها با پلی یول واکنش داده اند و پلیمری حد واسط ساخته اند که وزن مولکولی بالاتر آن قابلیت اختلاط و پایداری بهتری به آن بخشیده است. به ادعای مدیر بازرگانی این شرکت، BETAFORCE بر حسب گرد خاصی که دارد، دارای مدولی از ۲۰ تا Moa 300 و ازدیاد طول زیاد برابر ۴۰۰٪ است تا بتواند تحت بارگذاری های دینامیک و خستگی جذب انرژی بالایی اشته باشد. گرید های قبلی این چسب به یک پوشش پرایمر یا اعمال یک فعال کننده نیاز داشت ولی این نیاز در گرید آخری رفع شده است. این چسب خیلی خوب به قطعات کامپوزیتی می چسبد و پس از اعمال چسب، دما به کمک گرما معمولا تابش نور مادون قرمز یا هر روش سریع دیگری به بیش از C° ۸۰ رسیده و پس از ۱ تا ۳ دقیقه استحکام، حاصل می شود.
در حال حاضر شرکت Dow Automotive بر روی توسعه زمان ماند چسب (adhesive s open time) به همراه پخت سریع تر، از طریق تسریع گرمادهی کار می کند. همچنین به دنبال تحقیق بر روی تزریق داخل حفره ها برای اتصال کامپوزیت به قالب های فلزی و فرمولاسیون های جدید برای پخت نقطه ای تحت تسریع گرمادهی هستند.
شرکت دیگری که چسبهای مورد نیاز BMW را تامین می کند شرکت L&L Products است. فیلم چسب اپوکسی چقرمه شده که با گرما فعال می شود و برای اتصال ساختارهای کامپوزیتی کربن – اپوکسی به ستون فولادی داخل خودروی BMW سری ۷ استفاده می شود ساخت این شرکت است (شکل ۱). این چسب در دمای بالای C°۱۹۰ و در مدت یک دقیقه پخت می شود. البته برای فرآیند مورد نیاز در BMW این چسب به گونه ای طراحی شده که مطابق با پروفایل پخت پیش آغشته کربن باشد و در مدت ۲ دقیقه پخت شود. این فیلم – چسب بریده می شود، همراه با پیش آغشته کربن شکل داده می شود و طی فرایند قالب گیری فشاری پخت می شود تا قطعه نهایی شکل بگیرد.

استفاده از این چسب نیازی به آماده سازی سطح فلز و پیش آغشته ندارد و در نتیجه به میزان قابل توجهی زمان را ذخیره می کند. ازدیاد طول فیلم موجب برقراری انطباق میان اختلاف انبساط حرارتی میان کامپوزیت و فلز می شود. نکته اصلی در مورد این فیلم چسبی این است که لایه ظریف نمد شیشه (glass veil) در داخل آن قرار دارد که موجب جدایی بین پیش آغشته کربن و زیرآیند فلزی می شود تا از اثرات گالوانیک جلوگیری کند. اگر از میکروسفرهای شیشه در خط اتصال استفاده می شد این احتمال همچنان وجود داشت که الیاف کربن با فلز ارتباط برقرار کند ولی شکل نمد شیشه، جدایی کامل و در عین حال حداقل ضخامت خط اتصال را تضمین می کند.
شرکت فعال دیگر در زمینه چسب در جهان، شرکت Smarter Adhesive Solutions SciGrip است که چسب های ساختاری آکریلیک تولید می کند. یکی از مشتریان این چسب ها، شرکت تایلندی GRP HighTech است که از چسبی با نام تجاری SG5000 1:1 استفاده می کند. این چسب متیل متاآکریلات با عملکرد بالا است و برای اتصال قطعات خودرو از جنس آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) تقویت شده با الیاف به سازه فلزی استفاده می شود. محصول به دست آمده برای سازندگان تجهیزات اولیه خودرو مانند شرکت تویوتا ارسال می شود. گزارشات حاکی از این است که این چسب خیلی خوب به ABS و فلز می چسبد زیرا آکریلیک ها پیوند کووالانسی قوی برقرار می کنند که موجب استحکام کششی زیاد و همچنین ازدید طول زیاد تا ۱۵۰٪ می شوند تا اختلاف ضرایب انبساط حرارتی را پوشش دهند. مهم تر اینکه پخت سریع این چسب در دمای اتاق همراه با عدم نیاز به آماده سازی سطح ( یا آماده سازی خیلی کم) موجب شده که این چسب برای کاربردهای در دمای متوسط (C° ۸۰-۱۰۰) مناسب باشد.
شرکت SciGrip محصولات خود را به دو شکل خمیری عرضه میکند. یکی با نسبت اختلاط ۱:۱ که برای کاربرهای صنعتی و حمل و نقل عمومی مناسب است و دیگری با نسبت اختلاط ۱۰:۱ که دارای فعال کننده ای بر پایه پروکسید است، عملکرد بهتری بر روی زیرآیندهای مختلف دارد و دارای ازدیاد طول تا ۱۵۰٪ است و تا ۹۰٪ استحکام اپوکسی را داراست. محصولات SG230HV (ویسکوزیته بالا) و SG300 هر دو دارای نسبت اختلاط ۱۰:۱ هستند و برای تولید وسایل نقلیه با سرعت بالا جهت اتصال کامپوزیت به فلز هستند و مقاومت دمایی بیشتری نسبت به محصولات با نسبت اختلاط ۱:۱ دارند.
شرکت آمریکایی ۳M بیش از ۳۰ سال است که گستره ای از چسب های اپوکسی را بر پایه Scotch-Weld chemistry برای کامپوزیت ها تولید میکند. برای مثال چسب اپوکسی دو جزئی ۴۲۰NS دارای خستگی خوب است و می تواند دماهای حین پوشش دهی پودری و E-coat خودرو را تحمل کند. نیاز مشتریان موجب شده تا شرکت ۳M چسب های پلی یورتانی نظیر ۳MScoatch- Weld urethane 620 را توسعه دهد. در جایی که نیاز به انعطاف پذیری باشد مانند اتصال کامپوزیت به فلز، این چسب ها گزینه مناسب و کارآمد هستند. ویسکوزیته کمی دارند ولی پس از پخش، شره نمی کنند و در دمای پایین نیز منعطف هستند.
چسب های ساختاری با نام تجاری Pliogrip ساخت شرکت Ashland از پلی یورتان، اپوکسی و آکریلیک ساخته شده اند و بیش از ۴۰ سال است که در صنایع خودروسازی و برای کامیون های سنگین استفاده می شوند. از جمله محصولات این شرکت عبارتند از؛ چسب یوتانی و دو جزئی Pilogrip 9100 که می تواند طی زمان کوتاه ۲ دقیقه ای با گرما سفت شود و به آماده سازی سطح یا نیاز ندارد و یا خیلی کم نیاز دارد. نمونه دیگر چسب Pilogrip 8500 است که در دمای اتاق پخت می شود. برای کاربردهای دما بالا نیز چسب اپوکسی دو جزئی Pilogrip 5500 پیشنهاد می شود که دارای زمان باز ۳۰ دقیقه، زمان تثبیت ۲ دقیقه حین پخت است و قابلیت تحمل ما تا C°۲۰۵ را دارد.
شرکت Lord Crop. نیز چسب های اپوکسی، یورتان و آکریلیک را برای بازارهای مختلفی شامل اتصال فلز در وسایل نقلیه و برای اتوبوس و کامیون های تجاری تولید کرده و به سازندگان تجهیزات اولیه خودروها تحویل می دهد. شرکت Permabond نیز با سابقه طولانی در زمینه توسعه چسب های مهندسی در بازار، فعال است و انواع چسب ها را به شکل های مایع و خمیری عرضه می کند.