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3M VHB 胶带—可信赖的车载显示系统粘接方案

2021-07-16


近些年，
随着汽车智能化、网联化和电动化的发展，
对座舱电子的发展带来深远的影响。
而车载显示在座舱电子中占据很重要的地位。


车载显示已体现出大屏化，多屏化，智能化的发展趋势。目前主流的显示屏的尺寸已经发展到10寸-15寸，比早些年已经有了长足的发展，而正在开发中的中控屏的尺寸有明显增大的趋势，配备了20寸，25寸，甚至是30寸以上的大屏的新车不断在市面上涌现。在显示屏的造型设计上也是不断推陈出新，从数量上有单屏，双屏，三联屏，甚至是多屏联动。从形式上有悬浮屏，曲面屏，异形屏，可转动屏等等。同时，为了满足人机交互的便利性和可视性，可显示范围越来越大，屏幕边框越来越窄。


相比于以往的小尺寸内嵌式显示屏，大尺寸车载显示系统的前玻璃面板与框架的固定变得尤为重要。首先，大屏化的趋势，可视化区域的增大，造成可用于固定的边框越来越窄。这就对固定方案的强度提出了很高的要求，需要能抵抗因大尺寸屏幕背框尺寸的变形产生的应力，保持显示屏整体的平整，无起翘。其次，大量大尺寸悬浮屏的使用，在可能的车辆撞击时，在瞬间的加速度快速增加的情况下，要求屏幕粘接牢固，不能有开裂或脱落发生。其三，车载屏的生产都是流水线作业，要求方案具有很高的使用便利性，生产周期不能太长，并且不能污染环境。最后，车辆有时会长时间放置在户外的环境中，也需要具备一定耐日光老化性，耐高温性。还需要有防漏光，防水密封等特性。

那么针对如此复杂又苛刻的要求，
作为业界领先的材料供应商；
3M的解决方案是什么呢？

3M VHB 胶带




3M VHB 胶带能够解决车载显示在大屏化，智能化所提出的这些新的挑战。3M VHB胶带是3M公司于上世纪80年代首先发明的丙烯酸泡棉胶带，到2020年为止，整整上市了40年，在这40年中，全世界范围内生产销售的长度达到了84亿米！这个长度达到了从地球到月球往返10次的距离！
  

VHB胶带最大的特点是一体化的丙烯酸胶粘剂成分，具有粘弹体的特性。当受到外力产生形变时，VHB的泡棉芯层可以充分吸收形变产生的应力，可以至少承受三倍于自身厚度的形变。当车载显示系统的显示屏和背框发生形变，或在行驶中受到冲击产生应力时，VHB胶带可以牢牢的将屏幕粘接在框架上。



VHB胶带的广泛适用性及持久粘接强度高


智能车载中控显示系统需要粘接材料的类型多种多样，有铝合金，不锈钢，PC-ABS，油墨玻璃，纯玻璃等等，这就要求粘接方案具有广泛的适用性。3M VHB 胶带体系丰富，能满足多种高，中，低表面能材料的粘接要求，同时还有多种厚度和颜色可供选择。在3M 实验室的测试中，VHB胶带对以上材料都体现了很高的粘接适用性，并且粘接强度都满足持久粘接的设计需求。



VHB胶带满足耐自然老化以及高低温的要求


车载显示屏所处的车内的环境会存在夏季酷暑高温的天气，车内最高的温度有时候会达到80℃以上，同时还有紫外线的照射产生的老化作用。VHB 胶带一体化的丙烯酸结构具有很好的耐紫外线老化的性能和高低温的性能。在美国明尼苏达户外老化场进行的5年以上的老化后，VHB胶带的粘接力保持力达到了100%以上。在3M老化实验室进行的长达1000小时的85℃/RH85%测试后，VHB的粘接强度基本维持不变。

 

另外，3M VHB 胶带 GPH系列专门为更高等级的耐温需求设计开发的，它的短期耐温可以达到230℃，长期耐温性能可以达到150℃。在静态挂重测试中，常温条件下，可以达到0.5 in² 面积下挂重1000g超过10000分钟，177℃下，0.5 in² 面积下挂重500g超过10000分钟.


VHB胶带满足防水密封的要求


智能座舱系统的一个大的趋势是大屏化以及多屏组合使用。相比以往内嵌式的显示系统，大屏和多屏的应用增加了屏幕边缘暴露于外部的机会，而为了保证电子系统的稳定，需要尽可能的隔绝水，水汽以及灰尘等。另外，在日常使用中，同样有防止饮料等液体溅入的要求。VHB胶带的泡棉芯内部为独立封闭的泡棉结构，可以有效的隔绝水汽的通过，具备良好的防水密封性。


在我们实验室进行的模拟水压的气密测试中，使用VHB胶带贴合的亚克力透明盖板和铝框架，在1米水深水压，模拟10米水深水压以及模拟30米水深水压的测试中均顺利通过，没有发生渗漏。这个性能已经超过IPX7的防水要求。



VHB胶带满足快速贴合快速成型的要求


车载显示屏的生产企业，大多为流水线的作业方式，普遍生产效率都要求很高，整个制程不能有太长的周期，要求使用方式简便，快速安装成型。VHB胶带属于压敏胶（pressure sensitive adhesive，PSA），非常符合这一作业要求，只需要通过简单的压合就可以实现粘接强度的建立，节省时间和成本。同时，VHB胶带是固定厚度的粘胶带，模切性良好，可以根据客户的形状，任意模切，这也大大提高了客户的生产效率。 

VHB胶带在智能车载显示屏的推荐类型

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VHB 胶带 59XX系列



3M VHB Tape
胶带颜色
离型材料种类
胶带厚度
5915
黑色
红色PE离型膜（白色logo）
400um
5925
黑色
红色PE离型膜（白色logo）
600um
5930
黑色
红色PE离型膜（白色logo）
800um
5952
黑色
红色PE离型膜（白色logo）
1.1mm
5962
黑色
红色PE离型膜（白色logo）
1.6mm
59XX系列特性:
  • 初粘性极佳，快速建立强度
  • 厚度种类多，可选择范围
  • 黑色改善遮光特性
  • 将粘接强度和受力缓冲做到了很好的平衡
  • 对于各种表面均有很好的粘结力

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VHB 胶带GPH系列


3M VHB
胶带颜色
离型膜种类
胶带厚度
GPH-060GF
灰色
红色PE离型膜（白色logo）
600μm
GPH-110GF
灰色
红色PE离型膜（白色logo）
1.1mm
GPH-160GF
灰色
红色PE离型膜（白色logo）
1.6mm
GPH系列特性:
  • 更好的耐高温性能（短期230℃）
  • 将粘接强度和受力缓冲做到了很好的平衡
  • 闭孔泡棉结构有效防尘防潮
  • 对于各种表面均有很好的粘结力

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