スポット溶接を接着剤補強した話

２０１５年　６月２１日　天候　晴れ

なんだかんだ言いながらコペンの補強ネタばかりしている気がしますが。
今回は一部で有名な？接着剤を使った補強です。

他車種では実施されている方もチラホラ居られますが、元々のネタは
「パネルボンド補強」と呼ばれるモノで、レース屋さんでは昔から有名なようです。
パネルボンドとは、自動車板金等で修理で使用する強力なボンドで
「３Ｍオートミックスパネルボンド８１１５」が有名です。
じゃあそれをどうするのか？

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車のボディは複数の鉄板が合わさり形を作っています。
そして、鉄板の継ぎ目（合わせ場所）は「スポット溶接」で繋ぎ合せています。
（ボルトなども使うでしょうが）

通常、場所でも違うでしょうが直径５ｍｍ～８ｍｍほどの点を１０ｃｍくらい離しながら溶接されています。
（実際に接着剤入れながら観察していましたが、１０ｃｍ間隔って事はなく３ｃｍくらいでしょうか）

チューニングの手法で「スポット増し」或いは「リベット打ち」と呼ばれるモノがありますが
スポット増しは文字通りスポット溶接箇所を増やす、リベット打ちは溶接する代わりにリベットで止める事です。

ボディ剛性は大きく上がるメリットがありますが、デメリットとしては経年劣化した時に

スポット増しした部分が錆びる、熱を加える為に鉄板が硬くなり脆くなる可能性がある。
リベット打ちの穴が広がり、外れる可能性がある。
ＤＩＹでの施工は困難で、ショップ依頼でも気軽にできる価格ではない。

などの、問題がありサーキット走行等を本格的にするのでもない限り、車体の寿命が縮むだけで街乗り車には不要です。
（ただ、ドイツ車などではレーザーを使った連続溶接を取り入れているようで、こちらは「衝突安全」の観点から採用しているようですので、必ずしも高強度剛性ボディが街乗りに不要とは言い切れない？）

で、まあそんなこんなで今回お手軽補強として目をつけたのは
「パネルボンド補強的接着剤補強」です。

で、そもそもなんでこんな面倒な事をしようと思ったのか？

ご存知のようにコペンはオープンカーです。
ただでさえボディ剛性が弱い（ように感じる）ので
フロントストラットタワーバー等いろいろな補強をして
それなりの「シャッキリ感」を実現しました。

単にボディを硬くしたかった訳では無くて
車齢１３年のコペンのボディヤレを思いやって少しでも長く乗っていきたい
との思いから、補強してきました。
と言っても、当方の所へ来た時点で１３万キロですから、「既にヤレている」のですが。

ですが、それらの補強パーツは純正では付いていません。
つまりメーカー設計的には不要、という事です。

本来、不要なバーだのなんだの突っ張り棒を付けた場合、設計上想定していない場所に負担がいくのではないか？と考えていました。
これらの補強でハードな走行（一般道では無理ですが）を行った場合、最悪は「スポット抜け」と言って
スポット溶接部分が外れる可能性も（長期的には）考えられます。

本来の溶接箇所が外れたのでは、補強以前の問題です。

それを防止する為、基本的にはフロント・センター・リアをバランス良く補強してきたつもりです。
しかし、どこか考えもしなかった場所にストレスが集中してないだろうか、正直不安です。

と、言っても
補強した乗り心地や操作性は満足で、今さらノーマルに戻す気もありません。
そこで、スポット溶接箇所、つまり鉄板の合わせ目を接着剤にて補強するＤＩＹを行う事にしました。

先ほど書いたように
スポット溶接は点での溶接ですので、その箇所以外は繋がっていません。
「パネルボンド補強」とはこれらの溶接されている鉄板の合わせ目のスキマにボンドを流し込み、さらに盛りつけて補強する、点接合を面接合にして剛性ＵＰする手法です。

じゃあ３Ｍのパネルボンド８１１５を買ってきてＤＩＹすればいいじゃないか？
なんで接着剤？と思われるでしょう？

この３Ｍパネルボンド８１１５は業務用ですから内容量はあると思いますが単価が６，０００円くらいします。
そして２液が混ざって（主剤と硬化剤）固まる仕様で、しかも３万円くらいの専用ガン（コーキングガンみたいなの）が必要ですので、少ないお小遣いでは「気軽に」ＤＩＹできません。

そこで代用方法として個人で行われるのが、瞬間接着剤を使った方法です。
伝聞ですが、アロンアルファなどでも施工直後は効果を体感できた等の報告があります。

接着力で言えばスポット増しなどとは比べられませんが、接合面全体で接着すると考えれば十分補強の補助にはなります。

瞬間接着剤なら、どこでも安価に調達可能ですが問題が一点。
それは、効果が長持ちしないという事です。

鉄板の合わせ目に一滴で回り込み接着できるのですが、車のボディは走行中気づかないくらいで「歪み」が発生しています。

この歪みも悪い事ばかりではなく、乗り心地などにも影響し車体の衝撃入力を受け流す事にもなります。
瞬間接着剤は強固に接着できるが為に衝撃に弱く、繰り返し走行している内にボディの歪みに耐えられず剥離する為、効果が一時的なようです。

ただ、効果自体はありますので、問題は接着剤の種類です。

柔よく剛を制す、では無いですが
要はボディの歪みに追従できれば、接着面が剥離することなく長期的に安定使用できるハズ、です。

そこで　今回思案して採用したのが
「セメダインスーパーＸゴールド」と「瞬間接着剤対衝撃」です。

セメダインスーパーＸは以前から使用していまして、何でも接着できる便利な製品です。
硬化するとゴム状弾性体というのでしょうか？とても強固に接着できます。

コペンに関して言えば、自作のフロントグリルを作るのに、網（メッシュ）をグリルの枠へ固定するのに使いまして３年経った今でもガッチリ固定されています。
度々バンパー外す際にフロントグリル外しますが少々曲げても問題無しです。

今回は金属同士ですが、スーパーＸは他の素材同士でも接着できますし、熱や雨に強く接着層で衝撃を吸収する事が期待できますので、ボディの歪みにも対応してくれる事でしょう。

また、検索の仕方が悪いのかわかりませんが
弾性接着剤を使用してスポット接合部分の補強をした方がいない事も
この製品に目を付けたポイントです。

人と同じ事してもつまらないですから。

スーパーＸは液がサラサラではなく幾分粘り気がありますので、大きなスキマならスーパーＸを流し込んで充填してしまえばＯＫ。
また、流し込んで早く実用強度になってもらわないと困るので
スーパーＸの速乾タイプのスーパーＸゴールドにしました。

で、スーパーＸが入っていかない狭いスキマはどうするのか？

実は当方は瞬間接着剤は好きでは無いのですが
今回は作業性も考えて瞬間接着剤対衝撃を準備いたしました。

瞬間接着剤はすぐ固定できるのですが、耐久性に難ありの気がしてあまり利用していません。

コー〇ンの瞬間接着剤対衝撃１０ｇです。

通常製品は数ｇしか内容量が無いのですが、どれくらい必要かわかりませんので
多めに入っているのでコレにしました。

対衝撃という事で、通常のモノより衝撃に強いんじゃないか？と思いますが
こちらは使ったことが無いので何とも。
ただ、ラジコンとかの電気モーターへの使用も想定しているようですので
普通の瞬間接着剤よりはいいかな、と。

不安なら瞬間接着剤使って上からスーパーＸを被せようか、と。
これら２種類の接着剤を使用して、どれくらい効果があるか体感してみようと思います。


まずはボンネット内で使用できそうな箇所を探しましたが、水濡れ対策でコーキング処理されていますので剥がすのも大変ですので今回は見送ります。
絶大な効果があれば考えますが、おそらくフロントの施工はフェンダーを外して補強パーツ取り付け時になると思いますので、現在は未定です。

で、次に目をつけていたドア開口部の合わせ目とフロアーの部分に施工する為、シートを外します。
ついでに普段掃除できないシート下などをキレイにしていきます。


スカッフプレートを外し、接合部分を露出。
と、こんな感じでスキマがありますので、接着剤を流し込んでいきます。

瞬間接着剤はどんどん吸い込まれてキリが無いので、ある程度浸透したと思ったところで止めます。

今回２種類の接着剤を使用しての施工ですが、コツ的なものは

①スーパーＸ付属の細ノズル先端は細く加工してスキマに流し込みます。
  　画像のように上から入れられる場所は結構自重で自然に入っていきます。
　　もし、入り方が遅いようなら竹串などで突いてやるとさらに入りますので。

②垂直部分も同様に竹串などで押し込むようにしてやるといいです。
　　ある程度入ると溢れるので、若干盛る感じでストップして、次の箇所へ。

③少し時間を置くと（１０分くらい）表面がゴム状に硬化して来ますので、今度は瞬間接着剤を
　　細いスキマとスーパーＸで塞げない微妙な部分へ垂らしていきます。

④使用する順番はどちらでも構いませんが、瞬間接着剤は毛細管現象なのかすごい吸い込み
　　ですので、スーパーＸで可能な限り潰してからの方が効率はいいかも、です。

⑤生乾きだと接着剤同士で反応して固まりやすいので注意。
　　作業姿勢がキツイので、休憩しながら進めましょう。

今回のスーパーＸＧ１個、瞬間接着剤２個で左右ドア部分とトランク周囲、下回り一部を施工しました。
スーパーＸは約半分残っていますが、瞬間接着剤は残しても使えなくなるでしょうから全て使用しました。

下回りの一部分はジャッキＵＰせずに手が届く＆見える範囲ですので、今後他作業の合間に追加していきたいと思います。

２０１５年　６月２２日　天候　曇り

本日の出社・帰宅時に効果を体感出来ました。
昨日は接着剤が実用強度になっていない状態でしたので試走は止めて養生しておりました。

まず、気づいた事は

なんでしょうか？この安定感。

車両の各部からしていたキシミ音が減少し、車体の微振動も少なくなった事です。
これは、ボディ剛性が若干上がっている為と思われます。

信号待ちなどでのアイドリング時も不快な振動（エンジンからの）がちょっと変化して重低音になりました。

表現が難しいですが、当方のコペンはアイドリングで７２０ｒｐｍを前後するくらいまで下がります。
結構低い回転数と思いますが、不調感はありません。
でも、エンジンマウントがヘタっているのか振動が結構ありまして
この振動が低い周波数へズレたような感覚です。

そして操作性が変化しました。
まず、直進性が上がりオーバーステア傾向になりました。
ストレートでは安心してアクセルを開ける事が出来ますし
ハンドルを切ると以前より曲がる感じです。

もっとも、接着剤補強前も危険を感じる事は無かったのですが
「より強く感じるようになった」という事です。
オーバーステア傾向は主にセンターフロアとトランク部分を補強した為で、フロントもしたら元に戻るとは思いますが。

とにかく、走行中にしていた低級雑音が減少したのは思わぬ誤算で
車体がワンランクＵＰあるいは新車のボディに近づいたような錯覚を覚えました。

この接着剤補強ＤＩＹ、施工前は正直効果を疑問視していたのですが
変化が体感できたのは大きな収穫でした。
恐らく、１０万キロ以上走破している老体には十分効果を期待できるようです。
効果としては微々たるものですが、金額を考えれば効果絶大と言ってもいいくらいです。

後は施工していないＡピラー部分・フロント・ルーフ・フロア下・リアタイヤハウスなどを他作業の合間にしていけば、面白い事になりそうです。
その時はもうちょっと良い瞬間接着剤使おうかな？

＞＞お読みいただき感謝！＜＜