工程师们正在开发能将复合材料使用到高产汽车的工艺
将复合材料组件融合到汽车结构上来 — 就是将他们与其他复合材料的零部件接合起来，而且更重要的是，接合到金属零部件上 — 成为目前最大的挑战。几十年来，接触点焊是汽车制造商接合金属结构的主要方法 — 这是一个典型的方法，任何车辆都需要2,000到5,000个焊点。这个工艺廉价（每个焊点大约0.05美元）、快速（每个焊点不到1秒钟），很容易进行自动化，而且没有独立耗材。然而，接触点焊无法接合复合材料零部件。
事实上，复合材料是以热固性基质为基础的 — 比如环氧树脂 — 根本无法焊接，也就是说，使用这些材料制造的零部件必须用粘合剂或机械方法。热塑性塑料为基础的复合材料可以被焊接，但是在汽车构架组件上的应用还在起步阶段。
眼下最恶性的方法就是在制造过程中，将金属元素融入到复合材料零部件上，这样就能使用传统的而结合方法。然而，这种异型接头零部件在设计上存在很大困难，因为要暴露在高机械负荷当中。
碳纤维增强塑料的粘合剂
很多汽车制造商都采用粘合剂来解决这个问题，这个方法就是进行热固性CFRP（碳纤维增强塑料）到CFRP的接合。为了粘合Hyundai Intrado跨界概念车底架上的碳纤维增强塑料，这个韩国汽车制造商的项目合作伙伴Axon Automotive，选用Scott Bader公司生产的Crestabond M1-20结构性胶黏剂。
Axon Automotive及母公司Far-UK公司技术总监，Kevin Lindsey说：“将所有的部分粘合起来之后成型的底座，能为整个汽车减少很多重量。”据Lindsey称，粘合剂很好地综合了高负荷粘附强度、灵活性、韧性和钢冲击性能，甚至在低室温情况下也是如此。
为了装配底座，包括粘合许多钢和铝支架，粘合剂采用了机器人系统，上面有物体分配器和气动枪 — Axon发现这个系统能产能稳定的结果，并且成本效益很高。
在大规模生产中使用粘合剂
粘合剂接合方法已经被证明可以在大规模生产中应用。这种接合方法还被宝马公司应用到CFRP密集i车型的结构上。与传统的生产线不同，这个占地32,000平方米的莱比锡汽车车体修理厂 — 宝马公司特别为这些汽车生产建造 — 非常凉爽，而且安静。
"将所有的部分粘合起来之后成型的底座，能为整个汽车减少很多重量"
– Kevin Lindsey, Axon Automotive
i3上面的CFRP单体式结构包含的组件数量，比金属结构少得多。这些组件是通过ABB机器人和控制系统装置，全自动完成。由于焊接没有火花，这些机器人周围的护栏都是有木头和亚麻制成的。
每个i3车体的接合长度都是173米。接合工序的每个阶段都是用光激活，并用照相机监控。在接合里侧架和外侧架的时候，有一个机器人用一个湿透的毛毡坐垫清洁接合线，这在工序之间进行变换，第二次则使用聚氨酯胶黏剂。另有一对机器人将两个组件压在一起，知道粘合剂凝固。
宝马公司在减少硬化时间上获得成功，你那合计在90秒之后就发生效果。在90秒之后就完全发挥力量 — 是传统工艺时间的十分之一。一个补充性热塑工艺 — 即通过将一系列热灯安装在机器人末端执行器上 — 能将加固时间压缩在10分钟以内。
Each stage of the bonding process for the i3 is activated by lights and monitored by cameras. Total bonding length is 173 metres 将复合材料接合到金属上
粘合剂也是复合材料与金属组件接合的有效方法，而且可以抵御接触性腐蚀。Lotus’ Elise和Exige车型是由阳极氧化铝桶制造而成，而前部组件是由复合材料支撑，这样就能在低速碰撞（每小时40公里以下）的时候保护车，并且拥有很多综合性的功能，包括副灯配件、加热器进气管和拖挂装置。这两个组件是用Dow Automitive Systems提供的Betamate 2810粘合剂接合在一起的。
Lotus还把Betamate 2800系列粘合剂使用在Evora车型的生产上，把符合材料结构性车身外板 — 包括挡风玻璃外围、车身顶盖、后部隔板和车体侧边 — 粘合到汽车的铝身上。Lotus每个车型的年产量是大约1,000辆到2,000辆。i3的生产率要高，但是每年大约20,000辆的产量，仍然低于汽车业的平均数。
好几年前，美国汽车制造业的“3大巨头” — 即通用、福特和克莱斯勒 — 认为，只有粘合剂接合防范无法满足汽车生产的高需求，因为这个工艺的循环时间相对较高，与现有汽车车体修理厂不兼容，对结构性能造成拖延。
作为汽车复合材料联盟（ACC），这三家汽车制造商开发了一个单片结构性片状模塑料（SMC）车身底座，这可以取代14个钢冲件和紧固件，同时提高了性能和安全性，并且降低了重量 — 而所有的成本都在可接受范围内。为了将这个底座接合到以钢为主要成分的乘用车白车身上，联盟采用了焊接方法，其中就涉及到钢质倍压器带。
这个倍压器带构成了接合外层，车身底座边在中间，汽车钢结构在外层。上面的孔是用激光切割技术在复合材料零部件上打的，按照事先预设的位置，沿着边进行。倍压器带的凹痕与这些孔的位置一直。
在复合材料上应用粘合剂，正好在两层钢的中间，倍压器带的凸面穿过复合材料上的孔，这样就与汽车钢结构接触。倍压器带就被焊接到钢结构上的每个凹痕处，然后组装的零部件就被放入烤炉进行粘合剂凝固。
福特公司现在使用粘合剂 — 与自冲铆钉和自攻螺丝一同 — 来接合铝身F-150。公司在Dearborn的工厂每天生产1,200个这样的皮卡车，尽管为此改装了汽车车体修理厂 — 但其他汽车制造商不见得会为此进行大笔投资。
自冲铆接是应用非常广泛的机械接合方法，在其他铝密集车辆的各个方面也在使用，包括捷豹的XJ, XK和F-Type。这个工艺的接合能产生足以强大的效果，可以应用于结构性组件上，而且能够实现高度自动化。
使用单级技术的话，一个中空钉就穿过到两个板材。铆钉刺穿材料的上层，从而将下面的板材压进模子里，并呈放射状闪开，形成一个机械师联锁。不需要预钻孔，因此高强度接合就能形成单一操作，对预涂层材料不造成或极少造成损坏。此外，这种方法与粘合剂接合方法相容，协调使用。
然而，自冲铆接成功使用，线面的板材必须足够柔软，才能在正面形成一个“按钮”（一个突出物），在接合过程中提供机械式联锁。 CFRP零部件不够柔软，无法形成这种按钮，而且增强纤维可能会从表面的裂缝中暴露出来 — 从而减少了接合的柔韧度。相似的问题在使用其他机械技术接合CFRP零部件时出现过，比如卡节点和自攻工艺上。
The i3 production at BMW Leipzig is highly automated在最近的专利（US 2015/0217510）中，福特公司称，复合材料零部件并不含有纤维。之后，这些零部件就与其他零部件私用机械接合技术连接。这里可以使用编织纤维层，因为可以在扣件托区域里，给需要的地方打开缺口。当纤维层灌入树脂之后，紧固件插座区域仍然与纤维处于分离状态。
模腔的特点是在需要散纤维的地方使用别针。三纤维被放入模腔内，而别针在旁边延展的位置上，避免三纤维留在模腔内。这些别针被缩回，只留下很少的纤维，无法取出。
模腔里注入树脂，填充到三纤维之间的空隙和空洞中。孔洞中的纤维密度应该比其他零部件树脂低10%，收缩成一个紧固件插座区。
使用湿冲压和混合冲压
宝马已经采用完全不同的方法，将CFRP接合到2015 7系列底盘上。在这里，复合材料被用作生产顶梁，加固顶棚、B柱、C柱、基石和中央通道。
在德国Dingolfing工厂里，公司使用两个生产工艺，每天生产几千个CFRP组件，非常经济：这两个工艺是湿压和混合压。在湿压技术上，碳纤维织物或网眼布浸入树脂，然后压进3D模具里，然后凝固，消除了RTM工艺中干预成型步骤。
在混合压方面，碳纤维织物浸入树脂 — 仍然是湿的 — 与钢板放进模具，然后冲压和成型。这样就把钢材和CRFP粘合在一起，形成混合组件，即轻有坚固。
帕德伯恩大学的Lightweight Design with Hybrid Systems(ILH)学院也在研发相似的混合冲压法，这是由Audi和CFRP量产专家Benteler-SGL公司（是Benteler Group和SGL Group的合资公司）支助的项目。
BMW uses wet pressing and hybrid pressing to incorporate CFRP into the chassis of its 2015 7-SeriesILH工艺能使金属板材零部件的生产，在CFRP补丁的帮助下更加坚固，不需要粘合剂、铆钉或螺钉进行接合。使用了这种工艺，一个机器人就能将金属 板材压成模具。然后，将定做的环氧预浸料放进模具中，通过热冲压进行塑型。模具温度达到180°C，压力达到0.2-0.5N.mm时，预浸材料就在封闭 的模具单中进行预加工，时长月120秒。环氧树脂的最后凝固是在之后的阳离子电脉喷漆过程进行。
据ILH研究者们称，将环氧基树脂当作粘合剂使用，把金属板材和CFRP接合起来，根本不需要接合工序。
走向混合法
以这种混合方法生产CFRP和金属结构的方法得到越来越多的青睐。2014年末，机械与工厂制造商Siempelkamp公司宣布，将为Open Hybrid Lab Factory(OHLF)供应2,500吨的压力。OHLF是由大众集团于2012年在Wolfsburg建立的研究中心，有德国教育与研究部支助，用以开发大量生产轻质混合结构组件的技术。
OHLF宣称，拥有799平方米的实验室，2,500平方及的技术中心，以及4,792平方米的办公空间。除了VW和Siempelkamp之外，合伙人还有Technical University of Braunschweig，Fraunhofer Institute, Engel, Magna, BASF, DowAksa和Thyssen-Krupp等。
这种方法的潜力是极大地。据Siempelkamp公司称，一个未完成的车身 — 目前有200-300个各种材料的独立组件构成 — 将来可以用20-30个混合组件就可以完成。
