張斐斐

(1.安徽淮北煤電技師學(xué)院 能源工程系，安徽 淮北　235000;2.安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 能源工程系，安徽 淮北　235000;)

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硫化成型前骨架處理方法探究

張斐斐1,2

(1.安徽淮北煤電技師學(xué)院 能源工程系，安徽 淮北235000;2.安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 能源工程系，安徽 淮北235000;)

摘要：眾所周知，提高兩種材料的粘接質(zhì)量的方法主要有兩種：增大兩種材料接觸面面積及靜電吸附力；通過化學(xué)介質(zhì)的化學(xué)作用力提高兩種材料的粘接強(qiáng)度。高分子材料與骨架共同在硫化機(jī)內(nèi)硫化成型，為了保證兩種材料的粘接，強(qiáng)度提高產(chǎn)品質(zhì)量，要在硫化成型前對骨架進(jìn)行處理，以提高高分子材料與骨架的粘結(jié)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：硫化成型；化學(xué)介質(zhì)；粘接強(qiáng)度；骨架處理；噴涂設(shè)備

在現(xiàn)代汽車工業(yè)中，高分子材料與骨架粘合是很普遍的工藝，如制動器、ABS系列、離合器、發(fā)動機(jī)懸置、懸架減振、車身及附件減振、真空助力器等，都是橡膠與金屬粘接結(jié)構(gòu)。下面以浙江萬向汽車零部件公司生產(chǎn)的進(jìn)油閥為例，詳細(xì)介紹該產(chǎn)品硫化成型前骨架處理方法。

1骨架處理設(shè)備

骨架處理主要的設(shè)備是噴涂機(jī)。骨架噴涂機(jī)各部件安裝、調(diào)試好后，用扳手等工具把各個部位絲口擰緊，然后兩個扳手同時把噴槍和高壓管連接，再把細(xì)的回流管與粗的吸料管放入儲料裝置，回流閥(必須是回流狀態(tài))開關(guān)的位置開機(jī)之前必須保證，一般常用的進(jìn)口設(shè)備的回流閥開關(guān)是噴涂狀態(tài)，只能90度旋轉(zhuǎn)，橫著是工作狀態(tài)，豎著是回流狀態(tài)，作用是排除設(shè)備泵內(nèi)空氣。

開機(jī)工作(回流閥開關(guān)橫著是工作狀態(tài))，回流管里有料排出來關(guān)機(jī)。打開槍扳機(jī)，觀察壓力表的壓力值位置，一般為(2500PSI或170Bai)。稀釋液噴涂骨架可以正常施工了。[1]停止工作(回流閥開關(guān)豎著是關(guān)機(jī)狀態(tài))，關(guān)機(jī)是必須泄掉壓力，扶住回流管，搬動開關(guān)，用清水清洗設(shè)備，按上述步驟再來一遍，直到噴出清水。

導(dǎo)致堵塞故障的原因主要是：漿料太干、停機(jī)時間過長或沒清洗。疏通堵塞，不可立即拆卸噴槍。[2]輸送軟管爆射沙漿會發(fā)生危險，管內(nèi)巨大的壓力將會從拆卸處釋放。解決方法主要有：將電源反接，電機(jī)方向調(diào)至反轉(zhuǎn)；按按紐開機(jī)，使電機(jī)倒轉(zhuǎn)60秒以上，直到輸送管內(nèi)壓力降低到正常壓力值；用有機(jī)液清洗卸下的噴槍，并檢查噴咀是否阻塞；再將電源開關(guān)調(diào)至正轉(zhuǎn)，開機(jī)。清洗干凈的噴槍連好軟管無料溢出，說明疏通堵塞成功，將便可繼續(xù)骨架噴涂工作。

骨架涂層涂裝缺陷主要表現(xiàn)如下方面：骨架噴涂層厚度不平均，主要有骨架噴涂層顏色不相等、噴涂痕跡、噴涂層潤滑度低等。骨架噴涂層過厚，主要有骨架涂層外表單調(diào)、掛壁現(xiàn)象、厚層內(nèi)部不干，外部涂層出現(xiàn)皺皮現(xiàn)象等；骨架噴涂層太薄，主要有骨架涂層按常規(guī)噴涂，一般2～3遍涂裝，否則骨架噴涂層達(dá)不到所需求的厚度要求。

操作噴槍需要注意以下幾個方面：為確保涂層的平均性，噴槍噴涂方向平行于骨架涂物面，與骨架面垂直，再使用高壓無氣噴涂機(jī)噴槍噴涂骨架。噴槍額定轉(zhuǎn)速率一般為400～500mm/s，工作轉(zhuǎn)速率以300～400mm/s為宜。[3]工作轉(zhuǎn)速率運轉(zhuǎn)幅度過大，會造成涂層厚度不平均、涂層太薄、涂層太厚等問題。槍距的標(biāo)準(zhǔn)為350～450mm之間，噴涂機(jī)噴槍嘴與骨架涂物面間距要保持在這個范圍，反之會造成壓力及反沖力過大，骨架涂物面不平均現(xiàn)象，或者會造成噴幅小，骨架涂物面噴料過度，涂膜過厚；骨架涂物壓力損失大，涂料飛濺浪費，骨架涂物面膜厚度過薄。

骨架噴涂設(shè)備的保養(yǎng)要注意以下幾個方面：禁止私自改造設(shè)備。噴涂作業(yè)區(qū)域，禁止明火。噴涂工作人員始終要配戴符合安全和衛(wèi)生要求的護(hù)目鏡、手套、防護(hù)服和防護(hù)口罩。不要在噴涂作業(yè)區(qū)域抽煙。禁止使用超過額定轉(zhuǎn)速率以及最高工作壓力。開機(jī)前檢查涂層設(shè)備，定期進(jìn)行檢修或更換易損零配件。注意噴涂液等溶劑的化學(xué)警示內(nèi)容，確認(rèn)噴涂液使用時及存放的安全，是否需要密封或特殊處理。移動噴涂設(shè)備禁止使用高壓軟管，高壓軟管不宜放置在環(huán)境擁擠、尖銳物的邊緣、高速運動的物體和過冷、過熱的物體周圍。遵守國家和各地方所有相關(guān)的防火、用電和安全方面的法規(guī)。不要將噴槍對準(zhǔn)任何人或身體的任何部位。禁止將身體任何部分放到噴嘴上方，操作設(shè)備前，請擰緊所有的接頭。停止噴涂工作時，請關(guān)閉并鎖住噴槍扳機(jī)。噴涂設(shè)備的氣動馬達(dá)的進(jìn)氣軟管必須捆扎和連結(jié)牢固。在未卸壓力和進(jìn)氣開關(guān)開啟的情況下，不要松動涂料泵、高壓軟管及噴槍等的連接部位。一直保持流通的空氣，避免溶劑和涂料中可燃?xì)怏w在噴涂作業(yè)區(qū)域的積聚。

2骨架處理方法

進(jìn)油閥總成是帶金屬骨架的橡膠制品，產(chǎn)品規(guī)格：9.4*4.1*4.5。骨架材質(zhì)為Y15Pb，產(chǎn)品要求：骨架不可裸露。通過化學(xué)介質(zhì)使兩種材料的粘接，使用的化學(xué)介質(zhì)有兩種：OSN-2：甲苯=2：1稀釋液；Thixon-516：甲苯=2:1稀釋液。兩種稀釋液噴涂有前后順序。前噴OSN-2：甲苯=2：1稀釋液，后噴Thixon-516：甲苯=2：1稀釋液。并且過程中，要控制好溫度與時間。[4]

一道噴涂OSN-2：甲苯=2：1稀釋液，噴涂二遍，中間間隔15分鐘。之后，在80±5℃烘道中固化5分10秒±20秒，固化二遍，時間相同。在將配比好的粘合劑溶液，放在專用鐵桶內(nèi)，要求充分?jǐn)嚢?(5分鐘左右) 均勻。在此過程中，通過目測，不時察看并保證粘合劑不滴掛，噴涂均勻。

然后戴上干凈手套，把一道噴涂后的金屬骨架套放在事先準(zhǔn)備好的銅桿夾具上，防止金屬骨架在噴涂作用力下自由移動。噴涂一道粘合劑如圖1所示：

圖1　進(jìn)油閥噴涂一道粘合劑

區(qū)域均勻的噴涂在骨架上，全部噴到位，之后放入一道烘道中固化5分±20秒。間隔10分鐘，再次均勻噴涂一遍，之后放入一道烘道中固化5分±20秒。

二道噴涂Thixon-516：甲苯=2：1稀釋液，噴涂二遍，之后，在80±5℃烘道中固化5分±20秒固化二遍，時間相同。噴涂二道同一道方法，全部噴到位，再放入二道烘道中固化5分±20秒。中間間隔10分鐘，再次均勻噴涂一遍，之后放入二道烘道中固化5分±20秒。[4]

金屬骨架噴涂并固化好后，要經(jīng)檢驗員檢驗。合格后，用專用箱盛裝，底部必須用干凈的紙張隔離，表面也需用紙張覆蓋，防止灰塵污染。骨架發(fā)出時，必需用干凈的器具盛裝。 在生產(chǎn)搬運過程中，要避免骨架磕碰。

非圖示噴涂端面決不允許有粘合劑，否則，多出的有機(jī)粘合劑噴涂端面在硫化機(jī)內(nèi)會與壓力機(jī)與型腔擠壓出的余料發(fā)生硫化反應(yīng)，最終導(dǎo)致產(chǎn)品外觀質(zhì)量缺陷。

3總結(jié)

帶金屬骨架的橡膠制品粘接技術(shù)一直是廣大橡膠制品企業(yè)研究的重要課題。金屬骨架表面在不同的處理方法下，粘接強(qiáng)度是不同的?，F(xiàn)階段大多采用先烘干、噴砂、磷化處理；再采用兩次噴涂端面，并保證合適的噴涂厚度。烘干、噴砂只是在物理上增加粘接表面的吸附力及阻力。磷化處理、噴涂端面是通過化學(xué)作用來提高金屬骨架粘接表面與橡膠面之間的親合力。

同時要注意噴涂是否均勻，噴涂厚度是否合適。噴涂不均勻會導(dǎo)致產(chǎn)品內(nèi)部有氣泡，工作時間長，粘接表面脫離，產(chǎn)品易損。噴涂厚度要合適，噴涂層過薄，粘合不能完全分散于金屬骨架表面，親合力不夠，無足夠的粘接強(qiáng)度。噴涂層過厚，噴涂夜容易堆積在一起，噴涂不均，導(dǎo)致產(chǎn)品內(nèi)部有氣泡，脫層；并且噴涂層過厚，易發(fā)脆，易斷裂。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜海濤，邵忠財，魏守強(qiáng).鈦合金表面處理技術(shù)的研究進(jìn)展[J].電鍍與精飾，2010，10(1)：15-20.

[2]尹儀成.橡膠與金屬粘合概述[J].中國膠粘劑，1999，8(1)：38-41.

[3]黃良平,唐先賀.金屬表面處理工藝對橡膠與金屬粘合性能的影響[J].特種橡膠制品，2003，24(1)：34-37.

[4]Chemetall GmBh.被粘物與橡膠粘合前的表面預(yù)處理[J].黃元昌,譯.橡膠工業(yè)，2001，48(6)：364-367.

責(zé)任編輯：勁草

收稿日期：2016-03-20

作者簡介：張斐斐(1981-)，男，安徽鳳陽人，講師，研究方向能源工程應(yīng)用。

中圖分類號：TB39

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1671-8275(2016)04-0141-02