蘇州建設(shè)交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 郭有瑞
隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展,人們逐漸認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性,低碳節(jié)能是發(fā)展的必由之路。隨著材料技術(shù)的進(jìn)步,塑料的性能越來(lái)越好,其物理性能和化學(xué)性能均能較好地滿足汽車發(fā)展和使用的要求,與此同時(shí),出于車身輕量化的考慮,塑料件在車輛上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。伴隨著車輛的顯著增多,因事故而損壞的塑料件也隨之增多,塑料件的修復(fù)就顯得尤為重要。直接更換新件雖然快捷,但是舊件的處理,新件的制造都需要耗費(fèi)更多的能量,這是不環(huán)保也不科學(xué)的做法。焊接作為一種常規(guī)、便捷的塑料件修復(fù)手段,具有操作簡(jiǎn)單、效果可靠、耗材少、耗能低等特點(diǎn),非常值得推廣。
隨著節(jié)能減排的要求日趨嚴(yán)格,汽車制造企業(yè)只有不斷采用新技術(shù)、新材料、新工藝,才能滿足要求。塑料件因其良好的特性(可塑性好、密度低、具有較好的強(qiáng)度和韌性),成為一種比較理想的車身材料,在汽車車身中的使用越來(lái)越廣泛。汽車的前、后保險(xiǎn)杠,燈罩、中網(wǎng)等外觀件均為塑料件;內(nèi)飾件使用塑料材質(zhì)的則更多。
常見(jiàn)的汽車塑料件的類型可分為熱塑性塑料和熱固性塑料2類。熱塑性塑料可以通過(guò)加熱反復(fù)軟化和變形,冷卻后變硬,而其化學(xué)成分不會(huì)發(fā)生變化。熱塑性塑料的損壞可以通過(guò)塑料焊機(jī)進(jìn)行焊接維修,也可通過(guò)粘接修理,本文所述的焊接修復(fù)技術(shù)適用的塑料就是熱塑性塑料。熱固性塑料在熱量、催化劑或紫外線等的作用下會(huì)發(fā)生化學(xué)變化,硬化后形成永久形狀,不再能夠通過(guò)加熱和使用催化劑等方式改變其的形態(tài)。熱固性塑料損壞后,不能進(jìn)行焊接維修,但可進(jìn)行粘接修理或更換。
現(xiàn)在車輛一般都有保險(xiǎn),因事故造成車輛損傷后,一般都通過(guò)保險(xiǎn)公司進(jìn)行理賠,所以對(duì)于車身塑料件的撕裂損傷一般都是直接更換,筆者之前去過(guò)不少維修廠和4S店,此類情況非常普遍。對(duì)于維修企業(yè)而言,直接更換新件,方便、快捷,維修更簡(jiǎn)單,還有不錯(cuò)的利潤(rùn);對(duì)于車主來(lái)說(shuō)以舊換新,自然也樂(lè)于接受。因此,這樣的維修方式受到維修企業(yè)和車主的歡迎。但是,對(duì)于保險(xiǎn)公司來(lái)說(shuō),這種維修方式是不必要的,尤其是那些受損程度比較小的撕裂損傷,完全可以修復(fù),不必更換,更加經(jīng)濟(jì)。此外,塑料件修復(fù)替代更換件,也更加環(huán)保,這也是近年來(lái)塑料件維修慢慢興起的原因。
然而,塑料件修復(fù)沒(méi)有在維修企業(yè)普及的另一原因就是此方面的教育資源還沒(méi)有跟上?,F(xiàn)在,很多職業(yè)學(xué)校可能已涉及塑料件修復(fù)的理論知識(shí)教學(xué),但是實(shí)訓(xùn)操作還遠(yuǎn)沒(méi)有跟上。懂得實(shí)操的一般都是企業(yè)出身的師傅,這造成了此項(xiàng)教學(xué)出現(xiàn)實(shí)訓(xùn)的盲區(qū)。還有就是開(kāi)設(shè)塑料件修復(fù)實(shí)訓(xùn)課程,就需要在設(shè)備和耗材上增加投入,相對(duì)來(lái)說(shuō)成本高,效率低,如果沒(méi)有市場(chǎng)的迫切需求,學(xué)校自然沒(méi)有開(kāi)設(shè)課程的積極性。
塑料件焊接修復(fù)是一項(xiàng)簡(jiǎn)單快捷的修復(fù)方法,具有成本低、效果好、強(qiáng)度高、效率高的特點(diǎn)。本文以常規(guī)的焊接技術(shù)為切入點(diǎn),對(duì)企業(yè)和學(xué)校來(lái)說(shuō)設(shè)備成本低廉,耗材便宜,操作簡(jiǎn)單,非常易學(xué)。下面簡(jiǎn)單介紹一下焊接設(shè)備與耗材。
圖1 簡(jiǎn)單焊機(jī)
圖2 高級(jí)焊機(jī)
常用的焊接設(shè)備有2種,分別是簡(jiǎn)單焊機(jī)(圖1)和高級(jí)焊機(jī)(圖2)。簡(jiǎn)單焊機(jī)外觀是一把焊槍,功率小,攜帶方便,適合小規(guī)模作業(yè);高級(jí)焊機(jī)除了焊槍外,還有1個(gè)主機(jī),可實(shí)現(xiàn)輸出功率的調(diào)整,保證穩(wěn)定、持續(xù)的輸出,雖然設(shè)備比較笨重,但使用效率高,適合大批量、長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)。
塑料焊接的耗材包括焊接釘(圖3)和修復(fù)網(wǎng)。焊接釘是鋼制材料,可彎成不同的形狀,適用于不同形狀、不同受損部位的焊接。相比直接焊接,焊接釘對(duì)修復(fù)區(qū)域的強(qiáng)度有較好的增強(qiáng)作用。焊接釘在釘頭和釘尾有一切口,方便在焊接完成后在切口處將焊釘掰斷,將焊釘尾部去除,平整焊接表面。修復(fù)網(wǎng)一般是孔目較小的不銹鋼網(wǎng),適用于孔洞的修補(bǔ),可避免孔洞區(qū)域強(qiáng)度不足,還能避免孔洞背面熔化焊料的泄漏,非常實(shí)用。
圖3 不同形狀的焊釘
以斷裂的前照燈支架為例,焊接修復(fù)過(guò)程如下。
(1)焊接前準(zhǔn)備。去除工件表面油污,并將前照燈支架的裂縫對(duì)齊(圖4),確保表面接觸良好,沒(méi)有高低差。由于塑料件斷裂部位通常是比較狹窄的,所以無(wú)法使用固定夾鉗之類的工具,可以使用快速粘合劑臨時(shí)固定,以便于后續(xù)焊接。
圖4 對(duì)齊裂縫
(2)調(diào)試焊機(jī)。此步驟適用于高級(jí)焊機(jī),由于焊機(jī)功能較多,溫度可手動(dòng)調(diào)整,所以需對(duì)焊機(jī)進(jìn)行調(diào)試。接上焊機(jī)電源,參考車輛維修手冊(cè)和設(shè)備說(shuō)明書(shū)要求調(diào)整溫度,檢查調(diào)試機(jī)器。
(3)裝焊釘。根據(jù)實(shí)際情況,選擇合適的焊釘,并根據(jù)操作便利性選用合適的孔位,將焊釘裝到焊槍頭部的孔位中,常見(jiàn)的焊槍有3個(gè)孔位(圖5)。
(4)熔植焊釘。將焊釘對(duì)準(zhǔn)焊縫,盡量對(duì)稱覆蓋裂縫寬度方向,按下焊槍電源開(kāi)關(guān),加熱焊釘,平穩(wěn)用力使焊釘壓入斷裂大燈支架中約1/3至1/2厚度,松開(kāi)焊槍電源開(kāi)關(guān),停止加熱,保持幾秒鐘,待熔化區(qū)域凝固提起焊槍,焊釘即被植入斷裂的前照燈支架中(圖6)。
(5)去除焊釘尾部。標(biāo)準(zhǔn)焊釘有預(yù)制斷裂切口,可以直接用尖嘴鉗掰斷。如果焊釘沒(méi)有預(yù)制斷裂切口,則可以用偏嘴鉗貼近斷裂的前照燈支架表面剪斷焊釘(圖7)。
(6)裝抹平刀。待焊槍端部冷卻,將抹平刀正確安裝到修復(fù)焊機(jī)的焊槍頭部(圖8)。
圖5 裝焊釘
(7)抹平焊縫。開(kāi)啟焊槍電源開(kāi)關(guān),加熱抹平刀,把焊接焊釘造成的隆起和凹陷用熱的抹平刀來(lái)回抹平整,提高強(qiáng)度,美化焊接區(qū)(圖9)。
(8)打磨抹平區(qū)域。使用抹平刀抹平,由于刀面狹小,需要多次才能抹平焊接區(qū)域,單次抹平區(qū)域相對(duì)平整,但是多次操作使得重疊區(qū)邊緣還存在凹凸不平,需要使用砂紙研磨平整,砂紙從80目開(kāi)始,從粗到細(xì)。對(duì)于不需要噴漆的區(qū)域和外觀要求不高的區(qū)域,一般到320目即可;需要噴漆的區(qū)域和外觀要求較高的區(qū)域,一般又不要噴涂底漆增加防腐性能,難以掩蓋痕跡,需刮涂原子灰,然后再按照噴涂施工規(guī)范要求打磨。
圖6 熔植焊釘
圖7 修剪焊釘尾部
圖8 安裝抹平刀
圖9 抹平焊縫
(9)完工檢驗(yàn)。修復(fù)完成后,檢查焊接面是否遺留有未焊接的縫隙,修復(fù)表面是否平整,強(qiáng)度是否足夠。若都符合要求,則完工;如不符合要求,需要重新制定維修方案。
很多時(shí)候,塑料件修復(fù)不能簡(jiǎn)單地依靠粘接完成。粘接修復(fù)的強(qiáng)度和壽命有限,雖然短期沒(méi)有問(wèn)題,但長(zhǎng)期使用時(shí),由于車輛工作環(huán)境惡劣,風(fēng)吹、日曬、雨淋,加上高溫和振動(dòng),使得粘接修復(fù)已不能滿足車輛部件的工作要求,尤其是那些需要承受載荷的元件。這時(shí),就需要進(jìn)行焊接修復(fù)或更換。
塑料件焊接修復(fù)的設(shè)備簡(jiǎn)單,投入并不高,其焊接技術(shù)相對(duì)于鋼材和鋁材的焊接更為簡(jiǎn)單;可重復(fù)性和修復(fù)性較鋼材和鋁材更好;修復(fù)效果較粘接壽命長(zhǎng),強(qiáng)度高;修復(fù)成本較更換新件低,修復(fù)消耗的能源更少,更環(huán)保;修復(fù)更能體現(xiàn)技術(shù)價(jià)值,這也是車輛修復(fù)的精髓所在。因此塑料焊接修復(fù)技術(shù)適合職業(yè)院校開(kāi)展教學(xué),推廣技術(shù)價(jià)值,培養(yǎng)未來(lái)工匠。
目前,國(guó)家正在大力推進(jìn)職業(yè)教育,職業(yè)院校教育資源豐富,資金比較充裕,而且塑料焊接設(shè)備和技術(shù)并不復(fù)雜,從師資、技術(shù)和場(chǎng)地資源等方面都能較為容易地滿足塑料焊接修復(fù)的教學(xué),從而為維修企業(yè)提供相應(yīng)的人才。與此同時(shí),維修企業(yè)也可通過(guò)對(duì)實(shí)習(xí)學(xué)生的培養(yǎng),迅速為企業(yè)儲(chǔ)備后續(xù)技術(shù)力量,高素質(zhì)人才能讓企業(yè)緊跟時(shí)代腳步,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
當(dāng)前,國(guó)家提倡可持續(xù)發(fā)展,提倡工匠精神,注重工匠培養(yǎng)。注重技術(shù)技能的培養(yǎng)是職業(yè)院校的根本,職業(yè)院校肩負(fù)著未來(lái)工匠的培養(yǎng)重任,應(yīng)充分注重社會(huì)責(zé)任和企業(yè)需求,服務(wù)企業(yè),回報(bào)社會(huì),培養(yǎng)更多高技能人才。