王俊杰 葉圣永 熊力
關(guān)鍵詞:冷藏車發(fā) 泡制板 鼓泡因 解決方法
1前言
目前國內(nèi)冷鏈運輸裝備廠家的最先進制板工藝是發(fā)泡工藝,發(fā)泡板材具有重量輕;保溫性好;環(huán)保無污染,生產(chǎn)費用低和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點,是未來冷藏車制板工藝的發(fā)展方向。但由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜,目前只有河南新飛專汽、山東中集、昆山新飛蘭博等少數(shù)廠家能夠生產(chǎn)出合格的發(fā)泡板材冷藏車(如圖1)。發(fā)泡制板工藝原理與傳統(tǒng)膠粘工藝原理不同,出現(xiàn)的質(zhì)量問題與解決方法也有很大不同,常見的質(zhì)量問題有鼓泡、內(nèi)凹陷、離皮、虧料等。本文對其中常見的鼓泡問題產(chǎn)生原因進行分析,并給出了對應(yīng)的解決方案。
由于產(chǎn)生鼓泡問題的原因較多,并貫穿發(fā)泡制板工藝的多個流程,本文按照發(fā)泡工藝流程逐一進行分析。
2發(fā)泡工藝流程
2.1??蝾A(yù)熱
工藝流程:將拼裝好的模框(如圖2)放置在下模板上,傳送至壓機中。下模板與上模板閉合后,預(yù)熱溫度30-50,預(yù)熱時間≥5min,模板溫度要求35-50,模板表面無異物。
2.1.1內(nèi)、外蒙皮表面存在油、水等物質(zhì)
如果蒙皮表面存在油、水等物質(zhì),在發(fā)泡過程中,發(fā)泡料由于油、水的阻隔,局部不能與蒙皮發(fā)生接觸粘連,油、水被封閉在發(fā)泡層與蒙皮之間,形成空腔??涨皇軣岷?,其中的空氣或水蒸氣膨脹,蒙皮表面就會形成鼓泡。
解決方法:用乙酸乙酯擦拭蒙皮表面,除去蒙皮表面的油、水。拼模時避免汗水滴入。
2.1.2模板溫度低,預(yù)熱時間不足
如果模板溫度低或預(yù)熱時間不足,發(fā)泡料會出現(xiàn)局部密度不均勻現(xiàn)象。如表1所示,溫度低的部分密度高,溫度高的部分密度低。發(fā)泡板材受熱后,由于密度不同會出現(xiàn)受力不均勻現(xiàn)象,最終導(dǎo)致部分區(qū)域與蒙皮脫離,產(chǎn)生空腔,空腔中的空氣受熱膨脹,出現(xiàn)鼓泡。
解決方法:根據(jù)模板厚度不同對預(yù)熱溫度和預(yù)熱時間進行工藝參數(shù)調(diào)整,并按照工藝規(guī)定的模板溫度和預(yù)熱時間要求進行操作。要求模溫機運行良好,計時和加熱裝置準(zhǔn)確。每班2h查看一次預(yù)熱溫度并記錄。
2.2注料
工藝流程:清理注射槍頭端部殘留的發(fā)泡料,檢查料罐溫度控制在(20+5),調(diào)整注料壓力在14-20 MPa之間,且黑、白料高壓壓差<2MPa。不同尺寸的冷藏車板材需要調(diào)整注射時間,確保冷藏車板材注入合適重量的發(fā)泡料,重復(fù)注料精度在+15g之間。
2.2.1槍頭端部殘留的發(fā)泡料進入板材
槍頭端部殘留的發(fā)泡料屬于已經(jīng)固化的硬質(zhì)發(fā)泡料,如果清理不凈進入板材內(nèi)表面,會在發(fā)泡料膨脹的過程中擠壓蒙皮,形成小的鼓泡。
解決方法:每次注射前必須清理干凈注射槍頭端部殘留的發(fā)泡料。
2.2.2注料壓力、注料量、注料料比等工藝參數(shù)設(shè)置錯誤
如圖3-圖4所示中的注料壓力、注料量、注料料比等工藝參數(shù),如果設(shè)置錯誤或者不準(zhǔn)確,可能會造成板材內(nèi)發(fā)泡料量不足,這就會在板材邊角部分形成空腔,空腔內(nèi)的空氣受熱膨脹,形成如圖5所示的邊角變形鼓泡。
解決方法:根據(jù)不同的板材尺寸和板材厚度,制定不同的工藝參數(shù),嚴格執(zhí)行并檢查。每天做自由料小樣,自由料小樣密度要在35-40kg/m3之間,每周檢查成品板材平均密度,成品平均密度控制在45-50kg/m3之間。自由泡和成品泡小樣置于-200C以下溫度中冷凍24h,自由泡小樣無明顯收縮,成品泡尺寸穩(wěn)定性≤0.6%。
2.3固化
工藝流程:被注料的模框需要在閉合的上下模板之間保持一定的時間,確?;旌虾蟮陌l(fā)泡料充分反應(yīng),形成密度均勻的發(fā)泡層。
固化時間要根據(jù)原料性能及泡層厚度進行設(shè)定,如圖6所示,板材厚度≤60mm時,固化時間≥8min;板材厚度>60mm時:固化時間≥15min:固化溫度保持在35-45之間,每班2h檢查一次并記錄。
2.3.1固化時間和固化溫度過低
固化時間和固化溫度過低會造成發(fā)泡料反應(yīng)不完全,離開閉合的上下模板后,發(fā)泡料還會繼續(xù)發(fā)生膨脹。由于沒有上下模板加壓,膨脹的發(fā)泡料會在蒙皮表現(xiàn)形成多處大的鼓泡。
解決方法:按照設(shè)定的固化溫度和固化時間進行操作。
2.3.2天氣變化影響
當(dāng)環(huán)境氣溫出現(xiàn)劇烈變化或冬季、夏季溫度不同時,由于發(fā)泡料反應(yīng)較復(fù)雜,發(fā)泡密度會出現(xiàn)不同的變化。如果不及時調(diào)整發(fā)泡料配方和工藝參數(shù),會出現(xiàn)如圖7所示的發(fā)泡密度不均勻問題,造成發(fā)泡料與蒙皮之間和發(fā)泡料中出現(xiàn)空腔,形成表面鼓泡。
解決方法:嚴密注意天氣變化對發(fā)泡料的影響,冬季和夏季及時對工藝參數(shù)進行調(diào)整。
2.4蒙皮表面處理
除以上工藝流程中出現(xiàn)的問題會造成鼓泡外,內(nèi)外蒙皮表面粗糙度也會造成鼓泡。
發(fā)泡板材固化脫模后,在逐漸冷卻的過程中,發(fā)泡層和蒙皮都會有一定量的收縮。由于發(fā)泡層和蒙皮材質(zhì)不同,收縮比率也不同,這會在蒙皮和發(fā)泡料層之間形成拉力。如果蒙皮較光滑,粘接力小于拉力,局部會出現(xiàn)發(fā)泡料與蒙皮脫離。遇到高溫環(huán)境,脫離的蒙皮和發(fā)泡料之間的空氣發(fā)生膨脹,就會形成鼓泡。
解決方法:對蒙皮表面進行打磨或使用電暈機進行電暈處理。如圖8所示,電暈處理是在有限的間隙內(nèi)通過高頻高壓產(chǎn)生放電,通過兩極之間的空氣電離產(chǎn)生臭氧,臭氧是一種強氧化劑,可以立即改變非金屬蒙皮表面的分子結(jié)構(gòu),使其由非極性轉(zhuǎn)化為極性。電暈處理前的光滑表面(圖9),經(jīng)電暈處理后會使蒙皮表面呈微小凹凸不平的孔穴使其表面粗化(圖10),增加表面粗糙度??諝怆婋x還會產(chǎn)生大量的臭氧,使蒙皮表面碳分子氧化,提高表面濕潤性和附著力,從而達到增強粘接力避免鼓泡的目的。
3結(jié)語
本文通過對冷藏車發(fā)泡制板工藝中出現(xiàn)的鼓泡問題進行了分析并提出了相應(yīng)的解決辦法。通過發(fā)泡工藝流程可以發(fā)現(xiàn),發(fā)泡制板工藝不同于目前廣泛使用的樹脂膠或結(jié)構(gòu)膠粘工藝,出現(xiàn)的問題和解決方法也不同,需要在實踐中不斷探索改進。
由于冷藏車發(fā)泡制板工藝存在重量輕、保溫好、價格低等諸多優(yōu)勢,可以預(yù)見,隨著工藝逐漸成熟,必將替代目前存在的熱壓和負壓制板工藝。