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      門外條雙面膠帶在線黏貼工藝與質(zhì)量控制

      2024-08-15 00:00:00趙建才郭強強汪先林
      時代汽車 2024年13期

      摘 要:為了解決雙面膠帶與密封條的脫膠和表面褶皺問題,本文首先分析了雙面膠帶黏貼機理,得出影響膠帶與密封條表面之間黏接強度的主要因素。接著對雙面膠帶與密封條在線黏貼工藝路線進行了研究,密封條預(yù)處理和膠帶黏貼是在線黏貼的關(guān)鍵工藝。最后討論了雙面膠帶在線黏貼質(zhì)量控制點,其中黏貼參數(shù)是保障黏接強度的重要控制點。

      關(guān)鍵詞:密封條 雙面膠帶 在線 黏貼工藝 黏貼參數(shù)

      汽車門外密封條的設(shè)計要求主要包括:(1)防水、防塵;(2)盡量降低風(fēng)噪;(3)關(guān)門舒適性;(4)良好的外觀。車門密封條與車身連接主要有兩種方式:卡扣連接和膠帶連接(簡稱膠接)??圻B接時車身鈑金表面沒有清潔要求,需對鈑金進行沖孔,鈑金必須有足夠的強度和防腐要求;卡扣連接適用于手工安裝,投資成本低,但設(shè)計要求復(fù)雜,可能造成外觀缺陷;卡扣連接無法形成連續(xù)黏接,可能導(dǎo)致水或灰塵由縫隙滲入車內(nèi);卡扣長時間使用后可能發(fā)生松弛、產(chǎn)生異響,關(guān)門舒適性不可調(diào)整,目前只有少部分車型使用。膠接時車身鈑金表面必須清潔,無需對鈑金進行沖孔,鈑金的強度和防腐對連接無影響;膠接間隙控制均勻,可在線安裝,投資成本高;膠接具有黏接連續(xù)性,可實現(xiàn)整體密封,灰塵和水密封效果較好;膠接是連續(xù)黏接,可降低異響,關(guān)門舒適性可在適當(dāng)范圍內(nèi)調(diào)整,目前大部分車型使用[1-2]。

      膠接使用最多的是丙烯酸泡棉雙面膠帶(簡稱膠帶),由熱敏層、泡棉層、壓敏層、離型層等組成(如圖1所示),膠帶的熱敏層與密封條黏貼,壓敏層與車身鈑金黏貼。膠帶與密封條的黏貼質(zhì)量問題主要有脫膠和表面褶皺。脫膠問題是一個系統(tǒng)性的問題,影響因素眾多,包括膠帶本身的初黏力,黏合面的表面能及清潔度,充分的浸潤時間和壓緊力以及膠帶安裝后受到的外部剪切力等[3-4]。本文只針對膠帶與密封條在線黏貼工藝及質(zhì)量控制方面進行討論,解決脫膠和表面褶皺問題。

      1 膠帶黏貼機理

      膠帶與密封條的黏貼機理在于兩種物質(zhì)的分子靠近時,形成化學(xué)鍵(氫氧鍵、伯碳鍵)的難易程度[5]。膠帶與密封條表面之間的化學(xué)鍵形成的難易程度體現(xiàn)于浸潤性,而浸潤性對于黏接力十分重要,容易浸潤的物體表面(高表面能),其黏接性良好,難以浸潤的物體表面(低表面能),其黏接性差。一般用剝離力衡量膠帶與密封條表面之間黏接性,即剝離力越大,黏接性越好。根據(jù)大眾汽車TL52223 標(biāo)準(zhǔn)要求,膠帶與密封條的剝離力≥20N/cm。

      膠帶與密封條表面之間的黏接性由初期較低到最終較高,其原因在于膠帶與密封條表面之間接觸面積由小逐漸變大。影響膠帶與密封條表面之間黏接性的主要因素有:(1)黏貼時間:熱敏膠需要一定的時間流動,與密封條緊密結(jié)合。(2)黏貼溫度:合適的溫度可以減低熱敏膠的黏性,促進熱敏膠的流動性,從而促進熱敏膠對密封條的浸潤。(3)黏貼壓力:合適的壓力可以促進熱敏膠的流動性,促進熱敏膠對密封條的浸潤,避免氣泡的產(chǎn)生。(4)表面質(zhì)量:對密封條表面進行清潔,提高膠接強度。

      2 膠帶在線黏貼工藝

      膠帶在線黏貼工藝路線:密封條準(zhǔn)備—膠帶安裝—密封條預(yù)處理—膠帶黏貼—質(zhì)量檢驗—性能測試—盤卷與儲存。

      2.1 密封條準(zhǔn)備

      貼膠帶前,先將盤帶密封條解卷,然后逆向轉(zhuǎn)出到緩沖架上,進入滾輪前保持密封條貼膠帶面朝上。

      2.2 膠帶安裝

      如圖2所示,將膠帶固定在機架上,同時安裝好保護膜回收筒,將去除保護膜的膠帶依次穿過導(dǎo)輪,保證膠帶平整,無皺褶。

      2.3 密封條預(yù)處理

      為了保證膠帶和密封條之間具有合適的黏貼溫度,需要對密封條進行預(yù)加熱,如圖3所示。預(yù)加熱溫度根據(jù)膠帶和密封條的材料性質(zhì)確定。

      為了保持密封條貼膠帶面清潔,不僅要防止密封條接觸地面,同時在密封條預(yù)加熱前,對其貼膠帶面進行清理。

      2.4 膠帶黏貼

      為了保證膠帶和密封條之間具有適當(dāng)?shù)酿べN時間,需要設(shè)定膠帶的黏貼速度。為了保證膠帶和密封條之間具有適當(dāng)?shù)酿べN壓力,通過壓力氣缸設(shè)定膠帶的黏貼壓力。貼膠帶時,將膠帶的熱敏層膠通過熱風(fēng)槍的高溫?zé)犸L(fēng)吹化后貼于密封條上,如圖4所示。

      2.5 質(zhì)量檢驗

      貼膠帶過程中要檢驗?zāi)z帶規(guī)格是否合適,膠帶位置是否保持穩(wěn)定,膠帶黏貼是否平整,膠帶與密封條之間貼膠是否牢固、是否有脫膠問題,密封條黏貼膠帶后是否有無明顯變形、表面褶皺(如圖5)等現(xiàn)象。如果有上述現(xiàn)象和問題,及時找出原因進行改正。

      2.6 性能測試

      為了測試膠帶與密封條的剝離力,根據(jù)大眾汽車TL52223 標(biāo)準(zhǔn)要求,進行常態(tài)剝離測試,如圖6。如果測試的剝離力≥20N/cm,驗證膠帶與密封條黏接強度合格。

      2.7 盤卷與儲存

      質(zhì)量檢驗和性能測試均合格后,對貼好膠帶密封條進行及時盤卷,如圖7。盤卷時注意拉伸力不要過大,以防止膠帶褶皺。另外。密封條不得露出托盤邊緣,以防止其變形。

      對貼好膠帶密封條盤卷后實時儲存,存儲溫度、濕度要滿足膠帶的性能要求,否則可能出現(xiàn)膠帶褶皺現(xiàn)象,甚至出現(xiàn)膠帶脫膠問題。

      3 膠帶在線黏貼質(zhì)量控制點

      3.1 黏貼參數(shù)

      為了保障密封條與膠帶之間的黏貼強度,需要設(shè)定合理的黏貼速度。大量試驗表明,膠帶的主黏貼速度設(shè)置為13.0m/min,密封條的從牽引速度設(shè)置為11.0m/min,二者具有較好的匹配性,不易出現(xiàn)如圖8所示的脫膠現(xiàn)象。

      為了保證膠帶的黏接性,需要設(shè)定合理的黏貼溫度,如熱風(fēng)槍的熱風(fēng)溫度設(shè)定為660℃,在此溫度下熱敏膠與密封條之間具有較強的黏接性。同時還需要設(shè)定合理的膠帶黏貼壓力,一般設(shè)置為20N/cm2,保證熱敏膠與密封條完全黏貼。

      3.2 配置高速攝像頭

      高速攝像頭實時監(jiān)控膠帶位置狀態(tài)和表面狀態(tài),如圖9,以確保膠帶位置保持穩(wěn)定,表面平整,沒有褶皺現(xiàn)象。

      3.3 合適的滾筒尺寸

      盤卷尺寸有嚴(yán)格要求,其內(nèi)徑不小于60cm,高度不大于50cm。因此,盤卷用滾筒尺寸設(shè)計為φ60cm*50cm,如圖10,以避免盤卷底部密封條擠壓形變,同時避免膠帶褶皺。

      3.4 配置重塊

      為了把膠帶拉直,在兩導(dǎo)軌之間配置重塊,如圖11所示。重塊的質(zhì)量根據(jù)膠帶的拉伸性能確定,以確保膠帶保持一定的張力。

      4 結(jié)論

      影響膠帶與密封條表面之間黏接性的主要因素有:黏貼時間、黏貼溫度、黏貼壓力、表面質(zhì)量。

      雙面膠帶在線黏貼工藝路線:密封條準(zhǔn)備—膠帶安裝—密封條預(yù)處理—膠帶黏貼—質(zhì)量檢驗—性能測試—盤卷與儲存。密封條預(yù)處理和黏貼膠帶是在線黏貼的關(guān)鍵工藝。

      雙面膠帶在線黏貼質(zhì)量控制點有黏貼參數(shù)、配置高速攝像頭、合適的滾筒尺寸、配置重塊,其中黏貼參數(shù)是保障黏接強度的重要控制點。

      參考文獻:

      [1]李磊,毛婷婷,葉賽,等.一種汽車零部件生產(chǎn)過程中自動貼雙面膠裝置[P].中國專利:CN202121919300.1.2022-02-08.

      [2]陳曉峰,林秀玲,潘志宏,等.如何提高雙面膠帶在外飾零件的粘接效果[J].上海汽車,2011(09):50-52.

      [3]趙建才,姜麗麗,汪先林.轎車車門橡膠密封條的脫膠原因及解決措施[J].橡膠工業(yè),2021,68(06):450-453.

      [4]趙福,肖飛,毛虎,等.雙面膠帶粘接性能的影響因素[C].2016年中國汽車工程學(xué)會年會論文集,2016:1511-1513.

      [5]張海軍,解永利.VHB雙面膠帶粘接技術(shù)在客車生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].客車技術(shù),2007(02):42-45.

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