商用车密封保护技术

商用车焊缝密封胶及车底涂料保护技术1前言随着我国汽车工业的迅猛发展，商用车驾驶室焊缝和车底防锈以及密封质量和性能要求越来越高。挤涂密封胶、喷车底涂料是涂装工艺中不可或缺的一道重要工序，采用高粘度的PVC焊缝密封胶和PVC车底涂料，对冲压板焊接的所有焊缝涂密封胶进行密封，对车身底板下表面，尤其是轮罩内表面、挡泥板表面增涂车底涂料，以提高车身的耐蚀性和抗石击性能。可以有效地解决车身防水、防漏、减震、降噪，降低路面沙石、泥块等杂物对车底部分的冲击和磨损，最终提高商用车的使用寿命。汽车工业应用胶粘剂起始于40年代，最初的目的是为了防锈和密封。自60年代开始使用大量的密封胶，但因材料的原因，难以达到密封的效果。我国70年代末到80年代中期，研制成功的高粘度PVC焊缝密封胶和PVC车底涂料，出现了质的飞跃，常温下是稳定的糊状物，当加热到一定温度即可以“塑化”成一定粘性、弹性和强度的固体物。90年代，商用车厂家陆续参照国外汽车厂的生产方式，完善了防锈和密封的保护技术。近十多年来，随着涂装线的技术不断进步，商用车焊接密封胶及车底涂料保护技术水平已进入世界先进行列。2密封胶和车底涂料材料成分及功能现采用的PVC焊缝密封胶和PVC车底涂料，PVC焊缝密封胶涂覆在电泳后驾驶室的钢板焊缝处，分为外观可见的挤涂和外观不可见的挤涂二种方式。PVC车底涂料涂覆在驾驶室的底部，为喷涂式抗石击涂料。密封胶和车底涂料干后应具有弹性和良好的附着力，使其在汽车行驶中，受震动、颠簸时不开裂、不脱落。二种材料组成的差别不大，只是在粘度和附着力上有所差别。21密封胶和车底涂料材料主要成分商用车广泛采用PVC悬浮液为主要材料的密封胶和车底涂料，这种保护材料在受热塑化后，具有很好的粘性、弹性、耐磨性、耐挠曲疲劳性能、耐化学性能和良好的电绝缘性能。主要成分为聚氯乙烯糊树脂、增塑剂、触变剂、稳定剂、增粘剂、填料和染料。聚氯乙烯糊树脂PVC是汽车保护可湿喷涂的原料，直接提供涂料在施工时的均匀挤涂和稳定喷涂性能，确保成型后产品的机械性能、耐腐蚀性能和附着力。增塑剂的作用机理是分子插入到聚合物分子链之间，削弱了聚合物分子链间的应力，提高表面张力，增加了高分子链的移动性，降低了分子链的结晶度，从而使聚合物的塑性增加，并可调整粘度。触变剂提供防止涂料沉淀、增稠性能，稳定粘度，改善挤涂、喷涂的均匀性和稳定性，使施工更便利和经济。稳定剂是以协同效应和相容的原则，改善涂料的贮存稳定性、提高对热温度的稳定性，确保在有效期内能正常施工，并在施工后，防止涂层在高温下的变色和降解。增粘剂对聚氯乙烯糊树脂进行改性，加入少量含孤电子对的极性基团的低分子的聚酰胺增粘剂，可大大增加对钢板或电泳漆的附着力，形成粘结强度高、力学性能好的弹性体。填料具有增韧补强性、改善流平性、触变性和提高成型性，协同触变剂防止涂料沉淀和流挂，同时降低产品的成本。染料要根据使用的电泳漆颜色，调整焊缝密封胶和车底涂料的颜色，与生产过程中的油漆颜色一致，同时改善流动性。22密封胶和底涂材料功能1、增强驾驶室的防水和防漏的性能，所有的焊缝上涂覆密封胶，加上热融防震垫片等，COMMENTU1处理，有效地阻止腐蚀介质将驾驶室内部完全封闭起来，防止水从底垫漏到底板，能够有效地防止了水和其它有害气体进入钢板焊缝处。2、减少汽车行驶中的震幅，减少噪音，焊缝涂上密封胶和防震垫片能吸收震幅，缓解道路带来的震动，能减少发动机室带来的噪音，减少道路砂石冲击底板形成的噪声。3、增强驾驶室的抗腐蚀能力，车身结构的内腔电泳漆的膜与表面相比，要薄一些，如腐蚀介质水分子、无机盐等一但进入，不易及时蒸发出去，会长期存在，腐蚀的严重性大大高于外表面。钢板的焊缝周围的退火区抗腐蚀性比其它区域差，同时焊缝上还会发生缝隙腐蚀，良好的密封处理有效的腐蚀介质进入这些区域，从根本上减少了腐蚀的发生。4、增加抗石击性能，汽车在行驶过程中，车轮会从地面上带起小碎石、泥砂等杂物对驾驶室底板等部位的猛烈冲击，严重的造成漆膜的破坏，遇到阴雨天，潮湿的空气和水分子不断的通过破坏了的漆膜缝隙，对钢板基材造成腐蚀。喷涂一层153MM厚PVC车底膜，能有效地降低这种冲击的破坏。3工艺及其控制管理焊接密封胶及车底涂料保护技术是由三要素组成的，即密封胶的材料、涂胶技术（工艺、设备、环境）和涂胶管理。三要素有其各自的要求，又是相互依存的，当确定了所用的材料和工艺后，涂胶管理就是决定的因素。31驾驶室涂胶的部位图1外部可见PVC焊缝密封胶图2内部不可见PVC焊缝密封胶PVC密封胶PVC密封胶图3螺钉孔、工艺孔的保护一、挤PVC焊缝密封胶涂覆的部位，见图1、图2。1、驾驶室后围与流水槽搭接处的焊缝。2、驾驶室侧围、后围、流水槽搭接处的焊缝。3、驾驶室底边钢板与后围搭接处的焊缝及立缝进行涂胶。4、驾驶室顶盖处的焊缝进行涂胶。5、对门框上梁的搭接立缝的焊缝。6、驾驶室前立柱焊缝、高架箱部位所有焊缝进行涂胶。7、驾驶室内所有焊缝。8、左（右）车门框的立缝。二、喷涂车底PVC涂料的部位，驾驶室底板、挡泥板及轮罩等部位，见图3。32工艺流程涂装线上挤涂焊缝密封胶及喷涂车底涂料的工艺由六个工序组成，完成驾驶室均匀喷涂防锈和密封的目的，工艺流程见图4。图4工艺流程图33工序说明涂胶前检查设备初始状况和相关保护是否正常，控制好进气压力，一般压力在0306M。开启输送链、通风装置、照明装置、烘干加热系统等。1、前处理经电泳烘干后的驾驶室，对于底部不需要喷涂的螺钉装配孔、工艺孔等部位，采用塑料帽进行临时性保护（见图5）。其功能作用是避免车底涂料堵上装配孔，影响汽车总装的质量。车底涂料COMMENTU2挤COMMENTU3最后一个图的涂胶处并无焊缝图52、调整好高压涂胶设备，机械人设定按图纸要求。在驾驶室底部等部位，借助压力喷射均匀喷涂一遍车底PVC涂料。喷涂距离2040，运行时胶枪与车底面呈直角平行喷涂，移动速度要求恒定。喷幅为2040，喷胶搭接的宽度应保持一定，其膜厚在153范围内。3、去除塑料保护帽，把多喷涂部位残胶擦净。4、进入挤涂PVC焊缝密封胶工位，按驾驶室后围、侧围、前围、车顶、车下部、车内和先上后下的顺序，依次根据焊接接头形式剂涂PVC焊缝密封胶，接头形式见图6。图6焊接接头形式和涂胶要求螺钉孔密封胶焊接钢板COMMENTU4与COMMENTU5各自然段的缩进间隔应一致（全文保持同一格式）。图7在挤涂时，涂胶枪嘴应尽量于涂胶平面成45度角，见图7。保持一个角度沿焊缝移动，不能脱离工件表面。走枪速度均匀，搭接处不得堆积。对底边钢板与后围搭接处的焊缝涂好后，用刷子刷平，在焊缝曲折或施工中不能很严格按焊缝涂布的地方，需用刷子、排笔、橡胶刮板等进行修整，达到消除缺陷的目的。驾驶室顶盖涂胶后，用橡胶刮板将胶条抹完整。驾驶室前立柱焊缝、高架箱部位所有焊缝挤涂胶后，刷平。驾驶室内焊缝涂胶条、车门框处的焊缝胶都需抹平，并将多余的胶擦拭干净。在此工序，在车身内表面、底板上铺覆或粘贴各种形状的热融防震垫片。5、检查涂胶质量，对堆积、漏涂进行手工修补，同时去除飞溅的密封胶，对需清理部位须用擦布擦干净。6、进入烘干室，烘干温度为1405；时间15MIN。其作用是保证胶体、涂料表面与热融防震垫片很好的塑化、融合。33生产管理在生产中，应加强生产质量监控和设备运行、现场的环境卫生、生产安全等的管理，管理要点如下一、涂胶材料质量保证体系对于进厂材料的质量检测，检测的内容见表1。表1焊缝密封胶和车底涂料检查内容项目方法频次外观目视无杂质、易搅起的粘稠膏状每桶存放稳定性目视上线前检查胶表面是否有渗出每桶有无异物涂布在玻璃板上，目视观察每批流变性5厚的湿膜涂层，室温下放置10分钟，不出现流淌每批涂料中空气模拟生产试验，目视观察每批粘度旋转粘度计检测每批附着强度附着力达4级标准每批固化性能1405/20MIN，涂膜完全固化每批耐石击性石英砂粒径为1MM2MM，冲击压力为03M，冲击10次，不露基材每批二、涂胶生产过程中的管理1、涂胶前准备检查高压涂胶系统的设备状况，良好的密封确保设备操纵时，自动切换，连续运行。检查压缩空气是否达到设备要求，并调整好工作压力。检查PVC材料是否备齐。2、对生产的每一台驾驶室涂胶质量，都进行检查；车底PVC涂料检查湿膜厚度。3、严格执行烘干的工艺条件，每班检查二次。烘干温度、时间不足，塑化效果不好，影响与漆膜的结合力；温度过高、时间过长，过烘干会使胶膜老化，影响其他的性能。4、每班做好原始记录，包括每班产量、检查质量、所有设备运行状况监控二次、计算每班焊接钢板COMMENTU6枪原材料消耗量、设备开动率和有效生产率等。5、每班对喷涂设备、输送链、烘干设备等进行检查和维护。6、严格执行生产环境的清扫和设备清洁制度，确保清洁无尘的生产环境。7、在生产过程中，严禁非操作人员进入工序内，确保安全生产。8、停止生产时，密封线全排空。烘干室中不允许停留驾驶室。三、设备监控关键设备必须按照操作规程，由专职操作人员进行操作。1、每班对涂胶设备系统进行检查，检查的内容见表2，并做好记录。设备工作时，必须关闭控制门柜。表2涂胶设备系统监控内容项目方法泵的输出口、涂料压力过滤装置喷枪前胶的压力出胶流量车底涂料喷射形状挤胶枪的枪嘴泵的密封状况检查压力表压力表负荷损失目视工位调压器上的压力表目视检查或称重法喷枪距离和喷幅喷嘴磨损程度泵的喉部检查2、检查烘干温度、保证烘干温度在工艺范围之内。3、非设备操作人员严禁进行操作，保证安全生产。4、在周六、周日及节假日不生产时，关闭所有设备电源总开关。4生产环境及涂胶设备41车间环境条件生产环境要求人工照明、采用日光灯的光度均匀；室内温度在1530范围内，空气的相对湿度为5075；车间清洁无尘；挤涂密封胶工位换气适当；喷涂车底涂料工位采用上供风、下排风装置；车间内进行适当的通风，补充新鲜空气，所有的供风应经过调温和多次过滤除尘。车间具有防火设施。42涂胶设备涂胶设备系统是由55GAL气动双导柱压缩比651气动塞泵和管路构成的网络，能够给每个涂胶点提供适当的压力和胶的流量。主要由双桶切换集中供胶装置、双过滤器组、耐高压供胶管路、气动柱塞增压泵、工位出口组件组成，工位出口组件由高压调压器、高压过滤器、高压软管、枪下活接、高压涂胶抢或高压喷胶枪组成。示意图和照片见图8、图9、图10。现场采用集中双泵供胶、高压管路输送到工位，每个工位出口独立调压、独立过滤。双泵采用一用一备方式，当供料泵胶桶使用到最低液位需要更换胶桶时液位开关被触动，气控阀将供料泵的气源切断，同时打开备用泵的气源开关，备用泵开始工作，这样可以保证设备连续工作。不同粘度的材料，需要不同的施工压力，主泵的压力最大可调至345BAR，每个工位出口可独立调压。高压气动柱塞泵的特点是运行平稳、涂料的输出压力及流量稳定，柱塞向上、向下运动都能输出涂料，泵的往复运动是根据出口卸压情况而运动，即泵的往复运动频率是随着出口卸压增大而增大，所以泵的易损件磨损小，使用寿命长，见图11。泵的增压比是651，其特性曲线见图12。从图中可以看出，随着喷出量的增大，喷出压力有所下降，涂料压力也可查知。图8涂胶设备系统示意图图9双桶切换集中供胶系统图10工位高压调压器和高压过滤器的外形图图11气动柱塞增压泵的结构图12增压比为651泵的特性曲线1、挤涂焊缝密封胶设备配置压盘涂胶机（压缩比651）2台双路过滤系统一套高压输送管5060M工位高压调压器812套工位高压过滤器812套（含压力表）胶枪812把1、喷涂车底涂料机械人配置活塞杆下冲程密封喉部密封下冲程密封辅助进胶COMMENTU7备，控制及监测烘干炉运行状态。压盘涂胶机（压缩比651）2台双路过滤系统一套高压输送管1030M工位高压调压器2套工位高压过滤器2套（含压力表）胶枪2把2、胶枪，见图13。密封胶工位使用的多把高压涂胶抢，根据挤涂的不同部位选择不同样式的胶枪，见图13中的A、B、C，还要配各种不同类型的专用枪嘴，有扁嘴、长头嘴、带导向枪嘴等。喷车底涂料工位使用二把高压喷胶枪，见图13中D，喷嘴孔径为0017英寸，喷幅为810英寸。ABC挤胶枪D喷胶枪图13高压涂胶抢或高压喷胶枪43烘干设备烘干室主要采用燃气加热，烘干方式为对流加热。烘干温度设定后，热风的温度通过比例式燃气燃烧器进行控制，电气柜是燃烧器及烘干炉配套电气设备控制拧监测其运行状态。可按自动、手动两种方式运行。生产结束后，需关闭燃烧器、调功器及烘干炉其它电气设备。如电气柜在自动方式下运行，按下总停止按钮，燃烧器将全关闭，20分钟后各风机自行停止。如电气柜在手动方式下运行，需先停止燃烧器，20分钟后按下各风机停止按钮。当烘干炉温度达到工艺要求的温度时，方可过件。44设备维护为确保涂胶的质量和设备的正常运行，应定期对设备状态进行检查和维护保养，进入维护程序，必须泄掉空气压力和涂料压力。一、喷涂设备维护1、定期对涂胶设备系统进行检查和维护，清洗过滤器、更换易损件。2、确保涂胶设备系统环境的清洁卫生。3、设备部件和机组的润滑和保养，可在润滑部位（如空