軌道交通生產制造過程中粘接特殊過程的確認

吳惠惠，魏培欣

（中車南京浦鎮車輛有限公司，江蘇 南京 210031）

軌道交通生產制造過程中粘接特殊過程的確認

吳惠惠，魏培欣

（中車南京浦鎮車輛有限公司，江蘇 南京 210031）

粘接作為一項新工藝、新技術，在替代焊接、鉚接和螺栓連接等傳統連接方式方面，成為了軌道交通車輛生產制造過程中不可或缺的一種連接方式。對軌道交通生產制造過程中粘接的優缺點以及粘接特殊過程確認的流程進行闡述具有重要意義，對粘接過程的標準化作業亦具有一定的借鑒作用。

粘接；特殊過程；確認

隨著工業技術的快速發展，粘接作為一項新工藝、新技術，已經越來越多地替代焊接、鉚接和螺栓連接等傳統連接方式，成為軌道交通車輛生產制造過程中不可或缺的一種連接方式，如玻璃安裝、地板布安裝等過程均會涉及到粘接作業，而粘接結果的好壞將對整車質量產生直接影響。

1 粘接的優缺點

1.1 粘接的優點

和傳統的連接技術相比，粘接使多種材料的連接成為可能，具有工藝設備簡單、操作方便、成本低廉、適用范圍較廣、密封防腐性能較好以及耐疲勞強度較高等優點，同時不會因為鉆孔而造成基材損傷，其應力分布均勻，并能夠實現防腐、減震和彌補公差等一體化功能。

1.2 粘接的不足之處

膠粘劑的固化時間較長，溫濕度等環境因素對粘接效果影響較大，且缺乏無損檢驗粘接質量的方法；粘接層的抗剝離強度和抗沖擊強度較低，一般膠粘劑耐熱性不高、抗老化性能較差。因此，對粘接作業過程的管控顯得尤為重要。

2 特殊過程的定義

IRIS國際鐵路行業標準中指出：當生產和服務提供的過程輸出不能由后續的監視和測量加以驗證，致使問題在產品投入使用后或服務已交付后才顯現的過程稱為特殊過程。為了使大家對軌道交通行業的特殊過程有一定的了解，歐洲鐵路行業協會在2014年發布了IRIS指南6，其中對特殊過程做了進一步的說明：在制造或維修時，由于產品在使用之前、未經過破壞性試驗分析、不易確定是否合格的過程稱之為特殊過程。因此，粘接過程毫無疑問屬于特殊過程，根據體系要求，生產制造過程中涉及特殊過程時應在批量生產前開展特殊過程的確認工作，以確保各項參數可用于批量生產。

3 粘接特殊過程確認的定義

ISO9000體系中對確認進行了定義，即通過提供客觀證據對特定的預期用途或應用要求已得到滿足的認定，其中確認所需的客觀證據可以是試驗結果或其他形式的確定結果，確認所使用的條件可以是實際的或者是模擬的。

3.1 粘接特殊過程的確認時機

確認的時機是在連續生產過程發布前、當第一個代表性產品制造或維修時而進行的。此外，還應結合產品失效將造成的影響及失效頻次等風險確定一個適當的周期以便對粘接過程進行定期的再確認，再確認是為了保證特殊過程持續滿足要求的過程能力。

3.2 粘接特殊過程的確認流程

軌道交通行業的粘接特殊過程確認一般是采用試驗方法進行的，確認流程如圖1所示。

3.2.1 編制粘接特殊過程確認方案

粘接特殊過程確認方案是整個確認工作的綱領，內容包含了粘接過程所需的人、機、料、法、環和測等各生產要素及其要求、粘接樣板的制作數量及要求、粘接樣板的試驗項點及判定合格的標準、粘接過程確認的流程及計劃、樣件的試驗及測試項點以及試驗結果判定合格與否的準則。

圖1 粘接特殊過程確認流程Fig.1 Validation procedure for bonding as special process

3.2.2 按照方案對各生產要素進行確認

（a）對生產過程中的粘接作業人員資質進行確認，以確保所有人員均具備上崗資質并經過粘接操作培訓；

（b）對作業過程所需的注膠機等設備工裝工具進行確認，以確保狀態良好并滿足生產要求；

（c）對粘接過程所需的清潔劑、膠等原材料進行確認，以確保原材料合格；

（d）對現場的工藝文件進行確認，以確保文件齊全、有效；

（e）制作粘接樣板前對現場施工環境進行確認，以確保溫濕度等環境滿足文件要求；

（f）對現場所需的溫濕度儀等各項測量儀器進行確認，以確保測量儀器的有效性。

上述各要素的確認均應形成記錄，各要素均滿足要求后方可進入后續的樣板施工。

3.2.3 對粘接樣板進行施工并記錄施工過程

粘接樣板的施工過程需嚴格按照作業指導書中規定的作業流程及作業參數進行，施工過程中需及時進行過程記錄，記錄內容需包含實際施工過程中的環境溫濕度、所用物料、實際作業過程、作業時間和作業人員等項點。

3.2.4 對粘接樣板開展試驗及測試

粘接樣板的試驗及測試是整個特殊過程確認流程中非常關鍵的步驟，軌道交通車輛粘接過程的常見測試項點為剝離試驗，剝離試驗的樣板制作尺寸要求如圖2所示，實際的樣板制作過程如圖3所示。

圖2 粘接樣板的尺寸要求Fig.2 Size requirement of bonding specimen

圖3 樣板的制作過程Fig.3 Making process of bonding specimen

制作完成后的樣板在表1所示的5個狀態下進行剝離試驗，剝離的方法如下：用裁紙刀斜切膠條，切到粘接表面，使用尖嘴鉗夾緊膠條并抽出，受力角度在130°～160°之間，或者用尖嘴鉗夾緊后采用滾壓的方式進行剝離，每一段時間之間應留出大約3 s的時間，然后用裁紙刀切割，試驗長度最少為50 mm。圖4及圖5分別為剝離后的鋁合金樣板及玻璃樣板。

表1 膠條的試驗狀態Tab.1 Testing conditions of specimens

圖4 鋁合金樣板剝離圖Fig.4 Stripping chart of aluminium alloy specimen

圖5 玻璃樣板剝離圖Fig.5 Stripping chart of glass specimen

3.2.5 依據標準判定試驗及測試結果是否合格

DVS1618是軌道交通行業粘接過程中使用較廣泛的標準之一，試驗結果的判定可參照表2中的標準進行。不同的軌道車輛產品需開展的具體試驗及測試項點會有所不同，應根據粘接需實現的功能來確定實際的試驗及測試項點。判定合格的標準通常來自以下幾個方面：國際標準、國家或行業標準、企業內部標準以及客戶要求，應在前期策劃時進行全面識別并在確認方案中寫明。

3.2.6 編制特殊過程確認報告并歸檔

粘接特殊過程確認的內容應形成書面的確認報告，報告內容包含參與確認的人員、所使用的標準、各生產要素的確認過程及結果、樣件的施工過程及試驗結果以及特殊過程確認結果等最終確認報告應根據各單位的文件管理制度進行歸檔管理，歸檔的報告應具有唯一性編號以確保可追溯性。經確認合格后的粘接參數及過程方可用于后續的批量生產過程中。

表2 試驗結果判定標準Tab.2 Criterion requirements of test results

4 結語

目前，粘接技術在軌道交通行業中已得到廣泛應用，為了確保實際批量生產過程中的粘接質量可控，批量生產過程中的粘接過程必須進行全過程的質量控制，并對環境、施工參數等進行監控及記錄，以保證實際施工過程與經確認合格的過程相一致。隨著膠粘劑的普及使用，德國Frunhofer IFAM與歐洲工業界、聯邦鐵路局、德國軌道車輛標準委員會、德國膠粘劑協會、歐洲焊接協會和德國焊接協會進行合作，開發了DIN6701體系認證，大力推進了粘接過程的標準化。

[1]IRIS_02版國際鐵路行業標準[S].

[2]ISO 9001:2015[S].

[3]IRIS guideline 6:2014 special processes[S].

Abstract：As the new process and technology instead of the tranditional connection modes, such as welding, riveting and bolted connection, the bonding has already been an indispensable connection mode in the rail vehicle manufacturing.This paper introduced the advantages and disadvantages of bonding in the rail vehicle manufacturing and elaborated the validation procedure for bonding as the special process, which will be of great importance and have certain reference function for the standardized operation of the bonding process.

Key words：bonding; special process; validation

Validation for bonding as special process in rail vehic les manufacturing

WU Hui-hui, WEI Pei-xin
(CRRC Nanjing Puzhen Rolling Stock Co., Ltd., Nanjing, Jiangsu 210031, China)

TG494

A

1001-5922（2017）10-0069-04

2017-03-12

吳惠惠（1986-），女，主要從事質量體系等技術管理工作。E-mail：aihuizx@126.com。