汽車前風窗玻璃光畸變問題影響因素及改善方案

柳耀武

【摘 要】隨著消費者對汽車各方面性能的要求越來越高，駕駛安全和舒適問題成為消費者買車時優先考慮的因素。汽車前風窗玻璃光畸變問題會影響駕駛員的視線和駕駛感受，極端情況可能導致駕駛疲勞而出現車輛失控，給消費者及整車制造商造成不可挽回的損失。文章結合汽車前風窗玻璃生產流轉的過程，對前風窗玻璃光畸變性能造成影響的逐個環節進行分析和管控，為汽車前風窗玻璃光畸變問題的管控和預防指引方向，為前風窗玻璃光畸變問題提供解決措施。

【關鍵詞】前風窗玻璃;原片;光畸變;壓制成型;光學檢測

【中圖分類號】U463.835 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）08-0143-04

近年來，汽車行業發展迅速，消費者對汽車的安全性、舒適性等要求也越來越高。汽車前風窗玻璃作為國家強制要求檢驗的產品，其光學問題是主機廠及消費者關注的重中之重，一個光學不合格的前風窗玻璃對消費者的損害是巨大的，它會讓駕駛員在長期駕駛的情況下容易出現疲勞駕駛，從而引發安全事故，造成巨大的安全隱患。因此，前風窗玻璃光學良好與否成為每個主機廠重點關注和檢驗的項目，也是一個汽車品牌能否獲得消費者滿意和放心的重要影響因素，也是汽車銷量增長的重要影響因素。

汽車前風窗玻璃光畸變影響因素：原片玻璃、PVB膜片、預處理、噴粉、烘彎、合片、光學檢驗。下面就這些問題的改善進行逐一論述。

1 原片玻璃

原片玻璃生產過程中，光畸變點缺陷主要是由于氧化亞錫和硫化亞錫蒸汽的聚集冷凝所造成的。氧化亞錫可以溶于錫液，同時又有很高的揮發性，而硫化亞錫揮發性更強，它們的蒸汽在溫度較低的部位冷凝并逐漸聚集，當聚集到一定程度，受到氣流的沖擊或振動等作用，冷凝的氧化亞錫或硫化亞錫就會落到未完全硬化的玻璃表面形成斑點缺陷。此外，這些錫化合物的聚集物也有可能受到保護氣體中還原組分的作用，還原成金屬錫，這種金屬錫同樣也會使玻璃形成斑點缺陷。當錫化物在錫槽的高溫段玻璃表面形成斑點時，化合物的揮發，就會在玻璃表面形成一個小凹坑。

要想減少光畸變點缺陷主要是減少氧污染和硫污染。氧污染主要來源于保護氣體中的微量氧和水蒸氣及錫槽縫隙漏入和擴散進入的氧。它使金屬錫氧化生成氧化亞錫和氧化錫浮渣，氧化亞錫既可溶解于錫液又能揮發進入保護氣體，保護氣體中的氧化亞錫在錫槽頂蓋表面冷凝，積聚而落到玻璃表面上。玻璃本身也是一個氧污染的來源，即玻璃液中溶解的氧氣會在錫槽中逸出，同樣會使金屬錫氧化;玻璃表面的水蒸氣進入錫槽空間，也增加了氣體中氧的比例。

硫污染是在使用氮氫保護氣體的情況下，唯一由玻璃液帶入錫槽的。在玻璃帶的上表面是以硫化氫的形式釋放進入氣體，再與錫反應生成硫化亞錫;在玻璃的下表面，硫進入錫液形成硫化亞錫，這些硫化亞錫溶于錫液并部分揮發進入保護中，同樣可在錫槽頂蓋的下表面冷凝，積聚而落到玻璃表面形成斑點。原片平板玻璃光畸變點的預防措施：阻止氧和硫進入錫槽。通常，可以采取以下辦法阻止或減少污染成分的流入。

（1）錫槽要有充足的N2+H2來保證，一般熱端槽壓應維持在25～30 Pa，槽壓偏低，光畸變點就越多。H2有潔凈錫液，減少揮發物的還原作用：

2H2+O2→2H2O（氣）

2H2+SnO2（固）→Sn（液）+2H2O（氣）

SnS（固）+H2→H2S（氣）+Sn（液）

應當適當提高H2含量，保護氣體的H2含量偏低，這是造成光畸變點缺陷的主要原因。原片玻璃生產工藝示意圖如圖1所示。

（2）原片淋子狀態重點管控（前風窗玻璃為駕駛主要視線區域，光學性能要求高，確保視線不失真;若采用建筑級浮法原片替代汽車優級浮法原片生產，易出現批量光學變形，可能勉強符合國標，但依然影響用戶駕乘感受，重則引起客戶投訴），如圖2、圖3所示。

（3）原片玻璃出廠前進行“斑馬角”檢驗，嚴格控制原片質量，防止光畸變形產生（如圖4所示）。

2 PVB膜片

PVB膜片的好壞也能直接影響玻璃的光畸變，對于膜片需要采取如下預防措施：采用進口PVB膜片，質量狀況較穩定。隔音膜生產產品高壓后氣泡返修不能超過2次，預防PVB流失導致光學不良。

3 預處理

玻璃的預處理階段，針對光畸變問題需要采取如下預防措施：{1}各工序嚴格控制玻璃碎，不允許存在。{2}磨邊水粉渣預防（磨輪頭密封圈更換、清潔）。{3}輥道印亮帶預防（洗滌機、風機、過濾網、水箱等衛生清潔）。④噴粉均勻，不允許有結塊（噴槍清潔與維修、硅粉過濾）。

4 噴粉

噴粉質量的好壞直接影響玻璃光學質量。噴粉不均、堆積、粉的顆粒度過大會導致粉點的存在。玻璃成型過程，表面形成凹坑，從而產生光學亮斑。在前風窗玻璃噴粉環節，針對光畸變問題需要采取如下預防措施：{1}及時清理噴粉箱，保證噴粉質量。{2}對噴粉室做環境控制。{3}對硅粉進行溶劑比例配比攪拌，充分保證其均勻性，在攪拌加料口添加過濾網。④對出現的粉點用氣槍進行吹離，不再用手點，造成粉厚薄不均。⑤在噴粉出片口輥道下方添加水盤，增加對堆積粉的吸附性。

5 烘彎

前風窗玻璃烘彎環節，針對光畸變問題需要采取如下預防措施：{1}大顆粒硅粉亮斑（如圖5所示，調節壓粉機壓力、行程）。{2}頂桿蓋板光圈（如圖6所示，改變蓋板傾斜度，使其能夠自動復原）。{3}烘彎成型參數設置（如圖7所示，調整各區溫度及成型時間）。④局部球面過渡不好（模具上加上吸熱鐵片，將玻璃上多余部分熱量吸收，使球面過渡均勻，控制9點球面，操作工100%檢驗球面;在模具大頭100 mm處增加吸熱鐵片和鐵絲網）。⑤原片組合不合理（固定原片組合，確保小片軟化點高于大片）。{6}難度品種采用壓制成型工藝（如圖8所示），不僅可改善光學質量，而且對玻璃型面過渡、吻合度波動、售后市場裂片解決等更具優勢。{7}進行innomess檢測（如圖9所示）。

5.1 壓制爐介紹

壓制爐：玻璃加熱后通過上下模具壓制工藝成型，取締傳統依靠自身重力的成型方式，更好地保證光學、型面穩定，在國外及大部分事業部中已成熟運用在產品上。

5.2 壓制成型與自重成型對比

壓制成型與自重成型對比（見表1、表2）。

6 合片

合片環節，針對前風窗玻璃光畸變需采取如下預防措施：{1}建立無塵合片間，所有人員必須穿戴防塵服。{2}控制拉膜室溫濕度、拉膜機輥道高度、壓力。{3}對抽真空時間，溫度進行合理控制，充分保證玻璃的透光度。④對PVP膠片的儲藏溫度、濕度進行管控，實行“先進先出”管理。⑤膜片褶皺亮帶/黑影預防（如圖10所示，拉膜平整度、疊放片數）。⑥下片分隔條接觸面不允許受擠壓（如圖11所示）。

7 光學檢驗

（1）出廠檢驗。作為針對前風窗玻璃光畸變的最終檢驗環節，光畸變必須符合國標要求（A區≤2'，B區≤6'，A區光斑直徑不大于10.32 mm，不小于5.68 mm;B區光斑直徑不大于14.96 mm，不小于1.04 mm）進行檢驗。

（2）光學檢驗分區要求如圖12所示（轎車前風窗玻璃）。

（3）技術要求見表3。

（4）光畸變測定如圖13所示。

（5）檢驗方法及判定。使用2分（圓斑直徑是5.68 mm、10.32 mm）和6分（圓斑直徑是1.04 mm、14.96 mm）卡片比對屏幕圓斑變形狀況，若變形狀態在卡片圓斑內，則判定合格，反之判定不合格。

8 結語

本文結合汽車玻璃生產加工過程，從原片平板玻璃生產到后工序加工成型及出廠檢驗各環節，針對前風窗玻璃光畸變可能產生環節及各環節控制措施，給汽車前風窗玻璃光畸變缺陷問題解決及預防提供了思路。

參 考 文 獻

[1]候平.浮法玻璃光畸變點缺陷及其預防措施[J].山西建材，2000（1）.

[2]李金瑞.淺議光畸變點的產生及解決措施[C].2007中國浮法玻璃及玻璃新技術發展研討會論文集，2007.

[3]張戰營.浮法玻璃生產技術與設備[M].北京：化學工業出版社，2005.

[責任編輯：陳澤琦]