試制車身涂膠質(zhì)量控制

尹 萍

（上海通用汽車有限公司，上海 201201）

0 引言

樣車試制過程中，白車身制造是重要環(huán)節(jié)，它由焊接、涂膠、包邊、裝配、尺寸、鉚接六大核心支柱支撐，其中涂膠工藝是車身試制過程中非常重要的環(huán)節(jié)。車身涂膠可提升整車密封防水性能，提高NVH 性能實(shí)現(xiàn)減震降噪，且在汽車輕量化、節(jié)能降耗等方面發(fā)揮重要作用。本文從膠水管理、涂膠質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、識別涂膠高風(fēng)險區(qū)域和試制涂膠質(zhì)量控制方法4 個方面概述試制過程中涂膠質(zhì)量控制方法及要點(diǎn)。

1 涂膠分類及質(zhì)量控制

目前車身膠包括密封膠、結(jié)構(gòu)膠、折邊膠和減震膠四大類。點(diǎn)焊密封膠以合成橡膠為主體，添加具有導(dǎo)電性能的物質(zhì)制成，主要應(yīng)用在裝焊車間，起到防振、防塵、防銹的作用，確保連接部位的密封性[1]。結(jié)構(gòu)膠是以環(huán)氧樹脂為主體材料，添加增韌劑、固化劑、填充劑等配制而成的無溶劑型結(jié)構(gòu)膠粘劑，主要用來提高車身剛度及耐久性，增加車身結(jié)構(gòu)的吸能容量，改善汽車安全性能[1]。減振膠主要應(yīng)用在車身外板和內(nèi)板或加強(qiáng)板之間，按點(diǎn)狀或者線狀進(jìn)行涂布。減振膠在車輛行駛中起到減振和支撐作用[1]。折邊膠應(yīng)用于零件折邊連接區(qū)域，有一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，能有效地將鈑金粘結(jié)在一起。

試制涂膠過程中，影響涂膠質(zhì)量有諸多因素：材料要求、產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求、涂膠設(shè)備、工藝及操作等。

1.1 材料要求

每種膠水都有特定的溫度要求、時效要求、保質(zhì)期及板材純凈度要求。溫度控制涵蓋施工、存儲和運(yùn)輸，三者均需控制在規(guī)定范圍。溫度過高膠水流動性強(qiáng)，在零件上附著力低；溫度過低膠水黏度大，不易從膠泵中流出。例如密封膠環(huán)境溫度日平均須低于35 ℃，最高不超過40 ℃；運(yùn)輸溫度為5～30 ℃，極限溫度54 ℃不超過72 h；存儲溫度的范圍為5～30 ℃。時效分為Open Time 和Close Time。Open Time 是膠涂在一層鈑材上，但未被第二層板材覆蓋，暴露在空氣中的時間；Close Time 是膠被第二層板材覆蓋，但仍未被油漆烘烤固化的時間，每種膠水都有各自的時效要求，需嚴(yán)格按照要求執(zhí)行。例如，密封膠的Open Time 是30 ℃以下96 h；35 ℃以下48 h，同時需保證膠條無移位。Close Time 是低于30 ℃條件下8 周之內(nèi)。板材純凈度指鈑金上有沖壓油和雜質(zhì)程度。例如密封膠板材純凈度要求是油質(zhì)量小于5 g/m2。膠水保質(zhì)期須同時考慮出廠時間和開封時間，以先到日期為準(zhǔn)。如圖1 所示，出廠保質(zhì)期為1 月1 日到4 月1 日，開封保質(zhì)期為2 月1 日到3 月1 日，則該膠水的保質(zhì)期到3 月1 日為止。

1.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求

圖1 膠水保質(zhì)期

產(chǎn)品設(shè)計(jì)包括涂膠軌跡和涂膠量，信息體現(xiàn)于數(shù)模中。將數(shù)模中涂膠信息轉(zhuǎn)化至工藝文件指導(dǎo)現(xiàn)場，文件內(nèi)容包含起點(diǎn)和終點(diǎn)的相對位置、涂膠軌跡到翻邊的距離、涂膠直徑和長度、涂膠種類等信息。

1.3 涂膠設(shè)備

根據(jù)操作方式不同，主要有2 種涂膠方式：一是手動涂膠，二是機(jī)器人自動涂膠（圖2）。

圖2 涂膠設(shè)備

手動涂膠是指員工手持氣動膠槍在工藝位置涂膠。機(jī)器人自動涂膠方式與手動涂膠方式類似，區(qū)別在于自動涂膠是將膠槍安裝到機(jī)械手上，按照提前設(shè)定的控制程序，由機(jī)械手沿控制軌跡完成涂膠[2]。手工涂膠方式靈活，且柔性高可適應(yīng)各種車型生產(chǎn)，車身試制選用氣動膠槍進(jìn)行手工涂膠。

1.4 工藝及操作

由試制車身工程師編制的涂膠工藝，規(guī)定了正確的涂膠順序、涂膠位置、涂膠尺寸、公差及員工操作規(guī)范等內(nèi)容。該文件不僅指導(dǎo)現(xiàn)場員工操作，更是自檢、互檢的標(biāo)準(zhǔn)。

在規(guī)定環(huán)境溫度范圍內(nèi)，按照標(biāo)準(zhǔn)工藝文件進(jìn)行涂膠操作。手工涂膠過程人為控制壓力及速度，壓力越大單位時間內(nèi)出膠量越大；速度越快、痕跡越細(xì)、膠量越小。現(xiàn)場需增加輔助工具以控制和檢查涂膠質(zhì)量：如目視參考直徑、直徑卡板等（圖3）。

圖3 膠路參考直徑和直徑卡板

2 試制涂膠質(zhì)量控制

試制車間使用防爆柜存儲膠水，并采取“先進(jìn)先出”原則取用。手工涂膠存在以下幾種缺陷形式：漏涂、涂膠直徑細(xì)、涂膠直徑粗、涂膠未完成、涂膠過長、涂膠位置偏、膠水過期等。施工過程應(yīng)采取“三不原則”：不接受，不制造，不傳遞缺陷。并實(shí)行自檢和互檢以提高手工涂膠質(zhì)量。

結(jié)構(gòu)膠是涂膠種類中黏度最大、施工難度最大的車身膠，且結(jié)構(gòu)膠的作用是增加車身的強(qiáng)度和剛度，需重點(diǎn)控制（圖4）。

圖4 結(jié)構(gòu)膠風(fēng)險示意

針對折邊膠，涉及腐蝕高風(fēng)險區(qū)域如圖5 所示。

圖5 腐蝕高風(fēng)險區(qū)域

在首車制造過程中，對車身及門蓋結(jié)構(gòu)膠、密封膠、折邊膠、減震膠進(jìn)行涂膠壓合驗(yàn)證，以確保涂膠工藝的準(zhǔn)確性。在試制過程中膠水零件號、有效期、膠水位置、膠水直徑和長度都進(jìn)行100%目視檢查，以確保涂膠質(zhì)量。

3 結(jié)束語

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，人們對汽車舒適性的要求越來越高，“安全、舒適、環(huán)保、節(jié)能、輕量化”已成為未來汽車的發(fā)展趨勢。因此，粘接密封作為汽車生產(chǎn)所必需的一類重要輔助制造方式，應(yīng)用越來越廣泛[1]。因試制階段特點(diǎn)，手工涂膠存在不穩(wěn)定、重復(fù)性差等特點(diǎn)，需要提前辨識各類缺陷及高風(fēng)險區(qū)域，以對癥下藥提高涂膠質(zhì)量，施工過程增加檢查力度以確保涂膠質(zhì)量。