淺議在線貼絨辟水條的優(yōu)勢

蔡水金，焦熙印，溫艷清

（1.上海同捷科技股份有限公司，上海201206；2.上海海馬汽車研發(fā)有限公司，上海201201）

淺議在線貼絨辟水條的優(yōu)勢

蔡水金1，焦熙印1，溫艷清2

（1.上海同捷科技股份有限公司，上海201206；2.上海海馬汽車研發(fā)有限公司，上海201201）

內(nèi)水切是車上不可缺少的一個(gè)零件。介紹了內(nèi)水切的構(gòu)造、當(dāng)前主流生產(chǎn)工藝、前沿生產(chǎn)工藝；主要闡述了貼絨工藝與傳統(tǒng)的植絨相比較具有的優(yōu)點(diǎn)。

內(nèi)水切；靜電植絨；在線貼絨

0 引言

近年來，我國汽車工業(yè)發(fā)展迅速，尤其是轎車的產(chǎn)銷量擴(kuò)大，到2012年12月份，國內(nèi)汽車銷量超過1931萬輛［1］，民用汽車保有量88386014輛［2］成為全球最大汽車消費(fèi)市場。同時(shí)，消費(fèi)者對汽車的品質(zhì)要求越來越高。在車內(nèi)的小環(huán)境里，讓駕駛者和乘客免于噪聲、灰塵、漏雨的困擾，提供一個(gè)美觀、環(huán)保、舒適功能的駕駛環(huán)境，使得主機(jī)廠越來越重視內(nèi)水切的研發(fā)。

1 水切介紹

1.1 水切基本構(gòu)成

轎車門窗玻璃內(nèi)水切，安裝在轎車前車門窗內(nèi)側(cè)，其主要作用是防水、防塵和隔離噪聲［3］。該部件有的車是與車門裝配；有的車與車門內(nèi)護(hù)板裝配；但是它必須與車門護(hù)板或車身配合牢固可靠，并且在該部件上有部分表面是外觀面，也是主要工作面，工作面的絨條形狀要保持良好，不允許有影響使用的扭轉(zhuǎn)變形和壓肩變形；植絨面應(yīng)植絨均勻，不允許絨毛層脫離、粘膠、殘留物外漏；植絨面應(yīng)保持潔凈，不允許有臟污。內(nèi)水切的基本構(gòu)成如圖1所示。

水切基材由PVC或改型EPDM擠出成型，成品部件應(yīng)滿足如下要求：硬度：HS65～75；拉伸強(qiáng)度：15N／mm2或更多；延伸度：150%或更多；易碎溫度：零下40℃或更低。骨架由低碳鋼帶或鋁合金帶棍壓成型，絨帶采用靜電植絨復(fù)合工藝制作。其中絨毛標(biāo)準(zhǔn)，見表1。

表1 絨毛為尼龍材質(zhì)長度及細(xì)度

1.2 水切與周邊零件搭配方式

內(nèi)水切的唇邊分為單唇和雙唇；內(nèi)水切與門飾板的關(guān)系分為隱藏式和外露式；車門總成、門飾板總成、車門玻璃、內(nèi)水切安裝有多種配合方式。內(nèi)水切的安裝方式：一種為先卡裝在車門總成止口上，另一種是安裝在上飾板上，詳見圖2。

1.3 植絨工藝介紹

靜電植絨的過程是將靜電處理的絨毛 （兩端產(chǎn)生極性）投入植絨箱的供料系統(tǒng)中，植絨絨毛經(jīng)過供料系統(tǒng)中的計(jì)量刷以一定的數(shù)量從靜電場一段開始，在靜電場的作用下，按照靜電場的方向，向待植絨的表面運(yùn)動(dòng)，并以一定的速度植入預(yù)涂的黏合劑層中。由于絨毛的比體積電阻與溫度和濕度有關(guān)，因此植絨箱往往封閉在一個(gè)可以調(diào)節(jié)溫濕度的植絨房里。一般溫度控制在（20±5）℃，相對濕度控制在45%～55%。詳見圖3～4。

汽車內(nèi)水切一般采用箱式植絨，按照被植絨產(chǎn)品的大小、形狀做植絨箱，將絨毛放置在箱中，接通電源，這樣植絨箱內(nèi)形成了一個(gè)高壓電場，被植絨產(chǎn)品從植絨箱一端送入箱內(nèi)，經(jīng)3～5s的時(shí)間，植絨完畢后從箱體另一端移出，烘干或晾干即為成品。詳見圖5。

1.4 貼絨工藝介紹

貼絨工藝的主要生產(chǎn)方式是將植絨工作包進(jìn)行拆解，集中在某一廠家進(jìn)行批量平面式靜電植絨，而后將植絨帶按照指定規(guī)格進(jìn)行精切，作為水切生產(chǎn)材料廠家的原材料供貨。

植絨帶主要由絨毛、膠水層和基材層三部分構(gòu)成。絨毛、膠水和基材都是原裝進(jìn)口，半成品是大規(guī)格的片材，先在基材面涂植絨膠如水性聚氨酯膠水，再將植絨毛植到膠膜層上。植絨帶的初始寬度為6～50mm［4］；總厚度約0.7mm，長度約2000m／卷。植絨帶見圖6。

目前全球可以生產(chǎn)植絨帶的供應(yīng)商見圖7。

貼絨工藝的主要原理是利用PVC條子擠出時(shí)的余熱（150～180℃），將植好絨的帶子貼合在需要植絨的斷面上。主要生產(chǎn)過程是：首先將塑料粒子送入擠出機(jī)，經(jīng)擠出機(jī)加工形成規(guī)定形狀、尺寸的素材；將植絨帶，經(jīng)放料裝置、固定裝置進(jìn)行放料、導(dǎo)向，粘貼于上述素材上，得到準(zhǔn)型材；準(zhǔn)型材經(jīng)冷卻裝置冷卻，經(jīng)牽引裝置牽引至切斷裝置進(jìn)行切斷，即得到所需半成品。貼絨工序圖見圖8，9。

2 貼絨優(yōu)勢

通過以上闡述，采用在線貼絨工藝生產(chǎn)的水切省去了植絨、烘干和去余絨等工序。節(jié)約人工成本，同時(shí)也減少了產(chǎn)品生產(chǎn)周期和場地，提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)由于采用在擠出模具上進(jìn)行貼絨帶的作業(yè)方式，絨毛在工廠生產(chǎn)前已植賦完成，所以膠水、絨毛等對人員身體有危害的加工不需要在工廠進(jìn)行，車間環(huán)境可以得到進(jìn)一步的改善。下面將詳盡描述貼絨工藝主要優(yōu)點(diǎn)。

2.1 外觀品質(zhì)優(yōu)勢

水切植絨區(qū)域的缺陷不允許超過下列規(guī)定：絨條尖邊處有寬度不大于0.5mm、長度不大于15mm的無絨毛部位，且在每100mm長度內(nèi)不多于一處；絨條尖邊處有膠黏劑流淌而造成的突出部位，寬度不大于0.5mm、長度不大于10mm，且在每100mm長度內(nèi)不多于一處；植絨面邊緣由膠黏劑涂布不均勻而造成的無絨毛部位 （不包括尖端部位），寬度不大于1.5mm、長度不大于10mm，且在每100mm長度內(nèi)不多于一處；絨條非植絨面由膠黏劑流淌而造成的局部植絨區(qū)域，其寬度不大于3mm、長度不大于15mm，且在每100mm長度內(nèi)不多于一處。

傳統(tǒng)的靜電植絨屬于異型面的植絨。植絨前采用滾輪刷膠水到水切的弧面上，由于膠水的攪拌不均或涂覆不均，以及膠層在水切耳朵弧面上流平性不佳造成局部膠堆積，均勻性差，進(jìn)而造成內(nèi)水切表面有局部區(qū)域缺絨、結(jié)塊、夾渣外觀缺陷。傳統(tǒng)植絨的成品率一般只能達(dá)到80%～95%。

采用了在線貼絨，由于植絨絨帶是采用平面植絨，上膠采用三棍，膠層厚度可以控制在±10μm內(nèi)，膠層的流平性好，所以膠層的均勻性得到有效的控制，植絨帶局部區(qū)域無絨毛或有膠水顆粒的現(xiàn)象將不再發(fā)生。由于采用了在線貼絨技術(shù)，幾乎不存在外觀缺陷引起的報(bào)廢，成品接近100%。

2.2 可靠性優(yōu)勢

多數(shù)主機(jī)廠的水切植絨區(qū)域都要求經(jīng)得起玻璃升降10000次不漏底材。為了滿足這一絨毛耐久性，絨毛與水切的黏接性要非?？煽?。貼絨工藝使用的植絨帶采用中等溫度長時(shí)間烘干，膠水的表層及里層的固化一致性好；上膠和植絨室的濕度能控制在（55±5）%，溫度能控制在（25±3）℃，可大大減少濕度和溫度對絨毛固化品質(zhì)的影響；傳統(tǒng)在線植絨，往往采用高溫短時(shí)間烘干，表層和里層固化差別大，里層固化能力欠缺，一般密封條的植絨室沒有溫濕度控制，絨毛固化品質(zhì)會(huì)受到環(huán)境影響。

2.3 成本優(yōu)勢

傳統(tǒng)植絨時(shí)水切兩端需要留20mm的余邊，防止邊界植絨不良導(dǎo)致產(chǎn)品無法投入使用，余邊需要在植絨固化好后再?zèng)_裁掉，屬于保證產(chǎn)品品質(zhì)的必須消耗量。在線貼絨避免了上述消耗，絨帶固化后可直接在線沖裁。

在線貼絨采用了不同于傳統(tǒng)植絨的生產(chǎn)工藝方式，不需要上膠、植絨、烘箱加熱固化、去余絨等工序，大大減少生產(chǎn)過程的人員、設(shè)備投入。

在線貼絨的外觀合格率由傳統(tǒng)植絨的80%～95%提升到100%。

2.4 絨毛的垂直度好

傳統(tǒng)植絨，靜電場長度短，單位面積下絨量大，對絨毛垂直度不利。在線植絨帶是通過總長6m的3個(gè)靜電場植絨的，單位面積內(nèi)下絨量小，絨毛垂直度好；第3個(gè)靜電場不下毛，主要作用為將垂直度不好的毛拉直。

絨毛的垂直度好，植絨線性整體不會(huì)出現(xiàn)缺絨、絨毛稀少等外觀缺陷。同樣尺寸的產(chǎn)品貼絨的要比植絨的滑動(dòng)阻抗小。

2.5 VOC優(yōu)勢

由于貼絨生產(chǎn)的水切是將植絨作業(yè)包拆離進(jìn)行單獨(dú)作業(yè)，而傳統(tǒng)的植絨時(shí)將水切擠出植絨后就供給主機(jī)廠的。整個(gè)流通環(huán)節(jié)上看，貼絨的含膠作業(yè)流程到該產(chǎn)品裝到整車上分配的時(shí)間更長，也就是說貼絨的水切有更多的時(shí)間將VOC揮發(fā)掉。如下是對兩種工藝方式下水切生產(chǎn)好一周內(nèi)的產(chǎn)品取樣進(jìn)行檢測。貼絨工藝在VOC上各個(gè)指標(biāo)具有優(yōu)勢，詳見表2。

表2 植絨貼絨工藝VOC測試值 mg

3 總結(jié)

通過以上闡述，在線貼絨在生產(chǎn)設(shè)備場地人員投入、生產(chǎn)效率、零件成本、VOC、可靠性、產(chǎn)品合格率等方面比傳統(tǒng)的植絨水切都有不同幅度的提升。未來的汽車將更廣泛地采用貼絨水切，目前國內(nèi)的一汽大眾、上海大眾、奇瑞、比亞迪、海馬等車型已開始采用貼絨工藝的內(nèi)水切。

【1】于元渤.第三部類汽車市場［M］／／中國汽車市場年鑒，2013：33.

【2】于元渤.2012年私人車輛擁有量［M］／／中國汽車市場年鑒，2013.

【3】魏敏.汽車門窗內(nèi)水切密封條切口模設(shè)計(jì)［J］.制造技術(shù)與機(jī)床，2009（7）：29－33.

【4】顧真貴.汽車用密封條植絨帶：中國，CN202319112［P］.2012－07－11.

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CAIShuijin1，JIAO Xiyin1，WEN Yanqing2
（1.TJ Innova Engineering＆Technology Co.，Ltd.，Shanghai201206；2.Shanghai Haima Development Co.，Ltd.，Shanghai201201）

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2014－02－25

蔡水金（1983—），女，在讀工程碩士，工程師，主要從事汽車門護(hù)板總成和儀表臺(tái)總成設(shè)計(jì)工作。E-mail：Caishuijin＠163.com。