汽車塑料件焊接修復(fù)教學(xué)的可行性探究

蘇州建設(shè)交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 郭有瑞

隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性，低碳節(jié)能是發(fā)展的必由之路。隨著材料技術(shù)的進(jìn)步，塑料的性能越來(lái)越好，其物理性能和化學(xué)性能均能較好地滿足汽車發(fā)展和使用的要求，與此同時(shí)，出于車身輕量化的考慮，塑料件在車輛上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。伴隨著車輛的顯著增多，因事故而損壞的塑料件也隨之增多，塑料件的修復(fù)就顯得尤為重要。直接更換新件雖然快捷，但是舊件的處理，新件的制造都需要耗費(fèi)更多的能量，這是不環(huán)保也不科學(xué)的做法。焊接作為一種常規(guī)、便捷的塑料件修復(fù)手段，具有操作簡(jiǎn)單、效果可靠、耗材少、耗能低等特點(diǎn)，非常值得推廣。

1 塑料件在車輛上的使用情況

隨著節(jié)能減排的要求日趨嚴(yán)格，汽車制造企業(yè)只有不斷采用新技術(shù)、新材料、新工藝，才能滿足要求。塑料件因其良好的特性（可塑性好、密度低、具有較好的強(qiáng)度和韌性），成為一種比較理想的車身材料，在汽車車身中的使用越來(lái)越廣泛。汽車的前、后保險(xiǎn)杠，燈罩、中網(wǎng)等外觀件均為塑料件；內(nèi)飾件使用塑料材質(zhì)的則更多。

2 塑料件的分類

常見(jiàn)的汽車塑料件的類型可分為熱塑性塑料和熱固性塑料2類。熱塑性塑料可以通過(guò)加熱反復(fù)軟化和變形，冷卻后變硬，而其化學(xué)成分不會(huì)發(fā)生變化。熱塑性塑料的損壞可以通過(guò)塑料焊機(jī)進(jìn)行焊接維修，也可通過(guò)粘接修理，本文所述的焊接修復(fù)技術(shù)適用的塑料就是熱塑性塑料。熱固性塑料在熱量、催化劑或紫外線等的作用下會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，硬化后形成永久形狀，不再能夠通過(guò)加熱和使用催化劑等方式改變其的形態(tài)。熱固性塑料損壞后，不能進(jìn)行焊接維修，但可進(jìn)行粘接修理或更換。

3 目前車輛維修現(xiàn)狀

現(xiàn)在車輛一般都有保險(xiǎn)，因事故造成車輛損傷后，一般都通過(guò)保險(xiǎn)公司進(jìn)行理賠，所以對(duì)于車身塑料件的撕裂損傷一般都是直接更換，筆者之前去過(guò)不少維修廠和4S店，此類情況非常普遍。對(duì)于維修企業(yè)而言，直接更換新件，方便、快捷，維修更簡(jiǎn)單，還有不錯(cuò)的利潤(rùn)；對(duì)于車主來(lái)說(shuō)以舊換新，自然也樂(lè)于接受。因此，這樣的維修方式受到維修企業(yè)和車主的歡迎。但是，對(duì)于保險(xiǎn)公司來(lái)說(shuō)，這種維修方式是不必要的，尤其是那些受損程度比較小的撕裂損傷，完全可以修復(fù)，不必更換，更加經(jīng)濟(jì)。此外，塑料件修復(fù)替代更換件，也更加環(huán)保，這也是近年來(lái)塑料件維修慢慢興起的原因。

然而，塑料件修復(fù)沒(méi)有在維修企業(yè)普及的另一原因就是此方面的教育資源還沒(méi)有跟上?，F(xiàn)在，很多職業(yè)學(xué)校可能已涉及塑料件修復(fù)的理論知識(shí)教學(xué)，但是實(shí)訓(xùn)操作還遠(yuǎn)沒(méi)有跟上。懂得實(shí)操的一般都是企業(yè)出身的師傅，這造成了此項(xiàng)教學(xué)出現(xiàn)實(shí)訓(xùn)的盲區(qū)。還有就是開(kāi)設(shè)塑料件修復(fù)實(shí)訓(xùn)課程，就需要在設(shè)備和耗材上增加投入，相對(duì)來(lái)說(shuō)成本高，效率低，如果沒(méi)有市場(chǎng)的迫切需求，學(xué)校自然沒(méi)有開(kāi)設(shè)課程的積極性。

4 塑料件的焊接設(shè)備及耗材

塑料件焊接修復(fù)是一項(xiàng)簡(jiǎn)單快捷的修復(fù)方法，具有成本低、效果好、強(qiáng)度高、效率高的特點(diǎn)。本文以常規(guī)的焊接技術(shù)為切入點(diǎn)，對(duì)企業(yè)和學(xué)校來(lái)說(shuō)設(shè)備成本低廉，耗材便宜，操作簡(jiǎn)單，非常易學(xué)。下面簡(jiǎn)單介紹一下焊接設(shè)備與耗材。

4.1 焊接設(shè)備

圖1 簡(jiǎn)單焊機(jī)

圖2 高級(jí)焊機(jī)

常用的焊接設(shè)備有2種，分別是簡(jiǎn)單焊機(jī)（圖1）和高級(jí)焊機(jī)（圖2）。簡(jiǎn)單焊機(jī)外觀是一把焊槍，功率小，攜帶方便，適合小規(guī)模作業(yè)；高級(jí)焊機(jī)除了焊槍外，還有1個(gè)主機(jī)，可實(shí)現(xiàn)輸出功率的調(diào)整，保證穩(wěn)定、持續(xù)的輸出，雖然設(shè)備比較笨重，但使用效率高，適合大批量、長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)。

4.2 耗材

塑料焊接的耗材包括焊接釘（圖3）和修復(fù)網(wǎng)。焊接釘是鋼制材料，可彎成不同的形狀，適用于不同形狀、不同受損部位的焊接。相比直接焊接，焊接釘對(duì)修復(fù)區(qū)域的強(qiáng)度有較好的增強(qiáng)作用。焊接釘在釘頭和釘尾有一切口，方便在焊接完成后在切口處將焊釘掰斷，將焊釘尾部去除，平整焊接表面。修復(fù)網(wǎng)一般是孔目較小的不銹鋼網(wǎng)，適用于孔洞的修補(bǔ)，可避免孔洞區(qū)域強(qiáng)度不足，還能避免孔洞背面熔化焊料的泄漏，非常實(shí)用。

圖3 不同形狀的焊釘

5 焊接修復(fù)的過(guò)程

以斷裂的前照燈支架為例，焊接修復(fù)過(guò)程如下。

（1）焊接前準(zhǔn)備。去除工件表面油污，并將前照燈支架的裂縫對(duì)齊（圖4），確保表面接觸良好，沒(méi)有高低差。由于塑料件斷裂部位通常是比較狹窄的，所以無(wú)法使用固定夾鉗之類的工具，可以使用快速粘合劑臨時(shí)固定，以便于后續(xù)焊接。

圖4 對(duì)齊裂縫

（2）調(diào)試焊機(jī)。此步驟適用于高級(jí)焊機(jī)，由于焊機(jī)功能較多，溫度可手動(dòng)調(diào)整，所以需對(duì)焊機(jī)進(jìn)行調(diào)試。接上焊機(jī)電源，參考車輛維修手冊(cè)和設(shè)備說(shuō)明書(shū)要求調(diào)整溫度，檢查調(diào)試機(jī)器。

（3）裝焊釘。根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的焊釘，并根據(jù)操作便利性選用合適的孔位，將焊釘裝到焊槍頭部的孔位中，常見(jiàn)的焊槍有3個(gè)孔位（圖5）。

（4）熔植焊釘。將焊釘對(duì)準(zhǔn)焊縫，盡量對(duì)稱覆蓋裂縫寬度方向，按下焊槍電源開(kāi)關(guān)，加熱焊釘，平穩(wěn)用力使焊釘壓入斷裂大燈支架中約1/3至1/2厚度，松開(kāi)焊槍電源開(kāi)關(guān)，停止加熱，保持幾秒鐘，待熔化區(qū)域凝固提起焊槍，焊釘即被植入斷裂的前照燈支架中（圖6）。

（5）去除焊釘尾部。標(biāo)準(zhǔn)焊釘有預(yù)制斷裂切口，可以直接用尖嘴鉗掰斷。如果焊釘沒(méi)有預(yù)制斷裂切口，則可以用偏嘴鉗貼近斷裂的前照燈支架表面剪斷焊釘（圖7）。

（6）裝抹平刀。待焊槍端部冷卻，將抹平刀正確安裝到修復(fù)焊機(jī)的焊槍頭部（圖8）。

圖5 裝焊釘

（7）抹平焊縫。開(kāi)啟焊槍電源開(kāi)關(guān)，加熱抹平刀，把焊接焊釘造成的隆起和凹陷用熱的抹平刀來(lái)回抹平整，提高強(qiáng)度，美化焊接區(qū)（圖9）。

（8）打磨抹平區(qū)域。使用抹平刀抹平，由于刀面狹小，需要多次才能抹平焊接區(qū)域，單次抹平區(qū)域相對(duì)平整，但是多次操作使得重疊區(qū)邊緣還存在凹凸不平，需要使用砂紙研磨平整，砂紙從80目開(kāi)始，從粗到細(xì)。對(duì)于不需要噴漆的區(qū)域和外觀要求不高的區(qū)域，一般到320目即可；需要噴漆的區(qū)域和外觀要求較高的區(qū)域，一般又不要噴涂底漆增加防腐性能，難以掩蓋痕跡，需刮涂原子灰，然后再按照噴涂施工規(guī)范要求打磨。

圖6 熔植焊釘

圖7 修剪焊釘尾部

圖8 安裝抹平刀

圖9 抹平焊縫

（9）完工檢驗(yàn)。修復(fù)完成后，檢查焊接面是否遺留有未焊接的縫隙，修復(fù)表面是否平整，強(qiáng)度是否足夠。若都符合要求，則完工；如不符合要求，需要重新制定維修方案。

6 塑料件焊接修復(fù)的可行性分析

很多時(shí)候，塑料件修復(fù)不能簡(jiǎn)單地依靠粘接完成。粘接修復(fù)的強(qiáng)度和壽命有限，雖然短期沒(méi)有問(wèn)題，但長(zhǎng)期使用時(shí)，由于車輛工作環(huán)境惡劣，風(fēng)吹、日曬、雨淋，加上高溫和振動(dòng)，使得粘接修復(fù)已不能滿足車輛部件的工作要求，尤其是那些需要承受載荷的元件。這時(shí)，就需要進(jìn)行焊接修復(fù)或更換。

塑料件焊接修復(fù)的設(shè)備簡(jiǎn)單，投入并不高，其焊接技術(shù)相對(duì)于鋼材和鋁材的焊接更為簡(jiǎn)單；可重復(fù)性和修復(fù)性較鋼材和鋁材更好；修復(fù)效果較粘接壽命長(zhǎng)，強(qiáng)度高；修復(fù)成本較更換新件低，修復(fù)消耗的能源更少，更環(huán)保；修復(fù)更能體現(xiàn)技術(shù)價(jià)值，這也是車輛修復(fù)的精髓所在。因此塑料焊接修復(fù)技術(shù)適合職業(yè)院校開(kāi)展教學(xué)，推廣技術(shù)價(jià)值，培養(yǎng)未來(lái)工匠。

目前，國(guó)家正在大力推進(jìn)職業(yè)教育，職業(yè)院校教育資源豐富，資金比較充裕，而且塑料焊接設(shè)備和技術(shù)并不復(fù)雜，從師資、技術(shù)和場(chǎng)地資源等方面都能較為容易地滿足塑料焊接修復(fù)的教學(xué)，從而為維修企業(yè)提供相應(yīng)的人才。與此同時(shí)，維修企業(yè)也可通過(guò)對(duì)實(shí)習(xí)學(xué)生的培養(yǎng)，迅速為企業(yè)儲(chǔ)備后續(xù)技術(shù)力量，高素質(zhì)人才能讓企業(yè)緊跟時(shí)代腳步，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

當(dāng)前，國(guó)家提倡可持續(xù)發(fā)展，提倡工匠精神，注重工匠培養(yǎng)。注重技術(shù)技能的培養(yǎng)是職業(yè)院校的根本，職業(yè)院校肩負(fù)著未來(lái)工匠的培養(yǎng)重任，應(yīng)充分注重社會(huì)責(zé)任和企業(yè)需求，服務(wù)企業(yè)，回報(bào)社會(huì)，培養(yǎng)更多高技能人才。