汽車前風(fēng)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(fèi)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(fèi)者買車時(shí)優(yōu)先考慮的因素。汽車前風(fēng)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(dǎo)致駕駛疲勞而出現(xiàn)車輛失控，給消費(fèi)者及整車制造商造成不可挽回的損失。文章結(jié)合汽車前風(fēng)窗玻璃生產(chǎn)流轉(zhuǎn)的過程，對前風(fēng)窗玻璃光畸變性能造成影響的逐個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析和管控，為汽車前風(fēng)窗玻璃光畸變問題的管控和預(yù)防指引方向，為前風(fēng)窗玻璃光畸變問題提供解決措施。

【關(guān)鍵詞】前風(fēng)窗玻璃;原片;光畸變;壓制成型;光學(xué)檢測

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

近年來，汽車行業(yè)發(fā)展迅速，消費(fèi)者對汽車的安全性、舒適性等要求也越來越高。汽車前風(fēng)窗玻璃作為國家強(qiáng)制要求檢驗(yàn)的產(chǎn)品，其光學(xué)問題是主機(jī)廠及消費(fèi)者關(guān)注的重中之重，一個(gè)光學(xué)不合格的前風(fēng)窗玻璃對消費(fèi)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(xiàn)疲勞駕駛，從而引發(fā)安全事故，造成巨大的安全隱患。因此，前風(fēng)窗玻璃光學(xué)良好與否成為每個(gè)主機(jī)廠重點(diǎn)關(guān)注和檢驗(yàn)的項(xiàng)目，也是一個(gè)汽車品牌能否獲得消費(fèi)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(fēng)窗玻璃光畸變影響因素：原片玻璃、PVB膜片、預(yù)處理、噴粉、烘彎、合片、光學(xué)檢驗(yàn)。下面就這些問題的改善進(jìn)行逐一論述。

1 原片玻璃

原片玻璃生產(chǎn)過程中，光畸變點(diǎn)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(shí)又有很高的揮發(fā)性，而硫化亞錫揮發(fā)性更強(qiáng)，它們的蒸汽在溫度較低的部位冷凝并逐漸聚集，當(dāng)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(diǎn)缺陷。此外，這些錫化合物的聚集物也有可能受到保護(hù)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(diǎn)缺陷。當(dāng)錫化物在錫槽的高溫段玻璃表面形成斑點(diǎn)時(shí)，化合物的揮發(fā)，就會在玻璃表面形成一個(gè)小凹坑。

要想減少光畸變點(diǎn)缺陷主要是減少氧污染和硫污染。氧污染主要來源于保護(hù)氣體中的微量氧和水蒸氣及錫槽縫隙漏入和擴(kuò)散進(jìn)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(fā)進(jìn)入保護(hù)氣體，保護(hù)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(gè)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(jìn)入錫槽空間，也增加了氣體中氧的比例。

硫污染是在使用氮?dú)浔Ｗo(hù)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(jìn)入氣體，再與錫反應(yīng)生成硫化亞錫;在玻璃的下表面，硫進(jìn)入錫液形成硫化亞錫，這些硫化亞錫溶于錫液并部分揮發(fā)進(jìn)入保護(hù)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(diǎn)。原片平板玻璃光畸變點(diǎn)的預(yù)防措施：阻止氧和硫進(jìn)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(yīng)維持在25～30 Pa，槽壓偏低，光畸變點(diǎn)就越多。H2有潔凈錫液，減少揮發(fā)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(yīng)當(dāng)適當(dāng)提高H2含量，保護(hù)氣體的H2含量偏低，這是造成光畸變點(diǎn)缺陷的主要原因。原片玻璃生產(chǎn)工藝示意圖如圖1所示。

（2）原片淋子狀態(tài)重點(diǎn)管控（前風(fēng)窗玻璃為駕駛主要視線區(qū)域，光學(xué)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(yōu)級浮法原片生產(chǎn)，易出現(xiàn)批量光學(xué)變形，可能勉強(qiáng)符合國標(biāo)，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(jìn)行“斑馬角”檢驗(yàn)，嚴(yán)格控制原片質(zhì)量，防止光畸變形產(chǎn)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(yù)防措施：采用進(jìn)口PVB膜片，質(zhì)量狀況較穩(wěn)定。隔音膜生產(chǎn)產(chǎn)品高壓后氣泡返修不能超過2次，預(yù)防PVB流失導(dǎo)致光學(xué)不良。

3 預(yù)處理

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

4 噴粉

噴粉質(zhì)量的好壞直接影響玻璃光學(xué)質(zhì)量。噴粉不均、堆積、粉的顆粒度過大會導(dǎo)致粉點(diǎn)的存在。玻璃成型過程，表面形成凹坑，從而產(chǎn)生光學(xué)亮斑。在前風(fēng)窗玻璃噴粉環(huán)節(jié)，針對光畸變問題需要采取如下預(yù)防措施：{1}及時(shí)清理噴粉箱，保證噴粉質(zhì)量。{2}對噴粉室做環(huán)境控制。{3}對硅粉進(jìn)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(wǎng)。④對出現(xiàn)的粉點(diǎn)用氣槍進(jìn)行吹離，不再用手點(diǎn)，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(fēng)窗玻璃烘彎環(huán)節(jié)，針對光畸變問題需要采取如下預(yù)防措施：{1}大顆粒硅粉亮斑（如圖5所示，調(diào)節(jié)壓粉機(jī)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(fù)原）。{3}烘彎成型參數(shù)設(shè)置（如圖7所示，調(diào)整各區(qū)溫度及成型時(shí)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(diǎn)球面，操作工100%檢驗(yàn)球面;在模具大頭100 mm處增加吸熱鐵片和鐵絲網(wǎng)）。⑤原片組合不合理（固定原片組合，確保小片軟化點(diǎn)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(xué)質(zhì)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(yōu)勢。{7}進(jìn)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(tǒng)依靠自身重力的成型方式，更好地保證光學(xué)、型面穩(wěn)定，在國外及大部分事業(yè)部中已成熟運(yùn)用在產(chǎn)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(huán)節(jié)，針對前風(fēng)窗玻璃光畸變需采取如下預(yù)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(jī)輥道高度、壓力。{3}對抽真空時(shí)間，溫度進(jìn)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(jìn)行管控，實(shí)行“先進(jìn)先出”管理。⑤膜片褶皺亮帶/黑影預(yù)防（如圖10所示，拉膜平整度、疊放片數(shù)）。⑥下片分隔條接觸面不允許受擠壓（如圖11所示）。

7 光學(xué)檢驗(yàn)

（1）出廠檢驗(yàn)。作為針對前風(fēng)窗玻璃光畸變的最終檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，光畸變必須符合國標(biāo)要求（A區(qū)≤2'，B區(qū)≤6'，A區(qū)光斑直徑不大于10.32 mm，不小于5.68 mm;B區(qū)光斑直徑不大于14.96 mm，不小于1.04 mm）進(jìn)行檢驗(yàn)。

（2）光學(xué)檢驗(yàn)分區(qū)要求如圖12所示（轎車前風(fēng)窗玻璃）。

（3）技術(shù)要求見表3。

（4）光畸變測定如圖13所示。

（5）檢驗(yàn)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(tài)在卡片圓斑內(nèi)，則判定合格，反之判定不合格。

8 結(jié)語

本文結(jié)合汽車玻璃生產(chǎn)加工過程，從原片平板玻璃生產(chǎn)到后工序加工成型及出廠檢驗(yàn)各環(huán)節(jié)，針對前風(fēng)窗玻璃光畸變可能產(chǎn)生環(huán)節(jié)及各環(huán)節(jié)控制措施，給汽車前風(fēng)窗玻璃光畸變?nèi)毕輪栴}解決及預(yù)防提供了思路。

參 考 文 獻(xiàn)

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[責(zé)任編輯：陳澤琦]