淺談車身頂蓋焊縫密封膠開裂問題的分析和解決

章新國　鄧烈雄　廖章龍　王印

摘 要：簡單介紹了汽車焊縫密封膠性能和參數(shù)，探討了焊縫密封膠開裂的原因，論述了通過優(yōu)化密封膠烘爐的啟停解決汽車車身頂蓋焊縫密封膠開裂的質(zhì)量缺陷問題。

關(guān)鍵詞：焊縫密封膠 膠開裂 車身頂蓋

The Analysis and Solution of Cracking Problem of Weld Sealant of Body Roof

Zhang Xinguo Deng Liexiong Liao Zhanglong Wang Yin

Abstract：This article briefly introduces the properties and parameters of automobile weld sealant， discusses the causes of cracking of weld sealant， and the solution of cracking problem of weld sealant of automobile body roof by optimizing the starting and stopping of the sealant oven.

Key words：weld sealant， the cracking of sealant， roof panel

1 引言

焊縫密封膠是由聚氯乙烯樹脂、增塑劑、填充劑、觸變劑、穩(wěn)定劑等構(gòu)成的高固體份、白色粘稠狀物質(zhì)。固體份一般大于90%。焊縫密封膠通常施工位置為車身四門兩蓋折邊處，車身頂蓋，焊縫處等，主要起到密封，防水等作用。目前國內(nèi)主機(jī)廠多采用人工擠涂方式或刷涂方式進(jìn)行施工，極少數(shù)主機(jī)廠使用機(jī)器人施工。焊縫密封膠通常粘度較高，在堆積一定的厚度時(shí)不流淌，而且能保持棱角，經(jīng)過加熱塑化后外觀細(xì)膩、平整、無裂紋及顯著變色現(xiàn)象，且需與油漆等有良好的配套性。焊縫密封膠起泡甚至開裂一直是涂裝車間密封膠主要質(zhì)量缺陷，因膠起泡和膠開裂會(huì)削弱和破壞其密封性能，同時(shí)降低了膠條的美觀度。

某汽車整機(jī)廠涂裝車間車身頂蓋兩側(cè)流水槽區(qū)域焊縫密封膠經(jīng)膠烘爐烘干后出現(xiàn)膠開裂現(xiàn)象，如下圖1所示。每天出現(xiàn)5～10臺(tái)該問題故障車，膠開裂會(huì)破壞膠條的密封性能，且車身頂蓋區(qū)域?qū)Ψ浪蟊容^高，因此，急需解決該問題。

本文主要針對(duì)此質(zhì)量問題，分析產(chǎn)生的根本原因，并制定具體解決措施。

2 焊縫密封膠起泡和開裂常見原因分析

若焊縫密封膠中混入空氣、水分或其它雜質(zhì)后，在烘烤過程中溫度升高，空氣或水分從膠條排出的過程中就易產(chǎn)生氣泡。氣泡在密封膠表面如凸起的小疙瘩（如圖2），嚴(yán)重的會(huì)開裂（如圖3），導(dǎo)致膠條表面不光滑、不平整，美觀性差，并且會(huì)影響膠條的力學(xué)性能，降低附著力，膠條易磨損，影響其密封效果。

產(chǎn)生膠氣泡和開裂常見原因如下：

（1）焊縫密封膠材料質(zhì)量因素影響

焊縫密封膠生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中抽真空不徹底，會(huì)導(dǎo)致空氣殘留在密封膠中。一般焊縫密封涂料生產(chǎn)廠家都有嚴(yán)格的抽真空措施，原材料本身含有空氣的概率較小，但是也不能完全保證每一批次的物料都100%合格。

（2）輸膠系統(tǒng)因素影響

一般汽車涂裝車間采用集中供膠二次增壓的輸膠系統(tǒng)，這套輸膠系統(tǒng)包括膠桶，壓盤，增壓泵，膠管路等組成。日常生產(chǎn)過程中，若換膠不及時(shí)、換膠排氣不徹底等原因會(huì)造成輸膠系統(tǒng)混入空氣，導(dǎo)致空氣殘留在焊縫密封膠里，最終會(huì)引起密封膠條內(nèi)存在很細(xì)小氣泡，經(jīng)烘烤后形成膠氣泡，甚至膠開裂。

（3）車身包邊質(zhì)量因素影響

車身折邊膠涂布后再包邊后包邊壓合緊密度不良，涂裝車間涂布焊縫密封膠后包邊內(nèi)部的空氣受熱膨脹產(chǎn)生氣泡，甚至膠開裂。如下圖4示意圖。

1、密封膠滯留時(shí)間因素影響

焊縫密封膠涂布車身后滯留在生產(chǎn)線，即濕膠狀態(tài)下長時(shí)間不烘烤（通常是滯留時(shí)間超過48小時(shí)）、或者烘烤后長時(shí)間滯留在生產(chǎn)線上，由于環(huán)境溫度和濕度較大（尤其是夏季），再烘烤時(shí)會(huì)出現(xiàn)吸潮起泡甚至產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。

3 問題原因分析

3.1 焊縫密封膠材料因素分析

由上述膠開裂常見原因（1）可知，若焊縫密封膠來料中有殘留空氣在里面，密封膠條經(jīng)過烘爐就會(huì)產(chǎn)生膠氣泡甚至膠開裂。為此，從現(xiàn)場加料間的密封膠桶里取樣，在電泳試板上分別刮涂2.5mm～3mm厚的膠，在實(shí)驗(yàn)室烘干箱中經(jīng)過145℃，20分鐘的烘烤后，觀察試板外觀，表面無氣泡和開裂，結(jié)果詳見表1。由表1結(jié)論可知：焊縫密封膠材料因素不是導(dǎo)致頂蓋膠開裂產(chǎn)生的原因。

3.2 輸膠系統(tǒng)因素影響分析

由上述膠開裂常見原因（2）可知，若輸膠系統(tǒng)混入空氣在膠管路里，密封膠涂布后經(jīng)過烘爐就會(huì)產(chǎn)生膠氣泡甚至膠開裂。為此，從生產(chǎn)現(xiàn)場膠槍出口取樣，在電泳板上分別涂直徑為2.5mm～3mm膠條，在實(shí)驗(yàn)室烘干箱中經(jīng)過145℃，20分鐘的烘烤后，觀察試板外觀，表面無氣泡和開裂，結(jié)果詳見表2。由表2結(jié)論可知：輸膠系統(tǒng)因素不是導(dǎo)致頂蓋膠開裂產(chǎn)生的原因。

3.3 車身包邊質(zhì)量因素影響分析

由上述膠開裂常見原因（3）可知，若車身包邊后包邊壓合緊密度不良，涂裝車間涂布焊縫密封膠后包邊內(nèi)部的空氣受熱膨脹產(chǎn)生氣泡，甚至膠開裂。為此，協(xié)調(diào)車身車間工程師查看頂蓋工藝要求，頂蓋與側(cè)圍是通過焊點(diǎn)固定連接的，沒有涂布車身折邊膠。所以頂蓋流水槽區(qū)域不會(huì)殘留空氣。因此，車身包邊質(zhì)量因素不是導(dǎo)致頂蓋膠開裂產(chǎn)生的原因。

3.4 密封膠滯留時(shí)間因素影響分析

由上述膠開裂常見原因（4）可知，若焊縫密封膠施工完成后濕膠長時(shí)間滯留在生產(chǎn)線上不烘烤或者濕膠烘烤后長時(shí)間滯留生產(chǎn)線再次經(jīng)過面漆烘爐烘烤后會(huì)出現(xiàn)膠氣泡甚至膠開裂。為此，收集和整理故障車數(shù)據(jù)，整理如表3：

通過分析表3 數(shù)據(jù)：根據(jù)故障車的車身?xiàng)l碼的追溯車身流轉(zhuǎn)過程，發(fā)現(xiàn)這些頂蓋膠開裂的車身絕大部分是滯留在膠烘爐的車身，特別是膠烘爐一區(qū)二區(qū)里面的車身（膠烘爐按長度分三段，按順序依次稱為膠烘爐一區(qū)、二區(qū)、三區(qū)）。該生產(chǎn)線只有一個(gè)白班次生產(chǎn)10個(gè)小時(shí)，所以，當(dāng)天收班關(guān)閉膠烘爐加熱設(shè)備后，膠烘爐一區(qū)二區(qū)里面的車身由于烘烤時(shí)間不足，膠條沒有完全干透，膠條里的增塑劑等揮發(fā)物未完全揮發(fā)出來，長時(shí)間滯留在膠烘爐里，經(jīng)過第二天開班再次烘烤后就出現(xiàn)膠條開裂。從表3數(shù)據(jù)還發(fā)現(xiàn)周末收班清空了膠烘爐里面的車身后，每周一就不會(huì)出現(xiàn)頂蓋膠開裂現(xiàn)象。因此，密封膠滯留時(shí)間因素是導(dǎo)致頂蓋膠開裂產(chǎn)生的根本原因。

4 解決措施

從表3數(shù)據(jù)可知收班清空膠膠烘爐里面的車身就可以解決頂蓋膠條開裂的問題，但每天收班都清空膠烘爐里面的車身，會(huì)損失當(dāng)天的產(chǎn)量，為此，我們嘗試優(yōu)化膠烘爐的啟停來解決這個(gè)問題，做如下驗(yàn)證：

a）膠烘爐收班時(shí)，膠烘爐提前10分鐘關(guān)燃燒器，正常走線。啟動(dòng)時(shí)膠烘爐推遲10分鐘開燃燒器，膠烘爐按開班時(shí)間走線，等膠烘爐升溫到位才進(jìn)車，驗(yàn)證16天;

b）維修工段記錄滯留在膠烘爐里的車身碼和車身數(shù)量;

c）精修工段記錄頂蓋膠開裂車身碼。

驗(yàn)證結(jié)果：16天時(shí)間累計(jì)膠烘爐滯留車269臺(tái)車無膠開裂車，如表4，開裂率為0%，故優(yōu)化膠烘爐啟停措施有效。自該措施實(shí)施以來半年，再無膠烘爐滯留車頂蓋膠開裂現(xiàn)象出現(xiàn)。

5 結(jié)語

導(dǎo)致焊縫密封膠開裂的原因很多，包括工藝，材料、設(shè)備等因素，同時(shí)膠條質(zhì)量也是各涂裝車間質(zhì)量關(guān)注點(diǎn)之一，另外各個(gè)生產(chǎn)線都有其獨(dú)有的特點(diǎn)，所以在對(duì)膠開裂質(zhì)量問題原因分析與查找過程中要結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際。通過本文也為大家指引了一個(gè)方向，如果出現(xiàn)了膠開裂質(zhì)量缺陷，可以考慮在膠烘爐啟停方面做優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]李居榮.涂裝車身包邊膠氣泡成因分析.上海涂料 1009-1696（2016）06-0044-03.

[2]章新國，鄧烈雄，廖章龍.淺談涂裝裙邊膠泵空打造成的顆粒問題解決.時(shí)代汽車.