門外條雙面膠帶在線黏貼工藝與質(zhì)量控制

摘 要：為了解決雙面膠帶與密封條的脫膠和表面褶皺問題，本文首先分析了雙面膠帶黏貼機理，得出影響膠帶與密封條表面之間黏接強度的主要因素。接著對雙面膠帶與密封條在線黏貼工藝路線進行了研究，密封條預(yù)處理和膠帶黏貼是在線黏貼的關(guān)鍵工藝。最后討論了雙面膠帶在線黏貼質(zhì)量控制點，其中黏貼參數(shù)是保障黏接強度的重要控制點。

關(guān)鍵詞：密封條 雙面膠帶 在線 黏貼工藝 黏貼參數(shù)

汽車門外密封條的設(shè)計要求主要包括：（1）防水、防塵；（2）盡量降低風(fēng)噪；（3）關(guān)門舒適性；（4）良好的外觀。車門密封條與車身連接主要有兩種方式：卡扣連接和膠帶連接（簡稱膠接）?？圻B接時車身鈑金表面沒有清潔要求，需對鈑金進行沖孔，鈑金必須有足夠的強度和防腐要求；卡扣連接適用于手工安裝，投資成本低，但設(shè)計要求復(fù)雜，可能造成外觀缺陷；卡扣連接無法形成連續(xù)黏接，可能導(dǎo)致水或灰塵由縫隙滲入車內(nèi)；卡扣長時間使用后可能發(fā)生松弛、產(chǎn)生異響，關(guān)門舒適性不可調(diào)整，目前只有少部分車型使用。膠接時車身鈑金表面必須清潔，無需對鈑金進行沖孔，鈑金的強度和防腐對連接無影響；膠接間隙控制均勻，可在線安裝，投資成本高；膠接具有黏接連續(xù)性，可實現(xiàn)整體密封，灰塵和水密封效果較好；膠接是連續(xù)黏接，可降低異響，關(guān)門舒適性可在適當(dāng)范圍內(nèi)調(diào)整，目前大部分車型使用[1-2]。

膠接使用最多的是丙烯酸泡棉雙面膠帶（簡稱膠帶），由熱敏層、泡棉層、壓敏層、離型層等組成（如圖1所示），膠帶的熱敏層與密封條黏貼，壓敏層與車身鈑金黏貼。膠帶與密封條的黏貼質(zhì)量問題主要有脫膠和表面褶皺。脫膠問題是一個系統(tǒng)性的問題，影響因素眾多，包括膠帶本身的初黏力，黏合面的表面能及清潔度，充分的浸潤時間和壓緊力以及膠帶安裝后受到的外部剪切力等[3-4]。本文只針對膠帶與密封條在線黏貼工藝及質(zhì)量控制方面進行討論，解決脫膠和表面褶皺問題。

1 膠帶黏貼機理

膠帶與密封條的黏貼機理在于兩種物質(zhì)的分子靠近時，形成化學(xué)鍵（氫氧鍵、伯碳鍵）的難易程度[5]。膠帶與密封條表面之間的化學(xué)鍵形成的難易程度體現(xiàn)于浸潤性，而浸潤性對于黏接力十分重要，容易浸潤的物體表面（高表面能），其黏接性良好，難以浸潤的物體表面（低表面能），其黏接性差。一般用剝離力衡量膠帶與密封條表面之間黏接性，即剝離力越大，黏接性越好。根據(jù)大眾汽車TL52223 標(biāo)準(zhǔn)要求，膠帶與密封條的剝離力≥20N/cm。

膠帶與密封條表面之間的黏接性由初期較低到最終較高，其原因在于膠帶與密封條表面之間接觸面積由小逐漸變大。影響膠帶與密封條表面之間黏接性的主要因素有：（1）黏貼時間：熱敏膠需要一定的時間流動，與密封條緊密結(jié)合。（2）黏貼溫度：合適的溫度可以減低熱敏膠的黏性，促進熱敏膠的流動性，從而促進熱敏膠對密封條的浸潤。（3）黏貼壓力：合適的壓力可以促進熱敏膠的流動性，促進熱敏膠對密封條的浸潤，避免氣泡的產(chǎn)生。（4）表面質(zhì)量：對密封條表面進行清潔，提高膠接強度。

2 膠帶在線黏貼工藝

膠帶在線黏貼工藝路線：密封條準(zhǔn)備—膠帶安裝—密封條預(yù)處理—膠帶黏貼—質(zhì)量檢驗—性能測試—盤卷與儲存。

2.1 密封條準(zhǔn)備

貼膠帶前，先將盤帶密封條解卷，然后逆向轉(zhuǎn)出到緩沖架上，進入滾輪前保持密封條貼膠帶面朝上。

2.2 膠帶安裝

如圖2所示，將膠帶固定在機架上，同時安裝好保護膜回收筒，將去除保護膜的膠帶依次穿過導(dǎo)輪，保證膠帶平整，無皺褶。

2.3 密封條預(yù)處理

為了保證膠帶和密封條之間具有合適的黏貼溫度，需要對密封條進行預(yù)加熱，如圖3所示。預(yù)加熱溫度根據(jù)膠帶和密封條的材料性質(zhì)確定。

為了保持密封條貼膠帶面清潔，不僅要防止密封條接觸地面，同時在密封條預(yù)加熱前，對其貼膠帶面進行清理。

2.4 膠帶黏貼

為了保證膠帶和密封條之間具有適當(dāng)?shù)酿べN時間，需要設(shè)定膠帶的黏貼速度。為了保證膠帶和密封條之間具有適當(dāng)?shù)酿べN壓力，通過壓力氣缸設(shè)定膠帶的黏貼壓力。貼膠帶時，將膠帶的熱敏層膠通過熱風(fēng)槍的高溫?zé)犸L(fēng)吹化后貼于密封條上，如圖4所示。

2.5 質(zhì)量檢驗

貼膠帶過程中要檢驗?zāi)z帶規(guī)格是否合適，膠帶位置是否保持穩(wěn)定，膠帶黏貼是否平整，膠帶與密封條之間貼膠是否牢固、是否有脫膠問題，密封條黏貼膠帶后是否有無明顯變形、表面褶皺（如圖5）等現(xiàn)象。如果有上述現(xiàn)象和問題，及時找出原因進行改正。

2.6 性能測試

為了測試膠帶與密封條的剝離力，根據(jù)大眾汽車TL52223 標(biāo)準(zhǔn)要求，進行常態(tài)剝離測試，如圖6。如果測試的剝離力≥20N/cm，驗證膠帶與密封條黏接強度合格。

2.7 盤卷與儲存

質(zhì)量檢驗和性能測試均合格后，對貼好膠帶密封條進行及時盤卷，如圖7。盤卷時注意拉伸力不要過大，以防止膠帶褶皺。另外。密封條不得露出托盤邊緣，以防止其變形。

對貼好膠帶密封條盤卷后實時儲存，存儲溫度、濕度要滿足膠帶的性能要求，否則可能出現(xiàn)膠帶褶皺現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)膠帶脫膠問題。

3 膠帶在線黏貼質(zhì)量控制點

3.1 黏貼參數(shù)

為了保障密封條與膠帶之間的黏貼強度，需要設(shè)定合理的黏貼速度。大量試驗表明，膠帶的主黏貼速度設(shè)置為13.0m/min，密封條的從牽引速度設(shè)置為11.0m/min，二者具有較好的匹配性，不易出現(xiàn)如圖8所示的脫膠現(xiàn)象。

為了保證膠帶的黏接性，需要設(shè)定合理的黏貼溫度，如熱風(fēng)槍的熱風(fēng)溫度設(shè)定為660℃，在此溫度下熱敏膠與密封條之間具有較強的黏接性。同時還需要設(shè)定合理的膠帶黏貼壓力，一般設(shè)置為20N/cm2，保證熱敏膠與密封條完全黏貼。

3.2 配置高速攝像頭

高速攝像頭實時監(jiān)控膠帶位置狀態(tài)和表面狀態(tài)，如圖9，以確保膠帶位置保持穩(wěn)定，表面平整，沒有褶皺現(xiàn)象。

3.3 合適的滾筒尺寸

盤卷尺寸有嚴(yán)格要求，其內(nèi)徑不小于60cm，高度不大于50cm。因此，盤卷用滾筒尺寸設(shè)計為φ60cm*50cm，如圖10，以避免盤卷底部密封條擠壓形變，同時避免膠帶褶皺。

3.4 配置重塊

為了把膠帶拉直，在兩導(dǎo)軌之間配置重塊，如圖11所示。重塊的質(zhì)量根據(jù)膠帶的拉伸性能確定，以確保膠帶保持一定的張力。

4 結(jié)論

影響膠帶與密封條表面之間黏接性的主要因素有：黏貼時間、黏貼溫度、黏貼壓力、表面質(zhì)量。

雙面膠帶在線黏貼工藝路線：密封條準(zhǔn)備—膠帶安裝—密封條預(yù)處理—膠帶黏貼—質(zhì)量檢驗—性能測試—盤卷與儲存。密封條預(yù)處理和黏貼膠帶是在線黏貼的關(guān)鍵工藝。

雙面膠帶在線黏貼質(zhì)量控制點有黏貼參數(shù)、配置高速攝像頭、合適的滾筒尺寸、配置重塊，其中黏貼參數(shù)是保障黏接強度的重要控制點。

參考文獻：

[1]李磊，毛婷婷，葉賽，等.一種汽車零部件生產(chǎn)過程中自動貼雙面膠裝置[P].中國專利：CN202121919300.1.2022-02-08.

[2]陳曉峰，林秀玲，潘志宏，等.如何提高雙面膠帶在外飾零件的粘接效果[J].上海汽車，2011（09）：50-52.

[3]趙建才，姜麗麗，汪先林.轎車車門橡膠密封條的脫膠原因及解決措施[J].橡膠工業(yè)，2021，68（06）：450-453.

[4]趙福，肖飛，毛虎，等.雙面膠帶粘接性能的影響因素[C].2016年中國汽車工程學(xué)會年會論文集，2016：1511-1513.

[5]張海軍，解永利.VHB雙面膠帶粘接技術(shù)在客車生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].客車技術(shù)，2007（02）：42-45.