王 芳

（一汽—大眾汽車有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130012）

0 引 言

玻璃爆裂通常由以下幾種原因造成，如圖1所示。

1）玻璃受外力沖擊爆裂，存在明顯的沖擊點(diǎn)印記；

2）由缺陷引起的爆裂，如：爆邊、微裂紋、缺口、夾雜物、砂礫、結(jié)石、氣泡等；

3）根據(jù)有關(guān)報(bào)道，玻璃中還有可能存有NiS或其他含鎳化合物，由于冷脹熱縮的特殊化學(xué)特性導(dǎo)致玻璃爆裂。

對(duì)于含鎳化合物造成玻璃爆裂的分析，應(yīng)從缺陷外觀、含鎳化合物的化學(xué)特性、尺寸以及點(diǎn)缺陷在玻璃中的位置等因素綜合考慮，如圖2所示。

車門玻璃從原材料到成品交付，直至客戶使用的過(guò)程見圖3。含鎳化合物引發(fā)玻璃爆裂的潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)在于原片玻璃的生產(chǎn)以及整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的檢測(cè)手段。

玻璃的主要化學(xué)成分為二氧化硅（SiO2）、氧化鈉（Na2O）、氧化鈣（CaO）、氧化鎂（MgO）、氧化鋁（Al2O3）、氧化鐵（Fe2O3）。玻璃原片的生產(chǎn)所需原材料分為生料、輔助原料和熟料。生料的主要原料為硅砂、白云石、石灰石、純堿、芒硝、長(zhǎng)石、鐵粉、碳粉等；生料的輔助原料為澄清劑、還原劑、著色劑、脫色劑、氧化劑、助溶劑；熟料為一定比例的碎玻璃（18%～30%）。

生產(chǎn)過(guò)程存在引入或生成含鎳化合物的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)為：

1）生料鐵粉中可能引入 Cr、Ni、Al等金屬或金屬化合物；

2）熟料玻璃碎片的添加比例、大小及質(zhì)量等級(jí)的控制；

3）原片玻璃生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)原材料中金屬或金屬化合物的檢測(cè)與排除方法；

4）針對(duì)玻璃點(diǎn)缺陷適宜的檢測(cè)與識(shí)別手段。

1 案例數(shù)據(jù)分析

根據(jù)玻璃裝車時(shí)間，自某年10月至次年2月累計(jì)爆裂玻璃數(shù)量130片，涉及7個(gè)車型，其中可以確定玻璃種類的有108片，無(wú)法確認(rèn)的有22片，其中車門玻璃有101片，見表1及圖4。

表1 缺陷數(shù)量統(tǒng)計(jì)

從爆裂數(shù)量與車型關(guān)系圖5中可看出，A，B，C 3個(gè)車型玻璃的爆裂數(shù)量最多，共計(jì)占總數(shù)量的79%，共同點(diǎn)為玻璃原片顏色均為solar green，但玻璃厚度不同。

按車門玻璃裝車位置進(jìn)行分類，如圖6所示，可以看出除后風(fēng)擋比例較低外，前門和后門玻璃分別為42%和36%，比較接近，說(shuō)明與車門玻璃在整車上的裝配位置關(guān)系較小，即案例中爆裂不涉及車門玻璃與整車干涉。

從爆裂數(shù)量與溫度的關(guān)系曲線中可以看出（見圖7），溫度較低或溫度波動(dòng)較大時(shí)，玻璃爆裂的幾率和數(shù)量會(huì)增加。

周 最低 爆裂 周 最低 爆裂溫度/℃ 數(shù)量 溫度/℃ 數(shù)量第45周 -8 0 第1周 -20 0第46周 -12 1 第2周 -23 0第47周 -9 1 第3周 -26 0第48周 -15 3 第4周 -23 7第49周 -13 12 第5周 -20 13第50周 -22 11 第6周 -22 25第51周 -21 14 第7周 -21 23第52周 -21 5 第8周 -17 0

可確定厚度的缺陷玻璃共計(jì) 125片，從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表2與圖8中可看出，3.85 mm和4.85 mm厚度的玻璃共計(jì)占總數(shù)量的 92%，因此，可以判斷爆裂與玻璃厚度有關(guān)。

表2 各車型玻璃厚度分布mm

對(duì)3.85 mm和4.85 mm厚度的車門玻璃在各車型中的爆裂比例進(jìn)行分析（其中各排除 1片無(wú)法確認(rèn)裝車位置）：3.85 mm厚度玻璃共計(jì)65片，涉及6個(gè)車型，其中車型A及車型B占比最多，共計(jì)73%，如圖9；4.85 mm厚度玻璃共計(jì)49片，涉及4個(gè)車型，其中車型A和車型C占比最多，共計(jì)90%，如圖10所示。

根據(jù)爆裂車門玻璃的顏色進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析可看出，如表3與圖11所示。

1）solar green玻璃占總數(shù)量96%，green僅為4%；

2）solar green中3.85 mm和4.85 mm厚度的玻璃占總數(shù)量92%。

因此，3.85 mm和4.85 mm厚度的solar green原片存在問(wèn)題。

表3 各車型玻璃顏色分布

針對(duì)能夠確定厚度的缺陷車門玻璃進(jìn)行原片批次分析和追溯，如圖12所示。

1）3.85 mm的solar green原片的生產(chǎn)批次集中在某年9月和10月。

2）4.85 mm的solar green原片的生產(chǎn)批次集中在某年6月和7月。

2 案例實(shí)驗(yàn)分析

對(duì)爆裂車門玻璃進(jìn)行掃描電鏡分析，確認(rèn)具有含鎳化合物，如圖13所示。對(duì)在制品和庫(kù)存產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)械性能抽樣檢驗(yàn)，確認(rèn)控制批次及范圍。

3 結(jié) 論

針對(duì)文中案例，從以上數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析結(jié)果可以看出：

1）車門玻璃爆裂集中在A，B，C 3個(gè)車型；

2）爆裂與裝車位置無(wú)關(guān)，與車身無(wú)干涉；但與溫度有關(guān)，低溫時(shí)易爆裂；

3）玻璃厚度集中在3.85 mm和4.85 mm；

4）使用的主要原片顏色為solar green；

5）solar green 原片3.85 mm生產(chǎn)日期為某年9月和10月，4.85 mm原片生產(chǎn)日期為某年6月和7月。

從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出，此案例確定為含鎳化合物造成的玻璃爆裂，爆裂形式及原理與有關(guān)報(bào)道相符。后續(xù)工作則通過(guò)綜合信息追溯至原片缺陷生產(chǎn)批次以及目前生產(chǎn)批次的工藝參數(shù)及過(guò)程控制情況，并制定糾正及預(yù)防措施。

推薦控制方法：

針對(duì)該缺陷需要加強(qiáng)過(guò)程中的原材料輸入環(huán)節(jié)、全過(guò)程檢驗(yàn)?zāi)芰Γòz測(cè)設(shè)備精度）以及二次分供方管理能力，推薦的生產(chǎn)控制及檢測(cè)手段如下：

（1）碎玻璃按等級(jí)劃分，并嚴(yán)格按照比例添加；

（2）碎玻璃輸送帶安裝除鐵器以及金屬探測(cè)器；

（3）放大投影檢查；

（4）顯微鏡檢測(cè)；

（5）激光掃描檢測(cè)。

原片或成品玻璃可在發(fā)貨前在低溫條件下存放（例如：冬季在室外）以此作為應(yīng)急措施，促使玻璃爆裂提前發(fā)生在交付前，遏制缺陷外流。