賴番結(jié)

（一汽-大眾汽車有限公司，廣東 佛山 528000）

引言

PVC膠作為車身開閉件的密封膠，主要是在保證防腐性能的前提下，達到表面美觀的要求，也就是說在烘干后PVC膠不應(yīng)在表面產(chǎn)生氣泡。但實際上在汽車生產(chǎn)過程中，門蓋折邊區(qū)域的 PVC膠比較容易產(chǎn)生氣泡，影響整車的外觀質(zhì)量，一旦氣泡破裂后甚至?xí)绊懛栏阅躘1]。所以對影響門蓋氣泡產(chǎn)生的要素進行分析優(yōu)化并在過程中控制穩(wěn)定性顯得尤為重要。

1 PVC氣泡影響要素分析

車身開閉件PVC氣泡的產(chǎn)生原因有兩種：（1）PVC涂料中的水分引起的氣泡；（2）在PVC膠烘干過程中由于開閉件折邊內(nèi)部有氣體而頂出的氣泡，缺陷如圖 1。在批量的生產(chǎn)過程中，第二種是主要原因[2]。根據(jù)氣泡的產(chǎn)生機理：在折邊區(qū)域局部存在空腔區(qū)域，在高溫烘烤過程中氣體膨脹局部形成高壓頂出氣泡，甚至破裂[3]。所以避免氣泡產(chǎn)生的關(guān)鍵點是做到折邊膠壓合后分布均勻，杜絕在折邊的局部區(qū)域形成空腔[4]。

圖1 氣泡缺陷形態(tài)

為重點研究涂膠和壓合因素對氣泡的影響并且最大程度優(yōu)化細密封氣泡，在涂膠及壓合開口不變的前提下，開展了烘干爐爐溫曲線對氣泡影響的研究[5]。對烘干爐的兩個升溫區(qū)域和保溫區(qū)域進行了不同爐溫的組合試驗，并跟蹤氣泡狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)較低的爐溫曲線對氣泡的抑制有利，而且當(dāng)升溫二區(qū)比一區(qū)溫度高，且保溫區(qū)比二區(qū)溫度低10°時，氣泡的缺陷率最低。

2 結(jié)合質(zhì)量數(shù)據(jù)系統(tǒng)的氣泡優(yōu)化

氣泡缺陷是一個系統(tǒng)的過程問題，而且缺陷呈現(xiàn)的形式和位置也不唯一，在大批量生產(chǎn)過程中如果快速高效地鎖定缺陷呈現(xiàn)形式以及具體缺陷位置，是開展涂膠和壓合因素優(yōu)化的前提工作。傳統(tǒng)的工作方式是通過人工跟蹤車輛并且手動記錄缺陷形式，效率低下，而且在量產(chǎn)過程中工廠也難以投入大量的人員成本去跟蹤統(tǒng)計。在智造工廠的背景下，結(jié)合生產(chǎn)過程的質(zhì)量數(shù)據(jù)系統(tǒng)，可以快速收集相關(guān)缺陷數(shù)據(jù)。利用現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝及人員配備，通過特定的質(zhì)量數(shù)據(jù)系統(tǒng)便可快速地收集缺陷數(shù)據(jù)，指導(dǎo)相關(guān)實驗的開展，通過實際生產(chǎn)實驗驗證的方法找出最佳的涂膠軌跡和壓合厚度組合。

在壓合厚度不變的情況下，系統(tǒng)的開展了涂膠的因素研究。通過控制涂膠軌跡離外板壓合邊的距離，研究不同的涂膠模型（圖2）下的氣泡缺陷狀態(tài)。

圖2

1）當(dāng)空腔內(nèi)氣體流通時，也就是b面沒膠狀態(tài)，氣泡產(chǎn)生少，但是影響折邊膠的強度以及影響涂裝的生產(chǎn)過程，黃色流淌和漆渣多；2、當(dāng)空腔內(nèi)空氣處于另一種流通狀態(tài)時，即b面均勻且不溢膠，氣泡缺陷少，強度也合格，對涂裝生產(chǎn)過程也沒影響，但實驗難度大，在批量生產(chǎn)過程中難以保證。3、壓合內(nèi)不形成空腔時，需要使得b面處于溢膠狀態(tài)，此時氣泡缺陷可以接受，但是清膠量特別大，對焊裝和涂裝的生產(chǎn)過程都有影響。綜上，在批量生產(chǎn)過程中，控制方向盡量往第2種情況接近，通過控制生產(chǎn)過程的相關(guān)因素保證涂膠的穩(wěn)定性。

在最優(yōu)涂膠軌跡情況下研究不同壓合厚度和壓合均勻性對氣泡的影響，在壓合厚度為2.2mm、2.5mm、2.7mm三種狀態(tài)下，經(jīng)過三輪實驗（每種壓合厚度均做100臺實驗車跟蹤），發(fā)現(xiàn)折邊壓合厚度為2.7時氣泡狀態(tài)最好。關(guān)于壓合的均勻性，因為同一個覆蓋件是由多個壓合鑲塊壓合而成，所以在壓合鑲塊搭接處會存在壓合不均的情況，針對此問題，可以通過燒焊和研磨終壓合鑲塊來盡量減少壓合不均的情況。

經(jīng)優(yōu)化烘干爐溫度、涂膠軌跡、壓合厚度和壓合均勻性后，氣泡狀態(tài)有較大下降，缺陷率從4%下降到0.5%，降低了返修時間，保證質(zhì)量同時提高生產(chǎn)效率。

3 影響PVC氣泡產(chǎn)生的要因過程控制

批量生產(chǎn)過程中，在已有的最優(yōu)參數(shù)前提下，如何控制過程的穩(wěn)定性尤為重要[6]。氣泡是一個系統(tǒng)的過程性問題，影響因素涉及到焊裝車間的涂膠、壓合等參數(shù)以及涂裝車間的烘干爐爐溫、PVC涂覆厚度等參數(shù)。這些影響的參數(shù)都需要在生產(chǎn)過程中開展監(jiān)控，提前監(jiān)控并預(yù)防氣泡的波動。在所有的影響因素中，涂膠軌跡的波動因素是最大的，需要對此開展特定的監(jiān)控并提高監(jiān)控頻次。為此，建立了門蓋件的涂膠模型（圖3），并制定了每班次進行三次檢查的頻次，務(wù)求最大限度穩(wěn)定氣泡狀態(tài)。

圖3 涂膠監(jiān)控模型

4 結(jié)語

本文對門蓋氣泡產(chǎn)生的原因和影響因素進行了分析，并結(jié)合生產(chǎn)過程質(zhì)量數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析優(yōu)化了烘干爐爐溫、涂膠軌跡及壓合厚度三個主要參數(shù)。在優(yōu)化的基礎(chǔ)上，為穩(wěn)定氣泡狀態(tài)，開展了日常的過程批量監(jiān)控，對過程的涂膠軌跡、壓合厚度及爐溫等參數(shù)進行監(jiān)控。針對系統(tǒng)的過程問題，提出既要針對特定參數(shù)進行優(yōu)化，也需要對過程參數(shù)開展日常監(jiān)控的思路，通過問題源頭的優(yōu)化及過程的控制，徹底解決控制此類問題。

參考文獻

[1] 曹偉,任孝靜,王彥龍.PVc氣泡問題的產(chǎn)生及預(yù)防控制措施[J].汽車工藝與材料.2015(12)：36-37.

[2] 王辰,張正林,賈慶旭,劉東陽.基于正交試驗的汽車門蓋PVC氣泡多因素分析[J].上海汽車,2017（5）：53-57.

[3] 陳爭光,王國耀.淺談焊裝四門兩蓋包邊質(zhì)量對 PVC氣泡的影響[J].工藝設(shè)備.2016（12）：78-80.

[4] 楊學(xué)巖,林曉澤.PVC膠產(chǎn)生氣泡的原因及控制措施[J].汽車工藝與材料.2011（3）：13-16.

[5] 倉傳佳.汽車涂裝密封膠氣泡產(chǎn)生原因分析及改善[J].中國化工貿(mào)易.2012（4）：286-287.

[6] 皺鳳祥,蔣玲麗,楊昌標(biāo),盧友興.車門密封扁膠氣泡的車身控制方法[J].河南科技,2017（1）：69-71.