趙建才 姜麗麗 吳定凱 雷德春
摘 要:針對(duì)高溫下車門密封條出現(xiàn)開膠現(xiàn)象,進(jìn)行了密封條受熱伸長(zhǎng)量對(duì)比試驗(yàn),試驗(yàn)表明:開膠嚴(yán)重的密封條受熱伸長(zhǎng)率大于開膠輕的密封條。受熱伸長(zhǎng)或降溫冷縮使得密封條的局部剪切力過(guò)大,再加上鈑金漆面表面能不滿足技術(shù)要求,二方面共同作用,導(dǎo)致了局部開膠現(xiàn)象的發(fā)生。密封條加入玻纖繩,或者提高膠帶與鈑金漆面的粘接力,實(shí)踐證明可以有效控制開膠現(xiàn)象。
關(guān)鍵詞:密封條;開膠;伸長(zhǎng)率;玻纖繩;粘接力
1 引言
2018年4月,某車型車門密封條出現(xiàn)開膠現(xiàn)象,此現(xiàn)象主要出現(xiàn)在南方高溫地區(qū)。通過(guò)售后狀態(tài)監(jiān)測(cè),2018年3月-12月生產(chǎn)的車輛密封條開膠占比60%,2019年1月-8月生產(chǎn)的車輛密封條開膠占比40%。密封條開膠不僅影響外觀,而且容易造成漏風(fēng)、漏水,降低隔音和密封效果。
為研究車門頭道密封條開膠原因,賈妮等人[1]從膠帶粘接性能、膠帶與粘接表面的作用時(shí)間、粘接部件表面能、鈑金尺寸與密封條壓縮力、密封條安裝工藝等5個(gè)方面,對(duì)車門頭道密封條開膠失效進(jìn)行探討,認(rèn)為開膠的主要因素是粘接表面不夠清潔,且膠帶表面受到的壓力不夠。李洪濤[2]對(duì)車門密封條粘接設(shè)備使用過(guò)程中的開膠問(wèn)題進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)棉布在擦拭車門時(shí)一些纖維殘留在車門上,造成密封條開膠現(xiàn)象,而使用酒精棉擦拭車門不存在纖維掉落的問(wèn)題。袁軍[3]從生產(chǎn)工藝過(guò)程進(jìn)行分析,找出密封條脫膠問(wèn)題產(chǎn)生的主要因素。本文針對(duì)高溫下車門密封條出現(xiàn)開膠現(xiàn)象進(jìn)行試驗(yàn)分析,找到問(wèn)題發(fā)生的原因和采取相應(yīng)的控制方法。
2 密封條受熱伸長(zhǎng)量對(duì)比試驗(yàn)
選取開膠現(xiàn)象嚴(yán)重、較重、較輕各一組密封條,在26℃常溫環(huán)境下,截取900mm長(zhǎng)度的密封條放置在實(shí)驗(yàn)氣候箱中,分別加熱至50℃和70℃后放置3小時(shí),然后測(cè)量受熱密封條的長(zhǎng)度。
從表1可以看出:開膠嚴(yán)重的試件1的伸長(zhǎng)率遠(yuǎn)高于開膠較輕的試件3,按整車密封條總長(zhǎng)度為3440mm計(jì)算,70℃環(huán)境下試件1的總變長(zhǎng)量為42mm。
3 密封條開膠現(xiàn)象原因分析
密封條是通過(guò)膠帶粘貼在車門鈑金上的,通過(guò)密封條受熱伸長(zhǎng)量對(duì)比試驗(yàn)可知:密封條在高溫環(huán)境下受熱伸長(zhǎng),而車門鈑金受熱的變化量非常有限,它們之間顯著的伸長(zhǎng)差異,是導(dǎo)致開膠的應(yīng)力來(lái)源之一。
當(dāng)降溫后密封條冷縮到原始長(zhǎng)度,也會(huì)對(duì)貼到車門上的膠帶造成剪切方向的作用力,對(duì)粘結(jié)產(chǎn)生一定程度的負(fù)面影響。
如果受熱伸長(zhǎng)或降溫冷縮導(dǎo)致密封條的局部剪切力過(guò)大,再加上鈑金漆面表面能不滿足技術(shù)要求,很難被膠帶粘結(jié),二方面共同作用,將會(huì)導(dǎo)致局部有開膠現(xiàn)象發(fā)生。
4 密封條開膠現(xiàn)象控制方法
4.1 加入玻纖繩,降低密封條伸長(zhǎng)率
玻璃纖維繩(簡(jiǎn)稱為玻纖繩)經(jīng)特殊工藝編織而成,耐熱性能優(yōu)良,最高使用溫度為600℃,具有高抗張強(qiáng)度及長(zhǎng)度穩(wěn)定性。為了降低密封條的受熱伸長(zhǎng)率,在與膠帶粘結(jié)部位增加直徑為0.5mm的玻纖繩,如圖2所示。經(jīng)過(guò)受熱伸長(zhǎng)量試驗(yàn),加入玻纖繩的密封條加熱至70℃時(shí)的伸長(zhǎng)率為0.68%,與上述開膠較輕的試件3接近一致,裝車后開膠現(xiàn)象不再出現(xiàn)。
4.2 提高膠帶與鈑金漆面的粘接力
目前,車門密封條的粘貼大多采用雙面丙烯酸泡沫膠帶,如果膠帶與鈑金漆面的粘接力不足以抵抗來(lái)自密封條溫度變化時(shí)與車門鈑金的伸長(zhǎng)差異產(chǎn)生的應(yīng)力,將可能造成開膠現(xiàn)象發(fā)生,如圖3所示。
為了提高膠帶與鈑金漆面的粘接力,在實(shí)際生產(chǎn)中,采取以下2種方法:
(1)清擦劑由異丙醇改為Sika205清潔劑,清擦?xí)r開膠位置反復(fù)清擦2次,以提高鈑金漆面的表面能。
(2)鈑金漆面采用底涂工藝,以抵抗來(lái)自密封條溫度變化時(shí)與車門鈑金的伸長(zhǎng)差異產(chǎn)生的應(yīng)力。通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試:底涂區(qū)域粘接效果明顯好于無(wú)底涂區(qū)域。
5 結(jié)論
針對(duì)高溫下車門密封條出現(xiàn)開膠現(xiàn)象進(jìn)行了試驗(yàn)分析,結(jié)果表明:開膠嚴(yán)重的密封條受熱伸長(zhǎng)率大于開膠輕的密封條。
受熱伸長(zhǎng)或降溫冷縮導(dǎo)致密封條的局部剪切力過(guò)大,再加上鈑金漆面表面能不滿足技術(shù)要求,很難被膠帶粘結(jié),二方面共同作用,將會(huì)導(dǎo)致局部有開膠現(xiàn)象發(fā)生。
加入玻纖繩,降低密封條伸長(zhǎng)率,或者提高膠帶與鈑金漆面的粘接力,可以有效控制密封條的開膠現(xiàn)象。
參考文獻(xiàn):
[1]賈妮,陳曉鋒,呂均益等.門頭道密封用3M壓敏膠粘帶脫膠分析[J].失效分析與預(yù)防,2019,14(2):119-123.
[2]李洪濤.車門密封條粘接開膠問(wèn)題解決[J]. 汽車零部件,2016,05:73-75.
[3]袁軍,孫超.汽車密封條脫膠問(wèn)題的分析和研究[J].時(shí)代汽車,2019,12:99-100,103.