汽车门盖PVC气泡的优化和预防

赖番结

（一汽-大众汽车有限公司，广东 佛山 528000）

引言

PVC胶作为车身开闭件的密封胶，主要是在保证防腐性能的前提下，达到表面美观的要求，也就是说在烘干后PVC胶不应在表面产生气泡。但实际上在汽车生产过程中，门盖折边区域的 PVC胶比较容易产生气泡，影响整车的外观质量，一旦气泡破裂后甚至会影响防腐性能[1]。所以对影响门盖气泡产生的要素进行分析优化并在过程中控制稳定性显得尤为重要。

1 PVC气泡影响要素分析

车身开闭件PVC气泡的产生原因有两种：（1）PVC涂料中的水分引起的气泡；（2）在PVC胶烘干过程中由于开闭件折边内部有气体而顶出的气泡，缺陷如图 1。在批量的生产过程中，第二种是主要原因[2]。根据气泡的产生机理：在折边区域局部存在空腔区域，在高温烘烤过程中气体膨胀局部形成高压顶出气泡，甚至破裂[3]。所以避免气泡产生的关键点是做到折边胶压合后分布均匀，杜绝在折边的局部区域形成空腔[4]。

图1 气泡缺陷形态

为重点研究涂胶和压合因素对气泡的影响并且最大程度优化细密封气泡，在涂胶及压合开口不变的前提下，开展了烘干炉炉温曲线对气泡影响的研究[5]。对烘干炉的两个升温区域和保温区域进行了不同炉温的组合试验，并跟踪气泡状态，发现较低的炉温曲线对气泡的抑制有利，而且当升温二区比一区温度高，且保温区比二区温度低10°时，气泡的缺陷率最低。

2 结合质量数据系统的气泡优化

气泡缺陷是一个系统的过程问题，而且缺陷呈现的形式和位置也不唯一，在大批量生产过程中如果快速高效地锁定缺陷呈现形式以及具体缺陷位置，是开展涂胶和压合因素优化的前提工作。传统的工作方式是通过人工跟踪车辆并且手动记录缺陷形式，效率低下，而且在量产过程中工厂也难以投入大量的人员成本去跟踪统计。在智造工厂的背景下，结合生产过程的质量数据系统，可以快速收集相关缺陷数据。利用现有的生产工艺及人员配备，通过特定的质量数据系统便可快速地收集缺陷数据，指导相关实验的开展，通过实际生产实验验证的方法找出最佳的涂胶轨迹和压合厚度组合。

在压合厚度不变的情况下，系统的开展了涂胶的因素研究。通过控制涂胶轨迹离外板压合边的距离，研究不同的涂胶模型（图2）下的气泡缺陷状态。

图2

1）当空腔内气体流通时，也就是b面没胶状态，气泡产生少，但是影响折边胶的强度以及影响涂装的生产过程，黄色流淌和漆渣多；2、当空腔内空气处于另一种流通状态时，即b面均匀且不溢胶，气泡缺陷少，强度也合格，对涂装生产过程也没影响，但实验难度大，在批量生产过程中难以保证。3、压合内不形成空腔时，需要使得b面处于溢胶状态，此时气泡缺陷可以接受，但是清胶量特别大，对焊装和涂装的生产过程都有影响。综上，在批量生产过程中，控制方向尽量往第2种情况接近，通过控制生产过程的相关因素保证涂胶的稳定性。

在最优涂胶轨迹情况下研究不同压合厚度和压合均匀性对气泡的影响，在压合厚度为2.2mm、2.5mm、2.7mm三种状态下，经过三轮实验（每种压合厚度均做100台实验车跟踪），发现折边压合厚度为2.7时气泡状态最好。关于压合的均匀性，因为同一个覆盖件是由多个压合镶块压合而成，所以在压合镶块搭接处会存在压合不均的情况，针对此问题，可以通过烧焊和研磨终压合镶块来尽量减少压合不均的情况。

经优化烘干炉温度、涂胶轨迹、压合厚度和压合均匀性后，气泡状态有较大下降，缺陷率从4%下降到0.5%，降低了返修时间，保证质量同时提高生产效率。

3 影响PVC气泡产生的要因过程控制

批量生产过程中，在已有的最优参数前提下，如何控制过程的稳定性尤为重要[6]。气泡是一个系统的过程性问题，影响因素涉及到焊装车间的涂胶、压合等参数以及涂装车间的烘干炉炉温、PVC涂覆厚度等参数。这些影响的参数都需要在生产过程中开展监控，提前监控并预防气泡的波动。在所有的影响因素中，涂胶轨迹的波动因素是最大的，需要对此开展特定的监控并提高监控频次。为此，建立了门盖件的涂胶模型（图3），并制定了每班次进行三次检查的频次，务求最大限度稳定气泡状态。

图3 涂胶监控模型

4 结语

本文对门盖气泡产生的原因和影响因素进行了分析，并结合生产过程质量数据系统分析优化了烘干炉炉温、涂胶轨迹及压合厚度三个主要参数。在优化的基础上，为稳定气泡状态，开展了日常的过程批量监控，对过程的涂胶轨迹、压合厚度及炉温等参数进行监控。针对系统的过程问题，提出既要针对特定参数进行优化，也需要对过程参数开展日常监控的思路，通过问题源头的优化及过程的控制，彻底解决控制此类问题。

参考文献

[1] 曹伟,任孝静,王彦龙.PVc气泡问题的产生及预防控制措施[J].汽车工艺与材料.2015(12)：36-37.

[2] 王辰,张正林,贾庆旭,刘东阳.基于正交试验的汽车门盖PVC气泡多因素分析[J].上海汽车,2017（5）：53-57.

[3] 陈争光,王国耀.浅谈焊装四门两盖包边质量对 PVC气泡的影响[J].工艺设备.2016（12）：78-80.

[4] 杨学岩,林晓泽.PVC胶产生气泡的原因及控制措施[J].汽车工艺与材料.2011（3）：13-16.

[5] 仓传佳.汽车涂装密封胶气泡产生原因分析及改善[J].中国化工贸易.2012（4）：286-287.

[6] 皱凤祥,蒋玲丽,杨昌标,卢友兴.车门密封扁胶气泡的车身控制方法[J].河南科技,2017（1）：69-71.