车辆门系统中空玻璃起雾分析及优化
2019-03-07王琴刘瑞龙
王琴,刘瑞龙
(南京康尼机电股份有限公司,江苏 南京 210038)
在地铁车辆客室侧门中,窗户通常采用中空玻璃结构。在车辆实际的运营过程中,部分中空玻璃会出现起雾情况。以下内容阐述了中空玻璃起雾可能的成因、后续控制及改进措施,以确保中空玻璃能够达到预期的寿命,不产生起雾失效情况。
1 中空玻璃起雾的通常原因分析
1.1 中空玻璃的密封结构
车门中采用的玻璃密封结构如图1所示。
中空玻璃在运行过程进水起雾,通常的途径是:湿空气——外门板胶——玻璃外胶——玻璃内胶——间隔框(内有干燥剂)。当中空玻璃间隔框内的干燥剂吸水程度达到饱和时,中空玻璃就会出现起雾,中空玻璃间隔框内的干燥剂就会失去原有的作用。
图1 中空玻璃密封结构
1.2 中空玻璃起雾的原因
中空玻璃起雾与很多因素都有关系,主要就是中空玻璃制作相关的材料的质量,还有就是中空玻璃的制作工艺有直接关系。
(1)原因之一:玻璃清洁度不足。中空玻璃生产需要保证玻璃的清洁度,只有保证玻璃的清洁度才能避免玻璃起雾,这是中空玻璃制作的基础环节。中空玻璃的清洁度不足,在玻璃上存在汗液、油渍等都会导致中空玻璃的密封效果不理想,这就有可能导致中空玻璃起雾。所以在中空玻璃的制作中需要保证中空玻璃的清洁,这是密封前需要注意的很重要的意义。玻璃清洁度不足也容易造成质量隐患,这对中空玻璃生产不利。
(2)原因之二:双道密封胶涂胶质量问题。双道密封胶涂胶质量也是影响中空玻璃起雾的因素,双道密封胶涂胶是是用于合片的制作,这是中空玻璃制作的中间环节,为了保证合片的质量就需要保证双道密封胶涂胶的质量。内道丁基胶漏涂、断胶现象和对封口的疏忽等都是影响中空玻璃质量的因素。若是双道密封胶涂胶质量不能满足要求,就会导致中空玻璃失效,还有就是双道密封胶涂胶涂抹的位置和均匀程度等也会影响中空玻璃的质量。双道密封胶涂胶涂抹过薄也会影响中空玻璃的使用,若是双道密封胶涂胶涂抹过薄在中空玻璃使用一段时间后,就有可能会受到外界环境的影响,密封胶可能会出现裂纹等,这就会导致水汽进入双道密封中,中空玻璃就丧失了密封作用。双道密封胶涂胶涂抹后需要有经过7天左右的时间充分的粘接,落实停放的时间不足也会导致中空玻璃雾化。所以在中空玻璃的制作中,需要保证双道密封胶有足够的时间进行粘合,在这个过程中还需要避免搬运、日晒等,避免密封胶丧失作用。若是在双道密封胶停放被破坏,就有可能导致中空玻璃的寿命降低,较短的时间就会出现雾化。
(3)原因之三:干燥剂失效。干燥剂对中空玻璃起雾的影响比较大,在中空玻璃制作中,干燥剂起着决定性作用,干燥剂可以将空气中的水分吸收,而且还能将挥发性的有机溶剂吸附,对于进入中空玻璃的水汽也能有效的吸附。所以在干燥剂的选择方面也需要选择合适的干燥剂进行,保证干燥剂的质量,而且干燥剂需要具有以上功能具有较强的吸附作用,吸附水汽和挥发性有机溶剂。在干燥剂的选择中也许与中空玻璃的玻璃胶结合,避免各自性质的相互影响。干燥剂的选择也需要了解干燥剂的寿命,保证干燥剂能够在有效的时间发挥作用,避免由于干燥剂寿命影响干燥剂的使用,导致中空玻璃起雾。
(4)原因之四:门板窗框外侧密封胶失效。门板窗框外侧密封胶耐候性较差时,受环境温度变化、日晒及风压的作用,并且长期接触酸碱性洗车液,密封胶表面降解会比较严重。当密封胶出现降解后,本体强度和界面性能会丧失,将中空玻璃的双道密封胶直接暴露在外界,洗车液的渗入,加速了中空玻璃双道密封胶的老化,这也是中空玻璃在车辆上长期使用后进水露点的一个主要原因。
2 优化措施
2.1 中空玻璃密封结构优化
(1)增加外道密封胶的宽度。增加中空玻璃寿命最直接有效的办法就是增加玻璃双道密封胶的宽度,以提高玻璃自身的密封性能。现行国家标准GB11944-2012《中空玻璃》中规定,中空玻璃外道密封胶宽度应≥5mm,内道丁基胶层宽度应≥3mm;建议可将内道+外道密封胶的宽度设置为≥12mm。
(2)增加间隔框宽度及增加干燥剂用量。把间隔框的内腔容积增加,增大干燥剂用量。以增长吸水饱和能力达到的时间,也就促进了中空玻璃的寿命增加。
2.2 粘接剂剂材料优化
(1)选用质量更好的双道密封胶组合。内道密封胶目前普遍采用的是丁基胶,老化性能较差,容易受到外界条件的影响而发生老化现象,不能单独使用于中空玻璃边部密封系统,需要外道密封胶提供保护。外道密封胶目前普遍采用的双组份聚硫胶。目前在双道密封胶的组合上,优化的方式是在知名品牌中选择最新的强度和耐候性更好的双道胶组合。
(2)选用吸水干燥性能更好的干燥剂。吸水起直接作用的就是干燥剂,它使空气保持干燥,从而使中空玻璃具有透明保温作用,中空玻璃只能选择吸水后物理形状不发生变化的干燥剂,温升越高的干燥剂才越好,越有利于提高中空玻璃的使用寿命。
(3)选用耐候性更好的门板聚氨酯密封胶。门板外侧的密封胶的耐候性和粘接强度的安全余量,是直接导致二道密封胶是否暴露在外界的根本原因,所以采用耐候性更好,抗撕裂性能更好的单组份聚氨酯胶是解决这个难题的关键,要起到耐候,耐UV,耐洗车液,耐盐雾等多种环境条件,同时本体强度,断裂延伸率,粘接强度俱佳的聚氨酯胶才是门板玻璃外侧密封胶的最佳选择。
2.3 工艺控制措施
在玻璃的清洁中需要选择合适的水源进行清洁,而且在对玻璃的清洁中还需要有专门的清洗机进行操作,对玻璃需要进行多次清洗,最后使用离子活性水冲洗,保证玻璃清洁。
干燥剂在使用前必须控制暴露在空气中的时间,干燥剂的暴露时间需要控制,这就需要有专门的人员进行管理,对暴露的时间需要充分的保证,提升干燥剂的吸附能力,避免将干燥剂暴露过长时间,避免降低干燥剂的吸附能力。选择优秀的封胶设备,确保混胶质量,并且保证足够的密封胶固化时间,以使密封胶充分固化。
3 结语
中空玻璃的使用寿命取决中空玻璃材料选用、加工工艺,同时也受到中空玻璃的安装状况、使用环境因素的影响。改善及控制这些因素,可有效的提高中空玻璃的使用寿命。
另外,现行的国家标准GB11944-2012《中空玻璃》已明确标准使用范围包括交通用中空玻璃,且指出中空玻璃的使用寿命一般不低于15年。