浅谈阻尼胶板的涂装工艺实现

郭雅莉，张 慧 （长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，河北保定 071000）

0 引言

阻尼材料广泛用于汽车行业中，其目的是减少整车振动噪声（NVH）。因为汽车通常由单层或多层的钢板、铝板组成，随着技术的发展，现在虽然也有全塑料车身，但是尚未普及。钢板在汽车行驶过程中会传递振动，这样不仅形成了噪音，而且也让乘客不舒服。为了提高乘客的舒适性，阻尼材料大量应用在四门门板、侧围、顶盖、地板以及轮罩等部位，从而从汽车噪声传递途径上减少振动。阻尼材料在焊装车间、涂装车间和总装车间都有装配，其中由于涂装车间具备烘干工艺，所以传统工艺中在涂装车间的使用量占比较大。常用的阻尼材料有两大类：片状阻尼胶板和液态阻尼涂料，结合汽车开发流程，阐述在各个阶段，涂装片状阻尼胶板的工艺策划、实施和验证等工作，并对典型案例进行分析，供同行参考。

1 品类及主要工艺

片状阻尼胶板的主要成分是沥青、滑石粉、胶粉、云母粉、磁粉等，根据所贴部位的特点，可以很方便地加工成各种形状、厚度不等的阻尼板。阻尼胶板按特性分为自黏型、热熔型和磁性等3种。其中热熔型阻尼胶板主要用于地板水平面上；自黏型阻尼胶板则装在部位不规则或者容易脱落的部位，如轮罩、前围板等处，通过阻尼胶板上的胶与车身钢板连接；而磁性阻尼胶板一般贴在车身垂直面上，通过磁力与车身钢板结合，如四门门板、顶盖内部等部位。

热熔型阻尼胶板一般设计在电泳烘干之后的工位安装，经中涂烘干室、面漆烘干室烘干，熔融固化在车身上；自黏型阻尼胶板可以设计成与热熔型同工位安装，也可以设计成在面漆转总装之前安装；而磁性阻尼胶板则一般在面漆后转总装之前安装，也可以设计成和热熔型阻尼胶板一起安装，视不同的配方而定。总之需要满足在整车行驶过程与车身钢板牢固结合，合为一体，才能起到阻尼减震降噪的作用。

2 在新车型开发各阶段中对阻尼胶板开展的工作

新车型的开发阶段一般分为产品设计阶段、工艺设计阶段、工艺调试和验证阶段以及量产阶段，在这4个阶段中，阻尼胶板分别需要开展的工作有工位设计、形状、数量设计以及工位排布，同时要分析阻尼胶板的可装配性，在调试阶段还需要对个别面漆颜色与阻尼胶板的兼容性以及对整车防腐性能的影响等方面进行验证。具体开展工作如表1所示。

表1 阻尼胶板在新车型开发阶段中的工作清单Table 1 The work list of damping rubber plates in the development stage of new model cars

3 新车型开发阶段的主要任务及典型案例

3.1 产品设计阶段

产品设计阶段需明确阻尼胶板粘贴部位及材质，避免出现材质与安装工位不匹配的情况。如某新车型在开发阶段确定顶盖内板需要粘贴补强胶板，为烘烤型，计划在焊装车间进行粘贴，通过涂装车间电泳烘干后固化。但是在PT 阶段（生产验证阶段），车身经过涂装前处理电泳线以及烘烤时有脱落现象。因此更改为由涂装车间在转总装前粘贴免烘干丁基橡胶防震胶板。但是由于粘贴时离侧围较远，因而要求涂装车间安装胶板必需在车内操作，但涂装车间没有设计可以踩踏车身的工位，容易造成顶盖胶板安装困难，存在粘贴不牢的风险。最后经过协调，在总装车间安装此胶板。这个就是典型的在开发阶段没有定义好粘贴胶板材质和工位的案例。

另外，在新车型开发过程中建议借用现有车型中已有的阻尼片型号，尽可能不开发新件，这样可以避免在生产线上增加新的物料架，造成摆放空间不足，并且避免操作工在操作过程中的误操作以及减少库存。另外考虑到操作性，在设计阻尼胶板时应避免过大，一人安装困难，也不能过小，多次安装，影响工时。

3.2 工艺设计阶段

这个阶段主要是合理安排工位，平衡工时，以及依据工艺性对阻尼胶板进行合理的局部改善，保证粘贴效果。

某车型粘贴地板阻尼胶板处存在凸台结构，由于阻尼胶板粘贴时与凸台之间存在间隙，无法与地板完全贴合，残留空气，经烘烤硬化后，空气无法完全排出，致使阻尼胶板与地板黏接不牢固，对NVH的效果达成造成影响。因此在工艺设计阶段，提出在阻尼胶板的个别部位开工艺切缝（如图1），确保烘烤后与钣金贴合紧密，达到NVH效果。通过这样小小的改善，有效地解决了问题。也避免了对工艺不了解的设计人员，不是开切口而是分解成两片或多片，反而造成工时的增加。

3.3 工艺调试和验证阶段

此阶段主要是对阻尼胶板的试装进行验证，同时也是对粘贴工时和效果进行验证。其中要注意的是阻尼胶板的烘烤温度和时间的验证，由于涂装工艺中的烘干重点针对的是对湿漆膜的烘干，因此阻尼胶板的烘烤时间和温度容易被疏忽，尤其是阻尼胶板所处的位置为内板或地板，往往是烘干温度偏低的部位，因此需要在此阶段，针对阻尼胶板粘贴部位进行炉温测试，保证温度和时间符合阻尼胶板的固化。尤其是地板和轮罩等烘烤温度偏低的部位。

图1 阻尼胶板工艺切口示意图Figure 1 Schematic diagram of process incision in the diagram of damping rubber plate

在此阶段，还需要注意由于阻尼胶板与钢板的特性不同可能导致的缺陷，例如阻尼胶板的热膨胀系数与钢板不同，可能会导致局部钢板变形。如发现某车型门内阻尼胶处有类似冲压印，通过将阻尼胶板更改为锯齿状，以及规范锯齿状为车身X向粘贴，有效解决了问题，如图2 所示。

图2 粘贴阻尼胶板结构要求示意图Figure 2 Schematic diagram of the structural requirement for pasting the damping rubber plate

3.4 量产阶段

量产阶段可以有效针对共线生产车型的横向对比，进行型号合并等降成本工作。另外，由于在量产阶段后，随着每年度的车身颜色流行趋势不同，车身会增加不同的新颜色，那么在新颜色的调试过程中，需要关注新颜色与阻尼胶板的匹配性。虽然阻尼胶板与新颜色不会直接接触，但是阻尼胶板处的钢板与周边钢板的温度等存在差异。例如，某海天蓝颜色，铝粉颗粒偏大，在喷涂时发现，门内板贴阻尼胶板处颜色发白 ，如图3 所示。

图3 车身海天蓝颜色发白区域示意图（图中数据为膜厚数据）Figure 3 Schematic diagram of the car body area where the sky blue color turns to white (the data in the figure is the film thickness data)

经分析，中涂烘烤强冷后，局部温度偏高，导致喷涂金属漆后，溶剂挥发快，铝粉排列异常，局部发白，形成色差。经过调整铝粉漆配方，解决了此问题。这也是需要在新颜色、新车型调试中重点注意的问题。

3.5 其他

以上是在车型开发的各阶段，针对阻尼胶板所开展的工作，对阻尼胶板材质方面的要求不多。其实对阻尼胶板的材料组成也需要投入关注，例如阻尼胶板烘烤后的吸潮性，也影响着整车在行驶过程中的作用，需防止存在因烘烤后吸潮性而造成的钢板生锈的不良后果。在阻尼胶板开发阶段和整车做防腐试验阶段也需要重点关注这一问题。

4 结语

阻尼胶板的应用在涂装工艺中虽然不是一个关键工艺，但是从产品设计阶段到工艺设计和验证等各阶段都涉及到，对整车的舒适性也有影响，因此也需要进行经验沉淀，减少后期变更。另外虽然随着工艺技术的进步，高端乘用车纷纷采用液态喷涂阻尼胶来替代传统的胶板，但是，机器人喷涂液态阻尼胶也存在无法达到的部位，例如开闭件内部等，片状阻尼胶板无法完全被机器人喷涂所替代。因此，需要结合具体的产品造型和NVH需求，合理设计和规划阻尼胶板，减少人工安装成本，达到易安装、低成本的目的。