简述降低车身五门一盖处PVC胶泡产生的方案

杨建康，马坚

简述降低车身五门一盖处PVC胶泡产生的方案

杨建康，马坚

（南京金龙客车制造有限公司，江苏 南京 211215）

文章就南京金龙D07盲窗车型车门 PVC 胶泡产生的不良问题，结合现场实际作业情况，从工艺参数、原材料性能、人员操作、钣金材质等方面进行系统分析。结果显示焊装折边胶包边工艺参数不准确及板材包边不贴合是引起PVC胶泡产生的原因。

胶泡；工艺

引言

我司某车型在试制阶段，发现车身五门一罩处在涂装涂覆的焊缝密封胶经加热烘干后，胶线上出现大小不一的凸包，有的凸包已破裂。这不但会影响车门的美观，而且破裂的胶气泡破坏了密封胶条的密封性，降低车门的防腐性能，因此，急需解决密封胶气泡问题。

1 焊装包边/涂装涂胶工艺简述

1.1 焊装包边工艺简述

我司焊装车间五门一盖包边工艺流程主要包括为：五门一盖内外板手工上件→内板涂覆膨胀胶→外板涂布折边胶→包边设备包边。在整个过程中，焊装车间包边效果的好坏，对后续PVC胶过烘烤房后的情况有着直接影响。

1.2 涂装涂胶线工艺简述

我司涂装车间的打胶线作业方式为人工打胶作业。常见胶条气泡位置常存在于机盖内板及四门门框内板位置。

1.3 车门在焊装、涂装的生产流程

车门在焊装、涂装的生产流程如下图1所示：

图1 五门一盖在焊装、涂装的生产流程

注：灰底为焊装工艺，白底为涂装工艺。

2 车身五门一盖部分用胶产品

2.1 关于涂装[1]

（1）PVC焊缝密封胶。PVC焊缝密封胶主要成分为聚氯乙烯，其作用是对于车身焊缝的密封、防腐。

（2）PVC防石击底涂料，主要是以聚氯乙烯糊树脂为主要成分，起到防石击等作用。用于车身上时，需具有优异的耐腐蚀性、耐油性和耐水性，无毒无味。

2.2 关于焊装[1]

（1）折边胶，主要成分为环氧树脂。用于车身五门一盖的包边处及其他所需部位。需具备固化快，粘接强度高的性能要求。

（2）点焊密封胶胶，主要成分为环氧树脂，在焊接前涂敷在钣金搭接处。密封性优良。

（3）膨胀型减振胶，主要成分为合成橡胶，又称发泡胶、隔振胶。主要涂抹在车身左右前门、左右中门等的内板上，粘接粘度好。经高温后膨胀，有效提升整车舒适性，起到碰撞时候的缓冲作用，并且能够减少或者完全取消焊点，提高车身外表美观性。

（4）结构胶，主要成分为环氧树脂，主要用于车身立柱、底板等部位结构粘接。具有高强高韧性特点。经高温固化后可提高车身钢性、抗重创性，并且能够起到减少车身焊点的作用。

（5）补强胶片，为保证车身美观，车身左右侧围和左右前门的外板中部没有进行焊接（无焊点），故此处的外板刚度比较差。所以在焊装车间进行在这些外板的位置粘贴补强胶片，经涂装烘烤后，可以使所粘贴外板的强度得到大幅增强，一般为原强度的6～7倍。

3 PVC胶泡形成机理

产品：PVC焊缝密封胶。

固化时间：30 min；烘烤温度140 ℃；

单位体积的空气从常温1加热到固化温度2时，压强由1 变为了2。由=得（其中为气体体积，为物质的量，为理想气体常数，为绝对温度）[2-3]，可得：

2/1=2/1= (140 + 273.15) / (25 + 273.15) = 1.39。（1和2 分别为常温和140 ℃时的压强）。可见单位体积的空气，在体积不变的情况下从 25 ℃加热至140 ℃时，其压强是原来的1.39倍。

已知水的摩尔质量为18 g/mol，密度为1 g/cm3，理想气体的摩尔体积为22.4 L/mol。假设体积不变的情况下，1 cm3常温（1）的水转化为水蒸气并加热至2（140 ℃）时的压强为3，相对于1 温度的空气压强变化倍数为：

3/1=(32) /(11)= [1/18 × (140 + 273.15)] / [1/(22.4 × 103) × (25 + 273.15)]=1724.44（倍）。

即压强的变化为1 724.44（倍）。

若焊装折边胶包边工艺不理想或包边不贴合紧实，内外板空腔内就会留有空气、水分，当车身被运往涂装车间进行PVC胶打胶作业后，进行烘烤时，残留在内外板空腔内的空气、水分就会受热膨胀溢出，至此PVC胶泡就会产生。PVC胶具体失效模式如下表1所示：

表1 PVC胶具体失效模式

打胶效果包边效果备注 折边胶涂布理想，PVC胶过烘烤效果最好 折边胶过多，产生溢胶，会导致PVC胶过烘烤起皱 折边胶不足，内外板有空腔，PVC过烘烤会产生气泡 折边胶涂布位置不合理，内外板有空腔，导致PVC过烘烤产生气泡

4 PVC胶泡起泡现状

某车型试生产过程中，车身五门一盖处均出现不同程度的PVC胶起泡现象。胶泡如下图2所示；

图2 PVC胶泡

5 PVC胶起泡前期工艺排查分析

5.1 关于涂装打胶设备

涂装打胶设备工况良好，且定期保养维护。密封性优良，设备压力参数都在工艺额定范围内[4-6]。

5.2 关于涂装打胶作业人员操作

打胶作业人员手法熟练，PVC胶打胶直径及走胶速度完全按照工艺指导要求。

5.3 关于钣金材质

发现个别五门一盖外板冲压件的翻边不平整，呈波浪状，此现象会导致包边不良。

5.4 关于焊装五门一盖包边工艺

发现折边胶的涂胶直径、折边胶与外板翻边间距出现异常。且我司生产车型较多，现规定的折边胶涂胶直径、折边胶与外板翻边间距不能满足此车型的包边要求，易使内外板空腔内留有空气、水分。

整改方案前的焊装五门一盖包边工艺参数为：注胶直径：2 mm～3 mm；胶线中心距外板翻边距离6 mm～8 mm。

5.5 关于来料

检查PVC胶及折边胶的生产批次，在合格期限内，且物流运输过程中无异常情况发生。

6 试验整改方案

选取五门一盖各5个外板进行打胶试验，观察外板与内板的合拼情况，且电泳后进行拆解，实际验证并分析折边胶打胶直径、折边胶与外板翻边距离，制定出适合本公司目前生产车型的折边胶粘接工艺参数，使五门一盖达到防腐蚀性、美观、耐久性要求[7-8]。

6.1 验证数据如下表2所示

表２ 五门一罩包边验证数据

前罩外板左/右前门左/中门外板后背门外板 距离/mm贴合结果距离/mm贴合结果距离/mm贴合结果距离/mm贴合结果 Ø4～10很差Ø3～12很差Ø2.5～11很差Ø4～7较差 Ø3～6优秀Ø3～11很差Ø3～12很差Ø3～6优秀 Ø2.5～10较差Ø4～10很差Ø5～11很差Ø4～11很差 Ø3～6优秀Ø3～7良好Ø3～6优秀Ø3～5优秀 Ø3～7优秀Ø3～8良好Ø2.3～7良好Ø3.5～5良好 注：Ø3～5：表示此段注胶直径3 mm，胶线中心距离外板翻边距离5 mm

6.2 试验验证结果

通过实验验证数据得出，增大折边胶注胶直径、缩减胶线中心距外板翻边距离，则五门一罩包边效果呈现良好的包边效果。

6.3 拆解试验

从车门拆解实际拆解中发现，车门折边翻边处若无折边胶覆盖，则会导致此处空气较多，导致后续PVC胶过烘烤后产生胶泡现象。修改后的包边工艺参数（选取中门外板为例）：注胶直径：2.5 mm～3.5 mm，胶线中心距外板翻边距离：4 mm～6 mm。

6.4 改进措施

针对个别五门一盖外板翻边呈波浪状的现状，加强对冲压车间日常作业的质量评审及工艺纪律检查。保证冲压件外板翻边平整、不起皱。

７ 后续解决PVC胶泡的对策

通过验证得到的焊装折边胶包边工艺参数，及时调整焊装包边工艺作业指导书，对焊装包边机进行定期维护保养。并且后期计划在折边胶注胶口加装定位装置，着重保证涂折边胶距离外板翻边的一致性，以此降低PVC胶泡产生的情况。

8 结语

采用折边胶代替五门一盖内外板的连接，固然能够保证门盖美观、平顺，但是也会造成其他异常情况的发生，希望本文能够给汽车制造行业的同事们提供信息参考。

[1] 周一兵.汽车粘接剂密封胶应用手册[M].北京:中国石化出版社, 2003.

[2] 毕超君,华云,贾鹏鹏,等.PVC焊缝密封胶起泡问题的解决[J].电镀与涂饰,2017,36(10):542-544.

[3] 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(03):13-16.

[4] 李中华,赵静谦,王磊.PVC焊缝胶起泡分析及其解决方法[J].上海涂料,2012,50(09):52-54.

[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(04):286-287.

[6] 商智勇,潘晓铭,李玉杰,等.车身折边区域密封胶胶泡问题的分析与优化措施[J].汽车工艺与材料,2017(11):38-43+47.

[7] 昂胜豪,赵雪萍,郭瑜.浅谈PVC焊缝胶起泡、开裂分析及其控制方法[J].汽车实用技术,2018(08):168-170.

[8] 王振忠,李汉,陈曼娟.PVC胶表面起泡问题的解决[J].机械工程师, 2011(03):120-122.

A Brief Introduction to the Scheme of Reducing the Production of PVC Foam at the Five Doors and One Cover of Car Body

YANG Jiankang, MA Jian

( Nanjing Jinlong Bus Manufacturing Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 211215 )

In this paper, the adverse problems of PVC blister in door of Nanjing Jinlong D07 blind window car were analyzed systematically from the aspects of process parameters, raw material performance, personnel operation, sheet metal material and so on. The results showed that the causes of PVC blister were inaccurate welding hemming rubber parameters and plate edge not fitting.

Glue foam;Craft

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.021.044

TQ639.3

A

1671-7988(2021)21-166-03

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杨建康（1993—），男，本科，助理工程师，就职于南京金龙客车制造有限公司，从事汽车车身工艺和新产品开发工作。