汽車涂裝PVC密封膠開裂問(wèn)題的分析與防治

蔣榮華，范峰

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汽車涂裝PVC密封膠開裂問(wèn)題的分析與防治

蔣榮華，范峰

（浙江豪情汽車制造有限公司，浙江 臨海 317000）

在汽車涂裝生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，車身焊縫密封主要分為車身焊縫密封和扁膠密封，焊縫密封可應(yīng)用于白車身各部位搭接、包邊而產(chǎn)生的焊縫的密封，扁膠密封主要應(yīng)用與四門兩蓋包邊產(chǎn)生的焊縫搭接密封，扁膠密封相較焊縫密封還具有裝飾性能。然而在汽車生產(chǎn)過(guò)程中，PVC密封膠的開裂不僅影響了汽車的裝飾性能，更降低了車身密封性、降噪隔熱性及耐腐蝕性能，需要在涂裝作業(yè)過(guò)程中進(jìn)行控制、防治。

車身密封；PVC密封膠；密封膠開裂

前言

在汽車涂裝生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，車身焊縫密封主要以提高汽車車身密封性、降噪隔熱性、耐腐蝕性能及美觀性能，以達(dá)到提高車身舒適性和車身縫隙間的耐腐蝕性的目的，提升用戶滿意度。

車身焊縫密封主要分為車身焊縫密封和扁膠密封，焊縫密封可應(yīng)用于白車身各部位搭接、包邊而產(chǎn)生的焊縫的密封，扁膠密封主要應(yīng)用與四門兩蓋包邊產(chǎn)生的焊縫搭接密封，扁膠密封相較焊縫密封還具有裝飾性能。然而在汽車生產(chǎn)過(guò)程中，PVC密封膠的開裂不僅影響了汽車的裝飾性能，更降低了車身密封性、降噪隔熱性及耐腐蝕性能，需要在涂裝作業(yè)過(guò)程中進(jìn)行控制、防治。

1 PVC密封膠及其施工工藝

PVC密封膠是一種聚氯乙烯涂料，其主要成分是聚氯乙烯樹脂和增塑劑，并加入填充料、顏料、附著力促進(jìn)劑、穩(wěn)定劑等添加劑混合而成的一種固體分高達(dá)95%以上的無(wú)溶劑型涂料。

PVC密封膠一般采用手動(dòng)打膠槍和高壓噴射打膠機(jī)進(jìn)行焊縫打膠作業(yè)。手動(dòng)打膠槍作業(yè)主要采用擠涂的方式將槍管內(nèi)的膠涂在車身焊縫上，比較靈活，對(duì)操作技能和工具的要求不高，質(zhì)量也比較容易控制，一般用于極不規(guī)則和難以采用高壓噴射打膠機(jī)作業(yè)的區(qū)域；高壓噴射打膠機(jī)作業(yè)壓力大，可以很容易將車身焊縫的縫隙填滿，密封的可靠性大大提高。高壓噴射打膠機(jī)的一般采用尖嘴膠槍（如圖1）和扁嘴膠槍（如圖2）進(jìn)行作業(yè)，尖嘴膠槍打交作業(yè)主要應(yīng)用于不規(guī)則及帶有夾層焊縫的密封和總裝裝配后外觀不可見部位的密封作業(yè)；扁嘴膠槍一般應(yīng)用于車身四門兩蓋的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、行李箱蓋和車身4個(gè)車門的包邊焊縫的密封作業(yè)，其作業(yè)一次成型，不需在進(jìn)行其他修飾、刷涂等作業(yè)，其除起到包邊部位的密封作業(yè)外，還起到裝飾包邊焊縫的目的。

圖1 尖嘴膠槍槍頭

圖2 扁嘴膠槍槍頭

在車身焊縫進(jìn)行打膠作業(yè)后（手動(dòng)打膠作業(yè)和尖嘴膠槍打膠作業(yè)），一般還需進(jìn)行焊縫密封的修飾和刷涂作業(yè)，修飾一般需要對(duì)焊縫PVC密封膠進(jìn)行刮平、擦凈處理，稱之為細(xì)密封，刷涂作業(yè)只需對(duì)焊縫PVC密封膠進(jìn)行刷平作業(yè)，使之完全覆蓋焊縫即可。最后再對(duì)PVC密封膠進(jìn)行干燥。

密封膠的干燥工藝目前主要有三種模式：直接烘干、半烘干后再烘干、與中涂濕碰濕后再烘干，不管其采用哪種烘干方式，其密封膠的干燥工藝要求最后都不得低于140℃，并保持20min。隨著對(duì)涂裝成本的控制以及節(jié)能環(huán)保的要求，目前密封膠的干燥工藝基本以與中涂濕碰濕后再烘干為主，且該工藝也已非常成熟。

2 PVC密封膠開裂介紹及分析

在生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)品出現(xiàn)PVC密封膠開裂的故障基本均出現(xiàn)在面漆產(chǎn)品干燥后，且開裂部位主要集中在四門兩蓋扁膠部位和細(xì)密封部位，裂紋一般與焊縫搭接位置一致或偏移。

通過(guò)調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，有兩種現(xiàn)象引起了我們的關(guān)注，一是密封膠開裂的部位均是油漆可覆蓋部位的細(xì)密封部位和油漆可覆蓋的四門扁膠部位，二是車身經(jīng)過(guò)庫(kù)存后容易產(chǎn)生。

對(duì)此我們進(jìn)行了針對(duì)性的試驗(yàn)分析驗(yàn)證，通過(guò)PVC密封膠的直接烘干、半烘干后中涂再烘干、與中涂濕碰濕后烘干的三種工藝條件下，結(jié)合密封膠的庫(kù)存進(jìn)行的對(duì)比分析驗(yàn)證，具體結(jié)果如下表1：

表1 PVC密封膠實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比

從上表中我們可以看出，不論何種工藝，當(dāng)中涂后的PVC密封膠庫(kù)存室會(huì)出現(xiàn)膠開裂現(xiàn)象。說(shuō)明目前PVC密封膠作業(yè)的幾種主要工藝與其開裂沒(méi)有必然關(guān)系。

PVC密封膠在此三種作業(yè)條件下的庫(kù)存以及PVC密封膠烘干庫(kù)存后再噴涂中涂而不開裂的現(xiàn)象說(shuō)明，在一定時(shí)間內(nèi)的庫(kù)存PVC密封膠會(huì)出現(xiàn)一定的物理性能差異，為找到問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因，我們針對(duì)庫(kù)存環(huán)境進(jìn)行了試驗(yàn)，具體結(jié)果如下表2：

表2 PVC密封膠開裂實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比

從上表中我們可以看出，當(dāng)中涂后的PVC密封膠存儲(chǔ)條件發(fā)生改變時(shí)，其產(chǎn)生的結(jié)果差異明顯，即在濕度不可控或濕度較大的條件下時(shí)，庫(kù)存后的中涂車身噴涂面漆后會(huì)產(chǎn)生膠開裂的問(wèn)題。

在試驗(yàn)過(guò)程中我們同時(shí)也注意到，在同樣的工藝及試驗(yàn)條件下，被中涂漆覆蓋的密封膠面漆后會(huì)出現(xiàn)膠開裂問(wèn)題，但未被中涂漆覆蓋的密封膠表面漆膜完好，說(shuō)明中涂漆的特性也會(huì)對(duì)密封膠開裂產(chǎn)生影響。

通過(guò)以上各項(xiàng)試驗(yàn)分析表明，中涂后的密封膠長(zhǎng)期暴露在相對(duì)潮濕的環(huán)境中，噴涂面漆后再度烘烤會(huì)導(dǎo)致膠PVC密封膠開裂。中涂后的密封膠經(jīng)干燥后，其所含水分等基本被全部排出，當(dāng)其長(zhǎng)期暴露在空氣中或潮濕的環(huán)境中，中涂漆不能有效的隔離空氣中的水分，空氣中所含的水分部分會(huì)被已經(jīng)干燥的密封膠吸收，而當(dāng)噴涂面漆后密封膠的膨脹系數(shù)會(huì)隨水分的氣化而增大，膨脹的PVC密封膠由高溫向低溫強(qiáng)冷時(shí)，面漆和PVC密封膠遇冷收縮。由于密封膠的作用為密封車身搭接縫隙，縫隙兩邊的密封膠處于兩塊鋼板之上，遇冷收縮時(shí)由于密封膠在兩塊鋼板上附著的影響及收縮率不同的原因，造成密封膠向兩邊拉裂。雖然密封膠的拉升強(qiáng)度較好，但油漆拉升強(qiáng)度較PVC密封膠明顯差異，造成密封膠在高溫膨脹時(shí)，由于油漆未固化，可以被拉升，但一旦烘烤結(jié)束油漆干燥后，密封膠的收縮大于油漆漆膜，密封膠收縮時(shí)會(huì)產(chǎn)生凹陷及向兩邊的拉裂就造成了密封膠的開裂。

當(dāng)密封膠部位未噴涂中涂時(shí)，如車身底板、機(jī)倉(cāng)等用尖嘴膠槍敷涂的部位，密封膠即使受潮，吸收了一定量的水分，由于其沒(méi)有油漆的包裹作用，其水蒸汽也能能有效的被排除，且即使密封膠在強(qiáng)冷時(shí)收縮，也不會(huì)有油漆的拉裂，故其不會(huì)產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。

3 PVC密封膠防治

根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)實(shí)際和原因分析，我們發(fā)現(xiàn)PVC密封膠開裂主要體現(xiàn)在中涂庫(kù)存問(wèn)題上，庫(kù)存時(shí)間短則發(fā)生密封膠概率低，反之則高，為保障生產(chǎn)的正常進(jìn)行，我們對(duì)中涂后的PVC密封膠在戶外、室內(nèi)及水池旁進(jìn)行了開裂的對(duì)比分析試驗(yàn)，具體結(jié)果如下表3：

表3 PVC密封膠開裂條件實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比

通過(guò)以上試驗(yàn)分析表明，在存放不超過(guò)24小時(shí)時(shí)，均不會(huì)開裂，室內(nèi)、戶外不超過(guò)36小時(shí)時(shí)不會(huì)開裂，因此建議在車身不可避免出現(xiàn)庫(kù)存時(shí)，建議不超過(guò)存放36小時(shí)，如已經(jīng)預(yù)見密封膠需要庫(kù)存較長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，建議不要進(jìn)行中涂作業(yè)，可考慮在電泳或密封膠固化后進(jìn)行庫(kù)存（如為PVC密封膠、中涂濕碰濕工藝條件下，密封膠已作業(yè)，則建議直接用中涂烤房對(duì)其烘干后存放）。

當(dāng)個(gè)別庫(kù)存車身因不可抗拒原因?qū)е聨?kù)存超過(guò)36小時(shí)時(shí)（尤其是在空氣濕度較大時(shí)），甚至更長(zhǎng)時(shí)，我們可以將庫(kù)存的車身進(jìn)入烤房進(jìn)行一次預(yù)烘干，將其進(jìn)行一次含水量蒸發(fā)后再進(jìn)行面漆噴涂作業(yè)，以達(dá)到避免密封膠開裂的目的。如果因?yàn)樯a(chǎn)等原因無(wú)法避免中涂后的庫(kù)存，我們可以通過(guò)延長(zhǎng)密封膠降溫過(guò)程時(shí)間（如延長(zhǎng)面漆烤房降溫通道、關(guān)閉面漆強(qiáng)冷室等），放緩其降溫過(guò)程，延長(zhǎng)密封膠等的收縮時(shí)間，減小收縮受力，以達(dá)到減少或避免PVC密封膠開裂的目的。

4 小結(jié)

本實(shí)驗(yàn)分析僅針對(duì)目前某公司生產(chǎn)的PVC密封膠進(jìn)行的對(duì)比試驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)結(jié)論也僅說(shuō)明中涂后的密封膠受潮后，面漆烘干后會(huì)導(dǎo)致膠開裂問(wèn)題產(chǎn)生，不說(shuō)明膠開裂問(wèn)題均是由于受潮原因產(chǎn)生，即：密封膠覆蓋中涂后，已干燥的密封膠受潮會(huì)導(dǎo)致PVC密封膠開裂。

本次試驗(yàn)分析也存在很多不足，部分實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)以極性試驗(yàn)驗(yàn)證，僅能說(shuō)明問(wèn)題，梯次數(shù)據(jù)分析存在不足，在PVC密封膠開裂的防止過(guò)程中，未對(duì)各環(huán)境的溫濕度進(jìn)行對(duì)比，并在各溫濕度環(huán)境中存放的時(shí)間長(zhǎng)度進(jìn)行試驗(yàn)分析。

[1] 管海順.汽車車身焊縫膠在轎車涂裝生產(chǎn)線上的應(yīng)用.

[2] 高文化,張國(guó)忠.轎車車身用PVC涂料施工工藝簡(jiǎn)介.

[3] 張虎.涂裝現(xiàn)場(chǎng)PVC焊縫膠開裂分析與解決辦法.

[4] 王梅豐,王豐萬(wàn).車身立柱焊縫PVC膠開裂、起鼓問(wèn)題的分析與解決.

Analysis and Prevention of Cracking of Automotive Sealing PVC Sealant

Jiang Ronghua, Fan Feng

（Zhejiang Hao Qing Automobile Manufacturing Co., Ltd., Zhejiang Linhai 317000）

In the process of automobile painting production, the body weld seal is mainly divided into body weld seal and flat rubber seal. The weld seal can be applied to the sealing of weld seams caused by overlapping and wrapping of white body parts, flat rubber. The main application of the seal is lap joint sealing with the weld produced by the four-door and two-cover edging. The flat rubber seal has decorative properties compared to the weld seal. However, in the automobile production process, the cracking of the PVC sealant not only affects the decorative performance of the automobile, but also reduces the body sealability, noise reduction and heat insulation resistance, and needs to be controlled and controlled during the painting operation.

Body seal;PVC sealant;The cracking of the sealant

U465

B

1671-7988(2018)21-251-03

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蔣榮華，（1984.1），男，涂裝工藝工程師，就職于吉利汽車臨海公司。主要負(fù)責(zé)涂裝車間的技術(shù)質(zhì)量提升、現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量問(wèn)題攻關(guān)、工藝優(yōu)化及工藝質(zhì)量管理體系的管控及提升以及新車型的工藝驗(yàn)證、品質(zhì)培育及爬產(chǎn)工作，同時(shí)在基建技改方面，負(fù)責(zé)新工廠規(guī)劃及老工廠的工藝優(yōu)化、工藝改善、質(zhì)量提升、節(jié)能降耗、效率提升的策劃及改造工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.21.086