鋁合金車身客車蒙皮接縫處理工藝方法研究

文/韓 利 韓雪芹（安徽安凱汽車股份有限公司）

一、研究背景

隨著客車車身輕量化的不斷推廣，客車制造越來越多地采用鋁合金作為車身材料。蒙皮接縫處理不當(dāng)會(huì)造成明顯的油漆開裂，影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此，如何有效處理鋁合金蒙皮的接縫，降低蒙皮接縫對(duì)后續(xù)油漆工序的影響尤為重要。目前經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐，總結(jié)出四種接縫處理方法，包括原子灰處理法、聚氨酯膠填充法、貼膠帶紙補(bǔ)償法、丟縫處理+打膠處理法等。本文主要從操作方法、優(yōu)點(diǎn)、缺陷及應(yīng)用范圍等幾方面進(jìn)行研究。

二、原子灰處理法

原子灰又稱膩?zhàn)樱怯纱罅康奶畛漕伭稀渲腿軇┙M成的一種粘稠的漿狀涂料，用來填嵌工件表面的凹陷、氣孔、擦傷、接縫等缺陷，干燥打磨后可以獲得均勻平整的表面。根據(jù)不同的用途，原子灰可分為鈑金原子灰、塑料原子灰和幼滑原子灰（快干原子灰）。鑒于鋁合金基材較為敏感，選用合金原子灰作為填嵌鋁合金蒙皮接縫的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品。

操作方法：鋁合金車身蒙皮粘接完成后，整車經(jīng)過高壓沖洗，徹底除去容器的灰塵、油污等；將合金灰主劑及固化劑進(jìn)行攪拌混合，充分?jǐn)嚢杈鶆颍蛊漕伾恢拢旌下蕬?yīng)按其重量比例計(jì)算；原子灰的可用時(shí)間受到溫度和濕度的影響，配制后要在7 ～10min 以內(nèi)使用；嵌油灰必須用刮刀徹底捋平以防泡沫；膩?zhàn)訌氐子不蟛趴梢源蚰?20℃時(shí)，需經(jīng)1h 以上才硬化，雨季及濕度較高時(shí)，原子灰硬化時(shí)間要稍延長(zhǎng))。

原子灰處理法具有灰質(zhì)細(xì)膩、易刮涂、易填平、易打磨、干燥速度快、附著力強(qiáng)、硬度高、不易劃傷、柔韌性好、耐溫變、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

但原子灰及配套固化劑在灌裝后，存在溶劑、樹脂、顏料等成分分離的現(xiàn)象，故在其取出前，需徹底攪拌均勻；一般通過目測(cè)主體灰和固化劑混合后的顏色來判斷其混合比，存在較大的誤差，固化劑較多干燥后就會(huì)開裂，固化劑過少會(huì)難以充分固化干燥，造成后道工序烘烤起泡[1]。

原子灰刮涂工藝對(duì)操作者技能要求較高，需嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作業(yè)。該方法是較為傳統(tǒng)的處理方法，一般適用于較小的接縫（小于5mm）。

三、聚氨酯膠填充法

聚氨酯膠填充法主要借鑒轎車油漆修復(fù)經(jīng)驗(yàn)，主要試驗(yàn)的產(chǎn)品是SikaForce-7818L7 高性能抗下垂風(fēng)電結(jié)構(gòu)膠。該膠為雙組份，采用加成聚合固化機(jī)理，開放時(shí)間約7min，施工時(shí)間約3min。

操作方法：對(duì)鋁合金蒙皮接縫處進(jìn)行清潔，去除蒙皮接縫處毛刺等缺陷；用磨光機(jī)對(duì)接縫兩邊呈45°角打磨，使蒙皮接縫打磨后呈90°開口，深度2～3mm，便于聚氨酯膠的填充；使用專用膠槍自上而下勻速打膠填充，速度約60m/s；靜置7min 后，采用磨光機(jī)將聚氨酯膠溢出的殘膠清除，打磨至要求平整度。

SikaForce-7818L7 高性能抗下垂風(fēng)電結(jié)構(gòu)膠具有優(yōu)異的抗下垂性，作業(yè)難度小；操作時(shí)間和固化時(shí)間短，不影響生產(chǎn)進(jìn)度[2]；強(qiáng)度和模量高，收縮變形小，不會(huì)對(duì)油漆產(chǎn)生明顯的缺陷影響。

其主要缺陷是成本較高，不適合大面積應(yīng)用，可以應(yīng)用在外觀質(zhì)量要求較高部位，適用于較小的接縫（一般小于5mm）。

四、貼膠帶紙?zhí)幚矸?/h2>

鑒于蒙皮接縫處存在振動(dòng)負(fù)荷較大、易開裂、易腐蝕等問題，采用在噴面漆前對(duì)車身蒙皮接縫部位粘貼Tesa-54994 犀牛皮方法進(jìn)行保護(hù)，Tesa-54994 犀牛皮材質(zhì)為聚氨酯薄膜，厚度0.26mm，長(zhǎng)期耐溫80℃、短期耐溫150℃，斷裂延展率4%～5%。

操作方法：在鋁合金車身蒙皮粘接完成后，整車經(jīng)過高壓沖洗徹底除去容器的灰塵、油污等；對(duì)蒙皮接縫處進(jìn)行原子灰填充，操作方法如前述；進(jìn)行車身表面中涂噴涂；在噴過中涂的蒙皮接縫部位粘貼Tesa-54994 犀牛皮材料，并壓實(shí)。

Tesa-54994 犀牛皮噴漆表面保護(hù)膠帶耐高溫，粘接性能強(qiáng)、斷裂延展率較高，抗張性能良好，主要適用于表面永久保護(hù)，防止磨損和刮擦引起的腐蝕、外部沖擊、重負(fù)載和機(jī)械損傷。

Tesa-54994 犀牛皮噴漆表面保護(hù)膠帶粘貼在蒙皮表面易形成較明顯的臺(tái)階，美觀性差，穩(wěn)定性適中，故常用于公交車等對(duì)外觀要求相對(duì)較低場(chǎng)合。

五、丟縫打膠處理法

丟縫打膠處理法是通過優(yōu)化蒙皮接縫結(jié)構(gòu)，采用非掩蓋的工藝方式進(jìn)行處理。需要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上對(duì)骨架結(jié)構(gòu)和蒙皮結(jié)構(gòu)進(jìn)行改動(dòng)，預(yù)留5～10mm 縫隙（同一產(chǎn)品縫隙要統(tǒng)一），通過生產(chǎn)過程控制確保縫隙邊緣蒙皮切口成直線。骨架制作完成后正常進(jìn)行油漆等操作，然后進(jìn)行貼膠帶紙打膠處理。

操作方法：對(duì)客車身骨架結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，在蒙皮接縫位置的矩形管要改為異型管結(jié)構(gòu)，骨架焊接完成后縫隙自動(dòng)形成；對(duì)側(cè)圍蒙皮進(jìn)行粘接，粘接要求蒙皮邊緣不超過預(yù)留縫隙；對(duì)蒙皮后的預(yù)留縫隙處打膠處理。

丟縫處理法屬于非掩蓋問題的方法，進(jìn)行工藝和設(shè)計(jì)改進(jìn)。該方法生產(chǎn)作業(yè)較容易，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)穩(wěn)定性好，準(zhǔn)確度高，比較適合外觀要求不太高的公交車型生產(chǎn)。

由于丟縫處理法屬于擴(kuò)大蒙皮接縫的方法，蒙皮接縫避免不了，外觀上不如整體蒙皮美觀，美觀性相對(duì)較差。

六、結(jié)語(yǔ)

本研究是對(duì)客車鋁合金蒙皮接縫處理方法的探索。目前行業(yè)應(yīng)用較多的是原子灰處理法和丟縫處理法，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)成本、作業(yè)工藝、加工能力等多方面因素選擇一種合適的工藝方法。