淺談車身頂蓋焊縫密封膠開裂問題的分析和解決

章新國　鄧烈雄　廖章龍　王印

摘 要：簡單介紹了汽車焊縫密封膠性能和參數，探討了焊縫密封膠開裂的原因，論述了通過優化密封膠烘爐的啟停解決汽車車身頂蓋焊縫密封膠開裂的質量缺陷問題。

關鍵詞：焊縫密封膠 膠開裂 車身頂蓋

The Analysis and Solution of Cracking Problem of Weld Sealant of Body Roof

Zhang Xinguo Deng Liexiong Liao Zhanglong Wang Yin

Abstract：This article briefly introduces the properties and parameters of automobile weld sealant， discusses the causes of cracking of weld sealant， and the solution of cracking problem of weld sealant of automobile body roof by optimizing the starting and stopping of the sealant oven.

Key words：weld sealant， the cracking of sealant， roof panel

1 引言

焊縫密封膠是由聚氯乙烯樹脂、增塑劑、填充劑、觸變劑、穩定劑等構成的高固體份、白色粘稠狀物質。固體份一般大于90%。焊縫密封膠通常施工位置為車身四門兩蓋折邊處，車身頂蓋，焊縫處等，主要起到密封，防水等作用。目前國內主機廠多采用人工擠涂方式或刷涂方式進行施工，極少數主機廠使用機器人施工。焊縫密封膠通常粘度較高，在堆積一定的厚度時不流淌，而且能保持棱角，經過加熱塑化后外觀細膩、平整、無裂紋及顯著變色現象，且需與油漆等有良好的配套性。焊縫密封膠起泡甚至開裂一直是涂裝車間密封膠主要質量缺陷，因膠起泡和膠開裂會削弱和破壞其密封性能，同時降低了膠條的美觀度。

某汽車整機廠涂裝車間車身頂蓋兩側流水槽區域焊縫密封膠經膠烘爐烘干后出現膠開裂現象，如下圖1所示。每天出現5～10臺該問題故障車，膠開裂會破壞膠條的密封性能，且車身頂蓋區域對防水要求比較高，因此，急需解決該問題。

本文主要針對此質量問題，分析產生的根本原因，并制定具體解決措施。

2 焊縫密封膠起泡和開裂常見原因分析

若焊縫密封膠中混入空氣、水分或其它雜質后，在烘烤過程中溫度升高，空氣或水分從膠條排出的過程中就易產生氣泡。氣泡在密封膠表面如凸起的小疙瘩（如圖2），嚴重的會開裂（如圖3），導致膠條表面不光滑、不平整，美觀性差，并且會影響膠條的力學性能，降低附著力，膠條易磨損，影響其密封效果。

產生膠氣泡和開裂常見原因如下：

（1）焊縫密封膠材料質量因素影響

焊縫密封膠生產廠家在產品生產過程中抽真空不徹底，會導致空氣殘留在密封膠中。一般焊縫密封涂料生產廠家都有嚴格的抽真空措施，原材料本身含有空氣的概率較小，但是也不能完全保證每一批次的物料都100%合格。

（2）輸膠系統因素影響

一般汽車涂裝車間采用集中供膠二次增壓的輸膠系統，這套輸膠系統包括膠桶，壓盤，增壓泵，膠管路等組成。日常生產過程中，若換膠不及時、換膠排氣不徹底等原因會造成輸膠系統混入空氣，導致空氣殘留在焊縫密封膠里，最終會引起密封膠條內存在很細小氣泡，經烘烤后形成膠氣泡，甚至膠開裂。

（3）車身包邊質量因素影響

車身折邊膠涂布后再包邊后包邊壓合緊密度不良，涂裝車間涂布焊縫密封膠后包邊內部的空氣受熱膨脹產生氣泡，甚至膠開裂。如下圖4示意圖。

1、密封膠滯留時間因素影響

焊縫密封膠涂布車身后滯留在生產線，即濕膠狀態下長時間不烘烤（通常是滯留時間超過48小時）、或者烘烤后長時間滯留在生產線上，由于環境溫度和濕度較大（尤其是夏季），再烘烤時會出現吸潮起泡甚至產生開裂現象。

3 問題原因分析

3.1 焊縫密封膠材料因素分析

由上述膠開裂常見原因（1）可知，若焊縫密封膠來料中有殘留空氣在里面，密封膠條經過烘爐就會產生膠氣泡甚至膠開裂。為此，從現場加料間的密封膠桶里取樣，在電泳試板上分別刮涂2.5mm～3mm厚的膠，在實驗室烘干箱中經過145℃，20分鐘的烘烤后，觀察試板外觀，表面無氣泡和開裂，結果詳見表1。由表1結論可知：焊縫密封膠材料因素不是導致頂蓋膠開裂產生的原因。

3.2 輸膠系統因素影響分析

由上述膠開裂常見原因（2）可知，若輸膠系統混入空氣在膠管路里，密封膠涂布后經過烘爐就會產生膠氣泡甚至膠開裂。為此，從生產現場膠槍出口取樣，在電泳板上分別涂直徑為2.5mm～3mm膠條，在實驗室烘干箱中經過145℃，20分鐘的烘烤后，觀察試板外觀，表面無氣泡和開裂，結果詳見表2。由表2結論可知：輸膠系統因素不是導致頂蓋膠開裂產生的原因。

3.3 車身包邊質量因素影響分析

由上述膠開裂常見原因（3）可知，若車身包邊后包邊壓合緊密度不良，涂裝車間涂布焊縫密封膠后包邊內部的空氣受熱膨脹產生氣泡，甚至膠開裂。為此，協調車身車間工程師查看頂蓋工藝要求，頂蓋與側圍是通過焊點固定連接的，沒有涂布車身折邊膠。所以頂蓋流水槽區域不會殘留空氣。因此，車身包邊質量因素不是導致頂蓋膠開裂產生的原因。

3.4 密封膠滯留時間因素影響分析

由上述膠開裂常見原因（4）可知，若焊縫密封膠施工完成后濕膠長時間滯留在生產線上不烘烤或者濕膠烘烤后長時間滯留生產線再次經過面漆烘爐烘烤后會出現膠氣泡甚至膠開裂。為此，收集和整理故障車數據，整理如表3：

通過分析表3 數據：根據故障車的車身條碼的追溯車身流轉過程，發現這些頂蓋膠開裂的車身絕大部分是滯留在膠烘爐的車身，特別是膠烘爐一區二區里面的車身（膠烘爐按長度分三段，按順序依次稱為膠烘爐一區、二區、三區）。該生產線只有一個白班次生產10個小時，所以，當天收班關閉膠烘爐加熱設備后，膠烘爐一區二區里面的車身由于烘烤時間不足，膠條沒有完全干透，膠條里的增塑劑等揮發物未完全揮發出來，長時間滯留在膠烘爐里，經過第二天開班再次烘烤后就出現膠條開裂。從表3數據還發現周末收班清空了膠烘爐里面的車身后，每周一就不會出現頂蓋膠開裂現象。因此，密封膠滯留時間因素是導致頂蓋膠開裂產生的根本原因。

4 解決措施

從表3數據可知收班清空膠膠烘爐里面的車身就可以解決頂蓋膠條開裂的問題，但每天收班都清空膠烘爐里面的車身，會損失當天的產量，為此，我們嘗試優化膠烘爐的啟停來解決這個問題，做如下驗證：

a）膠烘爐收班時，膠烘爐提前10分鐘關燃燒器，正常走線。啟動時膠烘爐推遲10分鐘開燃燒器，膠烘爐按開班時間走線，等膠烘爐升溫到位才進車，驗證16天;

b）維修工段記錄滯留在膠烘爐里的車身碼和車身數量;

c）精修工段記錄頂蓋膠開裂車身碼。

驗證結果：16天時間累計膠烘爐滯留車269臺車無膠開裂車，如表4，開裂率為0%，故優化膠烘爐啟停措施有效。自該措施實施以來半年，再無膠烘爐滯留車頂蓋膠開裂現象出現。

5 結語

導致焊縫密封膠開裂的原因很多，包括工藝，材料、設備等因素，同時膠條質量也是各涂裝車間質量關注點之一，另外各個生產線都有其獨有的特點，所以在對膠開裂質量問題原因分析與查找過程中要結合生產現場實際。通過本文也為大家指引了一個方向，如果出現了膠開裂質量缺陷，可以考慮在膠烘爐啟停方面做優化。

參考文獻：

[1]李居榮.涂裝車身包邊膠氣泡成因分析.上海涂料 1009-1696（2016）06-0044-03.

[2]章新國，鄧烈雄，廖章龍.淺談涂裝裙邊膠泵空打造成的顆粒問題解決.時代汽車.