3MTMAcrylic Foam Tape 5363在軌道車輛按鈕開關上的脫膠分析及工藝優化

摘 要：隨著中國軌道交通的發展，越來越多的軌交產品走出國門、走向世界，其中以地鐵門系統最具特點。按鈕開關作為門系統上的關鍵電子產品之一，有控制開、關門的作用，在國外被廣泛采用到門系統上。其中設有盲文的按鈕開關，因充分考慮特殊人群出行，深受國外客戶的青睞。按鈕開關盲文蓋板粘接的可靠性就顯得至關重要，要考慮列車不同的運行環境及各種外界因素，否則就會因為粘接不好，導致盲文蓋板翹邊或者脫落，引起客戶的投訴和不滿。企業不得不進行國外整改返修，耗費巨大的人力物力成本，也為公司帶來巨大的質量損失。針對盲文蓋板出現的粘接問題，對工藝路線進行總結優化，從源頭上解決問題。

關鍵詞：按鈕開關；開關環形蓋板；3MTM Acrylic Foam Tape 5363；粘接；工藝路線優化

中圖分類號：TQ437+.4 文獻標志碼：A文章編號：1001-5922（2023）06-0027-03

Degumming analysis and process optimization of 3MTM Acrylic Foam Tape 5363 on push-button switches for? rail trains

WU Jizhan

（（Nanjing Kangni Mechanical &Electrical Co.，Ltd.，Overseas Business Department，Nanjing 210046，China））

Abstract：With the development of China's rail transit，more and more rail transit products go abroad to the world，among which the subway door system is the most characteristic. Push-button switch，as one of the key electronic products on the door system，has the function of controlling the door opening and closing，and is widely used in the door system in foreign countries.The one equipped with braille push-button switch，because of the full consideration of special people travel，is deeply favored by foreign customers.The reliability of braille cover plate bonding of button switch is very important.Different operating environments and various external factors of trains should be taken into account.Otherwise，the braille cover plate will tip or fall off due to poor bonding，causing customer complaints and dissatisfaction.Enterprises have to carry out overseas rectification and repair，which consumes huge human and material costs，and also brings huge quality loss for the company.Aiming at the bonding problem of braille cover plate，the process route is summarized and optimized to solve the problem from the source.

Key words：push-button switch;switch ring cover;3MTM Acrylic Foam Tape 5363;adhesive；process optimization

盲文按鈕開關的設計形式通常有按鈕開關本體和盲文蓋板2部分組成，其中盲文蓋板是用壓制盲文字樣的環形鋁片構成，盲文蓋板的粘接面自帶 3MTM Acrylic Foam Tape 5363背膠。首先把按鈕開關本體通過螺釘裝配到門板上，然后撕下盲文蓋板背膠的保護紙，將環形盲文蓋板粘貼在按鈕開關上。按鈕開關要適應各種復雜的氣候環境，高溫、高濕、高熱等[1]，所以保證粘接的可靠性顯得至關重要。實際企業在生產流水過程中，粘接工藝只是其中很小的一部分，由于工人素養個體差別的影響、工藝的合理性以及工藝執行情況，都會帶來質量不穩定性，容易導致蓋板脫膠。因此，非常有必要研究這類問題產生的根本原因，并從理論上確認工藝改善方向，最終使此類脫膠問題得以解決并得到穩定控制[2]；盲文按鈕開關如圖1所示。

1 故障分析

盲文按鈕開關應用多個海外項目，門板發到國外客戶現場一段時間之后，屢遭客戶投訴環形盲文蓋板出現脫膠現象，有的脫膠面較大如圖2（a）；有的是局部脫膠如圖2（b）。通過對粘接面及3MTM Acrylic Foam Tape 5363膠帶觀察可以看出，脫開的地方沒有形成初粘接[3-4]。經過驗證分析，粘接失效的根本原因是工藝要求不能滿足粘接需求，工人按照不合理工藝操作就會出現批量脫膠問題。

2 工藝路線

粘接工藝是保證粘接質量的前提，合理的工藝路線可以有效保證粘接質量的可靠性，將對工藝路線進行探究，制定最優的工藝方案。

2.1 膠粘劑的特性

3MTM Acrylic Foam Tape 5363是3MTM丙烯酸泡沫膠帶與深灰色丙烯酸粘合劑泡沫組成，應用與外接部件，表面具有良好的附著力，良好的內力，能保持長期穩定性以及對粘接區域有非常好的適應性好。由于其獨特的粘彈性質，應力在膠帶中被分散從而形成持久的粘接性能[5-6]。3MTM Acrylic Foam Tape 5363的結構[7|8如圖3所示；產品特性信息來源于3M提供的參數說明，具體如表1所示。

2.2 粘接基材判定及表面處理

“水滴試驗”可以作為判斷粘接基材表面是否為粘接友好的指標。在進行測試時，先清潔粘接面表面并用水滴在粘接面上進行觀察，如果看到水滴，具體如圖4（a）所示，代表基材表面難以結合（低表面能）；如果水在流動，具體如圖4（b）所示，可看到一層薄薄的水膜，通常代表基材表面很容易結合（高表面能）。

常見低表面能基材有以下幾類：

（1）聚烯烴（聚乙烯、聚丙烯）；

（2）橡膠（三元乙丙橡膠等）;（3）粉末涂料。

對于低能表面基材，為實現粘接友好的表面可以通過表面處理或使用特殊底涂的方式進行。一般來說，對于每種粘接應用，都需要評估合適的表面處理或底涂。按鈕開關的粘接面為低能表面，這里推薦選用3M 94 Primer底涂[9]。

2.3 溫度影響

粘接溫度（材料和環境空氣溫度）在 18～ 40 ℃，特別是需要避免冷凝的情況，例如膠帶或膠帶部件是從溫度較低的倉庫運送到溫度較高的生產線，此時不能立即實施粘接活動。在使用過程中，外接部件和膠帶必須保證相同的溫度[10-11]。按鈕開關是電子件，不會放在較冷的儲藏室，企業正常的生產線環境溫度也是能滿足粘接要求的。

2.4 壓力

粘接的質量直接取決于膠帶與基材的接觸，短而高的壓力（刮板、加壓輥或特殊的靜壓裝置）可以確保膠帶與粘接表面有效接觸[12]。所需的壓力類型、水平和時間取決于材料本身（薄壁或厚壁等）以及零件的幾何形狀等。針對此款膠帶，3M廠家給出的經驗壓力大約為10～50 N/cm2。

2.5 粘接面清潔

為了充分發揮3MTMAcrylic Foam Tape 5363膠帶的粘接性能，應確保開關本體粘接表面清潔干燥，無灰塵顆粒、油、硅或其他污染。粘接前可以使用干凈、無絨毛、一次性毛巾清潔表面，可以配合使用異丙醇清洗表面，使用異丙醇時注意只能清潔開關本體的粘接面[13]，不能觸碰到其他部位尤其按鈕開關按壓處；否則可能會導致按壓處塑料件開裂，清潔示意圖如圖5所示。

2.6 粘貼方法

緊固螺釘必須施加合理的的擰緊力矩，否則會因為粘接表面變形影響粘接可靠性。盲文蓋板在粘貼前將保護膜取下，不要弄臟或損壞外露的膠膜，勿用手指觸摸膠膜。用雙手在拇指和食指之間對準下部定位銷上，從底部到頂部慢慢對齊，然后粘貼上去，不能重復粘接；如果粘接失誤，需要更換新的粘接蓋板[14]。按壓時間每拇指寬度至少5 s，壓力大約在50 N，72 h后達到最終粘接強度;具體粘接圖示如圖6所示。

3 粘接工藝路線

綜上所述影響粘接的各方面因素，對粘接工藝注意事項進行總結[15]，最終獲得的工藝優化路線：

工具及物料準備→粘接表面清潔（除塵、清潔）→ 粘接表面處理（涂3M94 Primer底涂）→等待底涂晾干→粘接（確保壓力要求）→自然固化（靜置72 h）→質量檢驗。

4 跟蹤驗證結果

對項目工藝優化之后的粘接批次進行跟蹤，在發貨之前對按鈕蓋板粘接進行內部檢驗合格之后出廠；同時與客戶溝通，在客戶收到貨物之后，現場檢查同批次按鈕開關盲文蓋板的粘接效果。客戶反饋采用刀片翹蓋板的方式測試粘接效果良好，在后續的批次中也未再進行類似的投訴，脫膠問題得到根本解決。

5 結語

經分析發現，影響脫膠的主要原因是粘接壓力不足和未進行粘接表面前處理。粘接前涂抹3M94 Primer底涂能起到很好的助粘作用；均勻施加足夠的壓力也至關重要，企業可以設計環形的加壓工裝，可以提高裝配效率。跟蹤項目工藝優化之后的粘接列次，客戶未再投訴脫膠，脫膠問題得到解決。為保證后續批量生產的穩定性，要定期對工人執行工藝情況進行監測，工藝執行不到位可能導致粘接質量不穩定。

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收稿日期：2023-01-29；修回日期：2023-04-30

作者簡介：吳吉展（1991-），男，碩士，研究方向：企業項目質量控制;E-mail：1411889310@qq.com。

引文格式：吳吉展.3MTM Acrylic Foam Tape 5363在軌道車輛按鈕開關上的脫膠分析及工藝優化[J].粘接，2023，50（6）：27-29.