軌道交通生產(chǎn)制造過程中粘接特殊過程的確認(rèn)

吳惠惠，魏培欣

（中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司，江蘇 南京 210031）

軌道交通生產(chǎn)制造過程中粘接特殊過程的確認(rèn)

吳惠惠，魏培欣

（中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司，江蘇 南京 210031）

粘接作為一項(xiàng)新工藝、新技術(shù)，在替代焊接、鉚接和螺栓連接等傳統(tǒng)連接方式方面，成為了軌道交通車輛生產(chǎn)制造過程中不可或缺的一種連接方式。對(duì)軌道交通生產(chǎn)制造過程中粘接的優(yōu)缺點(diǎn)以及粘接特殊過程確認(rèn)的流程進(jìn)行闡述具有重要意義，對(duì)粘接過程的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)亦具有一定的借鑒作用。

粘接；特殊過程；確認(rèn)

隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，粘接作為一項(xiàng)新工藝、新技術(shù)，已經(jīng)越來越多地替代焊接、鉚接和螺栓連接等傳統(tǒng)連接方式，成為軌道交通車輛生產(chǎn)制造過程中不可或缺的一種連接方式，如玻璃安裝、地板布安裝等過程均會(huì)涉及到粘接作業(yè)，而粘接結(jié)果的好壞將對(duì)整車質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。

1 粘接的優(yōu)缺點(diǎn)

1.1 粘接的優(yōu)點(diǎn)

和傳統(tǒng)的連接技術(shù)相比，粘接使多種材料的連接成為可能，具有工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉、適用范圍較廣、密封防腐性能較好以及耐疲勞強(qiáng)度較高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)不會(huì)因?yàn)殂@孔而造成基材損傷，其應(yīng)力分布均勻，并能夠?qū)崿F(xiàn)防腐、減震和彌補(bǔ)公差等一體化功能。

1.2 粘接的不足之處

膠粘劑的固化時(shí)間較長(zhǎng)，溫濕度等環(huán)境因素對(duì)粘接效果影響較大，且缺乏無損檢驗(yàn)粘接質(zhì)量的方法；粘接層的抗剝離強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度較低，一般膠粘劑耐熱性不高、抗老化性能較差。因此，對(duì)粘接作業(yè)過程的管控顯得尤為重要。

2 特殊過程的定義

IRIS國際鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中指出：當(dāng)生產(chǎn)和服務(wù)提供的過程輸出不能由后續(xù)的監(jiān)視和測(cè)量加以驗(yàn)證，致使問題在產(chǎn)品投入使用后或服務(wù)已交付后才顯現(xiàn)的過程稱為特殊過程。為了使大家對(duì)軌道交通行業(yè)的特殊過程有一定的了解，歐洲鐵路行業(yè)協(xié)會(huì)在2014年發(fā)布了IRIS指南6，其中對(duì)特殊過程做了進(jìn)一步的說明：在制造或維修時(shí)，由于產(chǎn)品在使用之前、未經(jīng)過破壞性試驗(yàn)分析、不易確定是否合格的過程稱之為特殊過程。因此，粘接過程毫無疑問屬于特殊過程，根據(jù)體系要求，生產(chǎn)制造過程中涉及特殊過程時(shí)應(yīng)在批量生產(chǎn)前開展特殊過程的確認(rèn)工作，以確保各項(xiàng)參數(shù)可用于批量生產(chǎn)。

3 粘接特殊過程確認(rèn)的定義

ISO9000體系中對(duì)確認(rèn)進(jìn)行了定義，即通過提供客觀證據(jù)對(duì)特定的預(yù)期用途或應(yīng)用要求已得到滿足的認(rèn)定，其中確認(rèn)所需的客觀證據(jù)可以是試驗(yàn)結(jié)果或其他形式的確定結(jié)果，確認(rèn)所使用的條件可以是實(shí)際的或者是模擬的。

3.1 粘接特殊過程的確認(rèn)時(shí)機(jī)

確認(rèn)的時(shí)機(jī)是在連續(xù)生產(chǎn)過程發(fā)布前、當(dāng)?shù)谝粋€(gè)代表性產(chǎn)品制造或維修時(shí)而進(jìn)行的。此外，還應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品失效將造成的影響及失效頻次等風(fēng)險(xiǎn)確定一個(gè)適當(dāng)?shù)闹芷谝员銓?duì)粘接過程進(jìn)行定期的再確認(rèn)，再確認(rèn)是為了保證特殊過程持續(xù)滿足要求的過程能力。

3.2 粘接特殊過程的確認(rèn)流程

軌道交通行業(yè)的粘接特殊過程確認(rèn)一般是采用試驗(yàn)方法進(jìn)行的，確認(rèn)流程如圖1所示。

3.2.1 編制粘接特殊過程確認(rèn)方案

粘接特殊過程確認(rèn)方案是整個(gè)確認(rèn)工作的綱領(lǐng)，內(nèi)容包含了粘接過程所需的人、機(jī)、料、法、環(huán)和測(cè)等各生產(chǎn)要素及其要求、粘接樣板的制作數(shù)量及要求、粘接樣板的試驗(yàn)項(xiàng)點(diǎn)及判定合格的標(biāo)準(zhǔn)、粘接過程確認(rèn)的流程及計(jì)劃、樣件的試驗(yàn)及測(cè)試項(xiàng)點(diǎn)以及試驗(yàn)結(jié)果判定合格與否的準(zhǔn)則。

圖1 粘接特殊過程確認(rèn)流程Fig.1 Validation procedure for bonding as special process

3.2.2 按照方案對(duì)各生產(chǎn)要素進(jìn)行確認(rèn)

（a）對(duì)生產(chǎn)過程中的粘接作業(yè)人員資質(zhì)進(jìn)行確認(rèn)，以確保所有人員均具備上崗資質(zhì)并經(jīng)過粘接操作培訓(xùn)；

（b）對(duì)作業(yè)過程所需的注膠機(jī)等設(shè)備工裝工具進(jìn)行確認(rèn)，以確保狀態(tài)良好并滿足生產(chǎn)要求；

（c）對(duì)粘接過程所需的清潔劑、膠等原材料進(jìn)行確認(rèn)，以確保原材料合格；

（d）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的工藝文件進(jìn)行確認(rèn)，以確保文件齊全、有效；

（e）制作粘接樣板前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境進(jìn)行確認(rèn)，以確保溫濕度等環(huán)境滿足文件要求；

（f）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所需的溫濕度儀等各項(xiàng)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行確認(rèn)，以確保測(cè)量?jī)x器的有效性。

上述各要素的確認(rèn)均應(yīng)形成記錄，各要素均滿足要求后方可進(jìn)入后續(xù)的樣板施工。

3.2.3 對(duì)粘接樣板進(jìn)行施工并記錄施工過程

粘接樣板的施工過程需嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書中規(guī)定的作業(yè)流程及作業(yè)參數(shù)進(jìn)行，施工過程中需及時(shí)進(jìn)行過程記錄，記錄內(nèi)容需包含實(shí)際施工過程中的環(huán)境溫濕度、所用物料、實(shí)際作業(yè)過程、作業(yè)時(shí)間和作業(yè)人員等項(xiàng)點(diǎn)。

3.2.4 對(duì)粘接樣板開展試驗(yàn)及測(cè)試

粘接樣板的試驗(yàn)及測(cè)試是整個(gè)特殊過程確認(rèn)流程中非常關(guān)鍵的步驟，軌道交通車輛粘接過程的常見測(cè)試項(xiàng)點(diǎn)為剝離試驗(yàn)，剝離試驗(yàn)的樣板制作尺寸要求如圖2所示，實(shí)際的樣板制作過程如圖3所示。

圖2 粘接樣板的尺寸要求Fig.2 Size requirement of bonding specimen

圖3 樣板的制作過程Fig.3 Making process of bonding specimen

制作完成后的樣板在表1所示的5個(gè)狀態(tài)下進(jìn)行剝離試驗(yàn)，剝離的方法如下：用裁紙刀斜切膠條，切到粘接表面，使用尖嘴鉗夾緊膠條并抽出，受力角度在130°～160°之間，或者用尖嘴鉗夾緊后采用滾壓的方式進(jìn)行剝離，每一段時(shí)間之間應(yīng)留出大約3 s的時(shí)間，然后用裁紙刀切割，試驗(yàn)長(zhǎng)度最少為50 mm。圖4及圖5分別為剝離后的鋁合金樣板及玻璃樣板。

表1 膠條的試驗(yàn)狀態(tài)Tab.1 Testing conditions of specimens

圖4 鋁合金樣板剝離圖Fig.4 Stripping chart of aluminium alloy specimen

圖5 玻璃樣板剝離圖Fig.5 Stripping chart of glass specimen

3.2.5 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)判定試驗(yàn)及測(cè)試結(jié)果是否合格

DVS1618是軌道交通行業(yè)粘接過程中使用較廣泛的標(biāo)準(zhǔn)之一，試驗(yàn)結(jié)果的判定可參照表2中的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。不同的軌道車輛產(chǎn)品需開展的具體試驗(yàn)及測(cè)試項(xiàng)點(diǎn)會(huì)有所不同，應(yīng)根據(jù)粘接需實(shí)現(xiàn)的功能來確定實(shí)際的試驗(yàn)及測(cè)試項(xiàng)點(diǎn)。判定合格的標(biāo)準(zhǔn)通常來自以下幾個(gè)方面：國際標(biāo)準(zhǔn)、國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)以及客戶要求，應(yīng)在前期策劃時(shí)進(jìn)行全面識(shí)別并在確認(rèn)方案中寫明。

3.2.6 編制特殊過程確認(rèn)報(bào)告并歸檔

粘接特殊過程確認(rèn)的內(nèi)容應(yīng)形成書面的確認(rèn)報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容包含參與確認(rèn)的人員、所使用的標(biāo)準(zhǔn)、各生產(chǎn)要素的確認(rèn)過程及結(jié)果、樣件的施工過程及試驗(yàn)結(jié)果以及特殊過程確認(rèn)結(jié)果等最終確認(rèn)報(bào)告應(yīng)根據(jù)各單位的文件管理制度進(jìn)行歸檔管理，歸檔的報(bào)告應(yīng)具有唯一性編號(hào)以確?？勺匪菪?。經(jīng)確認(rèn)合格后的粘接參數(shù)及過程方可用于后續(xù)的批量生產(chǎn)過程中。

表2 試驗(yàn)結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 Criterion requirements of test results

4 結(jié)語

目前，粘接技術(shù)在軌道交通行業(yè)中已得到廣泛應(yīng)用，為了確保實(shí)際批量生產(chǎn)過程中的粘接質(zhì)量可控，批量生產(chǎn)過程中的粘接過程必須進(jìn)行全過程的質(zhì)量控制，并對(duì)環(huán)境、施工參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)控及記錄，以保證實(shí)際施工過程與經(jīng)確認(rèn)合格的過程相一致。隨著膠粘劑的普及使用，德國Frunhofer IFAM與歐洲工業(yè)界、聯(lián)邦鐵路局、德國軌道車輛標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)、德國膠粘劑協(xié)會(huì)、歐洲焊接協(xié)會(huì)和德國焊接協(xié)會(huì)進(jìn)行合作，開發(fā)了DIN6701體系認(rèn)證，大力推進(jìn)了粘接過程的標(biāo)準(zhǔn)化。

[1]IRIS_02版國際鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]ISO 9001:2015[S].

[3]IRIS guideline 6:2014 special processes[S].

Abstract：As the new process and technology instead of the tranditional connection modes, such as welding, riveting and bolted connection, the bonding has already been an indispensable connection mode in the rail vehicle manufacturing.This paper introduced the advantages and disadvantages of bonding in the rail vehicle manufacturing and elaborated the validation procedure for bonding as the special process, which will be of great importance and have certain reference function for the standardized operation of the bonding process.

Key words：bonding; special process; validation

Validation for bonding as special process in rail vehic les manufacturing

WU Hui-hui, WEI Pei-xin
(CRRC Nanjing Puzhen Rolling Stock Co., Ltd., Nanjing, Jiangsu 210031, China)

TG494

A

1001-5922（2017）10-0069-04

2017-03-12

吳惠惠（1986-），女，主要從事質(zhì)量體系等技術(shù)管理工作。E-mail：aihuizx@126.com。