淺談盲窗車盲板區(qū)域PVC起泡機理及對策分析

彭沖　賈帥鋒　李琦

摘 要：文章針對盲窗車盲板區(qū)域PVC密封膠起泡問題，簡單探討了PVC密封膠起泡的類型、典型特點和起泡原因，并進行了原因分析，制定相應(yīng)的改善對策，為其它汽車制造廠提供經(jīng)驗方向。關(guān)鍵詞：盲窗車;起泡;改善對策中圖分類號：U465? 文獻標識碼：A? 文章編號：1671-7988（2020）01-196-03

Abstract： In this paper， aiming at the problem of PVC adhesive foaming in the blind plate area of blind window car， the types， typical characteristics and causes of PVC adhesive foaming are briefly discussed， and the causes are analyzed， and the corresponding improvement measures are formulated to provide experience for other automobile manufacturers.Keywords： Blind window car;Foaming;Improvement measuresCLC NO.： U465 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）01-196-03

1 引言

盲窗車，顧名思義，即是將非必須開窗位置以封板（俗稱盲板）貼合封死的一種車型，以常規(guī)兩廂SUV車為例，將后門、后背門玻璃粘貼位置用盲板焊接在安裝面，取代玻璃而成的車身即為盲窗車。盲窗車因市場定位與普通非盲窗車不同，政策上有一定利好，故而也占據(jù)一定的市場量。大部分汽車制造廠在做盲窗車時，盲板與門一般是一體化沖壓成型，這種制造工藝優(yōu)點是成型效果好，產(chǎn)品外觀優(yōu)良，缺點是模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，通用性差。我司生產(chǎn)盲窗車采用盲板與常規(guī)門進行拼焊的工藝，優(yōu)點是盲窗車與非盲窗車可采用一套模具，減少模具開發(fā)成本，缺點是盲板采用拼焊工藝，拼接縫需要涂抹PVC密封膠來保證密封。盲板區(qū)域拼接縫上PVC密封膠在車身經(jīng)歷烘烤干燥的過程中，表面鼓起形成微小的氣泡，這就導(dǎo)致人工返修成本增加。本文就如何規(guī)避盲板拼接縫區(qū)域PVC密封膠起泡問題，進行簡單探討和分析。

2 PVC密封膠起泡機理分析

PVC（poly vinyl chloride）密封膠是以PVC樹脂為主要組分配合各種添加劑混合而成的一種多成分高分子聚合物，起泡類型主要有以下三種：

2.1 PVC密封膠本身的起泡

這種類型的起泡最典型的特點是起泡位置不固定，且起泡數(shù)量較多，主要原因一般為PVC密封膠在經(jīng)歷烘干爐烘烤過程中因小分子物質(zhì)的揮發(fā)引起的起泡。對PVC密封膠起泡位置用刀片切開之后，可發(fā)現(xiàn)看不到電泳油漆層，起泡空腔周圍有明顯的PVC密封膠存在，氣體來源于PVC密封膠內(nèi)部，且起泡直徑大小相對一致。

2.2 油漆配套性差引起的起泡

這種類型的起泡典型特點為起泡位置為面覆蓋有油漆涂層的區(qū)域，單獨的PVC密封膠區(qū)域表面無起泡。這種起泡現(xiàn)象主要原因一般為PVC密封膠與油漆的配套性差，導(dǎo)致PVC密封膠和油漆的混合涂層在經(jīng)歷烘干爐烘烤過程中發(fā)生反應(yīng)形成起泡現(xiàn)象。將起泡位置用刀片切開之后，可發(fā)現(xiàn)起泡層集中在PVC密封膠與油漆底層交接位置，PVC密封膠內(nèi)部無起泡現(xiàn)象，單獨油漆層內(nèi)部也沒有起泡現(xiàn)象。

2.3 車身結(jié)構(gòu)引起的起泡

這種起泡類型比較典型的特點是起泡位置主要集中在車身需要PVC密封膠密封的鈑金縫隙出現(xiàn)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的位置，比如車身四門兩蓋的拐角區(qū)域。這種起泡現(xiàn)象主要原因一般為車身鈑金縫產(chǎn)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，內(nèi)部空腔氣體排出受阻引起PVC密封膠在烘烤過程中產(chǎn)生起泡現(xiàn)象。盲窗車的盲板區(qū)域拼接縫上PVC密封膠起泡就屬于結(jié)構(gòu)原因引起的起泡，盲板與門框之間打有一條密封膠，然后再通過點焊固定盲板，盲板拼接縫上涂一條PVC密封膠，盲板與門框之間的間隙存在空氣腔形成起泡源，烘烤過程中頂起PVC密封膠形成氣泡，這種類型起泡的原理可以用下圖1簡化的進行示意，圖2表示了實車上常規(guī)的起泡狀態(tài)。

3 改善PVC密封膠起泡對策探析

3.1 改善PVC密封膠本身的起泡

PVC密封膠本身起泡的問題，作為汽車制造廠識別相對比較容易，也很容易實驗驗證，這種類型的起泡需要廠家在產(chǎn)品配方設(shè)計階段，充分調(diào)研產(chǎn)品使用廠家的生產(chǎn)工藝路線，包括并不限于烘干爐烘烤次數(shù)，使用油漆品種的廠家、顏色種類，環(huán)境是否存在保溫，油漆車身生產(chǎn)制造的工藝路線等。在充分知曉客戶的生產(chǎn)條件和工藝路線后，PVC密封膠廠家應(yīng)該嚴格按照汽車制造廠的生產(chǎn)工藝進行配方設(shè)計及實驗優(yōu)化，充分模擬現(xiàn)場實際作業(yè)過程，通過實驗結(jié)果不斷調(diào)整優(yōu)化配方來滿足現(xiàn)場使用要求，同時汽車制造廠在引入PVC密封膠廠家時也需要做充分的通過性驗證，并且要考慮到可能存在的二次過線對PVC密封膠的影響。

3.2 改善油漆配套性差引起的起泡

PVC密封膠與油漆匹配性差引起的起泡，解決途徑需要油漆廠家與PVC密封膠廠家共同進行匹配性驗證，通過產(chǎn)品多方面的配套性實驗可以消除這種影響。汽車制造廠引入PVC密封膠廠家之后，再引入油漆廠家時要油漆廠家根據(jù)確認的PVC密封膠產(chǎn)品進行充分的配套性驗證，常規(guī)流程就是通過取樣PVC密封膠，按照現(xiàn)場工藝路線及工藝參數(shù)進行噴涂油漆，測試各項物理性能或化學(xué)性能是否滿足產(chǎn)品設(shè)計需求，通過多次的模擬現(xiàn)場實驗，不斷優(yōu)化和調(diào)整配方，來滿足現(xiàn)場實際使用需求。反之，汽車制造廠在確認油漆廠家之后，引入PVC密封膠廠家時也要同步要求油漆廠家進行充分性驗證實驗。油漆與PVC密封膠的配套性是否滿足產(chǎn)品設(shè)計需求，實驗結(jié)果一般都由油漆廠家或者有資質(zhì)的第三方檢測中心進行測試，這樣可以從多方面進行評價，并保持穩(wěn)定生產(chǎn)。

3.3 改善車身結(jié)構(gòu)引起的起泡

車身結(jié)構(gòu)變化引起的PVC密封膠起泡現(xiàn)象，相對上述兩項解決過程相對繁瑣，白車身結(jié)構(gòu)因設(shè)計狀態(tài)不能進行較大的改變，只能從PVC密封膠施工應(yīng)用過程中進行改善起泡問題。主要思路為增加排氣通道，減少起泡源。針對我司生產(chǎn)盲窗車，起泡位置集中在盲板上部拼接縫位置，PVC密封膠與結(jié)構(gòu)膠之間形成的空氣腔為主要起泡源，通過盲板安裝方式，分析驗證將結(jié)構(gòu)膠連續(xù)打膠方式優(yōu)化為間斷打膠方式，以增加排氣通道。實驗驗證兩種間斷打膠方式，一種是斷開端部結(jié)構(gòu)膠的打膠作業(yè)，另一種是除了斷開端部結(jié)構(gòu)膠的打膠作業(yè)，中間增加一段結(jié)構(gòu)膠的斷膠打膠作業(yè)，兩種間斷打膠方式的空氣排出機理剖視圖可以用下圖3（斷端部膠）和下圖4（斷端部及中間膠）簡化示意。

從簡化示意圖3以及簡化示意圖4可以看出，三段斷膠結(jié)構(gòu)的空氣排出方式明顯優(yōu)于兩段斷膠方式。按相同思路，我司進行了其它斷膠方式的驗證，比如四段、五段斷膠作業(yè)方式，但是優(yōu)于斷膠數(shù)量過多，引起現(xiàn)場作業(yè)員工作業(yè)節(jié)拍受損，同時膠品粘接強度也受到影響，盲板安裝后易松動，故考慮到整車綜合性能得到保證的前提下，經(jīng)過我司批量測試，三段斷膠方式為最佳方案，按照此方案進行盲窗車生產(chǎn)，盲板區(qū)域PVC密封膠起泡問題得到解決，且盲板安裝后無松動現(xiàn)象。

在我司驗證過程中發(fā)現(xiàn)，車身結(jié)構(gòu)引起的PVC密封膠起泡，另一種起泡源就是盲板粘接時結(jié)構(gòu)膠溢出盲板區(qū)域，在盲板與門鈑金之間的落差處形成外溢膠品雜質(zhì)，在經(jīng)歷電泳線之后形成起泡源。為驗證此現(xiàn)象對PVC密封膠起泡的影響程度，在我司進行PVC密封膠起泡改善過程中專門進行了小批量驗證，10臺車盲板縫隙區(qū)域保持潔凈狀態(tài)，確認無結(jié)構(gòu)

膠雜質(zhì)存留，10臺車盲板縫隙區(qū)域留存部分結(jié)構(gòu)膠，保持殘留狀態(tài)未清理，兩批次車身過線后實車確認狀態(tài)，有結(jié)構(gòu)膠殘留的車身盲板縫隙PVC密封膠起泡嚴重，無結(jié)構(gòu)膠殘留的車身盲板區(qū)域PVC密封膠完整無起泡。究其原因，殘留的結(jié)構(gòu)膠與PVC密封膠因成分、性能差異，之間形成空氣腔無通道排出，導(dǎo)致烘烤過程中形成起泡，故車身結(jié)構(gòu)原因引起的起泡問題除了增加排氣通道外，還需注意縫隙處雜物的清理要徹底。

4 結(jié)語

PVC密封膠起泡問題在每個汽車制造廠都是一個常見現(xiàn)象，嚴重的起泡問題造成返工成本的增加。本文針對盲窗車盲板區(qū)域的PVC起泡問題，簡單探討了起泡的原因和機理，并提供了相應(yīng)的對策分析，以期為其它汽車制造廠類似問題的解決方案提供一些經(jīng)驗參考和思路、方向。