型水性阻尼材料在汽車涂裝中的應(yīng)用

劉啟軍

摘要：平順性（NVH）是汽車的重要性能指標(biāo)，為了有效降低車內(nèi)噪聲，一方面要主動(dòng)降低汽車噪聲，如改進(jìn)零部件、加強(qiáng)車身強(qiáng)度等，另一方面還可以使用具有阻尼、密封、吸音和隔音效果的阻尼材料來(lái)提高車身的隔音性能。

關(guān)鍵字：A型水性阻尼材料;汽車涂裝;應(yīng)用;分析;研究

1LASD的性能及施工特點(diǎn)

1.1LASD的阻尼機(jī)制

阻尼是一種阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用，將運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化為可以耗散的能量。阻尼性能決定了損耗因子，損耗因子隨交變應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力和環(huán)境溫度的頻率而變化，其中溫度影響最大。

1.2材料構(gòu)造

雖然LASD和PVC（聚氯乙烯）依賴高壓無(wú)氣噴涂，但LASD在施工應(yīng)用性能優(yōu)于車身密封材料PVC，最明顯的是垂直平面機(jī)器人施工：LASD涂層厚度超過(guò)5mm平面不會(huì)起泡，在垂直平面和屋頂4mm以上不會(huì)下落。LASD的施工溫度與PVC相似。最佳施工溫度為25～35℃，烘烤條件為130～170℃。但是，LASD材料在使用上也有自己的特點(diǎn)：

（1）由于LASD材料暴露在空氣中容易固化，換膠時(shí)材料的開(kāi)啟時(shí)間小于10min，且桶料開(kāi)啟后需要密封，否則長(zhǎng)時(shí)間暴露會(huì)結(jié)皮。工作暫停時(shí)，噴嘴應(yīng)浸泡在水中，否則容易造成噴嘴堵塞。（2）長(zhǎng)時(shí)間高壓下，LASD材料的粘度會(huì)加快，因此當(dāng)生產(chǎn)中斷時(shí)間≥4h時(shí)，管道和機(jī)器人需要泄壓。（3）長(zhǎng)時(shí)間在高溫下，LASD材料的粘度會(huì)加快，因此當(dāng)生產(chǎn)中斷時(shí)間≥45min時(shí)，應(yīng)關(guān)閉機(jī)器人加熱系統(tǒng)，使溫度<30℃。（4）當(dāng)LASD物料消耗量低，物料長(zhǎng)期處于循環(huán)剪切狀態(tài)時(shí)，物料的粘度會(huì)迅速增加，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)循環(huán)管道。（5）LASD為水性材料，應(yīng)避免凍結(jié)，保證溫度≥5℃，否則會(huì)發(fā)生不可逆的故障。（6）不能將廢料或空桶中的廢料回收到新桶中，否則會(huì)帶入氣泡或變硬的殘?jiān)?，造成堵槍。?）潤(rùn)滑材料僅用于局部潤(rùn)滑和保濕，不能與LASD材料混合使用。

2LASD的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1優(yōu)點(diǎn)

LASD相對(duì)于瀝青阻尼墊的優(yōu)點(diǎn)是明顯的，例如流化;機(jī)器人噴涂施工，無(wú)需人工操作;良好的防震隔音效果;減重約30%～50%;減少有害氣體;靈活的模型切換;倉(cāng)儲(chǔ)物流成本低。

2.2缺點(diǎn)

（1）設(shè)備投資高，對(duì)于水性LASD，設(shè)備應(yīng)采用不銹鋼制造;（2）物料運(yùn)輸和儲(chǔ)存溫度要求5～35℃，運(yùn)輸過(guò)程中不能冷凍;（3）干膜易開(kāi)裂、起泡。

3LASD噴涂應(yīng)用維護(hù)

3.1流程管理

因?yàn)樗麄円揽咳斯ASD改變了以往的瀝青阻尼墊鋪設(shè)方式，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人自動(dòng)噴涂作業(yè)方式，質(zhì)檢方式從以往的人工目檢到優(yōu)化機(jī)器人噴涂參數(shù)自動(dòng)監(jiān)控，如監(jiān)測(cè)機(jī)器人噴涂流量，如流量低，自動(dòng)報(bào)警，避免泄漏缺陷。

A.根據(jù)工藝材料和參數(shù)范圍的要求對(duì)LASD材料進(jìn)行監(jiān)控，并在生產(chǎn)前檢查每個(gè)工藝參數(shù)。

B、量產(chǎn)前，啟動(dòng)噴涂機(jī)器人為每個(gè)噴嘴放料，檢查是否有堵塞、分叉等異常情況。

C、每班檢查噴頭水槽的水位，確保噴頭完全浸沒(méi)。

D、根據(jù)工藝要求和設(shè)備特點(diǎn)設(shè)置噴涂參數(shù)。例如噴涂軌道重疊區(qū)域允許拱起，最大干膜厚度不超過(guò)4mm，機(jī)械手噴涂速度200～1200mm/s，流量20～120cc/s，距離機(jī)械槍口距噴涂部位20～50mm，施工溫度一般為25～35℃。

E.lash的烘烤條件為130～170℃。LASD施工后的第一個(gè)烘房（多為PVC烘房）應(yīng)特別注意。此過(guò)程中的體溫不應(yīng)超過(guò)170℃，否則干燥后可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的開(kāi)裂（直至基材開(kāi)裂）。

3.2設(shè)備監(jiān)控

噴涂設(shè)備主要包括定量送料器、驅(qū)動(dòng)控制裝置、噴槍、電氣控制、視覺(jué)系統(tǒng)等組成。加料器采用雙加料器設(shè)計(jì)，可以產(chǎn)生連續(xù)的物料流，這種布置方式，一個(gè)活塞同時(shí)運(yùn)行，第二個(gè)活塞用于加載或加壓，通過(guò)設(shè)置車輛的序列號(hào)、配方、原料數(shù)量、噴涂配料器的機(jī)器人規(guī)則為噴槍提供原料量。成分是基于計(jì)算的。原料的數(shù)量由固定的活塞直徑和伺服電機(jī)的沖程數(shù)決定。自動(dòng)噴槍可用于噴涂LASD和密封材料。優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)料軟管磨損更小，噴涂機(jī)器人的循環(huán)時(shí)間更短。

（一）定量供料器報(bào)警原因分析

A、PC（信號(hào)處理中心）信號(hào)顯示無(wú)壓縮空氣，因?yàn)閴嚎s空氣管路斷開(kāi)。

B、由于噴涂機(jī)器人在噴涂過(guò)程中停止，且噴涂機(jī)器人發(fā)送“打開(kāi)噴槍”信號(hào)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，超過(guò)了最大配料時(shí)間。

C.噴涂配料活塞時(shí)，因噴嘴堵塞或閥門未打開(kāi)而超過(guò)最大壓力。檢查原料出口閥門的開(kāi)關(guān)，檢查噴嘴并清洗，檢查閥門的氣源，檢查壓力傳感器功能。

D.充氣活塞噴射到低于最小壓力。原因是進(jìn)料流量太小，氣缸無(wú)法足夠快地填充，從而產(chǎn)生“真空”。進(jìn)料閥未打開(kāi)，供應(yīng)壓力過(guò)低，上游壓力調(diào)節(jié)器未正確調(diào)整或故障，根據(jù)噴涂操作調(diào)整進(jìn)料速度。

E、如果混合失敗，停止噴涂，機(jī)器人將根據(jù)配方規(guī)范阻止混合導(dǎo)致噴涂停止，并查找故障信息描述的原因。

F、機(jī)器人故障，定量給料機(jī)接口通訊故障，可在專用面板上識(shí)別故障信息。

G.上料活塞X不具備切換條件，活塞筒未完成進(jìn)料并提供啟動(dòng)壓力，原因是啟動(dòng)壓力過(guò)低，活塞筒Y的出料量與進(jìn)料速度相比過(guò)大活塞筒X（X、Y代表兩個(gè)不同的活塞）。

（二）溫控報(bào)警原因分析

A、溫控元件已達(dá)到最低報(bào)警溫度，長(zhǎng)時(shí)間冷卻難以噴涂原料。

B、溫控元件已達(dá)到最高報(bào)警溫度，原料溫度過(guò)高，可能在設(shè)備內(nèi)固化。

C、溫度傳感器的探頭斷開(kāi)。出于安全原因，關(guān)閉溫度控制器。

D、當(dāng)噴槍上的溫度傳感器沒(méi)有反應(yīng)時(shí)，噴槍會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，出于安全考慮，噴槍的加熱元件會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。

E、當(dāng)噴槍達(dá)到最高關(guān)閉溫度（上限）時(shí)，噴槍加熱關(guān)閉，定量加熱器停止運(yùn)行。

4結(jié)論

噴涂阻尼材料LASD的應(yīng)用，消除了不同型號(hào)瀝青阻尼墊不能一直使用的局限，在汽車制造、阻尼材料制造（高污染、高能耗）、物流運(yùn)輸業(yè)等行業(yè)。正是由于傳統(tǒng)瀝青阻尼墊的不足，才激發(fā)了技術(shù)創(chuàng)新生產(chǎn)LASD材料。相信LASD或類似材料將越來(lái)越多地應(yīng)用于汽車的大型工業(yè)生產(chǎn)中，淘汰對(duì)環(huán)境有影響的低端材料，同時(shí)高科技自動(dòng)化的廣泛應(yīng)用將將勞動(dòng)力從簡(jiǎn)單的機(jī)械搬運(yùn)和安裝中解放出來(lái)，減少人工操作的質(zhì)量缺陷。

參考文獻(xiàn)

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