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摘 要:汽车风挡玻璃的胶粘工艺设计是总装工艺开发过程中很重要的一项涂胶工艺设计内容,本文作者通过自身对实际工作中玻璃涂胶装配工艺过程的了解,从工艺规划阶段和工艺同步实施两个方面对玻璃涂胶工艺开发进行了阐述。
关键词:玻璃涂胶 ;聚氨酯胶;工艺开发
Liu Cuiqiao
(Shaanxi Heavy Duty Automobile Co.,Ltd ShaanxiXi’an 710200)
Abstract:The gluing process design of automobile windshield glass is an important part of gluing process design in the process of general assembly process development.Based on the author’s own understanding of the glass gluing process in actual work,the paper expounds the gluing process development from two aspects of process planning stage and process synchronous implementation.
Keywords:glass glue coating,PU sealants,process development
前言
目前我国汽车产业发展迅猛,竞争日益激烈,随着涂胶工艺水平的稳步提升,当前绝大部分汽车的玻璃都已经使用玻璃胶粘接的工艺进行玻璃的安装,这种结构具有优异的连接强度、减振/密封性能,同时也使得车身外观更加美观。本文根据玻璃涂胶装配过程的实际情况,对涂胶工艺开发进行了部分分析及阐述。
1、胶粘玻璃使用玻璃胶
目前胶粘玻璃使用最广、用量最大的玻璃胶是聚氨酯玻璃胶,为解决单组份玻璃胶干胶时间长,粘接不够牢固,强度有待提高等一些需要提升和优化的地方,选用快干胶。快干胶是一种胶粘剂配合一种快干胶的组合,分别定义其为A胶和B胶。A胶为单组份的聚氨酯玻璃胶,目前手动胶枪使用的支胶有两种,一种使用前需要加热,另一种使用前不需要加热,而自动化/半自动化胶粘玻璃系统胶泵使用的桶装胶在使用前需要加热。B胶是一种用于促进A胶固化的胶剂。使用时A胶和B胶通过静态混合器混合,混合后的胶料通过特定尺寸的三角形喷嘴涂抹。
打胶过程中须保证出胶口整个切面紧贴玻璃表面,出胶口限位紧贴挡风玻璃边沿,匀速移动,确保三角形状的胶体胶型饱满、无断点。断点后接胶时,确保胶与胶接合(5-10)cm,且胶与胶之间不能留有缝隙。打胶须一气呵成,中间不能有停顿,从开始打胶到装配时间不能超过5分钟。玻璃粘接完成后若四周围有多余胶痕、溢胶、流挂的底涂等要及时处理,确保玻璃表面洁净,玻璃四周整洁、美观。
对玻璃胶要求一般为:①高的剪切强度。即使在老化后也仍然能够保持足够的剪切强度,以保证即使在出现意外情况下也能将挡风玻璃与车身牢固地结合,防止驾乘人员被甩出车外。②低拉丝性。考虑到在涂胶作业中,胶型需要迅速被切断,不能污染其他物料,保证接头处的一致性,降低漏雨风险。③高的固化速度。在玻璃被安装到车身上之后,需要迅速固化。因挡风玻璃一般在内饰段进行装配,而一旦下线了会经历如颠簸、淋雨、路试等复杂工况,此时如玻璃胶还未固化则有极大的安全隐患。④切割过的玻璃胶依然具有良好的粘接性。当出现挡风相关的异常时,会需要切割玻璃胶,取下挡风玻璃,处理完毕异常则需重新安装挡风玻璃,此时重新涂的玻璃胶就需要与原被切割过的玻璃胶粘接良好,达到第一次涂胶时一致的粘接效果。
2、清洁、底涂预处理
粘接玻璃之前使用活化剂对玻璃/白车身涂胶区域进行清洁,激活需涂底涂表面,用干净无纺布蘸取少量专用清洁剂,平顺的将粘接区以同一方向擦拭干净,切勿来回拉动擦拭,只擦净一遍,不允许出现断点,清洁宽度要满足要求。清洁剂涂抹等待时间不能超过2小时,若超过2个小时需要重新刷涂清洁剂,等待时需要保护粘接面不受污染。
等活化剂表干之后对玻璃/白车身涂胶区域刷涂底涂剂,为涂/粘玻璃胶做准备,用刷底涂专用海绵蘸取底涂均匀刷于驾驶室本体风挡玻璃粘接区,刷涂时工装应沿驾驶室本体外沿按一个方向刷涂,只能刷涂一次,不允许出现断点,清洁宽度要满足要求。底涂剂涂抹等待时间不能超过8小时,若超过8小时需要重新刷涂一遍清洁剂,不需要刷涂底涂剂。
3、涂胶工艺
①手动涂胶系统。手动涂胶系统是最基础的涂胶系统,一般包含电动/气动胶枪、A胶、B胶,单工位旋转工装台、玻璃储存工装台。需要根据内饰段的工艺布局,以及流水线节拍、胶的固化速度来确定工序排布,一般工艺流程为上料、清洁、风干、底涂、风干、涂胶、装配。投资低,后期维护费用低,但是物料浪费比较大,成本较高,对涂胶人员素质要求比较高,因为打出来的胶的形状会根据枪头的开口形状、人员持枪角度、出胶速度与人员行走速度匹配来改变,胶的轨迹会根据操作者握枪的姿势和行走的速度来改变。
②半自动涂胶系统。半自动涂胶系统主要是为了解决支装玻璃胶的物料浪费、成本较高问题,与手动涂胶系统的区别是:将玻璃胶由支装胶改为胶泵压出桶装胶。整套系统一般包括胶泵、玻璃胶管路、手动胶枪、挡风玻璃工装。相对于手动涂胶来说泵站与涂胶工位的距离不能过长,如果过长,出胶速率及稳定性会受到影响,使用大桶包装玻璃胶会大幅降低物料使用成本。
③全自动涂胶系统。全自动涂胶系统可以解决人工涂胶时人员素养对胶型、涂胶速度的影响,按照机器人抓取形式,一般分为抓取胶枪式和抓取玻璃式,抓取玻璃式涂胶系统包括涂胶系统、供胶系统、电气综合控制系统。其中涂胶系统一般形式为:玻璃识别工位、清洁底涂工位、干燥工位、对中工位、涂胶对中装配工位等。供胶系统标准形式包括:胶泵、计量型齿轮泵、控制单元。整套系统关键是对中机构,自动化程度高,节省人力,装配效率高,一致性及装配精度稳定。
4、胶粘玻璃注意事项及拆卸
①人工涂胶时需要制作专用工装来改善因为人员素质造成的胶型不稳定,轨迹不稳定等问题,装配完成后建议增加补胶工序,填补玻璃与白车身之间缝隙,进一步弥补胶型、轨迹、白车身缺陷等造成的漏水风险。
②清洁剂、底涂剂能确保风窗玻璃聚氨酯胶与油漆板基材的粘接性能,因此一定要按照工艺要求进行刷涂,且要注意底涂剂的保质期,若底涂剂未按要求刷涂或者过保质期可能会出现胶体整体从白车身/玻璃被撕裂的现象,駕驶室本体油漆颜色越浅可能性越高。
③玻璃粘接时对中步骤非常重要,注意对中过程中不能蹭坏胶型,玻璃粘接一次到位,粘接后不允许任意移动玻璃。
④更换玻璃流程:拆卸周边件、割胶、取下玻璃、清理残胶、清洁、底涂、涂胶、装配。
较为严重的玻璃破损部位,可使用胶带从内外侧粘住玻璃,以免拆除过程中玻璃碴脱落,造成仪表台或者漆面件划伤,而且不好清理。操作前,务必佩戴安全眼睛和防护手套。使用相应的专业拆卸工具,推荐使用手工切胶刀、钢丝、气动切胶刀、绞盘等进行切割。切割过程中,应规范使用工具,并边切割边观察,以免造成零部件或漆面损坏、玻璃突然掉落等。玻璃拆除后,用吸尘器或毛刷清理玻璃碎片和其他杂质,重新清洁、底涂、装配。
重新安装之前拆掉的附件,使之恢复到拆装前的状态。作业完成后,尽可能避免车辆振动,避免阳光暴晒,等待足够的粘接强度生成。
5、结束语
玻璃涂胶工艺,牵涉面广、技术要求高。各主机厂根据自身实际及发展情况,选择适合自己的涂胶工艺尤为重要,不仅关系到物料成本、项目投入、质量可控性,也关系到产能节拍。此项工作还需要我们在实际应用中不断的探索、实践、总结。
参考文献
[1]李建立.单组分聚氨酯玻璃粘合密封胶在汽车生产中的应用[J].中国胶粘剂,2004,13(2):36-37.
[2]朱志林.工艺设计对风挡玻璃胶粘剂粘接力的影响[J].汽车工程师,2013(10):54.
[3]接凤敏.总装玻璃部装线及其装配工艺的质量控制[J].轻工标准与质量,2017(5).
关键词:玻璃涂胶 ;聚氨酯胶;工艺开发
Liu Cuiqiao
(Shaanxi Heavy Duty Automobile Co.,Ltd ShaanxiXi’an 710200)
Abstract:The gluing process design of automobile windshield glass is an important part of gluing process design in the process of general assembly process development.Based on the author’s own understanding of the glass gluing process in actual work,the paper expounds the gluing process development from two aspects of process planning stage and process synchronous implementation.
Keywords:glass glue coating,PU sealants,process development
前言
目前我国汽车产业发展迅猛,竞争日益激烈,随着涂胶工艺水平的稳步提升,当前绝大部分汽车的玻璃都已经使用玻璃胶粘接的工艺进行玻璃的安装,这种结构具有优异的连接强度、减振/密封性能,同时也使得车身外观更加美观。本文根据玻璃涂胶装配过程的实际情况,对涂胶工艺开发进行了部分分析及阐述。
1、胶粘玻璃使用玻璃胶
目前胶粘玻璃使用最广、用量最大的玻璃胶是聚氨酯玻璃胶,为解决单组份玻璃胶干胶时间长,粘接不够牢固,强度有待提高等一些需要提升和优化的地方,选用快干胶。快干胶是一种胶粘剂配合一种快干胶的组合,分别定义其为A胶和B胶。A胶为单组份的聚氨酯玻璃胶,目前手动胶枪使用的支胶有两种,一种使用前需要加热,另一种使用前不需要加热,而自动化/半自动化胶粘玻璃系统胶泵使用的桶装胶在使用前需要加热。B胶是一种用于促进A胶固化的胶剂。使用时A胶和B胶通过静态混合器混合,混合后的胶料通过特定尺寸的三角形喷嘴涂抹。
打胶过程中须保证出胶口整个切面紧贴玻璃表面,出胶口限位紧贴挡风玻璃边沿,匀速移动,确保三角形状的胶体胶型饱满、无断点。断点后接胶时,确保胶与胶接合(5-10)cm,且胶与胶之间不能留有缝隙。打胶须一气呵成,中间不能有停顿,从开始打胶到装配时间不能超过5分钟。玻璃粘接完成后若四周围有多余胶痕、溢胶、流挂的底涂等要及时处理,确保玻璃表面洁净,玻璃四周整洁、美观。
对玻璃胶要求一般为:①高的剪切强度。即使在老化后也仍然能够保持足够的剪切强度,以保证即使在出现意外情况下也能将挡风玻璃与车身牢固地结合,防止驾乘人员被甩出车外。②低拉丝性。考虑到在涂胶作业中,胶型需要迅速被切断,不能污染其他物料,保证接头处的一致性,降低漏雨风险。③高的固化速度。在玻璃被安装到车身上之后,需要迅速固化。因挡风玻璃一般在内饰段进行装配,而一旦下线了会经历如颠簸、淋雨、路试等复杂工况,此时如玻璃胶还未固化则有极大的安全隐患。④切割过的玻璃胶依然具有良好的粘接性。当出现挡风相关的异常时,会需要切割玻璃胶,取下挡风玻璃,处理完毕异常则需重新安装挡风玻璃,此时重新涂的玻璃胶就需要与原被切割过的玻璃胶粘接良好,达到第一次涂胶时一致的粘接效果。
2、清洁、底涂预处理
粘接玻璃之前使用活化剂对玻璃/白车身涂胶区域进行清洁,激活需涂底涂表面,用干净无纺布蘸取少量专用清洁剂,平顺的将粘接区以同一方向擦拭干净,切勿来回拉动擦拭,只擦净一遍,不允许出现断点,清洁宽度要满足要求。清洁剂涂抹等待时间不能超过2小时,若超过2个小时需要重新刷涂清洁剂,等待时需要保护粘接面不受污染。
等活化剂表干之后对玻璃/白车身涂胶区域刷涂底涂剂,为涂/粘玻璃胶做准备,用刷底涂专用海绵蘸取底涂均匀刷于驾驶室本体风挡玻璃粘接区,刷涂时工装应沿驾驶室本体外沿按一个方向刷涂,只能刷涂一次,不允许出现断点,清洁宽度要满足要求。底涂剂涂抹等待时间不能超过8小时,若超过8小时需要重新刷涂一遍清洁剂,不需要刷涂底涂剂。
3、涂胶工艺
①手动涂胶系统。手动涂胶系统是最基础的涂胶系统,一般包含电动/气动胶枪、A胶、B胶,单工位旋转工装台、玻璃储存工装台。需要根据内饰段的工艺布局,以及流水线节拍、胶的固化速度来确定工序排布,一般工艺流程为上料、清洁、风干、底涂、风干、涂胶、装配。投资低,后期维护费用低,但是物料浪费比较大,成本较高,对涂胶人员素质要求比较高,因为打出来的胶的形状会根据枪头的开口形状、人员持枪角度、出胶速度与人员行走速度匹配来改变,胶的轨迹会根据操作者握枪的姿势和行走的速度来改变。
②半自动涂胶系统。半自动涂胶系统主要是为了解决支装玻璃胶的物料浪费、成本较高问题,与手动涂胶系统的区别是:将玻璃胶由支装胶改为胶泵压出桶装胶。整套系统一般包括胶泵、玻璃胶管路、手动胶枪、挡风玻璃工装。相对于手动涂胶来说泵站与涂胶工位的距离不能过长,如果过长,出胶速率及稳定性会受到影响,使用大桶包装玻璃胶会大幅降低物料使用成本。
③全自动涂胶系统。全自动涂胶系统可以解决人工涂胶时人员素养对胶型、涂胶速度的影响,按照机器人抓取形式,一般分为抓取胶枪式和抓取玻璃式,抓取玻璃式涂胶系统包括涂胶系统、供胶系统、电气综合控制系统。其中涂胶系统一般形式为:玻璃识别工位、清洁底涂工位、干燥工位、对中工位、涂胶对中装配工位等。供胶系统标准形式包括:胶泵、计量型齿轮泵、控制单元。整套系统关键是对中机构,自动化程度高,节省人力,装配效率高,一致性及装配精度稳定。
4、胶粘玻璃注意事项及拆卸
①人工涂胶时需要制作专用工装来改善因为人员素质造成的胶型不稳定,轨迹不稳定等问题,装配完成后建议增加补胶工序,填补玻璃与白车身之间缝隙,进一步弥补胶型、轨迹、白车身缺陷等造成的漏水风险。
②清洁剂、底涂剂能确保风窗玻璃聚氨酯胶与油漆板基材的粘接性能,因此一定要按照工艺要求进行刷涂,且要注意底涂剂的保质期,若底涂剂未按要求刷涂或者过保质期可能会出现胶体整体从白车身/玻璃被撕裂的现象,駕驶室本体油漆颜色越浅可能性越高。
③玻璃粘接时对中步骤非常重要,注意对中过程中不能蹭坏胶型,玻璃粘接一次到位,粘接后不允许任意移动玻璃。
④更换玻璃流程:拆卸周边件、割胶、取下玻璃、清理残胶、清洁、底涂、涂胶、装配。
较为严重的玻璃破损部位,可使用胶带从内外侧粘住玻璃,以免拆除过程中玻璃碴脱落,造成仪表台或者漆面件划伤,而且不好清理。操作前,务必佩戴安全眼睛和防护手套。使用相应的专业拆卸工具,推荐使用手工切胶刀、钢丝、气动切胶刀、绞盘等进行切割。切割过程中,应规范使用工具,并边切割边观察,以免造成零部件或漆面损坏、玻璃突然掉落等。玻璃拆除后,用吸尘器或毛刷清理玻璃碎片和其他杂质,重新清洁、底涂、装配。
重新安装之前拆掉的附件,使之恢复到拆装前的状态。作业完成后,尽可能避免车辆振动,避免阳光暴晒,等待足够的粘接强度生成。
5、结束语
玻璃涂胶工艺,牵涉面广、技术要求高。各主机厂根据自身实际及发展情况,选择适合自己的涂胶工艺尤为重要,不仅关系到物料成本、项目投入、质量可控性,也关系到产能节拍。此项工作还需要我们在实际应用中不断的探索、实践、总结。
参考文献
[1]李建立.单组分聚氨酯玻璃粘合密封胶在汽车生产中的应用[J].中国胶粘剂,2004,13(2):36-37.
[2]朱志林.工艺设计对风挡玻璃胶粘剂粘接力的影响[J].汽车工程师,2013(10):54.
[3]接凤敏.总装玻璃部装线及其装配工艺的质量控制[J].轻工标准与质量,2017(5).