CN107813507A - 有轨电车轻量化复合材料车顶粘接方法 - Google Patents

有轨电车轻量化复合材料车顶粘接方法 Download PDF

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Abstract

有轨电车轻量化复合材料车顶粘接方法属于轨道车辆轻量化复合材料车顶结构与车体钢结构骨架之间的连接方法领域，该方法通过对轻量化复合材料表面进行表面处理提升粘接性能，选用适合轻量化复合材料粘接用胶，采用轻便、准确、对轻量化复合材料板表面破坏小的固定和限位方法，调整施工的环境条件，加快固化时间，完成轻量化碳纤维复合材料车顶部件与车体钢结构的粘接。作为焊接工艺的替代技术，采用该粘接方法的车顶部件制造方法简便易行、安全可靠，粘接强度完全符合设计需求，并使得轻量化的碳纤维复合材料得以成功应用于轨道车辆的生产制造领域，从而大幅减轻车体总量和提高生产效率，并节约车辆运行时所需的动力核能源。

Description

有轨电车轻量化复合材料车顶粘接方法
技术领域
本发明属于轨道车辆轻量化复合材料车顶结构与车体钢结构骨架之间的连接方法领域，具体涉及一种有轨电车轻量化复合材料车顶粘接方法。
背景技术
三亚有轨电车车顶部件采用轻量化的碳纤维复合材料代替原有铝塑板、不锈钢板等材料，原有铝塑板、不锈钢板等材料的车顶部件，其与车体骨架之间的连接方式均采用传统的焊接工艺。但新的碳纤维复合材料车顶部件无法承受焊接高温，为此，需要研发一种适合碳纤维复合材料的全新车顶部件与车体钢结构骨架之间的连接方法。
发明内容
为了解决现有轨电车的轻量化碳纤维复合材料车顶部件无法利用传统的焊接工艺与车体钢结构骨架进行连接的技术问题，本发明提供一种有轨电车轻量化复合材料车顶粘接方法。
一种有轨电车轻量化复合材料车顶粘接方法，其包括如下步骤：
步骤一：在环境温度保持在25℃-30℃，相对湿度值维持在50％-70％的环境条件下，对轻量化碳纤维复合材料车顶部件的粘接表面进行打磨处理；
步骤二：对步骤一所述打磨后的车顶部件的粘接表面进行粘接前的底涂剂活化处理；
步骤三：在车体钢结构上布置多个定位垫块，所述定位垫块为矩形，其厚度为5毫米，长度为20毫米，宽度为10毫米；
步骤四：制作专用的注胶嘴，其注胶嘴的开口为门拱型，其门拱型开口的垂向高度为8毫米，门拱型的端面与注胶嘴的轴向呈60度的夹角，门拱型的门拱圆弧段分度圆直径为10毫米。
步骤五：用步骤四所述的注胶嘴对步骤三所述车体钢结构的上端面按照给定的S形连续涂胶轨迹涂敷粘胶；
步骤六：将步骤二所述经底涂剂活化处理后的车顶部件落在步骤五所述车提供钢结构上端面的涂胶区域以及多个定位垫块上；
步骤七：在步骤六所示车顶部件对应车体内部每一个立柱梁的位置均放置20公斤重的铁质压块；
步骤八：使施胶后的环境温度保持在25℃-30℃，相对湿度值维持在50％-70％，并持续24-48小时，即可完成轨道车辆轻量化复合材料车顶结构与车体钢结构骨架之间的连接作业。
步骤一所述的打磨处理是用240#的砂纸对粘接表面沿彼此呈45°的两个方向交叉打磨，每个方向打磨至少30次。
步骤二所述对粘接表面所进行的粘接前的底涂剂活化处理，其活化剂采用PRIMER-M牌碳纤维专用底涂活化剂；活化时间为2至4小时；
步骤五所述的粘胶为ISR70-03型碳纤维材料专用改性硅烷粘胶；
所述涂胶轨迹和涂覆粘胶的区域不包括步骤三所述每一个定位垫块已经占据的区域，涂胶轨迹为直角转弯的蜿蜒轨迹、或由小到大的直角螺旋形轨迹；所述粘胶从注胶嘴中挤出时的初始厚度为5mm。
本发明的有益效果是：该有轨电车轻量化复合材料车顶粘接方法提供了一种将碳纤维复合材料的轨电车车顶部件与旧有的车体钢结构骨架可靠固连的新方法，本该方法通过对轻量化复合材料表面进行表面处理提升粘接性能，选用适合轻量化复合材料粘接用胶，采用轻便、准确、对轻量化复合材料板表面破坏小的固定和限位方法，调整施工的环境条件，加快固化时间，完成轻量化碳纤维复合材料车顶部件与车体钢结构的粘接。
作为焊接工艺的替代技术，采用该粘接方法的车顶部件制造方法简便易行、安全可靠，粘接强度完全符合设计需求，并使得轻量化的碳纤维复合材料得以成功应用于轨道车辆的生产制造领域，从而大幅减轻车体总量和提高生产效率，并节约车辆运行时所需的动力核能源。此外，本发明的车顶粘接方法还具有操作方便，成本低廉，便于推广普及等优点。
本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：
附图说明
图1是本发明注胶轨迹和压块位置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明的有轨电车轻量化复合材料车顶粘接方法包括如下步骤：
步骤一：在环境温度保持在25℃-30℃，相对湿度值维持在50％-70％的环境条件下，对轻量化碳纤维复合材料车顶部件的粘接表面进行打磨处理；
步骤二：对步骤一所述打磨后的车顶部件的粘接表面进行粘接前的底涂剂活化处理；
步骤三：在车体钢结构上布置多个定位垫块1，所述定位垫块1为矩形，其厚度为5毫米，长度为20毫米，宽度为10毫米；
步骤四：制作专用的注胶嘴，其注胶嘴的开口为门拱型，其门拱型开口的垂向高度为8毫米，门拱型的端面与注胶嘴的轴向呈60度的夹角，门拱型的门拱圆弧段分度圆直径为10毫米。
步骤五：用步骤四所述的注胶嘴对步骤三所述车体钢结构的上端面按照给定的S形连续涂胶轨迹2涂敷粘胶；
步骤六：将步骤二所述经底涂剂活化处理后的车顶部件落在步骤五所述车提供钢结构上端面的涂胶区域以及多个定位垫块1上；
步骤七：在步骤六所示车顶部件对应车体内部每一个立柱梁的位置均放置20公斤重的铁质压块；
步骤八：使施胶后的环境温度保持在25℃-30℃，相对湿度值维持在50％-70％，并持续24-48小时，即可完成轨道车辆轻量化复合材料车顶结构与车体钢结构骨架之间的连接作业。
步骤一所述的打磨处理是用240#的砂纸对粘接表面沿彼此呈45°的两个方向交叉打磨，每个方向打磨至少30次。
步骤二所述对粘接表面所进行的粘接前的底涂剂活化处理，其活化剂采用PRIMER-M牌碳纤维专用底涂活化剂；活化时间为2至4小时；
步骤五所述的粘胶为ISR70-03型碳纤维材料专用改性硅烷粘胶；
所述涂胶轨迹2和涂覆粘胶的区域不包括步骤三所述每一个定位垫块1已经占据的区域，涂胶轨迹2为直角转弯的蜿蜒轨迹、或由小到大的直角螺旋形轨迹；所述粘胶从注胶嘴中挤出时的初始厚度为5mm。
将本发明的有轨电车轻量化复合材料车顶粘接方法已成功应用于三亚有轨电车项目，用该方法所生产的轨电车车顶整体结构，其车顶部件与车体钢结构骨架完全符合项目验收标准。

Claims (5)

1.有轨电车轻量化复合材料车顶粘接方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
步骤一：在环境温度保持在25℃-30℃，相对湿度值维持在50％-70％的环境条件下，对轻量化碳纤维复合材料车顶部件的粘接表面进行打磨处理；
步骤二：对步骤一所述打磨后的车顶部件的粘接表面进行粘接前的底涂剂活化处理；
步骤三：在车体钢结构上布置多个定位垫块(1)，所述定位垫块(1)为矩形，其厚度为5毫米，长度为20毫米，宽度为10毫米；
步骤四：制作专用的注胶嘴，其注胶嘴的开口为门拱型，其门拱型开口的垂向高度为8毫米，门拱型的端面与注胶嘴的轴向呈60度的夹角，门拱型的门拱圆弧段分度圆直径为10毫米。
步骤五：用步骤四所述的注胶嘴对步骤三所述车体钢结构的上端面按照给定的S形连续涂胶轨迹(2)涂敷粘胶；
步骤六：将步骤二所述经底涂剂活化处理后的车顶部件落在步骤五所述车提供钢结构上端面的涂胶区域以及多个定位垫块(1)上；
步骤七：在步骤六所示车顶部件对应车体内部每一个立柱梁的位置均放置20公斤重的铁质压块；
步骤八：使施胶后的环境温度保持在25℃-30℃，相对湿度值维持在50％-70％，并持续24-48小时，即可完成轨道车辆轻量化复合材料车顶结构与车体钢结构骨架之间的连接作业。
2.如权利要求1所述的有轨电车轻量化复合材料车顶粘接方法，其特征在于：步骤一所述的打磨处理是用240#的砂纸对粘接表面沿彼此呈45°的两个方向交叉打磨，每个方向打磨至少30次。
3.如权利要求1所述的有轨电车轻量化复合材料车顶粘接方法，其特征在于：步骤二所述对粘接表面所进行的粘接前的底涂剂活化处理，其活化剂采用PRIMER-M牌碳纤维专用底涂活化剂；活化时间为2至4小时。
4.如权利要求1所述的有轨电车轻量化复合材料车顶粘接方法，其特征在于：步骤五所述的粘胶为ISR70-03型碳纤维材料专用改性硅烷粘胶。
5.如权利要求1或4所述的有轨电车轻量化复合材料车顶粘接方法，其特征在于：所述涂胶轨迹(2)和涂覆粘胶的区域不包括步骤三所述每一个定位垫块(1)已经占据的区域，涂胶轨迹(2)为直角转弯的蜿蜒轨迹、或由小到大的直角螺旋形轨迹；所述粘胶从注胶嘴中挤出时的初始厚度为5mm。
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