CN109751303A - 一种汽车门、盖外饰复合材料粘接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车门、盖外饰复合材料粘接工艺，将外板需要粘胶部位使用高温胶带和遮蔽膜进行遮蔽处理，然后送入喷房进行喷漆然后烘烤固化；取件放置于胎模底模中，使用沾有丙酮的无纺布进行除尘脱脂处理；对内外板塑料件需要粘接部位进行火焰处理；对需要粘接部位在火焰处理后进行底涂涂布；底涂固化完毕后，在内外板需要粘接部位进行涂胶；压合固化；当粘接的强度大于0.5MPa，开模取件；气密性检测，合格品直接入库，不合格品进行返工。本发明工艺可以粘接ABS、ABSPC、FRP、SMC、PP、PC、PCPET、PCPBT材质；使用底涂可以对基材有良好适应性，增加基材和胶的粘接力，固化速度高，减少胎模底模夹具数量，减少设备投入，方便提升效率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车复合材料外饰件内外板连接工艺，具体是一种汽车门、盖外饰复合材料粘接工艺，属于汽车生产制造领域。
背景技术
随着各主机厂不断深挖轻量化，使用复合材料制作前后盖、门板开闭件在汽车上应用越来越多，外饰件内外板连接问题突出。
因此新的连接工艺，必须实现工艺简单，适应多种基材，快速生产、节拍时间短、性能稳定满足汽车复杂的使用环境。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种能够有效连接汽车开闭件内外板的工艺。
为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：
一种汽车门、盖外饰复合材料粘接工艺，包括如下步骤：
S1、外板遮蔽喷漆；将外板需要粘胶部位使用高温胶带和遮蔽膜进行遮蔽处理，然后送入喷房进行喷漆然后烘烤固化；
S2、上件清洁：取件放置于胎模底模中，使用沾有丙酮的无纺布进行除尘脱脂处理；
S3、火焰处理；对内外板塑料件需要粘接部位进行火焰处理；
S4、底涂涂布：对需要粘接部位在火焰处理后进行底涂涂布；
S5、涂胶：底涂固化完毕后，在内外板需要粘接部位进行涂胶；
S6、压合固化；
S7、当粘接的强度大于0.5MPa，开模取件。
以及步骤S8、气密性检测，合格品直接入库，不合格品进行返工。
优选地，步骤S1中，喷漆采用低温外饰涂料，喷涂厚度为65～75um，烘烤的温度为80±5℃，保持时间为30±5min。
步骤S1遮蔽喷漆的目的是：防止漆雾干扰，如果直接粘接外饰漆膜上，受外力过大容易脱开。
步骤S2脱脂处理的目的是：清除表面灰尘油脂异物污染，增加粘接牢靠程度。
优选地，步骤S3中，火焰处理宽度为30～50mm，火焰停留时间为2～3s，使得表面达到≥48达因/cm。可以采用天然气或丙烷(液化气)做气体燃料。
步骤S3火焰处理的目的是增加基材表面活性，提高粘接力。
优选地，步骤S4中，所述底涂涂布采用硅烷偶联剂，涂布宽度为粘接宽度1.5～2.5倍，涂布后常温固化5～10min。
步骤S4底涂涂布的作用是促进粘接，避免粘接失效。
优选地，步骤S5中，采用双组分聚氨酯涂胶，双组分聚氨酯由聚合多元醇和异氰酸酯按照体积比1～5:1混合而成；涂胶厚度1～2mm，宽度10～20mm。
优选地，步骤S6中，所述压合的压力为每平方厘米10N的力；固化时加热至80±5℃，固化时间为2～3min，加热可以采用热风吹或红外随形灯。
步骤S8中，用肥皂泡吹气进行气密性检测。
有益效果：
1、本发明粘接工艺，本发明工艺可以粘接ABS、ABSPC、FRP、SMC、PP、PC、PCPET、PCPBT材质；使用底涂可以对上述基材有良好适应性，增加基材和胶的粘接力；
2、本发明胶粘剂采用双组分聚氨酯体系，A组分聚多元醇，B组分异氰酸酯；固化形式采样加热固化，以加快固化速度，在高温85℃下，3分钟基本完全固化，可以节省固化时间，减少胎模夹具数量，减少设备投入，方便提升产线节拍，减少粘接场地占用面积。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为实施例1粘接工艺的流程图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。
实施例1
TOTALSEAL6023塑料前盖粘如图1所示：
S1、外板遮蔽喷漆；将外板需要粘胶部位使用高温胶带和遮蔽膜进行遮蔽处理，然后送入喷房进行喷漆然后烘烤固化；喷漆采用(PPG天津XL-SPR60624XPT灰底+SABC100001色漆+XPC2000MA清漆)，喷涂厚度为65～75um，烘烤的温度80±5℃，保持时间30min；
S2、上件清洁：取件放置于胎模底模中，使用沾有丙酮的无纺布进行除尘脱脂处理；
S3、火焰处理；对内外板塑料件需要粘接部位进行火焰处理，火焰处理宽度为30～50mm，火焰停留时间为2～3s，使得表面达到≥48达因/cm；
S4、底涂涂布：对需要粘接部位在火焰处理后进行底涂涂布，底涂为TOTALSEAL5028硅烷偶联剂，涂布宽度为粘接宽度1.5～2.5倍，常温固化5～10min；
S5、涂胶：底涂固化完毕后，在内外板需要粘接部位进行涂胶，胶黏剂采用聚合多元醇和异氰酸酯按照体积比1:1混合，涂胶厚度1～2mm，宽度10～20mm；
S6、压合固化，盖上胎模上盖，压合的压力为每平方厘米10N的力，加热至85℃，固化3min；
S7、当粘接的强度大于0.5MPa，开模取件；
S8、用肥皂泡吹气进行气密性检测，合格品直接入库，不合格品进行返工。
实施例2
skia7570HP05塑料门板粘接：
S1、外板遮蔽喷漆；将外板需要粘胶部位使用高温胶带和遮蔽膜进行遮蔽处理，然后送入喷房进行喷漆然后烘烤固化；喷漆采用(PPG天津XL-SPR60624XPT灰底+SABC100001色漆+XPC2000MA清漆)，喷涂厚度为65～75um，烘烤的温度80±5℃，保持时间30min；
S2、上件清洁：取件放置于胎模底模中，使用沾有丙酮的无纺布进行除尘脱脂处理；
S3、火焰处理；对内外板塑料件需要粘接部位进行火焰处理，火焰处理宽度为30～50mm，火焰停留时间为2～3s，使得表面达到≥48达因/cm；
S4、底涂涂布：对需要粘接部位在火焰处理后分成两组，其中一组进行底涂涂布，底涂为Sika Primer-209D，涂布宽度为粘接宽度1.5～2.5倍，常温固化5～10min；
S5、涂胶：底涂固化完毕后，在内外板需要粘接部位进行涂胶，胶黏剂采用聚合多元醇和异氰酸酯按照体积比5:1混合，涂胶厚度1～2mm，宽度10～20mm；
S6、压合固化，盖上胎模上盖压合的压力为每平方厘米10N的力，加热至85℃，固化3min；
S7、当粘接的强度大于0.5MPa，开模取件；
S8、用肥皂泡吹气进行气密性检测，合格品直接入库，不合格品进行返工。
将粘结好的产品进行相应的性能测试，结果见表1。从表1可以看出，经过底涂后产品的粘接性能得到明显改善。测试主要进行了90℃×7天的热老化，(一天和三天分别进行抽检)：7天浸水耐水试验：70℃98％RH×7天高温高湿试验，几项加速模拟老化试验，其中无底涂三种基材在模拟老化后剪切破坏都出现有不同程度的界面破坏，后期在设计使用周期内会出现有粘接失效问题，为不可靠粘接。有底涂三种基材在模拟老化后均是内聚破坏，后期在设计使用周期内可以提供有效粘接。
表1skia7570HP05产品有无底涂粘接性能对比
对比例1
日立化成ZU793-1无底涂塑料尾门粘接
S1、外板遮蔽喷漆；将外板需要粘胶部位使用高温胶带和遮蔽膜进行遮蔽处理，然后送入喷房进行喷漆然后烘烤固化；喷漆采用(南京恩碧涂料有限公司R-170底漆+R-303色漆+R-249清漆)，喷涂厚度为65～75um，烘烤的温度80±5℃，保持时间30min；
S2、上件清洁：取件放置于胎模底模中，使用沾有丙酮的无纺布进行除尘脱脂处理；
S3、火焰处理；对内外板塑料件需要粘接部位进行火焰处理，火焰处理宽度为30～50mm，火焰停留时间为2～3s，使得表面达到≥48达因/cm；
S4、涂胶：在内外板需要粘接部位进行涂胶，胶黏剂采用聚合多元醇和异氰酸酯按照体积比1:1混合，涂胶厚度2～3mm，宽度10～20mm；
S5、压合固化，盖上胎模上盖压合的压力为每平方厘米10N的力，常温下固化30min；
S6、当粘接的强度大于0.5MPa，开模取件；
S7、用肥皂泡吹气进行气密性检测，合格品直接入库，不合格品进行返工。
对粘接好的产品进行相关性能测试，结果见表2。从表2可以看出：三个基材厂商提供的PPGF30与PCPET/PCPBT互粘测试中，剪切破坏均表现为界面破坏，且强度明显小于设计要求1.5MPa以上的要求，此种粘接效果不适合门盖内外板粘接。
表2为日立化成ZU793-1无底涂粘接测试(基材PPGF、PCPET、PCPBT)
对比例2
TOTALSEAL6023塑料门板粘接：
S1、外板遮蔽喷漆；将外板需要粘胶部位使用高温胶带和遮蔽膜进行遮蔽处理，然后送入喷房进行喷漆然后烘烤固化；喷漆采用(PPG天津XL-SPR60624XPT灰底+SABC100001色漆+XPC2000MA清漆)，喷涂厚度为65～75um，烘烤的温度80℃，保持时间30min；
S2、上件清洁：取件放置于胎模底模中，使用沾有丙酮的无纺布进行除尘脱脂处理；
S3、火焰处理；对内外板塑料件需要粘接部位进行火焰处理，火焰处理宽度为30～50mm，火焰停留时间为2～3s，使得表面达到≥48达因/cm；
S4、底涂涂布：对需要粘接部位在火焰处理后进行底涂涂布，底涂为TOTALSEAL5028硅烷偶联剂，涂布宽度为粘接宽度1.5～2.5倍，常温固化5～10min；；
S5、涂胶：底涂固化完毕后，在内外板需要粘接部位进行涂胶，胶黏剂采用聚合多元醇和异氰酸酯按照体积比1:1混合，涂胶厚度1～2mm，宽度10～20mm；
S6、压合固化，盖上胎模上盖压合的压力为每平方厘米10N的力，23℃常温下固化25min；
S7、当粘接的强度大于0.5MPa，开模取件；
S8、用肥皂泡吹气进行气密性检测，合格品直接入库，不合格品进行返工。
分别取实施例1、2和对比例1、2的产品进行剪切破坏试验，结果见表3。
表3
| 项目 | 剪切强度 | 破坏形式 | 固化温度 | 脱模时间 | 测试粘接基材 |
| 实施例1 | 4.2Mpa | 内聚破坏 | 85℃ | 3min | PPGF,PCPET,PCPBT, |
| 实施例2 | 4.0Mpa | 内聚破坏 | 85℃ | 3min | PPGF,PCPET,PCPBT, |
| 对比例1 | 1.3Mpa | 界面破坏 | 23℃常温 | 30min | PPGF,PCPET,PCPBT, |
| 对比例2 | 4.2Mpa | 内聚破坏 | 23℃常温 | 25min | PPGF,PCPET,PCPBT, |
从表3可以看出：实例1、2中破坏形式都为内聚破坏，粘接强度在4Mpa，为有效粘接。辅助加热都能快速进行固化，缩短开模时间，有利于节拍提升，缩短产线长度。
对比例1省略底涂，为界面破坏，粘接强度1.3Mpa，为不良粘接，工件后期存在粘接失效风险。同时省略辅助加热，开模时间在30min左右。开模时间明显增长，批量生产需要增加压合摸具套数，同时粘接场地占用面积也增加。
对比例2破化形式为内聚破坏，粘接强度在4Mpa，为有效粘接，粘接效果正常。省略辅助加热，但开模时间在25分钟，开模时间明显增长，批量生产需要增加压合摸具套数，同时粘接场地占用面积也增加。
本发明提供了一种汽车门、盖外饰复合材料粘接工艺的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (8)
1.一种汽车门、盖外饰复合材料粘接工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、外板遮蔽喷漆；将外板需要粘胶部位使用高温胶带和遮蔽膜进行遮蔽处理，然后送入喷房进行喷漆然后烘烤固化；
S2、上件清洁：取件放置于胎模底模中，使用沾有丙酮的无纺布进行除尘脱脂处理；
S3、火焰处理；对内外板塑料件需要粘接部位进行火焰处理；
S4、底涂涂布：对需要粘接部位在火焰处理后进行底涂涂布；
S5、涂胶：底涂固化完毕后，在内外板需要粘接部位进行涂胶；
S6、压合固化；
S7、当粘接的强度大于0.5MPa，开模取件。
2.根据权利要求1所述的汽车门、盖外饰复合材料粘接工艺，其特征在于，步骤S1中，喷漆采用低温外饰涂料，喷涂厚度为65～75μm，烘烤的温度为80±5℃，保持时间为30±5min。
3.根据权利要求1所述的汽车门、盖外饰复合材料粘接工艺，其特征在于，步骤S3中，火焰处理宽度为30～50mm，火焰停留时间为2～3s，使得表面达到≥48达因/cm。
4.根据权利要求1所述的汽车门、盖外饰复合材料粘接工艺，其特征在于，步骤S4中，所述底涂涂布采用硅烷偶联剂，涂布宽度为粘接宽度1.5～2.5倍，涂布后常温固化5～10min。
5.根据权利要求1所述的汽车门、盖外饰复合材料粘接工艺，其特征在于，步骤S5中，涂胶厚度1～2mm，宽度10～20mm。
6.根据权利要求1所述的汽车门、盖外饰复合材料粘接工艺，其特征在于，步骤S5中，采用双组分聚氨酯涂胶，双组分聚氨酯由聚合多元醇和异氰酸酯按照体积比1～5:1混合而成。
7.根据权利要求1所述的汽车门、盖外饰复合材料粘接工艺，其特征在于，步骤S6中，所述压合的压力为每平方厘米10N的力。
8.根据权利要求1所述的汽车门、盖外饰复合材料粘接工艺，其特征在于，步骤S6中，固化温度为80±5℃，固化时间为2～3min。
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