JP6876313B2 - 自動車用ｐｖｃファインシーリングコーティング複雑流管及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用接着剤コーティング部品、特に自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管及び製造方法に関する。

生活水準の向上に伴い、人々は自動車に対し、実用性、信頼性を求めるだけではなく、更に美観と快適さを求めている。車体に比較的高い密閉性、防錆性、耐久性を具えるため、車体のドアウィンドウ及びフロントカバー、リアカバーにシーリング材がコーティングされている。一般的に使用されているのは、ポリエチレン樹脂や可塑剤等を配合した無溶剤ＰＶＣ塗料で、衝撃吸収、遮音、シーリングの役割を果たすことが出来、自動車の快適性と安全性を高めている。

接着剤シーリングプロセスは、ラフシーリングとファインシーリングの２工程に分けられる。その中でも、車体外面に見える溶接シームには、優れた外観が求められるため、入念なコーティングと装飾が必要となり、ファインシーリングとなる。ファインシーリング工程は、車体外表面、ドアフレーム、フロントカバーとリアカバーのシーリングを指し、車体底部をスプレーした後に行う。残シールド及び、エンジンカバー周辺の折り目シーム、トップカバーのスプルー溶接、バックカバーの折り目シーム、４ドアのシーム、４ドア窓枠の溶接、Ａ、Ｂ、Ｃ立柱外部溶接、バックカバーフロータンクをＰＶＣ接着剤で塞ぐことで車体の完成を要求する。その作用により、車体のシーリング性能を高め、防水性、遮音性、遮熱性を実現し、溶接部防腐性能を高め、最終的に自動車の快適性を向上させ、耐用年数を延ばす。押し出したＰＶＣ接着剤は正確な位置に塗布し、取り付け穴を塞いだり、妨げたりせず、均一で適量、連続的に安定し、緻密で、コロイドは滑らかで堆積や断裂がなく、接着剤の厚さは２〜３ｍｍである。

現在、自動車の接着剤塗布プロセスは、主に手動接着剤塗布とロボット接着剤塗布の二つの方法がある。手動接着剤塗布の作業量は比較的大きいが、ロボット接着剤塗布は接着剤を安定して出し、強弱が正確で安定し、良好なコーティング効果を具えている。しかし自動車の構造の複雑性により、自動車のフロントカバー及びリアカバーの構造に合わせ、迅速にコーティングを行い、作業効率を向上させるには、コーティング時に流管をカスタマイズする必要がある。

本発明の目的は上記の従来技術の欠点及び欠陥を克服にあり、自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管及び製造方法を提供する。単純な構造、コロイドのスムーズな流れ、高い作業効率の利点を具え、特に自動車の複雑な部分のコーティングに適する。

自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管は、ロボットアームに固定されたベース１１と、ベース１１に接続したＰＶＣシーリング剤を送り出すパイプ１２とを含み、前記ベース１１とロボットアームに取り付けられたＰＶＣ接着剤塗布ポンプインターフェイスは取り外し可能な突き合わせジョイントであり、ＰＶＣ接着剤塗布ポンプは、ＰＶＣシーリング剤をパイプ１２から自動車のコーティング対象の部分又はシーリング対象の部分に送り出す。

前記パイプ１２は、ＰＶＣシーリング剤の流れの方向の順に応じて、シーリング剤供給部１２１、移行部１２２、排出部１２３に分けられ、
前記供給部１２１はテーパー状であり、すなわちＰＶＣシーリング剤の流れの方向に沿って、その内径が徐々に小さくなっていく。
前記排出部１２３全体は“７”字状の構造であり、直管部１２３−１と屈曲部１２３−２で構成される。前記移行部１２２の軸と直管部１２３−１の軸は交差し、夾角３５°〜４５°となる。前記直管部１２３−１と屈曲部１２３−２の軸は互いに垂直である。

前記供給部１２１、移行部１２２、直管部１２３−１、屈曲部１２３−２間の接合部分は皆丸みのある移行部を採用しており、ＰＶＣシーリング剤の流動抵抗を低減している。

屈曲部１２３−２末端側壁には長方形排出口１２３−３が設けられている。長方形排出口１２３−３の開口方向は“７”字状構造の内側の位置にある。

移行部１２２と排出部１２３の内径は、流量設計公式D=√（4G/πｖρｔ）（Ｄはパイプ内径、Ｇはコーティング剤排出総重量、ｖは排出速度、ｔは排出時間）に基づいている。設計公式と実際のコーティング時のギャップサイズに基づき、移行部１２２と排出部１２３の内径を１.５０ｍｍ〜１.６０ｍｍに、壁の厚さを０.１０ｍｍ〜０.２５ｍｍに設計する。

前記供給部１２１、移行部１２２、直管部１２３−１、屈曲部１２３−２はワンショット成型構造である。

本発明の自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管及び製造準備方法において、
前記製造準備方法は、ベース１１とパイプ１２を別々に金属３Ｄでプリントする。プリント材料はチタン合金、ステンレス鋼、またはニッケル合金を使用し加工し、
チタン合金で３Ｄプリントする場合、成型パラメータは以下の通り、レーザー出力１５０ｗ、スキャン速度８００ｍｍ／ｓ、スタッキング層の厚さ２０ミクロン、レーザースポット５０ミクロン、走査線間隔６０ミクロンである。レーザースキャン戦略は、まずパイプ１２の外輪郭に照準を合わせてエッジのスキャンを二度行い、次に内部のソリッド充填スキャンを行い、これによってパイプ１２外表面の品質が保証され、
パイプ１２は成型プロセス中に垂直に反転し、パイプ１２外表面任意の位置と平面との角度は４０°未満に出来ず、これは３Ｄプリント中、支持構造の追加を防止するためである。

本発明のベースとパイプは、金属３Ｄプリント一体成型構造を個別に採用し、従来のチタン合金パイプセグメント溶接加工時に溶接部分が折れやすく、且つ各セクションの溶接部分が正確に合わせ処理しにく、及びチタン合金パイプ材料が比較的薄いので溶接時に穴があきやすい等の欠点を克服した。

本発明のパイプの各接合部は、一体成型の円弧移行部であり、コロイドの減衰を大幅に減らし、流動性を高め、同時に金属３Ｄプリント製造難度を減らすことが出来る。

本発明は、流体動力原理に基づき、供給部はテーパー状設計を採用し、その内径はＰＶＣシーリング剤の流れの方向に沿い徐々に小さくなり、コロイドの圧力も増大し、流速も大きくなり、排出時に十分な圧力を保証し、コーティング時の安定性と滑らかさを向上させた。

本発明のパイプの湾曲構造は、特に自動車構造の複雑な部分のコーティングに適している。

本発明は、金属３Ｄプリントプロセスと組み合わせることで、製造された複雑流管は、便利な使用、単純な構造、高い強度、断裂しにくい等の利点を有する。

本発明の自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管の構造模式図である。 図１中のＡの拡大模式図である。 本発明の組み立て前の構造模式図である。 本発明のベース構造模式図である。 本発明のパイプ構造模式図である。 図３の組み立て後の構造模式図である。 本発明の成型時の配置模式図である。 本発明の使用模式図の１である。 本発明の使用模式図の２である。 本発明の使用模式図の３である。 本発明のＰＶＣシーリング材供給時の流れ方向の模式図である。

具体的な実施例と合わせ、本発明を更に詳細な説明をする。

（実施例）
図１から図１１に示すように、本発明は、自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管を開示し、ロボットアームに固定したベース１１、ベース１１に接続したＰＶＣシーリング剤を送り出すパイプ１２を含む。前記ベース１１とロボットアームに取り付けられたＰＶＣ接着剤塗布ポンプインターフェイスは、取り外し可能な突き合わせジョイントである。ＰＶＣ接着剤塗布ポンプは、ＰＶＣシーリング剤をパイプ１２から自動車のコーティング対象の部分またはシーリング対象の部分に送り出す。ＰＶＣシーリング剤の粘度と周囲温度に基づき、ＰＶＣコーティングポンプ（噴霧機）の入り口圧力は４.９*１０^５〜６.９*１０^５Ｐａの範囲で調整され、コーティングの厚さは通常２〜３ｍｍである。

前記パイプ１２は、ＰＶＣシーリング剤の流れの方向の順に応じて、シーリング剤供給部１２１、移行部１２２および排出部１２３に分けられる。

前記供給部１２１はテーパー状であり、すなわちＰＶＣシーリング剤の流れの方向に沿って、その内径が徐々に小さくなる。

前記排出部１２３全体は“７”字状の構造であり、直管部１２３−１と屈曲部１２３−２で構成される。前記移行部１２２の軸と直管部１２３−１の軸は交差し、夾角３５°〜４５°となる。前記直管部１２３−１と屈曲部１２３−２の軸は互いに垂直である。

前記供給部１２１、移行部１２２、直管部１２３−１、屈曲部１２３−２間の接合部分は何れも丸みのある（角丸）移行部を採用しており、ＰＶＣシーリング剤の流動抵抗を低減する。

屈曲部１２３−２末端側壁には長方形排出口１２３−３が設けられている。長方形排出口１２３−３の開口方向は“７”字状構造の内側の位置にある。

移行部１２２と排出部１２３の内径は、流量設計公式D=√（4G/πｖρｔ）（Ｄはパイプ内径、Ｇはコーティング剤排出総重量、ｖは排出速度、ｔは排出時間）に基づく。設計公式と実際のコーティング時のギャップサイズに基づき、移行部１２２と排出部１２３の内径を１.５０ｍｍ〜１.６０ｍｍに、壁の厚さを０.１０ｍｍ〜０.２５ｍｍに設計する。

前記供給部１２１，移行部１２２，直管部１２３−１、屈曲部１２３−２はワンショット成型構造である。

図８、図９に示すように、自動車リアカバーをコーティングする場合、屈曲部１２３−２と自動車リアカバーの縁は平行を保持し、リアカバーと車体の隙間に入った後、一定の角度で旋回し、長方形排出口１２３−３をコーティング面に正確に合わせる。

本発明の自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管の製造準備方法において、前記製造準備方法は、ベース１１とパイプ１２を別々に金属３Ｄでプリントする。プリント材料はチタン合金、ステンレス鋼またはニッケル合金を使用し加工する。

チタン合金で３Ｄプリントする場合、成型パラメータは以下の通りである。レーザー出力１５０Ｗ、スキャン速度８００ｍｍ／ｓ、スタッキング層の厚さ２０ミクロン、レーザースポット５０ミクロン、走査線ピッチ６０ミクロン。レーザースキャンは、まずパイプ１２の外輪郭に照準を合わせてエッジのスキャンを二度行い、次に内部のソリッド充填スキャンを行い、これによってパイプ１２外表面の品質が保証される。

パイプ１２の構造が複雑で、内径も小さく、パイプの壁も薄いため、成型時にパイプの敷設角度に注意する必要がある。すなわち、パイプ１２は成型プロセス中に縦に倒立して置かれ、パイプ１２外表面任意の位置と平面との角度は４０°以上である。これは図７に示すように、３Ｄプリント中、支持構造の追加を防止するためである。

ベース１１とパイプ１２のプリント完成後、長方形排出口の洗浄も含めて、表面研磨、仕上げ磨き処理が必要であり、これにより排出口の形状と寸法の精度が保証され、且つコーティング品質が向上する。

上記のようにすれば、本発明をよりよく実現できる。

本発明の実施方式は、上記実施例の制限を受けず、その他いかなる発明趣旨に背かず、その原則の下行われる変更、修正、置換、組み合わせ、簡略化は、等しく同等の置換方式と認められ、全て本発明の保護の範囲内である。

（付記）
（付記１）
ロボットアームに固定されたベース（１１）と、ベース（１１）に接続したＰＶＣシーリング剤を送り出すパイプ（１２）とを含み、前記ベース（１１）とロボットアームに取り付けられたＰＶＣ接着剤塗布ポンプインターフェイスは取り外し可能な突き合わせジョイントであり、ＰＶＣ接着剤塗布ポンプはＰＶＣシーリング剤をパイプ（１２）から自動車のコーティング対象の部分またはシーリング対象の部分に送り出すことを特徴とする、
自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管。

（付記２）
前記パイプ（１２）は、ＰＶＣシーラントの流れの方向の順に応じて、シーリング剤供給部（１２１）、移行部（１２２）、排出部（１２３）に分けられ、
前記供給部（１２１）はテーパー状であり、すなわちＰＶＣシーリング剤の流れの方向に沿って、その内径が徐々に小さくなっていき、
前記排出部（１２３）全体は“７”字状の構造であり、直管部（１２３−１）と屈曲部（１２３−２）で構成され、前記の移行部（１２２）の軸と直管部（１２３−１）の軸は交差し、夾角３５°〜４５°となり、前記の直管部（１２３−１）と屈曲部（１２３−２）の軸は互いに垂直であることを特徴とする、
付記１に記載の自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管。

（付記３）
前記供給部（１２１）、移行部（１２２）、直管部（１２３−１）、屈曲部（１２３−２）間の接合部分は、丸みのある移行部を採用しており、ＰＶＣシーリング剤の流動抵抗を低減することを特徴とする、
付記２に記載の自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管。

（付記４）
屈曲部（１２３−２）末端側壁には長方形排出口（１２３−３）が設けられ、長方形排出口（１２３−３）の開口方向は“７”字状構造の内側の位置にあることを特徴とする、
付記２に記載の自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管。

（付記５）
移行部（１２２）と排出部（１２３）の内径は、流量設計公式D=√（4G/πｖρｔ）に基づき算出され、ここで、Ｄはパイプ内径、Ｇはコーティング剤排出総重量、ｖは排出速度、ｔは排出時間であり、設計公式と実際のコーティング時のギャップサイズに基づき、移行部（１２２）と排出部（１２３）の内径を１.５０ｍｍ〜１.６０ｍｍに、壁の厚さを０.１０ｍｍ〜０.２５ｍｍに設計することを特徴とする、
付記３に記載の自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管。

（付記６）
前記供給部（１２１）、移行部（１２２）、直管部（１２３-１）、屈曲部（１２３-２）は、ワンショット成型構造であることを特徴とする、
付記３に記載の自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管。

（付記７）
ベース（１１）とパイプ（１２）を別々に金属３Ｄでプリントし、プリント材料はチタン合金、ステンレス鋼またはニッケル合金を使用し加工し、
チタン合金で３Ｄプリントする場合、成型パラメータは、レーザー出力１５０Ｗ、スキャン速度８００ｍｍ／ｓ、スタッキング層の厚さ２０ミクロン、レーザースポット５０ミクロン、走査線ピッチ６０ミクロンであり、レーザースキャン戦略は、パイプ（１２）の外輪郭に照準を合わせてエッジのスキャンを二度行い、次に内部のソリッド充填スキャンを行い、これによってパイプ（１２）外表面の品質が保証され、
パイプ（１２）は成型プロセス中に縦に倒立して置かれ、パイプ（１２）外表面任意の位置と平面との角度は４０°以上で、これにより３Ｄプリント中、支持構造の追加を防止することを特徴とする、
付記６に記載の自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管の製造方法。

Claims (5)

1. ロボットアームに固定されたベース（１１）と、ベース（１１）に接続したＰＶＣシーリング剤を送り出すパイプ（１２）とを含み、前記ベース（１１）とロボットアームとは取り外し可能に突き合わされ、ＰＶＣ接着剤塗布ポンプはＰＶＣシーリング剤をパイプ（１２）から自動車のコーティング対象の部分またはシーリング対象の部分に送り出すことを特徴とし、
   前記パイプ（１２）は、ＰＶＣシーラントの流れの方向の順に応じて、シーリング剤供給部（１２１）、移行部（１２２）、排出部（１２３）に分けられ、
   前記供給部（１２１）はテーパー状であり、すなわちＰＶＣシーリング剤の流れの方向に沿って、その内径が徐々に小さくなっていき、
   前記排出部（１２３）全体は“７”字状の構造であり、直管部（１２３−１）と屈曲部（１２３−２）で構成され、前記移行部（１２２）の軸と直管部（１２３−１）の軸は交差し、前記移行部（１２２）の軸と、直管部（１２３−１）の軸を移行部（１２２）の側に延長した線と、の夾角は３５°〜４５°となり、前記直管部（１２３−１）と屈曲部（１２３−２）の軸は互いに垂直であることを特徴とする、
   自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管。
2. 前記供給部（１２１）、移行部（１２２）、直管部（１２３−１）、屈曲部（１２３−２）間の接合部分は、丸みのある円弧移行部を採用しており、ＰＶＣシーリング剤の流動抵抗を低減することを特徴とする、
   請求項１に記載の自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管。
3. 屈曲部（１２３−２）末端側壁には長方形排出口（１２３−３）が設けられ、長方形排出口（１２３−３）の開口方向は“７”字状構造の内側の位置にあることを特徴とする、
   請求項１に記載の自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管。
4. 前記供給部（１２１）、移行部（１２２）、直管部（１２３-１）、屈曲部（１２３-２）は、ワンショット成型構造であることを特徴とする、
   請求項２に記載の自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管。
5. ベース（１１）とパイプ（１２）を別々に金属３Ｄでプリントし、プリント材料はチタン合金、ステンレス鋼またはニッケル合金を使用し加工し、
   チタン合金で３Ｄプリントする場合、成型パラメータは、レーザー出力１５０Ｗ、スキャン速度８００ｍｍ／ｓ、スタッキング層の厚さ２０ミクロン、レーザースポット５０ミクロン、走査線ピッチ６０ミクロンであり、レーザースキャン戦略は、パイプ（１２）の外輪郭に照準を合わせてエッジのスキャンを二度行い、次に内部のソリッド充填スキャンを行い、これによってパイプ（１２）外表面の品質が保証され、
   パイプ（１２）は成型プロセス中に縦に倒立して置かれ、パイプ（１２）外表面任意の位置と平面との角度は４０°以上で、これにより３Ｄプリント中、支持構造の追加を防止することを特徴とする、
   請求項４に記載の自動車用ＰＶＣファインシーリングコーティング複雑流管の製造方法。

Images