轨道交通生产制造过程中粘接特殊过程的确认

吴惠惠，魏培欣

（中车南京浦镇车辆有限公司，江苏 南京 210031）

轨道交通生产制造过程中粘接特殊过程的确认

吴惠惠，魏培欣

（中车南京浦镇车辆有限公司，江苏 南京 210031）

粘接作为一项新工艺、新技术，在替代焊接、铆接和螺栓连接等传统连接方式方面，成为了轨道交通车辆生产制造过程中不可或缺的一种连接方式。对轨道交通生产制造过程中粘接的优缺点以及粘接特殊过程确认的流程进行阐述具有重要意义，对粘接过程的标准化作业亦具有一定的借鉴作用。

粘接；特殊过程；确认

随着工业技术的快速发展，粘接作为一项新工艺、新技术，已经越来越多地替代焊接、铆接和螺栓连接等传统连接方式，成为轨道交通车辆生产制造过程中不可或缺的一种连接方式，如玻璃安装、地板布安装等过程均会涉及到粘接作业，而粘接结果的好坏将对整车质量产生直接影响。

1 粘接的优缺点

1.1 粘接的优点

和传统的连接技术相比，粘接使多种材料的连接成为可能，具有工艺设备简单、操作方便、成本低廉、适用范围较广、密封防腐性能较好以及耐疲劳强度较高等优点，同时不会因为钻孔而造成基材损伤，其应力分布均匀，并能够实现防腐、减震和弥补公差等一体化功能。

1.2 粘接的不足之处

胶粘剂的固化时间较长，温湿度等环境因素对粘接效果影响较大，且缺乏无损检验粘接质量的方法；粘接层的抗剥离强度和抗冲击强度较低，一般胶粘剂耐热性不高、抗老化性能较差。因此，对粘接作业过程的管控显得尤为重要。

2 特殊过程的定义

IRIS国际铁路行业标准中指出：当生产和服务提供的过程输出不能由后续的监视和测量加以验证，致使问题在产品投入使用后或服务已交付后才显现的过程称为特殊过程。为了使大家对轨道交通行业的特殊过程有一定的了解，欧洲铁路行业协会在2014年发布了IRIS指南6，其中对特殊过程做了进一步的说明：在制造或维修时，由于产品在使用之前、未经过破坏性试验分析、不易确定是否合格的过程称之为特殊过程。因此，粘接过程毫无疑问属于特殊过程，根据体系要求，生产制造过程中涉及特殊过程时应在批量生产前开展特殊过程的确认工作，以确保各项参数可用于批量生产。

3 粘接特殊过程确认的定义

ISO9000体系中对确认进行了定义，即通过提供客观证据对特定的预期用途或应用要求已得到满足的认定，其中确认所需的客观证据可以是试验结果或其他形式的确定结果，确认所使用的条件可以是实际的或者是模拟的。

3.1 粘接特殊过程的确认时机

确认的时机是在连续生产过程发布前、当第一个代表性产品制造或维修时而进行的。此外，还应结合产品失效将造成的影响及失效频次等风险确定一个适当的周期以便对粘接过程进行定期的再确认，再确认是为了保证特殊过程持续满足要求的过程能力。

3.2 粘接特殊过程的确认流程

轨道交通行业的粘接特殊过程确认一般是采用试验方法进行的，确认流程如图1所示。

3.2.1 编制粘接特殊过程确认方案

粘接特殊过程确认方案是整个确认工作的纲领，内容包含了粘接过程所需的人、机、料、法、环和测等各生产要素及其要求、粘接样板的制作数量及要求、粘接样板的试验项点及判定合格的标准、粘接过程确认的流程及计划、样件的试验及测试项点以及试验结果判定合格与否的准则。

图1 粘接特殊过程确认流程Fig.1 Validation procedure for bonding as special process

3.2.2 按照方案对各生产要素进行确认

（a）对生产过程中的粘接作业人员资质进行确认，以确保所有人员均具备上岗资质并经过粘接操作培训；

（b）对作业过程所需的注胶机等设备工装工具进行确认，以确保状态良好并满足生产要求；

（c）对粘接过程所需的清洁剂、胶等原材料进行确认，以确保原材料合格；

（d）对现场的工艺文件进行确认，以确保文件齐全、有效；

（e）制作粘接样板前对现场施工环境进行确认，以确保温湿度等环境满足文件要求；

（f）对现场所需的温湿度仪等各项测量仪器进行确认，以确保测量仪器的有效性。

上述各要素的确认均应形成记录，各要素均满足要求后方可进入后续的样板施工。

3.2.3 对粘接样板进行施工并记录施工过程

粘接样板的施工过程需严格按照作业指导书中规定的作业流程及作业参数进行，施工过程中需及时进行过程记录，记录内容需包含实际施工过程中的环境温湿度、所用物料、实际作业过程、作业时间和作业人员等项点。

3.2.4 对粘接样板开展试验及测试

粘接样板的试验及测试是整个特殊过程确认流程中非常关键的步骤，轨道交通车辆粘接过程的常见测试项点为剥离试验，剥离试验的样板制作尺寸要求如图2所示，实际的样板制作过程如图3所示。

图2 粘接样板的尺寸要求Fig.2 Size requirement of bonding specimen

图3 样板的制作过程Fig.3 Making process of bonding specimen

制作完成后的样板在表1所示的5个状态下进行剥离试验，剥离的方法如下：用裁纸刀斜切胶条，切到粘接表面，使用尖嘴钳夹紧胶条并抽出，受力角度在130°～160°之间，或者用尖嘴钳夹紧后采用滚压的方式进行剥离，每一段时间之间应留出大约3 s的时间，然后用裁纸刀切割，试验长度最少为50 mm。图4及图5分别为剥离后的铝合金样板及玻璃样板。

表1 胶条的试验状态Tab.1 Testing conditions of specimens

图4 铝合金样板剥离图Fig.4 Stripping chart of aluminium alloy specimen

图5 玻璃样板剥离图Fig.5 Stripping chart of glass specimen

3.2.5 依据标准判定试验及测试结果是否合格

DVS1618是轨道交通行业粘接过程中使用较广泛的标准之一，试验结果的判定可参照表2中的标准进行。不同的轨道车辆产品需开展的具体试验及测试项点会有所不同，应根据粘接需实现的功能来确定实际的试验及测试项点。判定合格的标准通常来自以下几个方面：国际标准、国家或行业标准、企业内部标准以及客户要求，应在前期策划时进行全面识别并在确认方案中写明。

3.2.6 编制特殊过程确认报告并归档

粘接特殊过程确认的内容应形成书面的确认报告，报告内容包含参与确认的人员、所使用的标准、各生产要素的确认过程及结果、样件的施工过程及试验结果以及特殊过程确认结果等最终确认报告应根据各单位的文件管理制度进行归档管理，归档的报告应具有唯一性编号以确保可追溯性。经确认合格后的粘接参数及过程方可用于后续的批量生产过程中。

表2 试验结果判定标准Tab.2 Criterion requirements of test results

4 结语

目前，粘接技术在轨道交通行业中已得到广泛应用，为了确保实际批量生产过程中的粘接质量可控，批量生产过程中的粘接过程必须进行全过程的质量控制，并对环境、施工参数等进行监控及记录，以保证实际施工过程与经确认合格的过程相一致。随着胶粘剂的普及使用，德国Frunhofer IFAM与欧洲工业界、联邦铁路局、德国轨道车辆标准委员会、德国胶粘剂协会、欧洲焊接协会和德国焊接协会进行合作，开发了DIN6701体系认证，大力推进了粘接过程的标准化。

[1]IRIS_02版国际铁路行业标准[S].

[2]ISO 9001:2015[S].

[3]IRIS guideline 6:2014 special processes[S].

Abstract：As the new process and technology instead of the tranditional connection modes, such as welding, riveting and bolted connection, the bonding has already been an indispensable connection mode in the rail vehicle manufacturing.This paper introduced the advantages and disadvantages of bonding in the rail vehicle manufacturing and elaborated the validation procedure for bonding as the special process, which will be of great importance and have certain reference function for the standardized operation of the bonding process.

Key words：bonding; special process; validation

Validation for bonding as special process in rail vehic les manufacturing

WU Hui-hui, WEI Pei-xin
(CRRC Nanjing Puzhen Rolling Stock Co., Ltd., Nanjing, Jiangsu 210031, China)

TG494

A

1001-5922（2017）10-0069-04

2017-03-12

吴惠惠（1986-），女，主要从事质量体系等技术管理工作。E-mail：aihuizx@126.com。