浅谈车身顶盖焊缝密封胶开裂问题的分析和解决

章新国　邓烈雄　廖章龙　王印

摘 要：简单介绍了汽车焊缝密封胶性能和参数，探讨了焊缝密封胶开裂的原因，论述了通过优化密封胶烘炉的启停解决汽车车身顶盖焊缝密封胶开裂的质量缺陷问题。

关键词：焊缝密封胶 胶开裂 车身顶盖

The Analysis and Solution of Cracking Problem of Weld Sealant of Body Roof

Zhang Xinguo Deng Liexiong Liao Zhanglong Wang Yin

Abstract：This article briefly introduces the properties and parameters of automobile weld sealant， discusses the causes of cracking of weld sealant， and the solution of cracking problem of weld sealant of automobile body roof by optimizing the starting and stopping of the sealant oven.

Key words：weld sealant， the cracking of sealant， roof panel

1 引言

焊缝密封胶是由聚氯乙烯树脂、增塑剂、填充剂、触变剂、稳定剂等构成的高固体份、白色粘稠状物质。固体份一般大于90%。焊缝密封胶通常施工位置为车身四门两盖折边处，车身顶盖，焊缝处等，主要起到密封，防水等作用。目前国内主机厂多采用人工挤涂方式或刷涂方式进行施工，极少数主机厂使用机器人施工。焊缝密封胶通常粘度较高，在堆积一定的厚度时不流淌，而且能保持棱角，经过加热塑化后外观细腻、平整、无裂纹及显著变色现象，且需与油漆等有良好的配套性。焊缝密封膠起泡甚至开裂一直是涂装车间密封胶主要质量缺陷，因胶起泡和胶开裂会削弱和破坏其密封性能，同时降低了胶条的美观度。

某汽车整机厂涂装车间车身顶盖两侧流水槽区域焊缝密封胶经胶烘炉烘干后出现胶开裂现象，如下图1所示。每天出现5～10台该问题故障车，胶开裂会破坏胶条的密封性能，且车身顶盖区域对防水要求比较高，因此，急需解决该问题。

本文主要针对此质量问题，分析产生的根本原因，并制定具体解决措施。

2 焊缝密封胶起泡和开裂常见原因分析

若焊缝密封胶中混入空气、水分或其它杂质后，在烘烤过程中温度升高，空气或水分从胶条排出的过程中就易产生气泡。气泡在密封胶表面如凸起的小疙瘩（如图2），严重的会开裂（如图3），导致胶条表面不光滑、不平整，美观性差，并且会影响胶条的力学性能，降低附着力，胶条易磨损，影响其密封效果。

产生胶气泡和开裂常见原因如下：

（1）焊缝密封胶材料质量因素影响

焊缝密封胶生产厂家在产品生产过程中抽真空不彻底，会导致空气残留在密封胶中。一般焊缝密封涂料生产厂家都有严格的抽真空措施，原材料本身含有空气的概率较小，但是也不能完全保证每一批次的物料都100%合格。

（2）输胶系统因素影响

一般汽车涂装车间采用集中供胶二次增压的输胶系统，这套输胶系统包括胶桶，压盘，增压泵，胶管路等组成。日常生产过程中，若换胶不及时、换胶排气不彻底等原因会造成输胶系统混入空气，导致空气残留在焊缝密封胶里，最终会引起密封胶条内存在很细小气泡，经烘烤后形成胶气泡，甚至胶开裂。

（3）车身包边质量因素影响

车身折边胶涂布后再包边后包边压合紧密度不良，涂装车间涂布焊缝密封胶后包边内部的空气受热膨胀产生气泡，甚至胶开裂。如下图4示意图。

1、密封胶滞留时间因素影响

焊缝密封胶涂布车身后滞留在生产线，即湿胶状态下长时间不烘烤（通常是滞留时间超过48小时）、或者烘烤后长时间滞留在生产线上，由于环境温度和湿度较大（尤其是夏季），再烘烤时会出现吸潮起泡甚至产生开裂现象。

3 问题原因分析

3.1 焊缝密封胶材料因素分析

由上述胶开裂常见原因（1）可知，若焊缝密封胶来料中有残留空气在里面，密封胶条经过烘炉就会产生胶气泡甚至胶开裂。为此，从现场加料间的密封胶桶里取样，在电泳试板上分别刮涂2.5mm～3mm厚的胶，在实验室烘干箱中经过145℃，20分钟的烘烤后，观察试板外观，表面无气泡和开裂，结果详见表1。由表1结论可知：焊缝密封胶材料因素不是导致顶盖胶开裂产生的原因。

3.2 输胶系统因素影响分析

由上述胶开裂常见原因（2）可知，若输胶系统混入空气在胶管路里，密封胶涂布后经过烘炉就会产生胶气泡甚至胶开裂。为此，从生产现场胶枪出口取样，在电泳板上分别涂直径为2.5mm～3mm胶条，在实验室烘干箱中经过145℃，20分钟的烘烤后，观察试板外观，表面无气泡和开裂，结果详见表2。由表2结论可知：输胶系统因素不是导致顶盖胶开裂产生的原因。

3.3 车身包边质量因素影响分析

由上述胶开裂常见原因（3）可知，若车身包边后包边压合紧密度不良，涂装车间涂布焊缝密封胶后包边内部的空气受热膨胀产生气泡，甚至胶开裂。为此，协调车身车间工程师查看顶盖工艺要求，顶盖与侧围是通过焊点固定连接的，没有涂布车身折边胶。所以顶盖流水槽区域不会残留空气。因此，车身包边质量因素不是导致顶盖胶开裂产生的原因。

3.4 密封胶滞留时间因素影响分析

由上述胶开裂常见原因（4）可知，若焊缝密封胶施工完成后湿胶长时间滞留在生产线上不烘烤或者湿胶烘烤后长时间滞留生产线再次经过面漆烘炉烘烤后会出现胶气泡甚至胶开裂。为此，收集和整理故障车数据，整理如表3：

通过分析表3 数据：根据故障车的车身条码的追溯车身流转过程，发现这些顶盖胶开裂的车身绝大部分是滞留在胶烘炉的车身，特别是胶烘炉一区二区里面的车身（胶烘炉按长度分三段，按顺序依次称为胶烘炉一区、二区、三区）。该生产线只有一个白班次生产10个小时，所以，当天收班关闭胶烘炉加热设备后，胶烘炉一区二区里面的车身由于烘烤时间不足，胶条没有完全干透，胶条里的增塑剂等挥发物未完全挥发出来，长时间滞留在胶烘炉里，经过第二天开班再次烘烤后就出现胶条开裂。从表3数据还发现周末收班清空了胶烘炉里面的车身后，每周一就不会出现顶盖胶开裂现象。因此，密封胶滞留时间因素是导致顶盖胶开裂产生的根本原因。

4 解决措施

从表3数据可知收班清空胶胶烘炉里面的车身就可以解决顶盖胶条开裂的问题，但每天收班都清空胶烘炉里面的车身，会损失当天的产量，为此，我们尝试优化胶烘炉的启停来解决这个问题，做如下验证：

a）胶烘炉收班时，胶烘炉提前10分钟关燃烧器，正常走线。启动时胶烘炉推迟10分钟开燃烧器，胶烘炉按开班时间走线，等胶烘炉升温到位才进车，验证16天;

b）维修工段记录滞留在胶烘炉里的车身码和车身数量;

c）精修工段记录顶盖胶开裂车身码。

验证结果：16天时间累计胶烘炉滞留车269台车无胶开裂车，如表4，开裂率为0%，故优化胶烘炉启停措施有效。自该措施实施以来半年，再无胶烘炉滞留车顶盖胶开裂现象出现。

5 结语

导致焊缝密封胶开裂的原因很多，包括工艺，材料、设备等因素，同时胶条质量也是各涂装车间质量关注点之一，另外各个生产线都有其独有的特点，所以在对胶开裂质量问题原因分析与查找过程中要结合生产现场实际。通过本文也为大家指引了一个方向，如果出现了胶开裂质量缺陷，可以考虑在胶烘炉启停方面做优化。

参考文献：

[1]李居荣.涂装车身包边胶气泡成因分析.上海涂料 1009-1696（2016）06-0044-03.

[2]章新国，邓烈雄，廖章龙.浅谈涂装裙边胶泵空打造成的颗粒问题解决.时代汽车.