客车涂装对橡胶铰链胶条性能的影响

张 黎Zhang Li

客车涂装对橡胶铰链胶条性能的影响

张 黎
Zhang Li

（比亚迪汽车工业有限公司，广东 深圳 518118 ）

通过试验的方法考察客车涂装用料和高温对橡胶铰链胶条材料性能及耐久性能的影响，试验结果显示：清洁剂对材料本身性能影响最大，现有涂装过程带来的材料性能改变不足以引起使用寿命降低。

橡胶铰链；涂装；材料性能

0 引 言

客车作为一种运送人员和行李的交通工具，为满足载运和自身检修需求，一般具有多种型式的舱门，舱门通过各种铰链连接于车身且通过铰链做开闭运动。其中，橡胶铰链结构简单、安装方便、性能可靠，尤其防水性能好，在公交车中得到广泛应用[1]。橡胶铰链由上下两页型材及中间起连接和转轴作用的橡胶连接条构成，如图1所示。

图1 橡胶铰链安装结构[2]

橡胶铰链胶条的材料一般为三元乙丙橡胶，橡胶条性能的好坏直接影响整个铰链的使用性能，耐久性是其性能的最重要指标，耐久性能降低一般伴随着橡胶老化和物理损伤，其老化失效通常表现为变硬、变脆、软化、粉化、发粘、变色、开裂等；导致橡胶老化的原因很多，氧、臭氧、水汽、酸、碱、盐、热、电、光、机械力、辐射、微生物等，其中物理损伤一般表现为各种划伤和割裂。

客车生产中，橡胶铰链胶条一般在涂装工序前已随舱门装上白车身，之后随白车身一起进涂装喷涂和高温烘烤。通过试验的方法，重点考察橡胶条性能在涂装过程中受到的影响，包括材料本身性能和其耐久性能。

1 材料性能

1.1 材料性能指标

按照GB/T 21282—2007《乘用车用橡塑密封条》[3]和QC/T 639—2004《汽车用橡胶密封条》[4]的要求，设定材料合格性能见表1。

表1 橡胶条材料性能要求

续表1

对采购原件进行检测，查看是否符合要求，每项参数的检测样件为3件，其最终结果取3个检测结果的平均值（之后每项参数的检测均按此安排样件数量和取值），检测结果见表1。由结果可知，原件性能符合要求。

1.2 涂装影响

涂装过程分为水性漆和油性漆2种方式，用料及烘烤时间见表2、表3（时间为用料在整个涂装过程中停留时间，整个涂装时间为底漆所经过的时间），生产中根据需要选择水性漆或油性漆中的一种进行涂装处理。

表2 水性漆处理

表3 油性漆处理

续表3

首先将2组样件分别经过水性漆和油性漆的涂装生产全过程，然后对这2组样件进行材料性能检测，其中每组样件含33件样件，为检测所有参数所需的样件，检测结果见表4。

表4 全过程处理材料性能检测结果

从检测结果可知，水性漆处理过的样件没有超出指标范围，油性漆处理过的样件其拉断伸长率为487%，低于指标范围（≥500%）。

进一步分析，按涂装不同工序分别处理样件，分别考察不同用料及高温对材料性能的影响，检测结果见表5、表6。

表5 水性漆部分高温烘烤件材料性能检测结果

续表5

表6 油性漆部分高温烘烤件材料性能检测结果

另外设置一组纯烘烤样件进行对比分析，即样件单纯经过最长烘烤时间240 min，既不含水性漆也不含油性漆。检测结果为：硬度66度，拉伸强度10.7 MPa，拉断伸长率588%，撕裂强度40 kN/m，热空气老化硬度变化3度，热空气老化拉伸强度变化率7.5%，热空气老化拉断伸长率变化率-13%，热空气老化撕裂强度变化率1.5%，耐臭氧老化无龟裂，压缩永久变形37.7%，脆性温度符合要求。

从检测结果可知，水性漆中清洁剂_D837影响下的热空气老化硬度变化（13度）和热空气老化拉伸强度变化率（19.2%）超出指标范围（0～5度、-15%～15%）；油性漆中清洁剂_D845影响下的拉断伸长率（484%）低于指标要求（≥500%）；纯烘烤样件符合指标要求。

1.3 材料性能检测结果

（1）经过整个涂装过程，油性漆处理的样件在拉断伸长率上比指标范围低2.6%；

（2）经过单项工序处理，水性漆中，清洁剂_D837影响下的热空气老化硬度变化比指标范围高160%，热空气老化拉伸强度变化率比指标范围高28%；

（3）经过单项工序处理，油性漆中，清洁剂_D845影响下的拉断伸长率比指标范围低3.2%，其中油性漆单项工序处理的结论与整个涂装过程处理的结论相一致且数值相近（487%与484%）；

（4）综合上述单项工序处理的结果可以看出，清洁剂对材料性能的影响最大。

2 耐久性能

根据材料分析结果，设置3组样件（每组样件数量3件）进行耐久性能检测，其中一组是未经过任何处理的样件，另两组是性能超出指标要求的样件；这两组样件分别为按涂装过程经清洁剂_D837处理的样件和按涂装过程经清洁剂_D845处理的样件（兼顾经整个油性漆涂装过程的样件）。将3组样件装上试验台架，分别模拟舱门启闭耐久试验，以15万次作为试验目标（15万次使用寿命远超整车寿命内的实际使用次数），检测寿命差异，试验结果见表7。

表7 耐久试验结果

从试验结果来看，3种样件均符合性能要求。

3 结 论

经过试验对比可知：

（1）橡胶条在涂装用料及高温的影响下，各项指标均有不同程度的变化，特别是清洁剂的影响，在生产应用中，改善清洁剂的影响有利于橡胶条保持其原有性能；

（2）经过涂装后，橡胶条的材料性能变化不会引起使用寿命的改变。

[1]刘开春.客车车身设计[M].北京：机械工业出版社.2012.

[2]陈永军.客车侧舱门铰链浅识[J].客车技术与研究，2004（4）:25-27.

[3]全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会.乘用车用橡塑密封条：GB/T 21282—2007[S]. 北京：中国标准出版社，2007.

[4]全国汽车标准化技术委员会.汽车用橡胶密封条：QC/T 639—2004[S]. 北京：中国计划出版社，2004.

2021-05-08

U468.2+1

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2021.04.013

1002-4581（2021）04-0051-04