汽车安全气囊用气体发生剂产品质量检测探析

成杰 孟绍勇 乔俊华 杜海红 周雯华

【摘要】气体发生剂作為汽车安全气囊的核心部件，是汽车安全气囊充气的动力来源。它的质量稳定性和可靠性直接关乎驾驶员及车上乘员的生命安全。在气体发生剂产品的加工过程中，影响产品质量的因素有很多。本文从质量检测的层面分析气体发生剂产品检测过程中的影响因素，并提出具体优化策略。

【关键词】气体发生剂;检测;产品质量

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2022.03.015

Discussion on Product Quality Inspection of Gas Generation for Automobile Airbag

CHENG Jie，MENG Shao-yong，QIAO Jun-hua，DUHai-hong，ZHOU Wen-hua

（Hubei Hangpeng Chemical Power Technology Co.，Ltd.，Xiangyang 441003，China）

Abstract：As the core component of automobile airbag，gas generation is the power source of automobile airbag inflation. Its quality，stability and reliability are directly related to the life safety of drivers and passengers in several vehicles. In the processing of gas generation products，there are many factors affecting product quality. This paper analyzes the influencing factors in the detection process of gas generation products from the level of quality detection，and puts forward specific optimization strategies.

Key words：gas generation;detection;product quality

安全气囊是在汽车碰撞过程中自动充气膨胀，起到保护驾驶员及车上乘员，减轻人员伤害的安全保护装置。安全气囊一般由传感系统、电控单元、气体发生器、尼龙袋、支架等部件组成，在汽车驾驶舱的方向盘内及副驾前侧均装有安全气囊。当汽车发生碰撞时，碰撞信息由传感器传递至气囊的中央电子控制单元（ECU）;ECU将碰撞信息处理后提供电流给气体发生器中的电爆管;电爆管随即将电能转化为热能，引燃传火药;传火药燃烧后引燃产气药，在极短的时间内释放高压气体充填气囊的气袋，以减少车辆碰撞瞬间由于惯性和外力对车上乘员带来的伤害。气囊模块中能够被电爆管引燃的传火药以及燃烧后释放气体的产气药统称为气体发生剂。气体发生剂作为汽车安全气囊系统中最核心的组成部分，是安全气囊充气的动力来源。

笔者所在的企业对气体发生剂的生产主要采用湿法工艺，即将硝酸胍等化工原材料按照一定的配比混合后，经加水混合、制粒后压制成不同规格的片剂，供发生器装填使用。作为汽车被动安全的零部件之一，发生器精良的产气性能要求决定了气体发生剂的一些关键特性要被格外重视，这其中就包括气体发生剂的化工原材料特性、混合均匀度、片剂厚度、片剂强度、单片密度等。

1气体发生剂产品质量检测概述

在气体发生剂的设计及量产加工过程中，对原材料特性的检测、发生剂半成品以及成品的检测，主要有以下几方面的作用：首先，在气体发生剂产品设计阶段，对化工原材料及设计样件的检测可以帮助企业定义产品的质量标准，明确产品技术状态，以此来确定量产阶段的产品生产方案，减少不必要的资源浪费;其次，在气体发生剂的量产阶段，对化工原材料及产品的检测可以帮助企业在已经确定的产品质量标准范围内，监控产品质量状态，稳定且持续地输出满足客户要求的合格产品，同时帮助企业控制并降低生产成本，提高生产效率。

作为散装材料的气体发生剂，它的加工本身就带有化工产品的属性。化工原材料及气体发生剂产品由于受到加工设备、产品本身的安全性、检测样本的选取、检测设备的选择及配置、检测人员的素质等诸多因素的影响，使气体发生剂的产品质量检测始终没有规范标准，这对气体发生剂产品质量检测的可靠性产生了很大的影响。因此，为了生产更加安全、高质量的气体发生剂产品，就必须对检测过程中的影响因素进行分析研究，找出应对策略，保证气体发生剂产品质量检测结果的可靠性。

2气体发生剂产品质量检测的影响因素

2.1原材料的影响

原材料作为影响气体发生剂产品质量检测的决定性因素，其质量好坏将直接影响最终气体发生剂产品质量的优劣。与其他材料相比，气体发生剂使用的化工原材料具有一定的特殊性，材料本身的质量不仅受到供应链上游对初始材料的选择及加工过程的影响，加工后的材料在运输、贮存以及使用过程中也易发生质量问题。个别化工企业为了追求更高的经济效益，通常会选取价格低廉、品质低劣的原材料，不仅难以满足气体发生剂产品对原材料的质量要求，也会大大影响发生剂产品质量检测的准确性。另外，化工原材料的采购批量一般较大，原材料存储的周期及存储防护不当也是影响化工材料的整体质量的一个因素。

2.2样本量和取样方法的影响

检测样本是原材料及气体发生剂产品检测的基础保证，但是化工原材料及气体发生剂产品本身都具有相对均匀的特点。以笔者所在的企业为例，采购后的原材料通常以批为单位提请检验，一个批量约2吨的原材料，请检时一个样本的样本量通常只有几克或几百毫克。发生剂半成品或成品一个请检批量约300 kg，检测时的样本量也只有数十片或几十克。一个批量的原材料（产品）中以如此少的样本检测结果作为判定整批原材料或半成品、成品的质量状态，可见选取的样本数量关乎整批材料（产品）的质量状态的判定。

2.3检测设备的影響

检测设备的选择和配置，检测辅助材料的选择是保证化工原材料及发生剂产品质量检测的前提。以检测设备选型为例，发生剂产品单片重量作为一项重要特性，需要在产品加工过程中加以监控，根据发生剂产品规格不同，较轻的产品单片重量约0.020 g左右，较重的产品单片重量约0.25 g。如果选择了百分之一精度的电子秤，在检测较轻的发生剂产品时，电子秤显示的测量结果的最后一位实则为估计值，因此就增加了较轻产品的测量误差，降低了对这一类发生剂产品检测的可靠性。对化工原材料的纯度检测是需要选择相应的标准试剂作为辅助材料的，标准试剂的正确使用及其纯度会直接影响检测结果。另外在检测过程中，检测设备的更换也是不容忽视的影响因素之一。由此可见，只有当检测设备的选型、检测参数的设置、检测辅助材料的选用等因素均满足检测的需要时，才能保证检测工作的正常开展。

2.4检测环境的影响

检测环境作为化工原材料以及气体发生剂产品检测系统一个不可分割的部分，也是影响检测结果可靠性的重要因素之一。例如，气体发生剂产品单片密度的检测设备是利用了阿基米德原理。检测时先测量产品在空气中的重量，然后将产品放入煤油或石蜡等介质中，测量产品在介质中的重量，以此来计算产品的密度。通过长期的观察发现，由于煤油和石蜡在空气中挥发的速率不同，采用煤油作为检测介质，随着一年气温的高低变化，同一气体发生剂产品的密度检测结果波动是较大的，尽管可以通过人工干预的方式对检测环境的温湿度进行控制，但气候这个大环境的影响因素仍然是客观存在的。

2.5检测人员的影响

目前，笔者所在的企业对化工原材料及气体发生剂产品质量检测主要依赖检测人员的操作。检测人员自身的专业理论水平和实际操作技能将直接影响生产用化工原材料及气体发生剂产品质量检测的准确性。从客观上讲，笔者所在的企业中从事质量检测的相关人员的化工与检测专业知识较为匮乏，对先进的检测装置操作能力不足。个别人员还存在质量意识淡薄，对原材料及产品标准理解模糊等问题。因此，加强检测人员的专业检测知识储备，提高检测人员的检测技术能力，强化检测人员的质量意识是保证气体发生剂产品及原材料质量检测可靠性的重要保证。

3提高气体发生剂产品质量检测水平的对策

3.1严把原材料质量关

由于原材料对气体发生剂产品质量检测的决定性影响，因此，严把原材料质量关，从源头上把控原材料质量是保证气体发生剂产品整体质量的首要前提。

首先，在供应商选择之初，就要注重对供应商能力的评估和准入标准的制定，将相应资质作为选择原材料供应商的基本前提，以此来保障采购的原材料具有较高的质量。其次，注重对供应商量产能力的持续监督与评估，定期对供应商开展能力审核，对审核中发现的问题需监督其整改，以确保审核的闭环管理，保证供应商的持续供货能力。再次，对气体发生剂产品所适用的原材料，应构建独立的运输体系以确保原材料在运输和转运过程中不会出现质量问题。最后，在原材料的库存管理阶段，应根据不同原材料的性能、存放要求以及安全风险，有针对性地制定相应的原材料管控制度，指派专人负责，及时监测、控制、巡查并记录贮存环境的条件变化，以此来保障原材料存放的合理性与规范性。

3.2制定科学合理的检测规范

对于检测设备的使用，须将操作流程及方法以书面形式固化，形成操作规程和作业指导书，以保证不同作业人员操作过程的无差异化。建立必要的巡检和监督机制，确保检测人员严格按照操作规程执行，并形成相应的检测记录。在检测作业前，还需要做好检测设备设施的调试以及校准工作，修正偏离标准检测环境的测试结果，保证测试水平和测试的精确度。对于待检原材料及半成品、成品的取样，依据请检批量抽取相应的样本量。以笔者所在的企业为例，对化工原材料的抽样方法与样本量规则见表1。

对气体发生剂产品，则采用首件检验和整群抽样的方法。所谓首件检验是指对每个班次刚开始时或过程发生改变（如人员的变动、换料及换工装、设备的调整、工模夹具的调换修磨等）后5分钟内加工的产品进行检验。经首检后的产品，每间隔1小时抽取10片进行检测，将检测结果标注在事先绘制好的控制图中，用于记录并预测产品变化趋势。

3.3确保检测设备的性能，做好检测数据分析工作

在气体发生剂产品所需的原材料检测中，会用到一些化学分析装置及辅助试剂，这些装置及辅助试剂的选择会直接影响原材料及气体发生剂产品的检测质量和检测效率。要想获得更精准的检测数据，需要结合原材料的种类、形式，做好检测设备的配置与使用，同时选取相适宜的辅助试剂进行检验，如果辅助试剂选择不合理，待测样品会因结构被破坏或与辅助试剂发生反应，导致检测结果发生较大的误差。

在气体发生剂产品质量检测中，需要根据产品的特性选择相适宜的检测设备，消除由于检测设备能力不足带来的测量误差。为保证检测结果的可靠性和有效性，需要对检测设备开展计划性的检定及校准，以确认其有效期和计量的溯源性。建立健全检测设备管理制度，指定专人对检测设备进行管理，并定期做好维护保养。定期开展检测设备的测量系统分析工作（MSA），以便及时发现测量系统的变异并加以纠正。对检测过程、数据结果实施统计过程控制（SPC），把握检测数据的特点和规律，对检测数据进行科学分析，提高检验效率和可靠性。

3.4提升化工产品质量检测人员综合能力

为了能够最大程度提高气体发生剂产品质量的检测水平，需要明确质量检测人员的从业能力和岗位具体职责，针对可能会出现质量检测结果不当的一些机理和潜在失效模式做好失效模式分析（FMEA），制定出合理的应对计划和改善措施。注重对新引进检测人员的能力评估和在岗检测人员的培训与再教育，从而保障整个检测流程的严谨性，生产出更多合格的气体发生剂产品。

4结语

质量是企业的生命线。作为汽车安全气囊核心部件的气体发生剂产品与民众生命息息相关。因此，气体发生剂产品的生产与检测部门责任重大，应做好气体发生剂产品质量管理和检测工作，进而保障气体发生剂产品的市场销量和企业的可持续发展。

【参考文献】

[1]侯斌.浅析化工产品质量检测影响因素与对策[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（22）：45-46.

[2]赵鹏成，刘猛，王龙飞.探究化工产品质量检测影响因素分析以及应对策略[J].当代化工研究，2019（1）：151-152.