雨刮器氯丁橡胶胶条的涂装工艺及涂层厚度对其性能的影响
龙爱华;蒙文坚;钟萍
【摘 要】The surface treatment and spray coating process for chloroprene (CR) rubber strip applied to automotive wiper were introduced.The effects of coating process parameters and coating thickness on coating performance and wiping quality were discusd.The key elements of control were described.%介绍了用于汽车雨刮器的氯丁橡胶(CR)胶条的表面处理和喷涂生产工艺,探讨了涂装工艺参数以及涂层厚度对涂层性能及刮净度的影响,并说明了关键控制要素.
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2018(037)010
【总页数】4页(P462-465)
【关键词】雨刮器;氯丁橡胶;喷涂;厚度;附着力;刮净度
龟的种类图片【作 者】龙爱华;蒙文坚;钟萍
【作者单位】台州法雷奥温岭汽车零部件有限公司,浙江 温岭 317500;佛山科富科技有限公司,广东 佛山 528200;佛山科富科技有限公司,广东 佛山 528200;肇庆学院环境与化学工程学院,广东 肇庆 526061
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ639
雨刮器是汽车上的重要部件，直接影响着司机雨天行车时的可靠性和安全性[1]，它必须能有效地清除雨水、雪和污垢，能在高低温下正常工作，能抗酸、碱、盐等有害物质腐蚀。胶条是直接清除玻璃上雨水和污垢的工具，在其唇部喷或刷上一层特殊的保护涂层，可以提高它的刮净度、润滑性及耐久性[2]。这层涂层的性能(特别是厚度和附着力)直接影响到雨刮器的刮净度。在实际生产中，釆用适当的化学方法处理可以降低胶条的粘着，增大其表面粗糙度，提高其上涂层的附着力[3]。笔者根据国内的胶条成型工艺，在借鉴国外成熟经验的基础上，自主开发了CR(氯丁橡胶)胶条表面处理和喷涂生产工艺，特别是针对涂装
工艺参数对刮净度的影响做了许多工艺试验，以求在达到刮净度的前提下，得到附着力良好的涂层。
1 雨刮器CR胶条的涂装工艺
工艺流程：上件→前处理→热风干燥→自动喷涂→强制冷却(用冷空气强行冷却固化后的胶条)→卸载(从托盘上取下胶条，整齐摆放到周转箱)。
1. 1 前处理
CR胶条成型后，由于其表面能相对较低，又容易带静电而吸附灰尘，还可能带有成型加工助剂以及迁移至表面的各类助剂，为彻底去除橡胶表面的老化产物、粉尘、橡胶本体迁移出的各种有机助剂和单体、小分子产物，并产生溶蚀、溶胀作用，增大胶条表面的粗糙度，提高后续涂层的附着力，必须对胶条进行前处理。通常采用碱性清洗和水洗方式：碱性清洗(选用含有氢氧化钾和表面活性剂的碱性清洗剂)和水洗的处理温度分别为50 ～ 60 °C和常温(10 ～ 25 °C)，处理时间均为5 min，温度和时间由PLC(可编程逻辑控制器)自动控制。
碱性清洗槽液的参数需要控制游离碱和总碱：游离碱反映槽液的氢氧根含量；总碱则反映槽液氢氧根与其他杂物的总量。游离碱过低时，胶条表面会残留橡胶助剂和单体，经过水洗干燥后，它们在胶条表面形成的极薄膜层会减弱涂层与橡胶基底的结合力；游离碱过高时，胶条表面被过度侵蚀，其机械性能会降低。随着胶条处理数量增多，总碱会逐渐升高，总碱与游离碱的比例也会越来越高。当两者比例达到2∶1时，槽液老化，清洗效果变差，严重影响后续涂层的附着力。控制碱性清洗槽液的浓度的方法是定期化验碱点。经过不断的工艺试验，获得适合CR胶条成型工艺的碱点范围为：游离碱8 ～ 14点，总碱15 ～ 28 点。
吃柚子上火吗
水洗是前处理工艺中不可缺少的一环，直接影响到后续喷涂涂层的附着力。水洗槽液的控制参数为pH和电导率。最后一道水洗采用去离子水，槽液的pH控制在6 ～ 8，电导率不超过120 μS/cm。
类似于金属件的前处理工艺，CR胶条的前处理槽液也必须定期更换，以维持最佳处理效果。
1. 2 热风干燥
经过前处理的CR胶条表面(尤其是凹槽内)都有少量水滴，必须彻底干燥后才能进行喷涂，否则会影响涂层的附着力。胶条本身的特性决定了其干燥温度不能太高，否则会有小分子析出，附着在胶条表面而影响涂层的附着力。干燥温度通常控制在40 ～ 50 °C。
1. 3 自动喷涂
1. 3. 1 涂料准备
沿用法雷奥欧洲工厂的标准，采用牌号为Schramm 05-2627-501.517的进口石墨涂料，其施工黏度(涂−4杯)为10 ～ 20 s。鉴于石墨容易沉降，涂料使用前必须经过良好的预搅拌，直到混合均匀，在喷涂过程中也要持续搅拌。
1. 3. 2 装载 + 扫描
将胶条整齐地摆放在托盘上，并扫描与长度对应的程序。
1. 3. 3 胶条预热
CR胶条进入喷房前必须经红外灯管预热，使其表面温度达到90 ～ 100 °C。
1. 3. 4 喷涂
为避免因环境变化而造成的喷涂质量不稳定，特使用循环风空调来保证喷房的温度为20 ～ 30 °C，相对湿度为 40% ～ 60%。为提高涂料的利用率，结合石墨涂料的特性，选择喷嘴为 0.5 ～ 1.0 mm 的HVLP(高流量低压力)喷枪，通过由伺服电机控制的X−Y平面自动往复机进行自动喷涂。多次调试后确定的最佳雾化参数为：喷枪离胶条表面的距离在15 ～ 20 cm之间，雾化压力和扇形压力均为0.1 ～ 0.2 MPa。根据膜厚来调整喷涂流量，两者的经验关系为：当喷涂流量为50 ～ 70 mL/min时，涂层的平均厚度可达10 ～ 14 μm；当喷涂流量为 80 ～ 100 mL/min 时，涂层的平均厚度为 15 ～ 19 μm。采用闭环流量控制系统(其原理如图1所示)控制喷涂流量，以确保膜厚均匀。该系统还提供涂料吐出量的警报监控，当流量偏移设定值却无法修正或无涂料时，系统会自动关闭喷枪并报警，避免了因设备故障或无涂料继续喷涂而造成的喷涂不良。
图1 闭环流量控制系统的示意图Figure 1 Schematic diagram showing the clod-loop flow control system
1. 3. 5 固化
用红外灯管进行加热，使胶条表面温度达到100 ～ 120 °C，保温2 ～ 4 min即可固化。
胶条分为A面和B面，对A面进行预热、喷涂和固化后通过自动翻转来继续预热、喷涂和固化B面。
1. 4 检验和评定标准
衣柜英语怎么读
1. 4. 1 涂层的厚度
采用扫描电子显微镜(SEM)测量胶条刮刷功能面──唇口两侧涂层的厚度。1. 4. 2 涂层的附着力
采用法雷奥欧洲总部制定的拉伸法检测涂层的附着力：将喷涂后的胶条夹持在拉伸机两夹具间，保证平直但不拉伸，在负载力为1 N，速度为200 mm/min的条件下自动拉伸到200%，此时拉力为150 N，然后拉伸机自动返回到原位。将拉伸后的胶条放在去离子水中，用软毛刷往返轻刷表面5次，再在流动去离子水下冲洗，待自然晾干后在10倍放大镜下目测涂层是否有裂开或脱落。对照表1进行评定：等级越低，表明附着力越好，要求不能超过3级。什么是围棋
表1 CR胶条表面涂层拉伸附着力的评判标准Table 1 Evaluation criteria for tensile adhesion of coating on the surface of CR rubber strip级别 描述 样照1 无脱落2 轻微脱落3 细小脱落4 部分脱落5 局部脱落6 严重脱落
1. 4. 3 刮净度
在客户的专用风窗玻璃上进行刮净度测试。在刮刷时，刮片橡胶条通过弹簧条压向玻璃表面，橡胶条的唇口必须与玻璃角度配合一致。先清洁风窗玻璃，确保其表面不能有任何油渍和污物。检查测试用的刮杆的压力和扭转角，喷水流量不小于0.8 L/min，均匀喷水到整个刮刷区域。令刮片向上刮到风窗玻璃的顶部停止，3 s后目测判断刮净度等级；再均匀喷水到整个刮刷区域，令刮片下刮到风窗玻璃下部起始位置，3 s后目测判断刮净度等级。依据汽车主机厂的要求，刮净度分为1到10级，等级越高，质量越好。OEM客户要求刮净度不低于7级(如图2所示)，即在上、下1/6区域内允许有六条不连续细水线或在中间2/3区域允许有一条不连续细水线。
图2 CR胶条刮净度的评定标准Figure 2 Evaluation criteria for wiping quality of CR rubber strip
2 涂层厚度对其性能的影响
2. 1 与刮净度的关系
三角形分类
寡妇年什么意思同批次的CR胶条使用相同的前处理工艺，调整喷涂流量以获得不同的膜厚，涂层的附着力均符合要求，将喷涂胶条装配成PL7的刮片，测试了它们的刮净度，结果列于表2。可见当膜厚介于10 ～ 14 μm之间(类型1)时，平均刮净度略低于膜厚介于15 ～ 19 μm时(类型2)的平均刮净度。
为进一步验证膜厚对刮净度的影响，在相同工艺条件下又生产了2种厚度类型各2 000支同一批次的PL7胶条，在同一天让同一个检验人员进行刮净度的对比测试。结果类型1中有102支刮片的刮净度不合格(＜7级)，合格率为94.9%，而类型2的刮片有58支不合格，合格率为97.1%：后者的刮净度合格率更高。
2. 2 与附着力的关系
从表3可见，在相同前处理条件下，类型1涂层的平均拉伸附着力等级要优于类型2涂层。另外，在相同条件下生产2种类型各1 500支同一批次的胶条，进行了拉伸附着力的对比测
试，结果如下：类型1胶条的拉伸附着力全部合格，其中拉伸附着力1级的有456支，2级的有903支，3级的有141支；类型2胶条的拉伸附着力也全部合格，其中拉伸附着力1级的有99支，2级的有898支，3级的有503支。昆虫记读后感100字
表2 CR胶条表面涂层厚度对刮净度的影响Table 2 Effect of coating thickness for CR rubber strip on its wiping quality类型 1(膜厚 10 ～ 14 μm) 类型 2(膜厚 15 ～ 19 μm)样品编号 刮净度/ 级 样品编号 刮净度/ 级上刮 下刮 上刮 下刮1-1 8 8 2-1 9 9 1-2 9 8 2-2 8 8 1-3 8 8 2-3 8 8 1-4 8 7 2-4 8 8 1-5 8 8 2-5 9 9 1-6 8 8 2-6 8 8 1-7 8 6 2-7 8 8 1-8 8 8 2-8 8 8 1-9 8 8 2-9 8 8 1-10 8 8 2-10 10 10
