■ 敖平 李祥
敖平:南車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司,工程師,江蘇 南京,210031
李祥:南車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司,助理工程師,江蘇南京,210031
100%低地板有軌電車作為一種新型軌道車輛,近年正陸續(xù)進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng),其爬坡能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小、線路鋪設(shè)簡(jiǎn)單、無需站臺(tái),具備城市公交車的便攜性,且載客量遠(yuǎn)大于公交車,經(jīng)濟(jì)環(huán)保、低噪聲。為節(jié)能降耗,低地板車采用有大量新型材料及操作工藝,其客室地板材質(zhì)為三明治夾層結(jié)構(gòu),上下表層為玻璃鋼板,中間為泡沫板,其輕量化,抗壓、承載能力強(qiáng),隔音效果好。同樣因其為非金屬材料,為保證良好的抗振性,膠粘接是較為合適的組裝工藝。
地板表層材質(zhì)為玻璃鋼,客室車體材質(zhì)為碳鋼,兩者粘接后需首先保證剝離強(qiáng)度,另外粘接后需具備良好的彈性,以保證減振效果。由此,所選膠固化后需形成彈性體,且能有效粘接金屬油漆面與玻璃鋼表面。滿足條件的膠粘劑類型主要有聚氨酯、改性硅烷等類型粘接膠。
聚氨酯類膠種類繁多,固化機(jī)理有濕氣固化、雙組分、熱固化及組合固化多種,其改性產(chǎn)品也極多,功效多種多樣,適應(yīng)大多數(shù)粘接工況。改性硅烷類膠種類比較單一,一般均為單組分,濕氣固化;兩種膠粘接時(shí)一般均需使用底涂。聚氨酯類膠可選余地較多,且經(jīng)濟(jì)性好于改性硅烷類膠,作為首選。
因施工環(huán)境限制,熱固化不易實(shí)現(xiàn),最佳選擇為雙組分或單組分吸濕固化膠。
未改性的單組分濕氣固化聚氨酯膠對(duì)施工環(huán)境溫、濕度要求苛刻,且固化速度較慢,一般約3 mm/24 h;一般的雙組分聚氨酯膠固化速度快于單組分,但施工相對(duì)復(fù)雜,需要精確混合,且可操作時(shí)間較短。若不考慮改性,則上述兩種膠均能滿足要求。
某些改性的聚氨酯膠改善了固化速度、固化要求,能更適合用于低地板車客室地板的粘接,如DINITROL 516 A/B粘結(jié)膠為一種改性過的雙組分反應(yīng)型聚氨酯膠,其固化速度快,對(duì)相對(duì)濕度沒有苛刻的要求,且不釋放二氧化碳。
客室地板粘接為平面粘接,施工時(shí)除了保證粘接要求外,還需保證地板位置及平面度;其中,為保證粘接要求,需嚴(yán)格控制打膠過程。以DINITROL 516 A/B粘接膠為例,分析低地板車客室地板粘接工藝過程。
(1)清潔。選用合適的有機(jī)溶劑清潔劑(如異丙醇),清潔基材粘接面,并干燥至少5 min。
(2)活化。使用配套活化劑,如DINITROL 516 A/B粘接膠配套的DINITROL 520活化劑,擦拭基材粘接面,并干燥至少10 min。
(3)底涂。使用配套活化劑,如DINITROL 516 A/B粘接膠配套的DINITROL 550底涂,涂抹基材粘接面,并干燥至少10 min。底涂使用前需搖勻至瓶?jī)?nèi)的小珠子能夠自由滾動(dòng),并發(fā)出咔嗒聲。
(4)涂膠。使用專用打膠裝備,一般香腸形包裝的使用手動(dòng)或風(fēng)動(dòng)打膠槍,大桶包裝需使用專業(yè)注膠機(jī)。打膠要點(diǎn):打膠連續(xù)無斷點(diǎn),出膠成三角形,其高度為寬度的2倍。
(5)粘接。打膠后需在有限的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行粘接(DINITROL 516 A/B粘接膠需在30 min內(nèi)完成),最好打膠后立即粘接,并立即調(diào)整好粘接件位置,并進(jìn)行固定。
(6)密封。粘接完成固定后,需固化較長(zhǎng)時(shí)間(DINITROL 516 A/B粘接膠需固化至少4 h),才可進(jìn)行密封作業(yè)。打密封膠時(shí),需填滿縫隙,然后刮平并去除多余密封膠,最終使膠縫平滑,與粘接件表面平齊。為避免膠表干后無法操作,涂膠后10 min內(nèi)必須完成刮膠。
(1)粘接環(huán)境:潔凈無粉塵。
(2)環(huán)境溫濕度:一般聚氨酯粘接膠需控制溫度在10~35 ℃,相對(duì)濕度在30%~85%。
(3)同溫:粘接前需將車體、地板、粘接膠在粘接環(huán)境下同溫4 h以上。
(4)地板操作過程中需保證車輛處于水平狀態(tài),不受扭曲內(nèi)應(yīng)力,以避免應(yīng)力變化導(dǎo)致的粘接不良、脫膠等。
(5)粘接前需確認(rèn)粘接膠有效期,并做好記錄。
依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)環(huán)境及操作工藝,采用DINITROL 516 A/B粘接膠完成了部分粘接樣件(見圖1)。
圖1 粘接樣件
樣件粘接膠固化良好,膠層無明顯缺陷,驗(yàn)證了操作工藝的合理性及正確性;通過對(duì)樣件進(jìn)行拉剪及90°剝離實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果均為復(fù)合地板表層破壞,由此可見,粘接膠強(qiáng)度大于地板強(qiáng)度,該膠粘接性能滿足要求。
通過試驗(yàn)驗(yàn)證,DINITROL 516 A/B粘接膠性能及操作工藝均能滿足低地板車客室復(fù)合地板粘接要求。
低地板車客室地板采用粘接工藝,相對(duì)地鐵車輛來說是一種全新的工藝,地板采用全粘接固定,使地板具備良好的減振性能,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,經(jīng)濟(jì)性好。地板粘接技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景,可推廣應(yīng)用于其他類型軌道車輛。
[1]DINOL股份有限公司. DINITROL 516 A/B技術(shù)說明書,2012.
[2]李邵雄,劉益軍. 聚氨酯膠粘劑[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2013.