軌道交通車用中空玻璃通用粘接工藝介紹

隨著我國軌道交通行業的快速發展，中空玻璃在軌道交通領域的應用日益廣泛，其粘接工藝對產品質量起到關鍵作用。中空玻璃一般采用如圖1所示的結構，主要由

 

①外片玻璃；

 

②丁基膠；

 

③彈性密封膠；

 

④鋁條和分子篩；

 

⑤內片玻璃；

 

⑥中空內部氣體構成。其中2和3就是本研究所說的粘接區域

整個中空玻璃粘接一般包括以下幾個步驟：粘接操作前準備、粘接前處理、粘接預處理、打膠和粘接后處理等。每個步驟都是承前啟后，缺少任何一步都會對粘接質量產生影響。

 

1．1粘接操作前的準備

 

在進行粘接操作前，操作人員應佩戴安全防護裝備，例如口罩、丁腈手套、護目鏡和工作服等。這主要是保證工作人員自身健康安全和防止中空玻璃粘接面受到污染。

 

1．2粘接前處理工藝

 

（1）上片清洗：檢查玻璃污漬、劃傷、氣泡和結實等表面缺陷，然后用去離子水清潔玻璃表面。

 

（2）選片：二次檢查玻璃質量，用異丙醇清潔玻璃和鋁條表面。方法是將異丙醇噴灑在干凈不掉毛的棉布上，擦拭鋁條表面，擦拭時朝一個方向，不能來回反復擦拭，直至鋁條表面被擦拭干凈，無污漬、油脂，清潔后晾干。

 

（3）丁基膠合片：由于不同的丁基膠所使用的溫度不一樣，應在規定的溫度范圍內盡快合片，合片過程應保證丁基膠打膠均勻、接頭無空腔、與密封面尺寸、厚度相吻合。

 

1．3粘接預處理工藝

 

（1）非粘接區域貼保護膠帶。主要工藝步驟為：按順序朝一個方向在粘接面邊緣貼保護膠帶，膠帶邊緣要豎直、無缺口，要與玻璃邊緣結合緊密；膠帶表面要平整，無氣泡。

 

（2）用擦拭紙清潔粘接面，使用異丙醇作溶劑。當擦拭紙表面無灰塵、潔凈時則結束清潔。最后一遍要朝一個方向，并晾干。

 

（3）準備小容器、海綿等輔料，用異丙醇清潔并晾干。輔料不用時應及時密封處理，以防灰塵。相關溶劑杯須進行標識處理。

 

（4）對產品進行適配性處理。丁基膠合片后，要對被粘接件進行試裝，檢查粘接件的裝配尺寸公差是否符合技術要求。

 

（5）記錄活化劑批次、有效期及首次開瓶日期。活化劑的使用工藝步驟為：取適量活化劑倒入潔凈的小容器瓶中，隨即將?子密封。用海綿從小容器中蘸取適量活化劑擦拭玻璃粘接面，擦拭時朝一個方向，不可來回擦拭，直至粘接表面無污跡。活化后要保證晾干時間。活化后的表面要避免手指、灰塵和水分等的二次污染。活化后進行自檢，檢查待粘接表面是否干凈無污漬。

 

（6）涂布底涂。涂布底涂劑原則一般是從上往下、從不可見區域到可見區域。記錄底涂的批次、有效期和首次開瓶日期。使用前先搖勻，上下搖動底涂劑容器，聽到鋼珠碰撞的響聲后，繼續搖勻1 min。取適量底涂劑倒入小容器瓶中，用海綿從小容器中蘸取適量底涂劑擦拭玻璃粘接面，擦拭時朝一個方向，不可來回擦拭，底涂要越薄越好，要覆蓋整個粘接面。涂完底涂后要保證晾干時間。超過晾干時間未粘接，要徹底清除底涂，重新清潔、活化后，刷底涂。底涂后的表面應避免手指、灰塵和水分等的二次污染。不得將未用完的底涂劑倒回原底涂劑容器中。

 

1．4打膠工藝

 

（1）打膠前應根據膠條尺寸及形狀，切割膠嘴。先打出一段膠條，以保證膠條質量、連續性完好。如果結構3使用單組分密封膠，則在打膠前應檢查膠槍壓力。如果使用雙組分施膠，可通過2種途徑完成：設定混膠比例，將雙組分膠注入膠泵等自動化混膠設備系統中實現混膠，并在規定時間內對混膠比例進行驗證；如雙組分卡筒裝膠粘劑，應按照規定的混膠比例在靜態混合器中進行混膠，通過靜態混合器實現混膠，混膠均勻度可根據“蝴蝶試驗”來判定。

 

（2）在粘接區域打出一條均勻連續的膠條，打膠過程中應避免產生氣泡和空穴。

 

（3）打膠過程應在膠粘劑表干時間內完成。打膠速率一般為30~50 mm/s。

 

（4）打膠完成后在初始固化時間內不可移動產品，最終固化時間應根據膠的技術要求來執行。

 

（5）打膠應保證膠條質量均勻、平整，打完膠后立即撕去保護膠帶。用專用工具進行刮膠，刮膠動作與被粘接面垂直，保證60°~90°的角度。

 

（6）將打完膠的中空玻璃平移至固化室，貼警示標簽“膠未干，勿動”并記錄固化室的溫濕度。

 

1．5粘接后處理

 

在使用膠粘劑過程中，不慎灑落的膠粘劑應立即用配套清洗劑去除；完全固化的膠粘劑用機械方法去除；去除的垃圾要分類倒入專用垃圾箱中。

 

粘接完成后需對中空玻璃的粘接性能做相關驗證，一般是通過伴隨樣件來完成。根據中空玻璃的實際產品選定同等基材，在保證粘接所有步驟與實際產品一致的情況下，對伴隨樣件做膠條剝離試驗驗證。具體方法為：在基材表面打出一條長度至少50 mm，直徑10 mm，高度10 mm的三角形膠條，將制作好的伴隨樣件固化7 d。用鋒利的刀片沿傾斜方向對膠條進行切割，切割位置直至支撐面；同時，用圓口鉗用力撕扯膠條（剝離角度為130°~160°）。如果基材經過涂刷或底涂處理，切口應切到基材表面，剝離過程中，膠條應每撕扯5~10 mm切割一次，每次切割的頻率應大為3 s左右，同時膠條應該保持持續的撕扯力。測試長度至少應為50 mm。然后對斷面進行評估，若破壞模式為≥95%的內聚破壞，則該中空玻璃的粘接性能符合要求，反之亦然。

 

本研究詳細介紹了軌道交通用中空玻璃的粘接工藝和操作流程。中空玻璃的粘接用膠一般為聚硫膠、聚氨酯和改性硅烷等低模量彈性膠，實際應用時須根據列車不同的應用工況進行選擇。隨著實踐經驗的積累，中空玻璃的粘接質量會有不斷的提升。