摘要:随着轨道交通装备技术的逐渐成熟,粘接技术的应用也愈来愈广泛,逐渐由一个新兴技术发展成为了轨道车辆在设计时的主要连接技术。本文从粘接技术的工艺方案入手,对粘接技术的优势和缺点进行分析,并简单阐述其在轨道车辆上的应用,以供参考。
关键词:粘接技术;轨道车辆;应用
随着社会科技的发展进步,中国的轨道交通事业也在日趋完善和成熟。高速铁路、轻轨、地铁等交通工具,因其方便、快捷、安全,日渐成为了人们生活、工作出行的首选。粘接技术由于自身节能、环保、安全的优势,已经成为了轨道车辆制造中的重要连接方式之一。同时,粘接过程作为一个特殊过程,其粘接效果并不能够简单地通过最终检验或其他无损检测的方法完全获得,为此需要组织建立并保持一套完整的过程管控体系来监控粘接过程中的粘接工艺实施的安全性。
1.粘接的工艺方案
粘接的工艺方案对粘接技术在实际应用中至关重要,应该围绕质量六要素“人、机、料、法、环、测”等方面进行策划,并覆盖可能影响粘接件质量的全过程。第一,就是采购问题。明确需要采购的材料、工具,同时保证运输过程中满足化学品的运输条件。第二,在收货时应该检查材料清单,确保采购产品与所需一致,且确认胶粘剂及辅助材料的有效期。第三,确保材料的储存地点、储存条件、场内运输条件都符合规范。第四,在进行基材表面处理时,处理方式、处理工艺、处理时的环境都能满足要求,除此之外,还应该完整记录整体的处理过程。第五,对于胶粘剂的使用上,应该准确记录施胶工具、剂量、时间等因素。第六,在连接和固定的问题上,要注意夹具的使用和保养,还应该对胶层控制和溢胶问题做出相应的处理方法。第七,在胶的固化问题上,应该结合固化条件、现场条件进行处理。第八,粘接件的产内运输、储存问题也应该得到重视。第九,对于过期的化学产品、不合格的产品按照规定进行处理,对于可修复的粘接件进行修复。第十,对于伴随样件应及时做监测评估,保证粘接件的质量。
2.粘接技术的优势和缺点
2.1粘接技术的优点
粘接技术作为现代工业中不可或缺的技术,有其独特的优势。首先,粘接技术的设计自由,通过粘结技术的运用可以实现不同材料之间的连接。例如轨道车辆车身材料碳钢、不锈钢、铝合金等与玻璃、地板布之间的连接。这就可以让设计师在进行设计时能够更加灵活的发挥,此外,在进行制造上还可以选择不同的工艺,保证车体建造的安全的同时对成本的节约。其次,粘接技术的破坏性小。与传统的技术相比,无论是铆接还是螺栓连接都会对板材造成损伤,粘接技术可以克服这一缺点,保证材料的完整性能。再而,通过粘接技术的应用可以保证应力分布均匀。传统技术由于对板材造成损伤会导致应力集中的问题,但是粘接技术就会保证应力的均匀分布,将材料的强度发挥出最大的效果。最后,粘接技术能够减震降噪。由于车辆运行过程中会因为天气原因、承载力问题导致车体与车窗之间产生位移,通过粘接技术的应用可以抵消基材位移,从而达到减震降噪的效果。
2.2粘接技术的缺点
虽然粘接技术的优点有很多,但是也存在着一定的局限性。首先,就是技术的局限。对于粘接件来说,要想粘接件能够稳定的连接需要经过一段的时间等待胶粘剂的固化。而由于胶粘剂在经历一定的使用时间会产生老化的现象,这就导致了粘接件的稳定性受到了一定的影响。除此之外,相较于传统的连接方式,粘接件的检修困难,在进行拆卸时,会导致车身整体受到损害。其次,就是环境的局限。由于胶黏剂本身的特性易受到环境因素的影响。因此,在车辆运行时要将其控制在一定的温度、湿度范围内,在超过标准范围内地区运行时需要利用相应的设备对温度、湿度进行控制。最后,就是质量控制的局限。粘接技术的质量检测难以通过终检或者无损检测的方法获得结果,所以要严格掌控粘接过程。其中,包括对粘接环境、胶黏剂质量、测量设备、粘接工序以及粘接人员的控制等。
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3.粘接技术在轨道车辆上的应用
3.1车体结构的粘接
粘接技术在车体结构上的应用主要是连接墙板与车体的骨架部分。轨道车辆在运行过程中主要收到运行方向与向下的剪切力,当两车交汇时还会受到两车的压缩力。但是,从宏观角度来看,运行时的车辆受到的合力是剪切力,也就是说胶粘剂受到的合力是剪切力。因此,确定了胶粘剂受力的已知事实,在知道胶粘剂的相关参数后,可以通过相关公式初步确定胶层的厚度。运用此种方法进行车辆的设计,可以有效的提升车辆制造的效率,除此之外,还能够保证车辆运行时的安全问题。粘接技术已经在沈阳浑南有轨电车项目的设计中,并且在车辆运行过程中已经得到验证。
3.2车窗结构的粘接
目前,轨道车辆的车窗部分大多是通过粘接技术与车体进行连接的,此处的粘接剂既起到了密封作用,又起到了连接的作用。在胶粘剂的选择上,首先要保证能够满足车辆制造现场的温度、湿度的要求;其次要保证胶粘剂能够缓解车辆运行时受到的剪切力、压缩力,保证车辆在运行过程中不会因胶粘剂导致安全问题的产生;此外,胶粘剂还应该满足不受恶劣环境影响的要求,例如大风、紫外线因素等;最后,要求胶粘剂能够尽量适应自然环境的变化。在车窗结构的整体粘接流程上,第一,应准备所需要的工具及材料。工具如胶枪、尺子、刮胶刀、温湿度计等;材料如胶粘剂、车窗、无纺布、清洁剂、活化剂等。应将工具材料提前放到工作区,保证工具及材料与只要环境温度相同,继续工作的开展。第二,进行车窗样装。通过样装检验车窗与窗框的匹配度,避免实际进行车窗安装时出现问题。第三,要对粘接表面进行处理。根据胶的选用型号匹配适合的清洁剂、活化剂。第四,进行施胶。在处理过的粘接表面上连续、均匀的打胶,保证厚度一致,还应避免气泡的产生。第五,车窗固定应在规定的时间内完成,否则施胶后胶体逐渐固化导致玻璃粘接困难。第六,密封过程需要待胶体完全固化后在进行,保证防护严密。第七,平滑胶面。也就是将多余的胶体刮去,对胶面含有气泡、杂志的部位进行修正。第八,进行质量检验,要求从外观上看与四周尺寸合适,胶面平整光滑无缺陷。
3.3地板布的粘接
轨道车辆地板布的铺设中也运用到了粘接技术。其流程与车窗结构的粘接流程基本相似。首先,进行工具以及材料的准备,只不过是在工具上多了吸尘器、沙袋、铲刀、开槽刀、钢尺等;其次,进行粘接表面的预处理。保证地板布粘接表面干净、无油脂、灰尘等污染,为地板布的粘接工作做好准备;然后,进行地板样装。接缝处做标记避免铺装时发生偏移,与车窗样装一样,都是为了避免在正式安装时出现问题;接下来进行混胶、刮胶、晾胶的操作;再然后进行地板布的粘接,经过擀压排除地板布粘接时与地板之间的空气,保证地板布与地板粘得牢固。最后,进行质量检验,保证地板布铺装平实、牢固,不翘边,无损伤。
结束语:
粘接技术已经成为了轨道车辆制造时的主要应用技术,虽仍然有一定的局限性,但相较于其他传统的连接方式,其技术优势也非常明显,如连接灵活、对车体的破坏力小、可以让车体受到的应力分布均匀、还能够达到减震降噪的作用等等。粘接工艺在逐步的发展成熟中,将粘接技术应用在轨道车辆的制造中能够引领轨道车辆行业快速发展,为人们提供优质的新型车辆,保证人们出行的安全高效、便捷性。
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论文作者:魏健
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/20
标签:粘接论文; 技术论文; 车辆论文; 胶粘剂论文; 轨道论文; 车窗论文; 车体论文; 《基层建设》2019年第9期论文;