摘要：结合以往轻量化酚醛地板返修操作困难问题，本文运用实际调研、大数据分析及理论联系实际等方法，确定了轻量化酚醛地板在加工、生产以及后续成品后的返修方案，为后续酚醛地板的返修操作提供有效的依据。
关键词：酚醛地板；返修
1、项目简介
中车唐山机车车辆有限公司为广州清远研发的清远旅游专线磁浮列车，运营速度为120km/h，是目前世界上运营速度最高的中速磁悬浮列车。清远旅游专线磁浮列车可以实现ATO自动驾驶；列车运行噪声低、最高运行速度下噪声值不超过70分贝；列车采用碳纤维、纸蜂窝、预浸料等轻量化、绿色环保的材料，重量可减轻5%，进而增大列车的载客量，实现列车运行的节能高效。
2、酚醛地板
2.1、酚醛地板介绍
1）酚醛地板结构介绍
酚醛地板为“三明治”复合材料，总厚度18mm，酚醛地板由面层+低密度/高密度+面层组成，内置补强，四周高密度封边处理，如图1所示：
.png)
图1：酚醛地板示意图
2）酚醛地板材料介绍
酚醛地板是复合材料地板，主要的材质由酚醛树脂【1】组成。
a、酚醛地板面层：上面板厚度1.3mm，下面板厚度1mm，面层使用玻璃纤维布预浸在酚醛池中，经过高温压制而成，玻璃纤维布占比达到90%以上，面层的密度为2100kg/m3。
b、酚醛地板芯层：酚醛地板芯层是指酚醛地板两个面层之间的材料。芯层又叫轻芯钢，包括高密度酚醛板（高密度）和低密度酚醛板（低密度）。高密度酚醛板只是酚醛预浸料配方不一样，发泡物质少于芯层，所以密度比芯层要高，故叫高密度酚醛板，密度为850kg/m3。低密度酚醛板密度比高密度块要低，故叫低密度酚醛板，密度为180kg/m3。
3、轻量化地板返修方案
3.1、拼缝返修方案
拼缝：地板生产完毕后有时地板芯层会出现拼缝，根据拼缝大小有以下两种修补方式：
1）拼缝没有贯穿两端，拼缝宽度＜2mm，由于拼缝较小，不影响产品质量，可以直接使用环氧胶水、环氧修补腻子等进行修补，但不能使用丙烯酸类胶水修补；
2）拼缝没有贯穿两端，拼缝宽度2-10mm，拼缝较大，胶水难以直接填平，需要使用玻璃钢、高密度、芯层等材质进行辅助修补；
辅助修补方案为测量拼缝宽度、深度，制作与缺陷等大的辅助料，尽量选择与其颜色接近的材料，将胶水涂在辅助料上，填入拼缝内，固化4-8h，胶水固化以后进行打磨处理，修理平整。
3.2、边缘缺料返修方案
1）由于面层偏移导致芯层＜面层，需要在侧面补料；
2）由于雕刻偏差，高密度封边雕刻过量，导致裸露芯材；
一般该缺陷造成的缺料不会超过20mm，超过20mm一般选择报废处理。使用雕刻机或者修边机对面层上的残胶进行清理，修理出一段规则凹槽，根据凹槽尺寸下料，根据修补位置选择合适补料，粘接前对凹槽、补料进行压缩空气吹扫，使用环氧结构胶进行粘接，禁止使用丙烯酸类结构胶。
3.3、对于外部冲击造成的面板损伤返修方案
1）受到尖锐硬物冲击造成局部面层破损，如果不修复可能会导致芯层受到侵蚀。
修补方案：一般该区域受损面积较小，对车辆安全运行没有影响，采用胶水/环氧腻子修复抹平的方式进行修复。
修复步骤：
对受损部位进行清洁，先用毛刷或者压缩空气对冲击部位进行清洁，再用丙酮对受损部位擦拭清洁，晾干15min，缺陷部位如图2所示；
.png)
图2：缺陷部位示意图
调配适量胶水，一般选择高粘度环氧或者环氧腻子对受损部位使用金属刮板进行修复抹平。
胶水固化以后对修复部位进行打磨处理，保证修复面平整，小面积打磨使用砂纸，如果修复区域较大，建议使用电动打磨，修补后地板如图3所示；
.png)
图3：修补后地板示意图
2）由于受到钝器冲击或者其他因素造成板材鼓泡、分层，通过评审，可以采用注胶的方式对分层位置进行修复；
修复步骤：
通过敲击确认鼓泡范围，一般鼓泡以后目测就可看出，敲击测试更能准确判断缺陷位置，根据缺陷大小开一个注胶孔，1-3个排气孔，具体样式如图6所示，采用电钻开孔，开孔直径根据注胶嘴直径而定。
由注胶孔注胶，依次封堵溢胶排气孔，直至所有排气孔溢胶停止注胶。胶水推荐使用汉司得MG4552FC，该胶水粘度低，而且有配套注胶嘴。
如果面积较大鼓泡位置较多，需要对地板进行评估是否更换。
3）由于地板受到剧烈冲击造成的面层断裂，断裂长度超过100mm，需要对该部位进行评估，如果受损较为严重，建议对地板进行更换处理，在不考虑外观情况下，可以在断裂面复合蒙皮进行加强修复，断裂修复效果如图4所示；
.png)
图4：断裂修复效果示意图
修复步骤：
使用丙酮对断裂位置进行清洁处理，并且晾干15min，然后在断裂位置粘接补强盖板，一般选用玻璃钢或者金属板，推荐使用1.5mm酚醛预浸料面板，补强板大小需要根据地板受力进行选择设计。
3.4、地板表面开孔方案
地板表面开孔：地板表面如果要进行开孔处理，需要对开孔四周芯材进行封边处理。
开孔步骤：
根据要求在地板上进行开孔，开孔采用雕刻机开孔，使用镗刀对芯材进行去除。
对开孔断面芯材进行清理，一般需要去除5-10mm，并使用压缩空气对断面进行清洁。
在断面涂胶，使用玻璃钢型材对断面进行封边处理，或者使用高粘度环氧树脂/环氧腻子对断面进行封边处理。
胶水固化以后，使用砂纸对断面进行打磨处理。
3.5、地板嵌件失效返修方案
地板为非金属材质，无法直接攻丝，需要在地板上重新安装嵌件。
1）按照图样要求垂直板面钻孔，其孔径D的公差为+0．2mm~+0．5mm，对于盲孔嵌件，在钻孔时应防止损伤对面面板，孔深必须等于或大于嵌件的高度，建议的钻孔深度为嵌件高度h（偏差为+0.2mm~ +0.5mm）；对通孔嵌件建议从板的同一面钻所有的嵌件孔。
2.采用专用刀具除去芯层，其尺寸为2倍的D。
3.采用无油、无水的压缩空气吹掉孔内松散的芯层、面板物；
4.对嵌件要用溶剂汽油浸泡至少10min，取出后使汽油挥发完全；
5.将工艺盖片粘在嵌件上（注意孔对齐），然后放在已制好的孔上，如下图所示。允许采用定位销或用双面胶带定位，但必须保证安装嵌件质量，如下图所示，地板嵌件（护孔衬套）的安装。
6.将灌封料从一个孔注入，直到胶料从另一个孔中溢出为止，如下图所示。对于特殊连接孔，在满足质量要求下，允许采用灌胶；
7.用蘸有丙酮的湿纱布擦去板件表面的灌封料痕迹，对于装饰板件表面应采用胶带保护以防污染表面。如果需要溶剂清洗，可使用脂肪族粗汽油；
8.零件尽量选取平放位置；
9.灌封料固化前，不要触及嵌件以防止错位；
10.待固化后，除去工艺盖片、定位销、保护胶带等。
4、总结
在当今城轨车辆领域都在倡导“轻量化”“环保化”“节能化”三个理念，酚醛地板正是本着这三个原则进行设计及生产，相比以往的铝蜂窝地板，酚醛地板减重22.7%，达到轻量化效果；酚醛地板在使用的原材料方面选用无有毒有害物质，并出具相关报告说明使用材料均为国家提倡使用的材料，达到环保化效果；由于酚醛地板降低了整车的重量，因此减轻了车辆牵引载荷，使得我们的城轨车辆真正达到“轻装上阵”效果，实现了节能化效果。
本文详细介绍了轻量化酚醛地板在加工、生产以及后续成品后的返修方案，为后续酚醛地板的返修操作提供有效的依据。
参考文献：
[1] 殷荣忠，山永年，毛乾聪，方燮奎。酚醛树脂及其应用，北京：化学工业出版社，1990；
作者简介：
李福禄（1983-）男，工学学士，高级工程师，目前主要从事轨道交通车辆制造工作。
论文作者:李福禄,时继华,曹田野
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/14
标签：酚醛论文; 地板论文; 面层论文; 胶水论文; 所示论文; 开孔论文; 断面论文; 《基层建设》2019年第32期论文;