Page 27 - 理化检验-物理分册2023年第三期
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杨皓珅, 等: 用于高端汽车板锌层附着力试验的自动涂胶制样方法


            关, 急停开关的作用是紧急情况断电停机; 多功能盘                         2.2 安全性
            用来摆放不同尺寸的镀锌钢板, 固定到                y 轴驱动单元              结构胶在室温下挥发性弱, 使操作人员暴露于蒸
            上, 可随  y  轴驱动单元前后移动; 滴定开关用于给采                      汽的可能性很小, 但物料加热产生的蒸汽可能引起呼
            胶装置通电和断电; 采胶装置用于采取胶桶里的胶,                           吸刺激。自动涂胶机采用全封闭结构并配强排装置,
            并通过出胶管和出胶头将胶涂到镀锌钢板表面; 温控                           可减少结构胶加热产生蒸汽对人体健康的损害。
            单元用于给加热管加热, 温度可根据环境温度适当调
            节; 加热管绑在出胶管表面, 可以给管里的胶加热, 便                       3 自动涂胶机参数优化
            于辅助控制出胶速率; 出胶头固定到z 轴驱动单元                               常压下 BETMATE1460N 结构胶动力黏度较

            上, 可以随着z 轴驱动单元上下移动; z 轴驱动单元                        大, 根据流体力学中液体的黏度随温度上升而减小
            固定到x 轴驱动单元上, 可以随着x 轴驱动单元左                          的特性, 对结构胶进行加温处理以提高胶体的流动
            右移动; 控制单元通过编程控制x 轴驱动单元、 轴                          性, 确保挥发物满足环保要求。
                                                      y
            驱动单元、 z 轴驱动单元的移动方式, 从而控制采胶                             其中试样厚度为常变量, 且差异较大, 自动涂胶
            单元的采胶速率, 最终实现自动涂胶功能。                               机单一程序不能满足所有规格的涂胶质量要求。当
                                                               胶枪高度固定时, 厚试样和薄试样的涂胶效果如图
                                                              3所示, 可见厚试样的涂胶宽而薄, 薄试样的涂胶细
                                                               而厚, 当试样厚度较厚时, 试样距离胶枪较近, 导致

                                                               涂胶较薄, 不能满足试样厚度为4~6mm 的要求。





                   图1 锌层附着力检验专用自动涂胶机结构示意

            2 手工涂胶与自动涂胶的对比

            2.1 准确性
                 采用宝马镀锌钢板进行附着力检验, 胶体为美国

            陶氏公司 BETMATE1460N 结构胶。结合检验工
            艺, 涂胶固化之后需要进一步开展折弯操作, 评价黏
            胶部分与镀层的结合能力 。采用人工涂胶法及自
                                   [ 4 ]
            动涂胶法制样的最优效果外观如图2所示, 具体参数
            如表1所示, 可见自动涂胶操作更加稳定、 均匀。






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                                                                   当对不同厚度的试样进行涂胶时, 胶枪与试样
                                                               的距离 Δ h 也随之改变, 从而影响涂胶质量。因此,
                                                               当加热温度、 出胶量、 涂胶速率固定不变时, 依据六
                 图2 人工涂胶法及自动涂胶法制样的最优效果外观
                                                               西格玛参数方程可知, 将 Δh 控制在( 5±0.5 ) mm ,
                   表1 人工涂胶法及自动涂胶法制样的具体参数                mm
                                                               即可达到最佳涂胶效果( 见图4 )。
                   项目            人工涂胶           自动涂胶
              宽度标准差实测值            ±0.45           ±0.2        4 结论
              高度标准差实测值            ±0.37          ±0.15
                                                                   针对材料锌层附着力检验中涂胶制样问题提出
                 标准要求            10±0.5         4.5±0.5
                                                                                                 ( 下转第18页)
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