轨道交通车用中空玻璃通用粘接工艺介绍

随着我国轨道交通行业的快速发展，中空玻璃在轨道交通领域的应用日益广泛，其粘接工艺对产品质量起到关键作用。中空玻璃一般采用如图1所示的结构，主要由

 

①外片玻璃；

 

②丁基胶；

 

③弹性密封胶；

 

④铝条和分子筛；

 

⑤内片玻璃；

 

⑥中空内部气体构成。其中2和3就是本研究所说的粘接区域

整个中空玻璃粘接一般包括以下几个步骤：粘接操作前准备、粘接前处理、粘接预处理、打胶和粘接后处理等。每个步骤都是承前启后，缺少任何一步都会对粘接质量产生影响。

 

1．1粘接操作前的准备

 

在进行粘接操作前，操作人员应佩戴安全防护装备，例如口罩、丁腈手套、护目镜和工作服等。这主要是保证工作人员自身健康安全和防止中空玻璃粘接面受到污染。

 

1．2粘接前处理工艺

 

（1）上片清洗：检查玻璃污渍、划伤、气泡和结实等表面缺陷，然后用去离子水清洁玻璃表面。

 

（2）选片：二次检查玻璃质量，用异丙醇清洁玻璃和铝条表面。方法是将异丙醇喷洒在干净不掉毛的棉布上，擦拭铝条表面，擦拭时朝一个方向，不能来回反复擦拭，直至铝条表面被擦拭干净，无污渍、油脂，清洁后晾干。

 

（3）丁基胶合片：由于不同的丁基胶所使用的温度不一样，应在规定的温度范围内尽快合片，合片过程应保证丁基胶打胶均匀、接头无空腔、与密封面尺寸、厚度相吻合。

 

1．3粘接预处理工艺

 

（1）非粘接区域贴保护胶带。主要工艺步骤为：按顺序朝一个方向在粘接面边缘贴保护胶带，胶带边缘要竖直、无缺口，要与玻璃边缘结合紧密；胶带表面要平整，无气泡。

 

（2）用擦拭纸清洁粘接面，使用异丙醇作溶剂。当擦拭纸表面无灰尘、洁净时则结束清洁。最后一遍要朝一个方向，并晾干。

 

（3）准备小容器、海绵等辅料，用异丙醇清洁并晾干。辅料不用时应及时密封处理，以防灰尘。相关溶剂杯须进行标识处理。

 

（4）对产品进行适配性处理。丁基胶合片后，要对被粘接件进行试装，检查粘接件的装配尺寸公差是否符合技术要求。

 

（5）记录活化剂批次、有效期及首次开瓶日期。活化剂的使用工艺步骤为：取适量活化剂倒入洁净的小容器瓶中，随即将?子密封。用海绵从小容器中蘸取适量活化剂擦拭玻璃粘接面，擦拭时朝一个方向，不可来回擦拭，直至粘接表面无污迹。活化后要保证晾干时间。活化后的表面要避免手指、灰尘和水分等的二次污染。活化后进行自检，检查待粘接表面是否干净无污渍。

 

（6）涂布底涂。涂布底涂剂原则一般是从上往下、从不可见区域到可见区域。记录底涂的批次、有效期和首次开瓶日期。使用前先摇匀，上下摇动底涂剂容器，听到钢珠碰撞的响声后，继续摇匀1 min。取适量底涂剂倒入小容器瓶中，用海绵从小容器中蘸取适量底涂剂擦拭玻璃粘接面，擦拭时朝一个方向，不可来回擦拭，底涂要越薄越好，要覆盖整个粘接面。涂完底涂后要保证晾干时间。超过晾干时间未粘接，要彻底清除底涂，重新清洁、活化后，刷底涂。底涂后的表面应避免手指、灰尘和水分等的二次污染。不得将未用完的底涂剂倒回原底涂剂容器中。

 

1．4打胶工艺

 

（1）打胶前应根据胶条尺寸及形状，切割胶嘴。先打出一段胶条，以保证胶条质量、连续性完好。如果结构3使用单组分密封胶，则在打胶前应检查胶枪压力。如果使用双组分施胶，可通过2种途径完成：设定混胶比例，将双组分胶注入胶泵等自动化混胶设备系统中实现混胶，并在规定时间内对混胶比例进行验证；如双组分卡筒装胶粘剂，应按照规定的混胶比例在静态混合器中进行混胶，通过静态混合器实现混胶，混胶均匀度可根据“蝴蝶试验”来判定。

 

（2）在粘接区域打出一条均匀连续的胶条，打胶过程中应避免产生气泡和空穴。

 

（3）打胶过程应在胶粘剂表干时间内完成。打胶速率一般为30~50 mm/s。

 

（4）打胶完成后在初始固化时间内不可移动产品，最终固化时间应根据胶的技术要求来执行。

 

（5）打胶应保证胶条质量均匀、平整，打完胶后立即撕去保护胶带。用专用工具进行刮胶，刮胶动作与被粘接面垂直，保证60°~90°的角度。

 

（6）将打完胶的中空玻璃平移至固化室，贴警示标签“胶未干，勿动”并记录固化室的温湿度。

 

1．5粘接后处理

 

在使用胶粘剂过程中，不慎洒落的胶粘剂应立即用配套清洗剂去除；完全固化的胶粘剂用机械方法去除；去除的垃圾要分类倒入专用垃圾箱中。

 

粘接完成后需对中空玻璃的粘接性能做相关验证，一般是通过伴随样件来完成。根据中空玻璃的实际产品选定同等基材，在保证粘接所有步骤与实际产品一致的情况下，对伴随样件做胶条剥离试验验证。具体方法为：在基材表面打出一条长度至少50 mm，直径10 mm，高度10 mm的三角形胶条，将制作好的伴随样件固化7 d。用锋利的刀片沿倾斜方向对胶条进行切割，切割位置直至支撑面；同时，用圆口钳用力撕扯胶条（剥离角度为130°~160°）。如果基材经过涂刷或底涂处理，切口应切到基材表面，剥离过程中，胶条应每撕扯5~10 mm切割一次，每次切割的频率应大为3 s左右，同时胶条应该保持持续的撕扯力。测试长度至少应为50 mm。然后对断面进行评估，若破坏模式为≥95%的内聚破坏，则该中空玻璃的粘接性能符合要求，反之亦然。

 

本研究详细介绍了轨道交通用中空玻璃的粘接工艺和操作流程。中空玻璃的粘接用胶一般为聚硫胶、聚氨酯和改性硅烷等低模量弹性胶，实际应用时须根据列车不同的应用工况进行选择。随着实践经验的积累，中空玻璃的粘接质量会有不断的提升。