引言
NVH是指噪聲(Noise)、振動(Vibration)與舒適性(Harshness),是汽車各大整車制造企業(yè)和零部件企業(yè)最關(guān)注的問題之一,也是衡量汽車制造質(zhì)量的一個綜合指標。
NVH性能的優(yōu)劣直接影響整車水準,提升NVH性能對整車水準、品味的提升很有幫助。車身完成涂裝后,由于車身中存在內(nèi)腔結(jié)構(gòu),為整車振動傳導(dǎo)提供了通道,為噪聲傳播入乘員艙提供了條件,因此對于此種結(jié)構(gòu)需要進行分隔、封閉、阻斷。為達到降低車內(nèi)噪聲水平而進行的產(chǎn)品和技術(shù)的開發(fā)中,新興的雙組分聚氨酯發(fā)泡材料被普遍應(yīng)用。本文將介紹長城汽車某款暢銷車型采用陶氏化學(xué)雙組分聚氨酯發(fā)泡材料進行封堵車身噪音傳播途徑,達到改善車內(nèi)噪音的工藝應(yīng)用研究。
雙組分聚氨酯發(fā)泡材料性能指標
雙組分聚氨酯發(fā)泡材料A料和B料可以在一定混合比例下快速反應(yīng)發(fā)泡成型,其應(yīng)用于汽車側(cè)圍空腔密封時,在汽車行駛過程中可非常有效地阻隔氣流,抑制空氣傳播,提高整車隔音降噪性能。在阻斷通道時,由于雙組分聚氨酯發(fā)泡材料具有多孔吸聲的內(nèi)部結(jié)構(gòu),使聲波能量得到很大的吸收與衰減,與傳統(tǒng)夾膠板對比聲壓可降低3~5dB。發(fā)泡材料的一般性能指標見表1。
注膠設(shè)備選型
雙組分聚氨酯發(fā)泡材料是由A、B2種組分經(jīng)精確計量,在噴涂時均勻混合,經(jīng)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)及物理變化而生成的能牢固粘接在被涂物表面的泡沫塑料。目前我公司購買的固瑞克發(fā)泡設(shè)備,分別將2個組分加入到噴涂設(shè)備的2個料桶內(nèi),材料經(jīng)加溫后,通過計量泵分別輸送至噴槍內(nèi)混合,在液壓活塞的作用下,將混合物噴涂到車身空腔進行發(fā)泡。5)A、B劑混合發(fā)泡時間為2~3s。
2.設(shè)備結(jié)構(gòu)
1)系統(tǒng)能實現(xiàn)緩沖槽高低液位報警、空打保護、溫度控制、高壓保護、集中供料等功能。
2)系統(tǒng)能夠?qū)崟r顯示管道里的溫度和壓力,方便人員在噴涂前確認設(shè)備及發(fā)泡材料狀態(tài),能夠?qū)崿F(xiàn)自動恒溫。發(fā)泡材料施工工藝
1.工藝規(guī)劃1)以SUV車型為例注膠孔高度不能超過車門水切位置,方便人員現(xiàn)場操作,必要時需在前期做人機工程分析。4)注膠設(shè)備需預(yù)留1臺,防止設(shè)備故障后節(jié)拍受限。
7)A、B料罐需要填充干燥壓縮空氣,壓縮空氣露點應(yīng)小于-40℃;若車間內(nèi)壓縮空氣達不到要求,需要另加一臺干燥機,保證壓縮空氣達到露點要求。
2.現(xiàn)場工藝參數(shù)控制
與傳統(tǒng)夾膠板對比
1)雙組分聚氨酯發(fā)泡:內(nèi)腔填充效果更好,發(fā)泡均勻致密,適用于白車身各種空腔封堵,不需要用特殊的模具進行加工制造,注膠量可以隨空腔形狀大小進行任意調(diào)整,無車身結(jié)構(gòu)變更導(dǎo)致的設(shè)變費用,多種車型的混線生產(chǎn)的線體非常適用此工藝,但前期設(shè)備投入費用較高。
2)傳統(tǒng)夾膠板:需要在焊裝安裝,涂裝烘烤后發(fā)泡,內(nèi)腔安裝夾膠板后極易造成電泳屏蔽,影響車身內(nèi)腔電泳膜厚。發(fā)泡的效果因車型結(jié)構(gòu)和發(fā)泡材料性能會有較大差異,整車之間降噪效果一致性差,夾膠板根據(jù)車身內(nèi)腔結(jié)構(gòu)設(shè)計,不同車型之間不共用,因此每款車型需要開發(fā)專用模具,周期長、成本高,過程設(shè)變困難,夾膠板材料芯部支架為尼龍制造,對聲音的阻隔性能卻較差。
常見缺陷的分析及清除方法
根據(jù)我公司現(xiàn)場調(diào)試及應(yīng)用經(jīng)驗,一般如果原料供應(yīng)正常、施工環(huán)境無異常、設(shè)備正常維護、工藝參數(shù)設(shè)置無異常,噴涂發(fā)泡膠的質(zhì)量就穩(wěn)定;如果現(xiàn)場環(huán)境條件惡劣、原料貯存周期長(尤其是A劑中混入水分)、設(shè)備或工藝參數(shù)設(shè)置不合理等,就會產(chǎn)生如自動加料困難、串料、材料膨脹系數(shù)低等缺陷。
1)加料困難:若供膠間溫度低于18℃,A劑原料桶內(nèi)材料黏度增大,供料泵無法將料加到緩沖槽內(nèi),因此供膠間需要配置空調(diào),防止在冬季溫度較低時加料困難。
2)串料:A、B罐壓縮空氣泄壓后,不得開高壓進行注射,因A或B線邊罐泄壓后,壓力不平衡,導(dǎo)致在槍口位置串料,A、B料在槍內(nèi)發(fā)泡導(dǎo)致膠槍損壞無法使用。
3)材料膨脹系數(shù)低:若B料緩沖罐密封不良,因B料中含有水分較高,若密封不良,干燥的壓縮空氣會帶走水分,導(dǎo)致B料固化劑含量增大,材料膨脹系數(shù)降低,影響發(fā)泡質(zhì)量;因A料緩沖槽內(nèi)溫度較高,60~70℃,若A料在緩沖罐內(nèi)貯存時間超過10d后,材料膨脹系數(shù)就會降低,罐內(nèi)材料需要排出,重新加入新料。
結(jié)語
對汽車的運動噪音控制能力直接反映了整車質(zhì)量控制水平,在行業(yè)內(nèi)受到廣泛的關(guān)注??涨蛔钄嗍强刂栖噧?nèi)噪聲空氣傳播的重要方法,可以有效改善整車NVH性能,其中,車身空腔阻斷位置設(shè)計和阻斷材料選用對空腔阻斷效果至關(guān)重要。