隨著我國(guó)軌道交通行業(yè)的快速發(fā)展，中空玻璃在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，其粘接工藝對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量起到關(guān)鍵作用。中空玻璃一般采用如圖1所示的結(jié)構(gòu)，主要由

 

①外片玻璃；

 

②丁基膠；

 

③彈性密封膠；

 

④鋁條和分子篩；

 

⑤內(nèi)片玻璃；

 

⑥中空內(nèi)部氣體構(gòu)成。其中2和3就是本研究所說(shuō)的粘接區(qū)域

整個(gè)中空玻璃粘接一般包括以下幾個(gè)步驟：粘接操作前準(zhǔn)備、粘接前處理、粘接預(yù)處理、打膠和粘接后處理等。每個(gè)步驟都是承前啟后，缺少任何一步都會(huì)對(duì)粘接質(zhì)量產(chǎn)生影響。

 

1．1粘接操作前的準(zhǔn)備

 

在進(jìn)行粘接操作前，操作人員應(yīng)佩戴安全防護(hù)裝備，例如口罩、丁腈手套、護(hù)目鏡和工作服等。這主要是保證工作人員自身健康安全和防止中空玻璃粘接面受到污染。

 

1．2粘接前處理工藝

 

（1）上片清洗：檢查玻璃污漬、劃傷、氣泡和結(jié)實(shí)等表面缺陷，然后用去離子水清潔玻璃表面。

 

（2）選片：二次檢查玻璃質(zhì)量，用異丙醇清潔玻璃和鋁條表面。方法是將異丙醇噴灑在干凈不掉毛的棉布上，擦拭鋁條表面，擦拭時(shí)朝一個(gè)方向，不能來(lái)回反復(fù)擦拭，直至鋁條表面被擦拭干凈，無(wú)污漬、油脂，清潔后晾干。

 

（3）丁基膠合片：由于不同的丁基膠所使用的溫度不一樣，應(yīng)在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)盡快合片，合片過(guò)程應(yīng)保證丁基膠打膠均勻、接頭無(wú)空腔、與密封面尺寸、厚度相吻合。

 

1．3粘接預(yù)處理工藝

 

（1）非粘接區(qū)域貼保護(hù)膠帶。主要工藝步驟為：按順序朝一個(gè)方向在粘接面邊緣貼保護(hù)膠帶，膠帶邊緣要豎直、無(wú)缺口，要與玻璃邊緣結(jié)合緊密；膠帶表面要平整，無(wú)氣泡。

 

（2）用擦拭紙清潔粘接面，使用異丙醇作溶劑。當(dāng)擦拭紙表面無(wú)灰塵、潔凈時(shí)則結(jié)束清潔。最后一遍要朝一個(gè)方向，并晾干。

 

（3）準(zhǔn)備小容器、海綿等輔料，用異丙醇清潔并晾干。輔料不用時(shí)應(yīng)及時(shí)密封處理，以防灰塵。相關(guān)溶劑杯須進(jìn)行標(biāo)識(shí)處理。

 

（4）對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行適配性處理。丁基膠合片后，要對(duì)被粘接件進(jìn)行試裝，檢查粘接件的裝配尺寸公差是否符合技術(shù)要求。

 

（5）記錄活化劑批次、有效期及首次開(kāi)瓶日期。活化劑的使用工藝步驟為：取適量活化劑倒入潔凈的小容器瓶中，隨即將?子密封。用海綿從小容器中蘸取適量活化劑擦拭玻璃粘接面，擦拭時(shí)朝一個(gè)方向，不可來(lái)回擦拭，直至粘接表面無(wú)污跡。活化后要保證晾干時(shí)間。活化后的表面要避免手指、灰塵和水分等的二次污染。活化后進(jìn)行自檢，檢查待粘接表面是否干凈無(wú)污漬。

 

（6）涂布底涂。涂布底涂劑原則一般是從上往下、從不可見(jiàn)區(qū)域到可見(jiàn)區(qū)域。記錄底涂的批次、有效期和首次開(kāi)瓶日期。使用前先搖勻，上下?lián)u動(dòng)底涂劑容器，聽(tīng)到鋼珠碰撞的響聲后，繼續(xù)搖勻1 min。取適量底涂劑倒入小容器瓶中，用海綿從小容器中蘸取適量底涂劑擦拭玻璃粘接面，擦拭時(shí)朝一個(gè)方向，不可來(lái)回擦拭，底涂要越薄越好，要覆蓋整個(gè)粘接面。涂完底涂后要保證晾干時(shí)間。超過(guò)晾干時(shí)間未粘接，要徹底清除底涂，重新清潔、活化后，刷底涂。底涂后的表面應(yīng)避免手指、灰塵和水分等的二次污染。不得將未用完的底涂劑倒回原底涂劑容器中。

 

1．4打膠工藝

 

（1）打膠前應(yīng)根據(jù)膠條尺寸及形狀，切割膠嘴。先打出一段膠條，以保證膠條質(zhì)量、連續(xù)性完好。如果結(jié)構(gòu)3使用單組分密封膠，則在打膠前應(yīng)檢查膠槍壓力。如果使用雙組分施膠，可通過(guò)2種途徑完成：設(shè)定混膠比例，將雙組分膠注入膠泵等自動(dòng)化混膠設(shè)備系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)混膠，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)混膠比例進(jìn)行驗(yàn)證；如雙組分卡筒裝膠粘劑，應(yīng)按照規(guī)定的混膠比例在靜態(tài)混合器中進(jìn)行混膠，通過(guò)靜態(tài)混合器實(shí)現(xiàn)混膠，混膠均勻度可根據(jù)“蝴蝶試驗(yàn)”來(lái)判定。

 

（2）在粘接區(qū)域打出一條均勻連續(xù)的膠條，打膠過(guò)程中應(yīng)避免產(chǎn)生氣泡和空穴。

 

（3）打膠過(guò)程應(yīng)在膠粘劑表干時(shí)間內(nèi)完成。打膠速率一般為30~50 mm/s。

 

（4）打膠完成后在初始固化時(shí)間內(nèi)不可移動(dòng)產(chǎn)品，最終固化時(shí)間應(yīng)根據(jù)膠的技術(shù)要求來(lái)執(zhí)行。

 

（5）打膠應(yīng)保證膠條質(zhì)量均勻、平整，打完膠后立即撕去保護(hù)膠帶。用專(zhuān)用工具進(jìn)行刮膠，刮膠動(dòng)作與被粘接面垂直，保證60°~90°的角度。

 

（6）將打完膠的中空玻璃平移至固化室，貼警示標(biāo)簽“膠未干，勿動(dòng)”并記錄固化室的溫濕度。

 

1．5粘接后處理

 

在使用膠粘劑過(guò)程中，不慎灑落的膠粘劑應(yīng)立即用配套清洗劑去除；完全固化的膠粘劑用機(jī)械方法去除；去除的垃圾要分類(lèi)倒入專(zhuān)用垃圾箱中。

 

粘接完成后需對(duì)中空玻璃的粘接性能做相關(guān)驗(yàn)證，一般是通過(guò)伴隨樣件來(lái)完成。根據(jù)中空玻璃的實(shí)際產(chǎn)品選定同等基材，在保證粘接所有步驟與實(shí)際產(chǎn)品一致的情況下，對(duì)伴隨樣件做膠條剝離試驗(yàn)驗(yàn)證。具體方法為：在基材表面打出一條長(zhǎng)度至少50 mm，直徑10 mm，高度10 mm的三角形膠條，將制作好的伴隨樣件固化7 d。用鋒利的刀片沿傾斜方向?qū)δz條進(jìn)行切割，切割位置直至支撐面；同時(shí)，用圓口鉗用力撕扯膠條（剝離角度為130°~160°）。如果基材經(jīng)過(guò)涂刷或底涂處理，切口應(yīng)切到基材表面，剝離過(guò)程中，膠條應(yīng)每撕扯5~10 mm切割一次，每次切割的頻率應(yīng)大為3 s左右，同時(shí)膠條應(yīng)該保持持續(xù)的撕扯力。測(cè)試長(zhǎng)度至少應(yīng)為50 mm。然后對(duì)斷面進(jìn)行評(píng)估，若破壞模式為≥95%的內(nèi)聚破壞，則該中空玻璃的粘接性能符合要求，反之亦然。

 

本研究詳細(xì)介紹了軌道交通用中空玻璃的粘接工藝和操作流程。中空玻璃的粘接用膠一般為聚硫膠、聚氨酯和改性硅烷等低模量彈性膠，實(shí)際應(yīng)用時(shí)須根據(jù)列車(chē)不同的應(yīng)用工況進(jìn)行選擇。隨著實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，中空玻璃的粘接質(zhì)量會(huì)有不斷的提升。