进行塑料件修复前,首先需要进行评估,以确定该零部件是修理还是更换。如果在弧形接板或大的塑料板上有小的裂缝、撕裂、凹槽或孔,而这些部件更换成本较高,则维修是合理的;如果部件大面积损坏或翼子板喇叭口、塑料装饰件等价格便宜的部位发生损坏,则进行更换是合理的。
塑料件的修理方法主要有黏结法、焊接法和热矫正法三种。其中,焊接法仅适用于热塑性塑料,而黏结法的应用更为广泛,除少数情况外,基本都适用。
(一)黏结法
1.概述
黏结法几乎可适用于所有塑料,但应注意以下问题:
(1)黏结或焊接之前,应对塑料表面进行清理和处理。
①对黏结部位进行脱蜡、脱脂处理。利用具有脱硫脱脂功能的溶剂浸湿在布上进行擦拭,彻底清除黏结部位上的污物。
②对于裂纹、穿孔部位的黏结,应该用36号粗砂轮打磨坡口,增大黏结面积,同时,粗糙的表面也有利于黏结。打磨时如果出现滑腻现象(表面熔化而变得光滑),可涂黏结促进剂,它能将光滑的塑料表面刻蚀成多孔结构或对塑料表面进行活化改性。
③对需要黏结的部位进行火焰后处理。采用富氧火焰(如汽油喷灯、煤气氧化焰、气焰中的氧化焰等)烧烤塑料表面,以使塑料表面改性和活化,并可消除塑料的内应力。
(2)不同的塑料种类,应注意使用适合类型的黏结剂、黏结促进剂、填料及软涂料。
(3)有些产品系列是为特定基体材料进行配方的,使用前应查阅相关的说明书。
(4)在产品系列中可能有适合各种塑料的软填料,也可能为不同的塑料提供两种或更多的填料。
车身塑料件采用黏结法修理的具体步骤如图6-23所示。
图6-23 车身塑料件采用黏结法修理的具体步骤
2.塑料件划痕和裂纹的修理
通常用黏结的方法对塑料件划痕和裂纹进行修理。其修复步骤为:
(1)施工前的准备。穿戴好必要的劳动保护用品(衣帽、眼镜、防尘口罩、防毒面具、乳胶手套、防滑手套等),准备好施工中的工具和材料。
(2)塑料鉴别。辨别塑料件的类型,以便确定修理过程中是否需要使用黏结促进剂。
(3)用水和塑料清洁剂把黏结部位上的蜡、油脂及其他污物清除干净。
(4)黏结前,应将塑料加热至20℃左右。
(5)在裂纹的一侧涂敷黏结促进剂,在裂纹的另一侧涂敷一层黏结剂。
(6)将划痕或裂纹两侧对好后迅速压紧,约1 min后即可获得良好的黏结效果。
(7)进行涂装修理。
3.塑料件撕裂、穿孔的修理
(1)施工前的准备。具体同前。
(2)塑料鉴别。具体同前。
(3)用水和塑料清洁剂把黏结部位上的蜡、油脂及其他污物清除干净。
(4)用36号砂轮在撕裂、穿孔的边沿打出6~9 mm宽度的坡口。如果打磨时出现滑腻现象,说明该塑料是聚烯烃类,可涂敷(喷涂)一层黏结促进剂,待其干燥后继续打磨。
(5)打磨羽状边。用P180号砂纸将裂纹或穿孔周围的面漆打磨出羽状边(注意仅仅打磨面漆而不要打磨塑料),要求在裂纹周围3~4 cm范围内没有油漆,以保证后续涂敷的黏结剂不会粘在油漆上,如图6-24所示。
图6-24 打磨成羽毛状
(6)对黏结部位进行火焰处理可以改进黏结性能。如图6-25所示,可用喷灯火焰在坡口处不断移动,直至坡口表面出现棕色。进行处理时一定要注意,不要使塑料及油漆变形或烧焦。
(7)用塑料清洁剂清除黏结部位背面上的蜡、油脂等,再贴上带有黏结剂的铝箔胶带,将孔完全覆盖住,目的是保证黏结剂不会从反面漏出。
(8)在打磨好的修理部位涂上黏结促进剂,使其全干。需要注意,若塑料件是氨基甲酸乙酯,则本步骤省略。
(9)在一块玻璃板上分开挤出等量的黏结剂和固化剂,注意不要将固化剂直接挤在黏结剂上。
(10)用塑料软刮板将黏结剂和固化剂充分搅拌均匀,并注意尽快使用,因为混合好的黏结剂会在2~3 min内固化成型。
(11)使用刮板分两次把混合好的黏结剂填充到孔洞中,且填充动作要快。
图6-25 用喷灯进行火焰处理
(12)迅速清洁工具,一旦黏结剂干燥则工具很难清理干净。
(13)固化1 h,或用烤灯在80℃下烘烤15 min,使黏结部位完全干燥。
(14)然后用P180砂轮或打磨块磨平表面。
(15)再次调和黏结剂,使用刮板对黏结部位进行刮平整形。待黏结剂完全固化后,依次使用P80号、P180号和P240号砂纸进行粗打磨和细打磨。若出现针孔或高低不平的现象,则可用腻子填平。
(16)进行涂装修理。
4.结构性损伤的修复
对于发生破裂(图6-26)等结构性损伤的塑料件,其修复步骤如下:
(1)施工前的准备。与前相同。
(2)塑料鉴别。与前相同。
(3)使用夹子或胶带将破损部位的正面按原有的尺寸固定好。
(4)用塑料清洁剂对破损部位的反面进行脱蜡、脱脂处理,如图6-27所示。
(5)用36号砂轮打磨破损部位的反面及边缘,必要时可沿裂口打出6~9 mm宽度的坡口。若打磨时出现滑腻现象,则可涂敷(喷涂)一层黏结促进剂。
图6-26 破裂的塑料件
图6-27 打磨破损部位的反面
(6)剪下一片比破损区域大40 mm的玻璃纤维布。
(7)用塑料清洁剂清除打磨部位的蜡、油脂等,必要时可涂抹黏结促进剂。
(8)混合足够的双组分黏结剂,在打磨区涂抹约3 mm厚的黏结剂。
(9)将玻璃纤维布覆盖在黏结剂上,用塑料刮板将其压入黏结剂中并使玻璃纤维布填入沟缝中。
(10)继续使用足够多的黏结剂涂敷在玻璃纤维布的表面,要求完全填满缝隙和沟槽。
(11)迅速清洁工具,一旦黏结剂干燥则工具很难清理干净。
(12)等待黏结剂在室温下硬化约30 min后去除夹子或胶带。(www.xing528.com)
(13)修理断裂部位的正面。重复步骤(4)~(11),如果没有必要,也可以不使用玻璃纤维布,而是直接使用黏结剂填充正面。
(14)待黏结剂完全固化后,依次使用P80号、P180号、P240号砂纸对零件的正面进行粗打磨和细打磨。若出现针孔或高低不平,则可用腻子填平。
(15)进行涂装修理。
(二)焊接法
对于有一定强度要求的车身塑料件,尤其是当塑料件的破口损坏或缺陷较大时,黏结法就不宜采用。此时需采用焊接法。需要注意的是,焊接法仅适用于热塑性塑料,对于热固性塑料,则只能采用黏结法。
1.塑料焊接的特点
塑料焊接是利用热量把塑料基料和焊条加热或单独把焊条加热至熔融状态后使之连接(黏结)在一起。与钢铁材料不同,塑料有其自己的焊接特点。
(1)导热不均匀。
塑料因导热性极差,所以在焊接过程中很难保持热量的均匀性。加热时,塑料的表面已经软化而表层下面没有,若继续加热,可使塑料的软化幅度加大,但表层已经烧焦,因此,塑料焊接都是采用非明火加热。
(2)焊接强度低。
塑料焊接只是在熔融状态下黏结在一起,所以其焊接强度远不如钢铁焊接。塑料焊接时,为达到好的结合力,对塑料焊条要施加压力。操作方法是一手加热焊条,另一手给焊条施加压力。
(3)焊接温度低。
塑料焊接设备工作性质与金属焊接明显不同,金属焊接设备的工作温度范围要远远大于塑料焊机。
2.塑料焊接方法
根据焊接设备和工具的不同,塑料焊接方法主要有热空气焊接、无空气焊接和超声波焊接等。
(1)热空气焊接。
热空气焊接是利用由陶瓷或不锈钢制成的电热元件来产生热空气(230~340℃),通过焊嘴喷到塑料及焊条上,二者熔化焊接到一起的方法。典型的热空气塑料焊枪结构如图6-28所示。焊接时,可根据需要选择不同的焊嘴。
图6-28 热空气塑料焊枪结构
常使用焊条的直径是5 mm。所需空气可由空气压缩机供给,但万万不可使用氧气或其他可燃气体。
塑料焊接时,材料在热量和压力下熔融在一起,操作时,一只手向焊条施加压力,另一只手同时用焊枪把焊条和基体材料加热,并保持锯齿跳动来进行焊接。
若要得到良好的焊接效果,在焊接过程中必须保持加压、加热稳定,速度稳定。若对焊条施加压力过大,则会使焊缝扩大而变形;若热量过多,则会使塑料件烧焦、熔化或扭曲变形。
热空气塑料焊接,可以通过使用快速焊嘴来实现快速焊接,而且可以单手操作。快速焊接是利用快速接头的加压掌来对焊条施加压力(图6-29),既方便又能同时把焊条压平;利用预热管和预热喷嘴加热,热量的分布非常均匀。
热空气塑料焊接还可采用定位焊方法,即用夹紧工具或铝质车身胶带对焊口进行定位固定,用定位焊嘴在断口底部将两侧熔化形成定位焊点,方法如图6-30所示。注意焊嘴要压紧,确保其接触到焊口的两边,而且要匀速地移动。用焊嘴头在断口底部将两板同时熔化很小的一条边,熔化后两板就可以焊接到一起了,注意断口在整个长度上都要熔化成很小的焊缝。
图6-29 快速焊接
图6-30 定位焊接
对于较长的断口,可以先将断口对准,用焊点较小的定位焊固定好后再正式焊接。若损坏的面积较大,则可用一块塑料板来搭焊定位。定位焊时不需用焊条。
热空气塑料焊接的基本步骤如下:
①用清洁剂清洗零件。
②在损坏部位处开V形坡口。
③再清洁,除尘、除油、除污等。
④把断裂位置进行定位焊,或用铝质车身胶带粘好。
⑤把焊机调节到适当的温度,选择合适的焊条和焊嘴进行焊接。
⑥焊好后冷却和硬化处理约30 min。
⑦打磨处理,主要是打磨修整焊缝,使之达到适当的形状,并磨平,磨光滑。
(2)无空气焊接。
无空气焊接方法是指在没有外部空气源的情况下使用电加热元件熔化塑料件和焊条,然后使它们连接在一起的方法。该方法已经在汽车塑料件的维修中得到广泛应用。
无空气焊接通常使用直径3 mm的焊条,选用时,除考虑尺寸外,还要考虑材质的匹配,即必须保证所选焊条材料与焊件材料相同才能进行焊接。
无空气焊接可分为熔流法和压粘法两种。
①熔流法。
熔流法焊接步骤如下:把焊条压入预热管内,然后将加压掌放入坡口;等焊条开始熔化并流出加压掌后开始移动焊枪;轻压焊条,使它进入预热管,注意压入不要太快;缓慢移动加压掌,并在坡口内横向摆动,直到熔化的塑料充满坡口,保证熔化的焊条与母材熔合良好,尤其是V形坡口上部;每次焊接的焊缝长度大约25 mm,使焊缝在冷却之前可以压平表面。
②压粘法。
压粘法是指用熔流法焊完之后,取出焊条,再将加压掌翻过来,将其尖部慢慢压入焊缝,使焊条与母材黏结在一起的方法。
(3)超声波焊接。
超声波焊接是指在不熔化基底材料的情况下,不需要加热,也不用溶剂或黏结剂,利用高频振荡能量使塑料结合在一起的方法。超声波焊接是汽车厂组装汽车零件常用的一种先进技术,不仅焊接强度高,而且表面非常光滑,但它也适用于汽车维修工作。
常用的超声波塑料焊接设备是手持式焊机,如图6-31所示。这种焊机使用十分灵活,即使对于大零件和位置难以靠近的部位也非常方便。
图6-31 手持式焊机
(三)热矫正法
大多数车身塑料件都具有良好的弹性和柔性,所以在受到冲击、挤压等机械损伤时,往往会出现弯曲、扭曲或弯扭变形共存的综合变形形式,可采用热矫正的方法使变形得到恢复。例如,车身防擦条、前散热器隔栅、仪表板等多用ABS共聚塑料制成,具有强度高、成型性好和二次加工容易等许多特点,适合采用热矫正修复变形。当车身塑料件的变形与断裂并存时,应先进行热矫正后再粘合断裂。
1.热风机加热矫正
对于局部小范围变形,可使用热风机等对变形部位加热,如图6-32(a)所示。由于热风机存在加热不均的缺点,因此容易造成局部过热而烧损塑料件,操作时最好于变形部位的背面烘烤,待塑料稍一变软就立刻用戴手套的手进行按压、矫正,如图6-32(b)所示。
2.红外线加热矫正
对于较大的变形,可以使用红外线烘干灯来加热变形部位进行矫正。
加热时,注意当塑料件稍一变软,就应立即对变形部位加压、矫正。为获得良好的外观,还要借助辅助工具(如光滑的木板等)帮助将变形矫平。
由于红外线烘干灯加热效率高、温升快,要严格控制塑料件的受热温度,一般应以50~60℃为宜,过热易产生永久性变形。矫正结束时,应让其在原处自然冷却,不要采取强制性冷却措施或过早搬动,以避免构件发生整体变形。
图6-32 塑料件的热矫正
(a)热风机加热;(b)按压、矫正
3.火焰加热矫正
在没有电加热的情况下,可以用氧-乙炔火焰来对塑料件进行加热矫正,但要注意控制好火焰温度,利用火焰外焰,并距离塑料件适当的距离来加热,尽量在内侧加热,最好两人合作,塑料件一软化便立即进行矫正。
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