【学习目标】
①熟悉塑料件的识别方法;
②掌握常用的车身塑料件的维修黏结法和焊接法及其注意事项;
③掌握塑料保险杠的维修。
【任务分析】
维修塑料件时先要进行评估,确定该零部件是维修还是更换。如果塑料件可以维修,将为车主节约大量的费用。
【任务实施】
一、塑料件识别方法
为了更好地对塑料件进行维修,维修人员需要掌握塑料件的种类及识别方法。汽车结构中常见的塑料件有两种类型,即热塑性塑料和热固性塑料。不同种类的塑料件有不同的维修方法。在对塑料件进行维修前,必须明确需要维修的塑料件的类型,进而决定其维修方法。识别未知塑料件类型的方法主要有以下4 种:
(一)编号识别法
塑料件可通过压印在零部件上的国际标准符号或ISO 码进行识别(许多制造商使用这些符号,如图6.1所示的符号或缩略语印制在零部件背面的一个椭圆标记内),必须拆下零件才能读取这些符号。如果无法用符号确定塑料件,可通过车身维修手册查找车辆所用的塑料件的信息(一般车身维修手册均会列出专用的塑料种类)。
图6.1 编号识别法
(二)燃烧测试法
燃烧测试法是通过塑料燃烧时产生的火焰和烟来确定塑料的种类。热固性塑料燃烧时不会产生熔滴而热塑性塑料燃烧时会产生熔滴。但是,这种测试并不总是可靠的,现在许多塑料件使用含有多种成分的复合塑料,在这种情况下,燃烧测试则不能确定塑料的种类。此外,由于燃烧塑料会对环境造成污染,因此,一般不建议使用此方法。
(三)黏结测试法
进行焊条黏附测试或用试凑法在零部件的隐蔽部位或损坏部位进行焊接测试。试用不同的焊条,直到发现一种焊条能黏结在塑料件上,也就确定了塑料的基本材料。
(四)挠性测试法
如图6.2所示,用手弯曲塑料件,与塑料件样本的挠性进行比较,然后确定最符合基本材料特性的塑料种类。一般热固性塑料在弯折后不能完全恢复形状,而热塑性塑料较容易恢复形状。
图6.2 挠性测试法
二、塑料件的维修
与其他的车身修复工作一样,维修塑料件时先要进行评估,确定该零部件是维修还是更换。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,而这些部件又难以更换或更换成本较高,则维修是合理的;如果部件大面积损坏,或如翼子板喇叭口、塑料装饰件等便宜且易更换的部件损坏,则进行更换是合理的。简单来说,修理或更换要由维修人员或评估师来决定。
如果决定修理,必须确定该零件有无从车上拆下的必要。为了高质量地修复,必须能接触整个损坏区域,如果接触不到,则必须拆下零件,并且必须进行表面整修。常用的车身塑料件的维修方法主要有黏结法和焊接法。
(一)黏结法
1.黏结法的种类
黏结法主要包括溶剂黏结法、氰基丙烯酸酯黏结法和双组分胶黏结法。
1)溶剂黏结法
对前照灯支柱、侧灯和小支柱等处的小修可使用此方法。此方法一般把丙酮或乙酸乙酯滴在结合部位的边缘处,直到材料溶解为止。但在修理聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)的塑料板件时,不能使用此方法,因为丙酮不能溶解这些材料。
2)氰基丙烯酸酯黏结法
氰基丙烯酸酯(CA)是一种单组分快速固化黏结剂,用来维修刚性和挠性塑料件。经常在涂敷最后的维修材料之前使用,当作填料或将各个部分固定在一起。氰基丙烯酸酯也称“超级胶”,可很快地对塑料件进行黏接。
3)双组分胶黏结法
双组分黏结剂由基底树脂和硬化剂(催化剂)组成。树脂装在一个容器中,硬化剂装在另一个容器中。混合后,混合剂可在零件上固化并与基底材料连接。在许多塑料件的维修过程中,双组分黏结剂可代替焊接,而且比单组分的氰基丙烯酸酯强度更高。
2.黏结法的修理步骤
①必须将塑料件表面的蜡、灰尘或油脂清除干净。
②清洗后,用黏结剂工具包对损坏区域进行预处理。这个工具包应含有速凝剂和黏结剂,将速凝剂喷涂在裂缝的一侧,然后在同一侧涂上黏结剂。
③小心地将划伤或裂缝的两侧恢复到原来的位置,然后快速地用力将它们压在一起(压够1 min,以获得良好的黏结强度)。最后,让维修处硬化3 ~12 h,或者根据标签上的说明,以获得最大的强度。
④如果原有的漆面没有损坏,并且修理部位定位准确,就没有必要重新喷漆。
【注意事项】
①不同的产品系列不能混用。选定一个产品系列,在整个维修过程中不能更换。
②大多数产品系列都有两种以上的黏结剂,可用于不同种类的塑料。
③产品系列通常包括黏结促进剂、填充剂和挠性涂料,应根据说明使用相应的产品。
④一些黏结剂产品系列适用于特定的基底材料。
⑤许多塑料填料和黏结剂都含有黏结促进剂,使用时需仔细查看其说明书。
(二)焊接法
塑料件焊接是利用热源把塑料焊条和塑料件熔化后连接在一起的方法。塑料件的焊接和金属的焊接有相似之处,两者都使用热源、焊条和类似的技术(对焊、搭焊等)。焊接接头的准备几乎相同,并且都要进行强度评估。
焊接塑料件时,塑料在适当的热量和压力作用下熔合在一起。成功的焊接需要压力和热量都保持恒定且比例平衡。如焊条上压力过大,往往会拉伸焊缝;如温度过高,则会使塑料烧焦、熔化或变形。
塑料焊接维修方法主要有以下3 种:
1.热空气塑料焊接
热空气塑料焊接使用电热工具产生热空气(232 ~345 ℃),通过喷嘴喷到塑料上(空气一般由维修车间的空气压缩机供给)。热空气塑料焊机组成如图6.3所示,3 种热空气焊头类型如图6.4所示。
图6.3 热空气焊机的组成
1—加热元件;2—加热腔;3—固定螺母;4—电缆;5—压缩空气或惰性气体;6—空气管;7—把手;8—外套管;9—内套管;10—热空气;11—焊嘴
图6.4 热空气焊头
(1)定位焊头
定位焊头用于在焊接之前对塑料件的断开部位进行临时点焊。如有必要,临时点焊处可轻易地断开重新定位。
(2)圆形焊头
圆形焊头用于进行短焊或焊接小孔、尖锐拐角及难以触及的部位。
(3)快速焊头(www.xing528.com)
快速焊头可固定住塑料焊条向前递送并自动预热。这种结构可使焊条进入基底材料,从而加速焊接。它主要用于长而直的焊接处。
使用热空气塑料焊接时,焊条直径通常超过焊接板件的厚度,这样会导致焊条熔化前板件过热。为了避免由此产生的修复后板件翘曲等问题,建议使用直径较小的焊条。一般的塑料焊机的焊接厚度小于3 mm,以防塑料件变形。对薄的塑料件进行焊接时,可选如图6.5所示的热空气塑料焊条。
图6.5 热空气塑料焊条
图6.6 无空气塑料焊接
2.无空气塑料焊接
无空气塑料焊接如图6.6所示。利用电热元件熔化直径为3 mm 的较小焊条,不从外部供给空气。用较小的焊条进行无空气焊接,有助于解决板件翘曲和焊条过度堆积这两大难题。在焊接前,需确定焊条和待修复塑料件的材料相同,否则无法成功焊接(许多制造商提供了焊条应用表)。选定正确的焊条后,最好在焊接之前用一小段焊条穿过焊机清理焊头,然后再进行焊接。焊接时,可根据需要调整无空气焊机的温度调节旋钮。焊机完全加热通常需要约3 min。
3.超声波塑料焊接
超声波塑料焊接依靠高频振动能量使塑料黏结,而不必熔化基底材料。手持装置的,可选频率为20 ~40 kHz,适用于焊接大的部件和空间狭窄难以到达的区域,可在单点或多个位置上连接塑料件。因此,在多数情况下,不需要进行连续焊接。焊接时间可通过电源进行控制。其焊接周期短,几乎不超过0.5 s。超声波栓焊沿着螺栓的圆周发生,其强度与螺栓直径或焊接处的深度有关。当焊接深度等于螺栓直径的1/2 时,达到最大抗拉强度。
【注意事项】
为了保证塑料件的良好焊接,一定要注意以下5 点:
①焊接前,需要测试焊条与基底材料的兼容性。测试时,将焊条熔化在损坏部位的隐蔽处,然后使焊条冷却,试着从焊接部位上拉离焊条。如果焊条兼容,则会粘在上面。
②不同的塑料有不同的焊接温度,应合理调整焊机的温度设置。温度过高,则会使塑料烧焦、熔化或变形;温度过低,则无法将基底材料和焊条熔透。
③焊接压力应大小相宜。
④焊接时,应匀速焊接,保证焊接面良好。
⑤开始无空气焊接之前,先用一小段焊条穿过焊机,将焊头清理干净。
【实训】
塑料保险杠维修
1.故障现象
车身保险杠在整车中起到安全防护和美观的作用,但是在交通事故中常易受到碰撞而破损或产生裂纹。这种撕裂开口在很多交通事故中常常会发生。若不及时修复,既影响美观,又因损伤会沿着裂口位置继续扩散而影响行车安全。若更换,则会增加维修成本且不环保。在维修中,可采用一些工艺方法进行修补。
2.维修方法
1)塑料件焊接维修工艺
①维修前清洁。首先对维修部位进行清洁,可使用专用的塑料清洁剂进行除油处理,以准确地确定损伤区域。
②维修工具的选取。根据损伤情况和维修方法,需选取电钻、单作用打磨机、塑料焊枪、塑料焊条等维修工具,如图6.7所示。
图6.7 维修工具
③打磨前钻孔。根据损伤诊断确定的范围,在距离裂纹根部约1 cm 的位置用电钻钻孔,以防止裂纹继续扩散。
④打磨。在维修时,需要对维修部位使用玻璃纤维进行包边修复。裂纹部位的正背面均需进行打磨,一般选取单作用打磨机和P80 的砂纸进行打磨。由于有裂纹,因此,打磨时需针对裂纹位置进行坡角打磨,常常打出30°左右的坡角。
⑤焊接。打磨后的损伤部位经清洁除尘后,用玻璃纤维布进行包边维修。维修时,根据损伤的范围裁剪合适大小的玻璃纤维,在保险杠内侧包有小块,大面积包裹在外侧,利用塑料焊枪将玻璃纤维固定在打磨修复区域,如图6.8所示。然后用塑料焊条将待修补区域填平,塑料焊条的选取应与保险杠自身材料相同,否则难以达到维修效果。
塑料焊条经融化后,将待修复部位完全填满,并略高出其他部位以备磨平时不会有凹坑出现。通过这种办法维修的塑料保险杠的强度和使用安全性不会降低,而且使用寿命和美观性也不会受到影响。此种方法属于同种材料修补维修,维修后不会像泥子刮平法那样维修不当易产生喷漆咬底等缺陷。
图6.8 固定玻璃纤维
2)塑料修复套装维修
塑料维修套装维修与焊接法维修的差别在于不受材料限制,并且能达到同样安全美观的效果。它们的清洁、钻孔、打磨等前期工序相同,现将使用工具和维修不同点进行介绍。
(1)维修工具
使用塑料套装进行维修的主要工具有挤胶枪、胶、挤胶头及玻璃纤维,如图6.9所示。
图6.9 塑料维修套装
(2)黏结维修
将经清洁、钻孔、打磨后的保险杠放到工作台上,裁剪合适大小的玻璃纤维,该玻璃纤维垫在防透塑料膜上(见图6.10),将胶涂覆在裁好的玻璃纤维中间。将玻璃纤维带有胶的一侧贴到保险杠的背面,并按如图6.11所示的方法进行固定,尾端多余部分上翻,包住保险杠边缘并粘牢,并填满修复黏胶。一种方法是利用裁剪合适的防透塑料膜压到黏胶上,并用手反复挤压平整直至里面没有气泡,去除塑料膜(见图6.12),待彻底干燥后磨平,为涂装工序作准备;另一种方法是在正面用胶填满,并按如图6.13所示的方法用刮刀进行均匀平整,通过刮涂使胶起到泥子填充和黏结的双重作用。刮涂手法与刮涂泥子几乎相同,涂满整个区域并略高出修补区,待胶完全干透后打磨平整。
图6.10 在玻璃纤维中心涂胶
图6.11 固定玻璃纤维
图6.12 去除塑料膜
图6.13 刮平黏胶
待修补区域胶完全干透后,可选择P180—P240 的砂纸进行磨平。打磨平整如图6.14所示的效果后,可进行下一步的涂装工序。
图6.14 修补打磨后效果
【注意事项】
①打磨区域应超出损伤范围大约10 cm。
②裂纹修补时,一定要在裂纹根部钻孔,以防裂纹继续扩张引发碰撞中的二次损伤。
③使用塑料焊接时,注意焊条的选取应与待维修材料一致。
④使用塑料修复套装维修前,应先对待维修部位进行彻底的清洁除油和干燥。待修补表面不能有水分,否则维修达不到预期的效果。
⑤胶涂覆于玻璃纤维网上时应涂满,不应有空孔,以防止打磨出现凹坑需进一步修补而增加维修工艺。
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