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)最關注的問題之一,也是衡量汽車制造質量的一個綜合指標。
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,由于車身中存在內腔結構,為整車振動傳導提供了通道,為噪聲傳播入乘員艙提供了條件,因此對于此種結構需要進行分隔、封閉、阻斷。為達到降低車內噪聲水平而進行的產品和技術的開發(fā)中,新興的雙組分聚氨酯發(fā)泡材料被普遍應用。本文將介紹長城汽車某款暢銷車型采用陶氏化學雙組分聚氨酯發(fā)泡材料進行封堵車身噪音傳播途徑,達到改善車內噪音的工藝應用研究。
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發(fā)泡成型,其應用于汽車側圍空腔密封時,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部結構,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。
注膠設備選型
雙組分聚氨酯發(fā)泡材料是由A、B2種組分經精確計量,在噴涂時均勻混合,經復雜的化學反應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)泡設備,分別將2個組分加入到噴涂設備的2個料桶內,材料經加溫后,通過計量泵分別輸送至噴槍內混合,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.設備結構
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)能夠實時顯示管道里的溫度和壓力,方便人員在噴涂前確認設備及發(fā)泡材料狀態(tài),能夠實現(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)注膠設備需預留1臺,防止設備故障后節(jié)拍受限。
7)A、B料罐需要填充干燥壓縮空氣,壓縮空氣露點應小于-40℃;若車間內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)場工藝參數控制
與傳統(tǒng)夾膠板對比
1)雙組分聚氨酯發(fā)泡:內腔填充效果更好,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整,無車身結構變更導致的設變費用,多種車型的混線生產的線體非常適用此工藝,但前期設備投入費用較高。
2)傳統(tǒng)夾膠板:需要在焊裝安裝,涂裝烘烤后發(fā)泡,內腔安裝夾膠板后極易造成電泳屏蔽,影響車身內腔電泳膜厚。發(fā)泡的效果因車型結構和發(fā)泡材料性能會有較大差異,整車之間降噪效果一致性差,夾膠板根據車身內腔結構設計,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
根據我公司現(xiàn)場調試及應用經驗,一般如果原料供應正常、施工環(huán)境無異常、設備正常維護、工藝參數設置無異常,噴涂發(fā)泡膠的質量就穩(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)、設備或工藝參數設置不合理等,就會產生如自動加料困難、串料、材料膨脹系數低等缺陷。
1)加料困難:若供膠間溫度低于18℃,A劑原料桶內材料黏度增大,供料泵無法將料加到緩沖槽內,因此供膠間需要配置空調,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,導致在槍口位置串料,A、B料在槍內發(fā)泡導致膠槍損壞無法使用。
3)材料膨脹系數低: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,導致B料固化劑含量增大,材料膨脹系數降低,影響發(fā)泡質量;因A料緩沖槽內溫度較高,60~70℃,若A料在緩沖罐內貯存時間超過10d后,材料膨脹系數就會降低,罐內材料需要排出,重新加入新料。
結語
對汽車的運動噪音控制能力直接反映了整車質量控制水平,在行業(yè)內受到廣泛的關注??涨蛔钄嗍强刂栖噧仍肼暱諝鈧鞑サ闹匾椒?,可以有效改善整車NVH性能,其中,車身空腔阻斷位置設計和阻斷材料選用對空腔阻斷效果至關重要。