引言

随着我国轨道客车不断发展, 列车地板布的样式也逐渐呈现多元化, 比如上海7/9/12号线增购选用的是橡胶地板布, 泰国绿线选用的是表面有金刚砂颗粒的灰红相接PVC地板布, 上海项目整体采用的无缝拼接的裁剪方法对地板布进行粘接, 不同点在地板布幅面宽度, 项目之间会有所区别。上海项目用胶选型方面各有差别, 比如7/12采用的是双组份的聚氨酯胶粘剂天山IP2261, 9号线增购选用的是改型硅烷聚氨酯, 泰国绿线有别于上海项目, 泰国项目选用表面存在金刚砂颗粒的PVC地板布, 地板布拼接处多数为弧形, 需要将多块地板布实现拼接, 对裁剪要求及后续拼缝处理及焊接水平要求较高, 在工艺过程开发初期需要提前应对。

1 常规地板布铺装工艺开发

工艺开发初期首先对设计图纸进行分析, 从地板布的材质选型, 拼接尺寸要求, 拼缝处的设计要求需要有所了解, 提前掌握。了解信息之后需要结合厂地条件, 合理布局延展场地, 制作相应的工装工具。以上海7/9/12和泰国BTS96项目为例, 轨道客车地板布铺装工艺流程一般分为:地板布延展→地板布裁剪及调整→安装预埋钉→双组份混胶搅拌工艺or喷胶工艺→地板布粘接→推包→溢胶清理及拼缝处压接→是否需要开槽焊接→铺装地板布保护。

1.1 其中对地板布粘接性能影响比较大的因素, 工艺过程开发需重点注意

1.1.1 固化剂与粘接剂的配比及喷胶工艺中喷胶的控制

其中固化剂与粘接剂合理的比例是影响粘接性能的主要因素, 双组分的聚氨酯胶水在室温下固化需要几小时到几天, 可以通过调节添加剂和填料的成比例来改变物理化学性能, 其中的固化剂对湿度较敏感, 所以在施工时对温湿度都有一定的控制, 以上海7/12项目为例, 均选用天山IP2261, 要求的粘接剂与固化剂的比例为4:1, 工艺过程一般需要预先准备混交桶及电子称, 先对空桶进行“去皮”操作, 之后准备足量的粘接胶和固化剂, 然后将粘接胶倒入混胶桶内, 记录倒入的重量, 然后倒入1/4粘接胶重量的固化剂;来控制胶水比例。

喷胶工艺则需要选用合适的胶枪及喷胶枪嘴, 以上海9号线为例子, 胶水选用的是波士7007, 改型硅烷聚氨酯胶水, 为单组份工艺, 应用温度为+5℃-35℃, 固化是在湿气影响下的缩聚反映, 在大面积铺装应用时, 一般在喷胶前2分钟内, 使用喷壶向粘接面的上方喷洒清水 (喷水量约3-5g/m2, 低湿环境下可适量增加喷水量) , 水雾应确保均匀雾化, 无滴漏。在粘接应用时, 需在喷胶30分钟内 (20℃/50%R.H.) 完成全部的粘接操作, 通常推荐的喷胶量为200-250g/mm2。

1.1.2 刮胶时刮齿的选型 (喷胶不涉及)

根据胶水供应商及地板布铺装材质选用合适的刮胶齿条, 常用刮胶齿条型号分为A1-A5, 其对应的刮齿齿深, 刮齿齿间距不同, 这样单位地板面积的刮胶的薄厚及单位面积刮胶量也不同, 需要提前选定合适的刮齿。

1.2 对外观影响比较大, 工艺过程开发需重点注意

1.2.1 地板布延展

由于地板布来料时通常都已成卷的形式进行发料, 这样地板布本身在铺装之前有很大的需要释放自身的应力, 固铺装前需要提前释放, 以达到良好的铺装效果, 会使后续的粘接过程更加的顺利。

1.2.2 裁剪地板布裁剪处理

对于城市轨道交通车辆来说, 成型幅宽的限制, 目前地板布常用的裁剪方式选用的是无缝拼接, 我们以上海12号线增购的地板布宽幅为例, 12号线地板布由三圈地板布沿着车长方向拼缝而成, 其中三卷地板布来料宽度为1.2m, *终图纸要求中间地板布宽幅为1.1m实际铺装时先找到车宽方向上的地板中心, 并在中心沿着车宽方向返600mm, 并做好相应的标记, 将中间地板布预铺置在标记处, 边布搭接其上, 搭接量需满足下刀时可操作范围, 从中布任意一边返1150mm, 配合钢直卷尺及推刀将边布与中间地板布一同切割下来, 取走两侧切割下来的废布条, 即可完成一次的无缝拼接, 由于两层地板布一刀切入, 固在地板布上留下的切割点相辅相成, 达到近似无缝的效果同理另一侧以前面裁剪后的地板布为基准返1100mm, 即可达到尺寸要求, 两边地板布可以根据现车情况对边布进行研配。良好的裁剪工艺及操作者数量程度会大大减少因地板布裁剪不均匀而引起客户不满意的情况。

1.2.3 拼缝处溢胶的清理

处理地板布溢胶时, 一般采用酒精配合擦纸在一定时间内对拼缝处的溢胶进行擦拭处理, 由于聚氨酯胶粘剂随着时间的推移而固化, 我们需要在浇水初固前处理对地板布表面进行及时的清理, 常用的清洁剂是酒精, 也可以根据胶水供应商提供的专用清洁剂进行清理, 需要注意使用时需验证清洁剂可靠性, 提前制作地板布样件, 检验清洁剂与地板布是否会因化学反映而造成地板表面损伤, 进而影响地板布外观效果。

1.2.4 推包的时效性

不同供应商的胶水及温湿度会影响推包的时间, 一般来说在粘接完毕后需要对地板布表面进行推压处理, 以便排除地板布与地板之间的气包, 气包的产生对地板布粘接可靠性能有很大影响, 且较容易引起产品外观质量问题, 常用的推包工具有大小压辊, 一般大压辊用来大范围的排气, 小压辊对局部小范围进行修压, 以及拼缝处修整。

2 曼谷绿线的铺装工艺

图1   下载原图

(1) 曼谷绿线的铺装工艺相对较为复杂, 重点在于地板布裁剪及焊接, 曼谷地板布需要在相邻地板布之间进行开槽及焊接, 且相邻地板布之间的拼接方式为弧形, 拖车由13块地板布沿着车长方向拼接而成, 动车由12块地板布沿着车长方向拼接而成, 由于表面带有金刚砂颗粒的PVC地板布, 切割时, 若采用一刀无缝拼接方法切两层地板布较困难, 而且遇到金刚砂粒时较易跑刀, 故在前期工艺开发中对弧形区域特制了一对2mm厚的不锈钢弧形切割样板, 太薄的样板在使用时不利于切割, 在切割发力时容易引起跑刀, 工装材质上同样厚度的不锈钢板相对铝板较沉, 放置在地板上轻易不会移动, 有利于现车裁剪, 制作工装时要求两块样板工装之间拼接后需要完全吻合, 这样才能尽可能保证铺装时地板布达到近似无缝效果来解决拼接的问题, 其次, 处理金刚砂地板布时, 我们先用壁纸刀进行一边预切割, 在用勾刀切割时会相对较容易, 以上两点来解决地板布切割的问题。

(2) 施胶过程:施胶过程同上海项目, 区别在于模块化的铺布方式较耗时, 故增加了混胶次数, 工艺方法上并无本质区别。

(3) 开槽及焊接

开槽:拼缝处焊接的好坏直接影响着整车地板布铺装效果, 而焊接之前需要进行焊缝开槽, 开槽工装的选定比较有考究, 需要先确定项目选用的焊条半径, 及满足焊接强度下所需开槽深度, 进而确定焊接的槽宽范围, 在确定开槽工装的槽宽, 通过将工装投入到实验样件中反复验证, 并对焊接样件进行拉力试验, 我们*终将采用U型刀片开槽, 开槽深度为地板布厚度的2/3以上。焊接:我们根据曼谷车辆车宽长度, 地板布的材质, 要求焊接时间尽可能控制在3min以内, 尽可能匀速焊接, 并将焊枪温度分为4档做了模拟实验, *终将焊枪温度选定在350℃, 再此条件下, 既满足抗拉强度要求又能保证焊缝美观, 经过这样的一套完整的工艺开发过程, 才得以保证*终焊缝效果。

3 结束语

为了保证轨道车辆的地板布的粘接及焊接质量, 工艺的开发研究是必不可缺的一部分, 由于地板布的铺装几乎是不可逆的过程, 施工工艺的考究及铺装过程中问题的提前预判直接影响的铺装质量及效果, 工艺过程是否合理, 需要提前做大量的实验, 得到准确数据, 判断是否符合标准, 当然地板布的铺装是一个系统性的课题, 需要多方面的把控, 从地板布设计选型, 胶水选型, 材料质量, 胶粘剂质量, 等多方面影响*终铺装效果。