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汽车前风窗玻璃光畸变问题影响因素及改善方案

2019-09-10柳耀武

企业科技与发展 2019年8期

柳耀武

【摘 要】随着消费者对汽车各方面性能的要求越来越高,驾驶安全和舒适问题成为消费者买车时优先考虑的因素。汽车前风窗玻璃光畸变问题会影响驾驶员的视线和驾驶感受,极端情况可能导致驾驶疲劳而出现车辆失控,给消费者及整车制造商造成不可挽回的损失。文章结合汽车前风窗玻璃生产流转的过程,对前风窗玻璃光畸变性能造成影响的逐个环节进行分析和管控,为汽车前风窗玻璃光畸变问题的管控和预防指引方向,为前风窗玻璃光畸变问题提供解决措施。

【关键词】前风窗玻璃;原片;光畸变;压制成型;光学检测

【中图分类号】U463.835 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2019)08-0143-04

近年来,汽车行业发展迅速,消费者对汽车的安全性、舒适性等要求也越来越高。汽车前风窗玻璃作为国家强制要求检验的产品,其光学问题是主机厂及消费者关注的重中之重,一个光学不合格的前风窗玻璃对消费者的损害是巨大的,它会让驾驶员在长期驾驶的情况下容易出现疲劳驾驶,从而引发安全事故,造成巨大的安全隐患。因此,前风窗玻璃光学良好与否成为每个主机厂重点关注和检验的项目,也是一个汽车品牌能否获得消费者满意和放心的重要影响因素,也是汽车销量增长的重要影响因素。

汽车前风窗玻璃光畸变影响因素:原片玻璃、PVB膜片、预处理、喷粉、烘弯、合片、光学检验。下面就这些问题的改善进行逐一论述。

1 原片玻璃

原片玻璃生产过程中,光畸变点缺陷主要是由于氧化亚锡和硫化亚锡蒸汽的聚集冷凝所造成的。氧化亚锡可以溶于锡液,同时又有很高的挥发性,而硫化亚锡挥发性更强,它们的蒸汽在温度较低的部位冷凝并逐渐聚集,当聚集到一定程度,受到气流的冲击或振动等作用,冷凝的氧化亚锡或硫化亚锡就会落到未完全硬化的玻璃表面形成斑点缺陷。此外,这些锡化合物的聚集物也有可能受到保护气体中还原组分的作用,还原成金属锡,这种金属锡同样也会使玻璃形成斑点缺陷。当锡化物在锡槽的高温段玻璃表面形成斑点时,化合物的挥发,就会在玻璃表面形成一个小凹坑。

要想减少光畸变点缺陷主要是减少氧污染和硫污染。氧污染主要来源于保护气体中的微量氧和水蒸气及锡槽缝隙漏入和扩散进入的氧。它使金属锡氧化生成氧化亚锡和氧化锡浮渣,氧化亚锡既可溶解于锡液又能挥发进入保护气体,保护气体中的氧化亚锡在锡槽顶盖表面冷凝,积聚而落到玻璃表面上。玻璃本身也是一个氧污染的来源,即玻璃液中溶解的氧气会在锡槽中逸出,同样会使金属锡氧化;玻璃表面的水蒸气进入锡槽空间,也增加了气体中氧的比例。

硫污染是在使用氮氢保护气体的情况下,唯一由玻璃液带入锡槽的。在玻璃带的上表面是以硫化氢的形式释放进入气体,再与锡反应生成硫化亚锡;在玻璃的下表面,硫进入锡液形成硫化亚锡,这些硫化亚锡溶于锡液并部分挥发进入保护中,同样可在锡槽顶盖的下表面冷凝,积聚而落到玻璃表面形成斑点。原片平板玻璃光畸变點的预防措施:阻止氧和硫进入锡槽。通常,可以采取以下办法阻止或减少污染成分的流入。

(1)锡槽要有充足的N2+H2来保证,一般热端槽压应维持在25~30 Pa,槽压偏低,光畸变点就越多。H2有洁净锡液,减少挥发物的还原作用:

2H2+O2→2H2O(气)

2H2+SnO2(固)→Sn(液)+2H2O(气)

SnS(固)+H2→H2S(气)+Sn(液)

应当适当提高H2含量,保护气体的H2含量偏低,这是造成光畸变点缺陷的主要原因。原片玻璃生产工艺示意图如图1所示。

(2)原片淋子状态重点管控(前风窗玻璃为驾驶主要视线区域,光学性能要求高,确保视线不失真;若采用建筑级浮法原片替代汽车优级浮法原片生产,易出现批量光学变形,可能勉强符合国标,但依然影响用户驾乘感受,重则引起客户投诉),如图2、图3所示。

(3)原片玻璃出厂前进行“斑马角”检验,严格控制原片质量,防止光畸变形产生(如图4所示)。

2 PVB膜片

PVB膜片的好坏也能直接影响玻璃的光畸变,对于膜片需要采取如下预防措施:采用进口PVB膜片,质量状况较稳定。隔音膜生产产品高压后气泡返修不能超过2次,预防PVB流失导致光学不良。

3 预处理

玻璃的预处理阶段,针对光畸变问题需要采取如下预防措施:{1}各工序严格控制玻璃碎,不允许存在。{2}磨边水粉渣预防(磨轮头密封圈更换、清洁)。{3}辊道印亮带预防(洗涤机、风机、过滤网、水箱等卫生清洁)。④喷粉均匀,不允许有结块(喷枪清洁与维修、硅粉过滤)。

4 喷粉

喷粉质量的好坏直接影响玻璃光学质量。喷粉不均、堆积、粉的颗粒度过大会导致粉点的存在。玻璃成型过程,表面形成凹坑,从而产生光学亮斑。在前风窗玻璃喷粉环节,针对光畸变问题需要采取如下预防措施:{1}及时清理喷粉箱,保证喷粉质量。{2}对喷粉室做环境控制。{3}对硅粉进行溶剂比例配比搅拌,充分保证其均匀性,在搅拌加料口添加过滤网。④对出现的粉点用气枪进行吹离,不再用手点,造成粉厚薄不均。⑤在喷粉出片口辊道下方添加水盘,增加对堆积粉的吸附性。

5 烘弯

前风窗玻璃烘弯环节,针对光畸变问题需要采取如下预防措施:{1}大颗粒硅粉亮斑(如图5所示,调节压粉机压力、行程)。{2}顶杆盖板光圈(如图6所示,改变盖板倾斜度,使其能够自动复原)。{3}烘弯成型参数设置(如图7所示,调整各区温度及成型时间)。④局部球面过渡不好(模具上加上吸热铁片,将玻璃上多余部分热量吸收,使球面过渡均匀,控制9点球面,操作工100%检验球面;在模具大头100 mm处增加吸热铁片和铁丝网)。⑤原片组合不合理(固定原片组合,确保小片软化点高于大片)。{6}难度品种采用压制成型工艺(如图8所示),不仅可改善光学质量,而且对玻璃型面过渡、吻合度波动、售后市场裂片解决等更具优势。{7}进行innomess检测(如图9所示)。

5.1 压制炉介绍

压制炉:玻璃加热后通过上下模具压制工艺成型,取缔传统依靠自身重力的成型方式,更好地保证光学、型面稳定,在国外及大部分事业部中已成熟运用在产品上。

5.2 压制成型与自重成型对比

压制成型与自重成型对比(见表1、表2)。

6 合片

合片环节,针对前风窗玻璃光畸变需采取如下预防措施:{1}建立无尘合片间,所有人员必须穿戴防尘服。{2}控制拉膜室温湿度、拉膜机辊道高度、压力。{3}对抽真空时间,温度进行合理控制,充分保证玻璃的透光度。④对PVP胶片的储藏温度、湿度进行管控,实行“先进先出”管理。⑤膜片褶皱亮带/黑影预防(如图10所示,拉膜平整度、疊放片数)。⑥下片分隔条接触面不允许受挤压(如图11所示)。

7 光学检验

(1)出厂检验。作为针对前风窗玻璃光畸变的最终检验环节,光畸变必须符合国标要求(A区≤2',B区≤6',A区光斑直径不大于10.32 mm,不小于5.68 mm;B区光斑直径不大于14.96 mm,不小于1.04 mm)进行检验。

(2)光学检验分区要求如图12所示(轿车前风窗玻璃)。

(3)技术要求见表3。

(4)光畸变测定如图13所示。

(5)检验方法及判定。使用2分(圆斑直径是5.68 mm、10.32 mm)和6分(圆斑直径是1.04 mm、14.96 mm)卡片比对屏幕圆斑变形状况,若变形状态在卡片圆斑内,则判定合格,反之判定不合格。

8 结语

本文结合汽车玻璃生产加工过程,从原片平板玻璃生产到后工序加工成型及出厂检验各环节,针对前风窗玻璃光畸变可能产生环节及各环节控制措施,给汽车前风窗玻璃光畸变缺陷问题解决及预防提供了思路。

参 考 文 献

[1]候平.浮法玻璃光畸变点缺陷及其预防措施[J].山西建材,2000(1).

[2]李金瑞.浅议光畸变点的产生及解决措施[C].2007中国浮法玻璃及玻璃新技术发展研讨会论文集,2007.

[3]张战营.浮法玻璃生产技术与设备[M].北京:化学工业出版社,2005.

[责任编辑:陈泽琦]