杨波;姚宇;黄海山;饶正伟
【摘 要】随着人们环保意识的增强,对家庭用车的车内噪音控制和空气质量提出了更高的要求.噪声的治理主要是通过对噪声源、传播途径的控制以及对接受者的保护来实现.其中,在对噪声源的治理和传播途径的控制方面,高分子阻尼材料发挥了很大的作用,因此,水性环保阻尼涂料的使用已成为轿车噪声控制的发展趋势,文中以沃尔沃汽车成都工厂为例介绍了水性阻尼涂料在轿车领域的应用及建议.
【期刊名称】《涂料工业》
【年(卷),期】2015(045)009
【总页数】5页(P69-73)
【关键词】水性阻尼材料;减振;环保
惠州比亚迪有限公司【作 者】杨波;姚宇;黄海山;饶正伟
招行 车购易【作者单位】沃尔沃汽车集团中国区成都工厂,成都610100;沃尔沃汽车集团中国区成都工厂,成都610100;沃尔沃汽车集团中国区成都工厂,成都610100;沃尔沃汽车集团中国区成都工厂,成都610100
【正文语种】房车网站有哪些中 文
【中图分类】TQ637.2
目前国内大部分汽车使用的阻尼材料主要为煤焦油沥青、聚氨酯树脂等添加特定的填料而制成。由于这类阻尼材料含有大量的VOC，对车内环境污染较重且严重损害施工人员的身体健康而将逐步被淘汰。
冀d水性阻尼涂料在欧洲奥迪、奔驰、沃尔沃、宝马MINI等工厂得到了广泛的应用。沃尔沃在国内率先采用高性能水性喷涂阻尼涂料（简称SSD）替换沥青阻尼板涂装在车身上对振动和噪音进行的防治，并采用ABB机器人（型号：IRB4400）进行喷涂，极大地节约了人力，改善了环境。
SSD作为水性涂料的一个分支，该材料具有一般水性涂料的环保性能。该材料无毒、无异
味、不污染环境，极大地改善了车内空气质量，提高了NVH（噪音 Noise、振动 Vibration和声振粗糙度 Harshness）性能。
SSD和沥青阻尼板的对比见表1。
除表1所列的区别外，SSD材料中含有的有机高分子材料对减振降噪有明显的优势。SSD含有大量的水，当厚涂施工时，干燥速度比较慢，但其自身没有刚度，喷涂在车身上减振降噪的效果好；另外，水性阻尼涂料生产成本比传统的沥青阻尼板低。
水性阻尼材料主要是以丙烯酸乳液为基料，加入大量片层结构的云母粉等功能填料，并添加适量分散剂、表面活性剂、增稠剂以及杀菌剂制成［1］，其材料参数见表2。
水性阻尼涂料是利用本身所特有的结构和性能来吸收振动机械能，并将其转化为热能而损耗以达到阻尼减振降噪目的的一类环境功能材料［2］。云母粉等作为填料，水性阻尼涂料具有最佳的阻尼性能；以白炭黑等作为填料，具有最佳的隔声性能，随着云母粒径的减小，损耗因子值提高，共振频率和共振频率处的隔声量有所提高［3］。
以丙烯酸树脂制备的阻尼材料在烘烤过程中水分蒸发，聚合物粒子相互熔融成膜的过程为
物理吸附过程，如图1所示，其对底材的吸附能力强，不会因为振动或温差太大产生脱落。
SSD由机器人喷涂在车身内部钢板上来提高其结构阻尼、抑制共振等性能。SSD常常喷涂于车内地板和挡风等部位，喷涂膜厚一般控制在2～4 mm之间。
3.1 工艺流程
机器人准备→车身进入喷涂区→压缩空气吹干嘴→车体锁紧→视觉定位系统（VMT）照相→修正坐标→定量机定量填充→开始喷涂→返回清洗槽把嘴浸泡在纯水中，材料供给系统见图2。
3.2 机器人的三维视觉定位系统（VMT）
现在很多汽车厂采用光栅或超声波检测来对车身进行定位，沃尔沃成都工厂采用的是VMT，它类似人类的眼睛，起到三维定位和引导的重要作用。
一次完整的测量将完成以下步骤：
①通过PLC控制系统把类型信息传送到视觉系统；
②车身定位于工作间后，立即唤醒计算测量；
③所有摄像头进行图像采集；
④对特征点进行识别；
⑤利用在图像中到的标记点位置和摄像头的定标结果，以及车体标记点到绝对位置的坐标计算当前车壳的位置；
⑥计算当前车壳方位和初始方位（零位置）的差值，即矫正矢量；
⑦把矫正矢量传送给机器人，使机器人能精确喷涂到要求的区域，达到工艺要求。
另外，测量误差允许标准范围：
点坐标＜X，Y，Z＞是（－30， 30）；
转角坐标＜RX，RY，RZ＞是（－1.5， 1.5）
超出这个范围系统将很难进行校正。
3.3 机器人控制系统
SSD喷涂一般采用定量机来控制，沃尔沃现场采用SCA公司ASC5000作为控制系统，用于涂胶系统的控制、调节和监控。
控制器系统通过控制箱及伺服放大器对配料器进行控制，配料及材料涂层通过材料缸的循环填充及清空来完成，SCA系统将材料从供给系统中吸出、定量，然后通过机器人涂覆在车身上，如图3所示。
系统通过温度调节器控制管道中的加热组件，对管道内的材料进行加热调节，达到工艺要求。
ASC5000系统自带大量的检测功能，可自行监控，确保设备安全运行。此系统自带循环系统，通过供给管道和循环管道可以循环抽吸材料，利用控制器发循环释放信号来控制循环运行。
（1）机器人自动喷涂，可在车身内部复杂的区域施工，只要机器人能够伸到的地方都可以施工。其材料属于单组分的高固体分涂料，材料黏度高，单次成膜厚度高，也可以采用手
工喷涂、刮涂等多种工艺进行施工，施工灵活性很高［3－4］。
（2）材料以水作为分散介质的，其VOC含量非常少，对环境无污染，符合国家的环保政策法规。
（3）干燥过程中（烘烤条件：150℃ 烘烤22 min）体积收缩率低，不会出现因体积收缩率过大而导致的开裂现象，与底材附着牢固，有较高的附着力。
（4）水性阻尼材料具有良好的阻燃性能，耐水性、耐候性、耐腐蚀性［3－5］。
普锐斯电池（5）在系统中的循环时间不能太长，因为长时间处于高温和高压下，以及长时间循环剪切下黏度会加速下降，严重时会发生破乳，导致分层及结块等问题。
（6）材料暴露在空气中超过30 min就会开始自干，但是材料的内应力小，不会影响到附着力。
（7）水性材料在放置一定时间后黏度会慢慢上升，如图4所示，所以厂家的出厂黏度必须要得到很好的控制，而且运输条件也必须用保温车进行。运输温度太高，黏度就会变低；轮胎厂家
运输温度太低则可能产生冻结，这样材料就会产生不可逆转的失效。因此，温度范围最好控制在5～30℃，运输应遵循“门对门”的原则并及时转运到指定地点。
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