一種採用夾芯結構的客車風道的生產工藝的製作方法

2023-09-18 05:11:50

本發明涉及客車風道的生產技術，尤其涉及一種採用夾芯結構的客車風道的生產工藝。

背景技術：

近年來，隨著國家對新能源的大力推廣，新能源汽車得到了廣泛的普及，在各大城市中，新能源公交客車已經佔據了一定的比例，而且還有逐步擴大的趨勢，其中以油(氣)電混合和純電動為主。而現目前，電池的續航能力受到能量密度和體積的限制，一直未有大的突破，這意味著以純電動的公交為例，需要搭載近2噸重的電池，既佔用了一部分乘客空間，而續航裡程也僅為100千米左右，所以，輕量化這一課題在新能源公交客車的優化和創新中具有重要的意義，輕量化產品有著前所未有的市場前景。

現有的客車內飾產品中，客車風道主要以亞麻纖維板+pvc，玻纖增強硬發泡+pvc，pvc擠塑和鋁合金風道為主。在上述提到的產品中，普遍存在強度和重量成正比的矛盾。以鋁合金風道為例，強度最高，但是重量也最大，以10米公交客車為例，整車風道重量約180千克，給新能源公交客車有限的續航裡程帶來了不小的挑戰；而亞麻纖維板和pvc擠塑風道相對較輕，但是強度又有不足的情況，特別是pvc擠塑，因為完全是熱塑性材質，容易在高溫環境中產生變形。

目前公布的相關專利中紙蜂窩複合板的製備工藝主要有以下兩類：

(1)幹法：即使用上pp玻纖板、紙蜂窩、下玻纖板，經熱壓複合後得到紙蜂窩複合板，由於在複合時使用pe或pp膜作為粘接材料，有助於提高pp玻纖板與紙蜂窩間的粘接強度，因此所得的產品剛性好、隔音效果好；但生產效率不高，且受限於產品形狀，不能實現個性化設計，不能成型有曲面的零件。

(2)溼法：如專利cn102416715a，即材料鋪放、聚氨酯噴塗、壓製成型、冷卻定型、矽膠墊片安裝、背膠面料貼合。該工藝生產效率低，生產周期長，且需增加矽膠來實現加強安裝，多數使用玻璃纖維，減重效果不明顯；

所述方法不僅增加了成本，生產過程中難以避免voc類有害物質對操作人員的健康造成不利影響。

cn103072284a專利中公布一種含增強筋的夾芯結構複合材料及其製造方法，即增強筋由用膠粘劑與內部芯材連接在一起的輕質材料內模、包覆在輕質材料內模外表面的纖維織物層構成；cn103589349a專利中公布了一種插入發泡膠，受熱後膨脹固化，以此來增加產品的強度和剛度。cn103434427b專利中公布了在c形鋼板骨架內嵌入竹板條以此來增加產品的強度和剛度。

上述專利中所述的方法，工藝複雜，生產過程中不容易控制，且限制了產品的設計方案，缺乏靈活性。

因此，本專利皆在提供一種高比強度的客車風道，兼有以下優點：分段製備易於運輸和安裝，較高的自動化生產效率，無膠粘接使產品減少有害物質排放，良好的密封性和材質搭配可使產品有防潮、防黴功能，通過產品的局部加強實現設計方案的個性化，特殊的夾芯中空結構非常適合風道這類需要保溫隔熱、輕量化、高強度、緩衝吸能的特點。

技術實現要素：

本發明的目的在於，提供一種採用夾芯結構的客車風道的生產工藝，實現自動化生產，且生產的客車風道質量輕、安裝方便、環保、防潮、防黴、碰撞緩衝吸能、高強度、可個性化設計。

其技術方案如下：

一種採用夾芯結構的客車風道的生產工藝，包括以下步驟：

1)將客車風道的面層材料鋪設於壓制模具的下模上；

所述面層材料為pvc革或abs薄膜，相對玻璃鋼等傳統工藝來說，減少了噴漆等工序，不僅避免環境影響，還具有美化效果；

2)在芯板的上下面粘接自然纖維層；

所述芯板克重在350～600g/m2；自然纖維層克重在200～500g/m2，所述芯材包含紙蜂窩、立體網狀玻纖、鋁蜂窩等；使用的材料均為輕量化的軟質材料；且上下面使用自然纖維層，相比全部使用玻璃纖維，可減重30～50％；

3)利用機械手夾持粘接有自然纖維層的芯板，再對其上下面翻轉進行噴塗溫度為25～30℃的聚氨酯，此時，利用聚氨酯的自粘性，與芯板粘接比較好，實現無膠粘接；同時，同步加入短切的玻璃纖維，通過自由控制短切的玻璃纖維的加入量，根據客車風道的局部部位結構強度要求，進行局部增加玻璃纖維加入量，且可保持客車風道的相同厚度，實現產品個性化生產；

所述聚氨酯為雙組份料，由聚醚和異氰酸酯，按重量配比1:1.5～2混合組成，所述玻璃纖維的重量比為聚氨酯的5～30％；使聚氨酯的強度和自粘性為最好狀態，有利於無膠粘接；

4)機械手將噴塗有聚氨酯玻纖加強的芯板移至鋪設有面層材料的壓制模具下模上；

5)利用壓制模具的上模壓制下模，成型壓力保持8～15mpa，經3～5分鐘固化，即可成型並脫模取件，使成型周期縮短；

所述上模溫度保持為90～120℃；下模溫度保持為105～135℃。

所述步驟2)中使用的自然纖維層，為整個工藝中使用的玻纖總重量的70～90％；

本發明的優點在於：採用芯板夾芯結構，實現輕量化，可成型曲面零件，同時具體保溫隔熱效果；通過噴塗聚氨酯玻纖加強材料，使整體客車風道的強度和剛性好；同時玻璃纖維與聚氨酯為分開同步噴塗而成，可隨意控制玻璃纖維的加入量，方便噴塗時，局部增加玻璃纖維量，實現局部增強；採用機械手作業，實現自動化作業，提高生產效率；採用分段式生產，生產靈活性大，便於安裝和運輸；利用聚氨酯的自粘性，避免使用粘結劑，減少voc的揮發；大量使用自然纖維，使客車風道比較環保。

具體實施方式

一種採用夾芯結構的客車風道的生產工藝，包括以下步驟：

1)將客車風道的面層材料鋪設於壓制模具的下模上；

所述面層材料為pvc革或abs薄膜，

2)在芯板的上下面粘接自然纖維層；

所述芯板可採用紙蜂窩、立體網狀玻纖、鋁蜂窩等輕量化的軟質材料；其克重在350～600g/m2；自然纖維層克重在200～500g/m2；

3)利用機械手夾持粘接有自然纖維層的芯板，再對其上下面翻轉進行噴塗溫度為25～30℃的聚氨酯；同時，同步加入短切的玻璃纖維；

所述聚氨酯為雙組份料，由聚醚和異氰酸酯，按重量配比1:1.5～2混合組成，所述玻璃纖維的重量比為聚氨酯的5～30％；

5)機械手將噴塗有聚氨酯玻纖加強的蜂窩芯板移至鋪設有面層材料的壓制模具下模上；

5)利用壓制模具的上模壓制下模，成型壓力保持8～15mpa，經3～5分鐘固化，即可成型並脫模取件；

所述上模溫度保持為90～120℃；下模溫度保持為105～135℃。

步驟2)中使用的自然纖維層，為整個工藝中使用的玻纖總重量的70～90％；

以上所述僅為本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護範圍。