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车用塑料件修复技巧与注意事项

【摘要】:用塑料制造车身已不再是想象,所以掌握塑料件的更换与修理变得越来越重要。由于汽车生产厂商经常会更改塑料零件的供应商及工艺,使用车身维修手册应查阅相应的版本。过去使用的“燃烧法”现在已不主张使用,原因有三:一是燃烧产生有毒气体,对人体有害;二是停车场、修理厂使用明火都是不安全的;三是目前许多塑料都是复合材料,复合材料有多种成分,燃烧法根本无法鉴别。

塑料是以树脂为主要成分,在一定温度和压力下塑造成一定形状,并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。

随着汽车工业的发展,汽车车身各种零部件越来越多地使用各种塑料制成,特别是车身前端,包括保险杠、格栅、挡泥板、防碎石板、仪表工作台、仪表板等。图3-43所示为现代汽车的外部常用塑料件部位图。

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图3-43 现代汽车的外部常用塑料件部位图

图3-44所示为现代汽车的内部常用塑料件部位图。

由于塑料比钢板轻得多,已成为各汽车制造商减轻自重、节省燃油的重要手段。由于塑料具有高的强度和重量比,因此重量减轻并不意味着强度降低。用塑料制造车身已不再是想象,所以掌握塑料件的更换与修理变得越来越重要。

塑料在汽车上的推广和运用,就产生了修理碰伤的新方案。许多损坏的汽车可以经济地修理而用不着更换,特别是不必从车上拆下零件。划痕、擦伤、撕裂和刺穿都可修理,此外,由于某些零件更换不一定有现货供应,修理往往可以迅速地进行,从而缩短了修理工期。

1.塑料的种类

目前汽车上应用的塑料可按塑料的物理化学性能分为:

1)热塑性塑料。这种塑料可以重复地加热软化,其化学成分并不发生变化。受热后它就变软或熔化,而冷却后即变硬,这种塑料可以用塑料焊机焊接。

2)热固性塑料。这种塑料在加热和使用催化剂或紫外光的情况下发生化学变化。硬化后得出永久形状,即使重复加热或使用催化剂也不会变形。不能用塑料焊机焊接。

如图3-45所示,更充分地说明了热与这两种塑料的关系。一般说来,热固性塑料的修理方法是化学粘结剂粘合,而热塑性塑料的修理方法是焊接。

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图3-44 现代汽车的内部常用塑料件部位图

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图3-45 热固性塑料和热塑性塑料的热效应

1—热固性塑料 2,7—施加压力 3,8—塑性变形 4—继续加热不变形 5—再加压力仍不变形 6—热塑性塑料 9,12—塑料硬化 10—塑料不变形 11—塑料再变形

不同车型、不同部位所用的塑料不尽相同,即使是同一年款、同一部件的汽车也有可能使用不同的塑料。这通常是因为汽车制造厂商更换了配件供应商,或者是改变了设计或生产工艺。

表3-7列出了常见的汽车塑料及其应用。还列出了它们的国际标准代号、正式化学名称、应用部位及理化属性。

表3-7 汽车常用塑料国际标准代号、正式化学名称、应用部位及理化属性

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2.塑料的鉴别

对于不明塑料有几种鉴别方法如下。

1)查看压在塑料件上的国际标准代号,即ISO代码。现在正规的汽车零配件生产厂商都使用这种代码,只是要查看塑料零件的ISO代码,通常要将零件从车上拆下后从零件的内表面才能看到所标的ISO代码。

2)查阅车身维修手册,手册中一般都标出了每个塑料件所用的材料。由于汽车生产厂商经常会更改塑料零件的供应商及工艺,使用车身维修手册应查阅相应的版本。

过去使用的“燃烧法”现在已不主张使用,原因有三:一是燃烧产生有毒气体,对人体有害;二是停车场、修理厂使用明火都是不安全的;三是目前许多塑料都是复合材料,复合材料有多种成分,燃烧法根本无法鉴别。

另有一种鉴别不明塑料的可行性方法,即假定它是一种具有可焊性的热塑性材料,在该零件的隐蔽部位或损伤处进行试焊,如图3-46所示。

可试用几根焊条,直到其中的一种能够焊合为止,如果有一种焊条能与之焊合,那么未弄清的塑料为热塑性塑料,材质为与能焊合那种焊条理化性能相同或相近的材料。反之为热固性材料。大多数塑料焊接设备供应商能够提供6种左右的塑料焊条,不同焊条颜色不一样,材质也不一样。

3.塑料的修理方法

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图3-46 试焊

根据塑料的理化属性,塑料分为热塑性塑料和热固性塑料,相应的修理方法分为塑料焊接法和化学粘结法。

1)塑料焊接法。塑料焊接与金属焊接相似。这两种焊接都要使用热源和焊条;焊接方法包括碰焊、填焊和搭焊,都基本相同;接头的类型也大致相同,而且强度的评定方法也相似。然而,由于两种材料在物理特性上的差异,这两种材料焊接时又有明显的差异。熟练焊接金属的技工,不一定会焊接塑料。

焊接金属时,焊条与基体材料熔为一体。金属有确定的熔点,而塑料在软化温度和烧焦或燃烧的温度之间有很大的熔化温度范围。此外,与金属不同的是,塑料传热性能差,加热不易均匀。因此,在塑料表面以下的塑料部分还未完全软化时,塑料焊条和塑料表面就会烧焦或燃烧。在焊接温度下分解的时间比在焊接中使塑料软化所需的时间短,所以塑料焊机的工作温度范围要比金属焊机小得多。

由于塑料焊条不会完全熔化,所以在焊接前后看来没有变样。从事焊接金属的技工往往会认为这样的塑料焊接是不完全的,理由很简单,因为只有焊条的外表面熔化,其内芯仍然是硬的。焊工可向焊条施加压力,使它进入焊区并形成永久结合。切去热源后,焊条回复原状。所以,即使在焊条和基体材料之间获得牢固、永久的结合,焊条的形状还是和焊接前非常相像,所不同的只是在焊缝两侧有熔流带。

焊接塑料时,材料在热量和压力的适当结合下熔融在一起。采用常用的手工焊接方法时,这种结合是靠用一只手向焊条施加压力,而同时用焊炬的热气把焊条和基体材料加热并保持适当的“扇展动作”来实现,如图3-47所示。获得良好的焊接质量,在于保持压力、温度的稳定和平衡。压力过大会使焊缝扩大,而温度过高会使塑料烧焦、熔化和变形。

2)塑料粘结法。粘结法优于焊接主要在于并非所有塑料都能焊接,只有热塑性塑料可以焊接。热塑性塑料和热固性塑料都可以采用粘结法修理。

粘结修理法主要有双组分组合粘结法(俗称双管胶或AB胶)和氰基丙烯酸酯(CAs)(俗称瞬间胶)粘结法两种。

①双组分组合粘结法。双组分组合粘结法是以聚酯、环氧树脂或氨基甲酸乙酯作为基体树脂,与固化剂组合使用。

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图3-47 适当的加热与加压才能获得良好的塑料焊接质量

②氰基丙烯酸酯粘结法。氰基丙烯酸酯粘结法在近几年来有了很大的变化,使用很多新的配方。氰基丙烯酸酯又称超级胶。对于大多数塑料修理来说,并不推荐使用氰基丙烯酸酯,由于它经不起日晒雨淋,不能保证修理件耐用。在强度和弹性相同的情况下,使用氰基丙烯酸酯来修复比其他方法速度快。适用于各种塑料,对于材质没有其他塑料修理那么重要。应当说明,氰基丙烯酸酯在各种塑料上使用并不是一样好,还没有可靠的规律。如果决定使用氰基丙烯酸酯,应选择质量可靠的品牌,严格按使用说明去做。

一般说来,双组分组合粘结法与氰基丙烯酸酯粘结法的主要区别在于,双组分组合粘结法的粘结处韧性较好,而氰基丙烯酸酯粘结法粘结处韧性较差,不适合有韧性要求的材料。氰基丙烯酸酯粘结法的优点是速度快,使用方便。