蘭明華

（中車(chē)長(zhǎng)江集團(tuán)冷智裝備分公司，湖北武漢 430200)

1 概述

硬質(zhì)聚氨酯發(fā)泡是特殊化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，化學(xué)反應(yīng)劇烈，是化學(xué)變化和物理變化交織在一起的不可逆過(guò)程，對(duì)冷藏產(chǎn)品的質(zhì)量、性能有著關(guān)鍵性影響。

本公司三明治夾芯板生產(chǎn)線(xiàn)，采用環(huán)保發(fā)泡工藝，使用康隆高壓發(fā)泡機(jī)（A-350等）及雙層層壓機(jī)、預(yù)混站等設(shè)備設(shè)施，主要針對(duì)20'、40'、45'、48'、53'等冷藏集裝箱及鐵路隔熱車(chē)產(chǎn)品的試制及批產(chǎn)。

2 硬質(zhì)聚氨酯夾芯板發(fā)泡通用工藝要求

層壓發(fā)泡環(huán)境：室溫≥20℃，相對(duì)濕度≤85%，光線(xiàn)充足明亮，無(wú)揚(yáng)塵。本工序所有零配件均有合格標(biāo)識(shí)，金屬件的環(huán)氧粘接底漆拉拔力不低于2MPa。發(fā)泡料應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)條件要求，在有效期使用期限內(nèi)。發(fā)泡工序操作人員須經(jīng)培訓(xùn)合格持證上崗，灌注時(shí)須穿戴好護(hù)目鏡或面罩等防護(hù)用品。發(fā)泡工序使用康隆高壓發(fā)泡機(jī)。發(fā)泡木模按木模管理制度在專(zhuān)用區(qū)內(nèi)進(jìn)行分類(lèi)存放及領(lǐng)取使用。

3 硬質(zhì)聚氨酯夾芯板發(fā)泡工藝流程

準(zhǔn)備→裝模→灌注發(fā)泡→拆?！謇?/p>

3.1 準(zhǔn)備

3.1.1 溫度調(diào)節(jié)

啟動(dòng)發(fā)泡機(jī)溫控系統(tǒng)、層壓機(jī)溫控系統(tǒng)，啟動(dòng)發(fā)泡機(jī)攪拌器及低壓循泵，調(diào)節(jié)發(fā)泡料溫度在22±3℃范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)層壓機(jī)模溫在35±5℃范圍內(nèi)。

3.1.2 校驗(yàn)混合槍頭灌注壓力

啟動(dòng)發(fā)泡機(jī)高壓循環(huán)程序，查看混合槍頭的高壓灌注壓力表讀數(shù)是否在135±10bar范圍內(nèi)，如果不在該范圍內(nèi)，用發(fā)泡機(jī)專(zhuān)用工具調(diào)整混合槍頭部位的壓力調(diào)節(jié)螺栓，使之滿(mǎn)足要求。

3.1.3 輸入灌注程序

在發(fā)泡機(jī)控制面板觸摸屏上按發(fā)泡作業(yè)指導(dǎo)書(shū)輸入灌注程序。

3.1.4 打發(fā)泡小樣

當(dāng)天開(kāi)班前需機(jī)打發(fā)泡小樣，具體操作：發(fā)泡料溫度在22±3℃范圍內(nèi)，槍頭混合壓力在135±10bar范圍內(nèi)，用發(fā)泡機(jī)混合槍頭向透明塑料袋內(nèi)注入500g-1000g發(fā)泡料，按下秒表，當(dāng)塑料袋內(nèi)泡料顏色變成乳白時(shí)再次按下秒表，記錄小樣起泡時(shí)間（乳白時(shí)間）。發(fā)泡小樣冷卻至室溫，用鋸條從中部切開(kāi)，查看泡沫性狀，取一塊泡沫，測(cè)量自由密度。

要求小樣起泡時(shí)間在22～30秒范圍內(nèi)，泡沫顏色乳白，泡質(zhì)均勻，無(wú)分層，無(wú)裂縫，空穴等弊病。自由密度符合相關(guān)工藝文件要求。小樣經(jīng)檢驗(yàn)合格后，才能進(jìn)行發(fā)泡生產(chǎn)。

3.1.5 清點(diǎn)木模

按產(chǎn)品部件領(lǐng)取專(zhuān)用木模，清點(diǎn)數(shù)量，保證齊套，同時(shí)檢查每件木模及拼模架木模板有無(wú)損傷，如需修復(fù)、更換，及時(shí)聯(lián)系木工房安排制作；木模上所有排氣孔保持通暢；

3.2 裝模

3.2.1 定位

在拼模架木模板上劃線(xiàn)，并調(diào)整定位夾具，使二者標(biāo)識(shí)出部件落位的準(zhǔn)確位置，不少于三個(gè)角；布置好相關(guān)底模，用釘子固定牢固；調(diào)整并固定四周靠山，靠山高度與工件匹配，其位置與落位后的工件間距相宜；

3.2.2 工件落位

用專(zhuān)用吊具水平吊運(yùn)工件在拼模架木模上落位，保證工件三個(gè)角在定位點(diǎn)上，落位偏差≤2mm。按發(fā)泡板裝模后的總厚度選取等高墊塊，使該厚度的等高墊塊均勻分布于發(fā)泡板外圍空余位置，有效控制層壓機(jī)合模尺寸；

3.2.3 組裝木模

先沿工件四周鋪一層海綿和一層PE膜，海綿在下，PE膜在上，接著分別放置四圍邊模，用錐子將PE膜與待發(fā)泡泡沫接觸面均勻扎孔透氣后包住邊模，并用美紋紙將海綿及PE膜間斷性粘接固定在邊模上。用木塊卡緊邊模與靠山之間的間隙。

3.2.4 封板合模

用專(zhuān)用吊具水平吊起相匹配的封板工件，三個(gè)角處各站一位操作者，按定位夾具限制的尺寸將其放在邊模上方20mm-50mm處，微調(diào)整封板并落位，用鋼直尺復(fù)核一遍合模關(guān)鍵尺寸，使封板相對(duì)位置偏差≤3mm。

最后根據(jù)不同封板需要放置上模，如：內(nèi)側(cè)板凹筋墊條，外頂板凸筋墊板等。

3.3 灌注發(fā)泡

裝模工件進(jìn)入層壓機(jī)，層壓機(jī)合模，控制實(shí)際合模厚度，與相應(yīng)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)要求相符；層壓機(jī)傾斜10°，并按下保壓鍵，保壓提示燈亮起。

按工藝要求，發(fā)泡工雙槍同時(shí)灌注（如頂、側(cè)板），或單槍從左到右依次灌注（如底架），泡沫上漲流動(dòng)到灌注口時(shí)用堵料棒堵塞灌注孔，直至泡料不再溢出方可取出堵料棒。

灌注孔都堵上后層壓機(jī)傾斜復(fù)位，此刻計(jì)算保壓時(shí)間30min-60min，與相應(yīng)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)保持一致。

3.4 拆模

工件保溫保壓結(jié)束后，層壓開(kāi)模，將工件拉出至拆模架。收齊上模墊板，撬開(kāi)邊模與靠山之間的卡塊，用專(zhuān)用吊具水平吊起工件，離拆模架高200mm-500mm，用撬鏟沿水平方向撬動(dòng)并拆除四周邊模，然后將工件水平吊放置在清理存放臺(tái)架上。

3.5 清理

先用鏟刀清理工件上的殘泡、殘膠，然后在局部刷涂聚氨酯泡沫清洗劑進(jìn)行細(xì)致清理。頂側(cè)梁、底側(cè)梁等部件可用鋼絲刷清理。內(nèi)側(cè)板、內(nèi)頂板等外觀要求高的板禁止用鏟刀、鋼絲刷直接處理，要求涂泡沫清洗劑后用軟布輕輕擦拭干凈。

4 質(zhì)量檢驗(yàn)

4.1 樣件檢驗(yàn)

4.1.1 樣件規(guī)格及取樣周期

樣件為成品夾芯板同工藝條件下的隨爐件，規(guī)格100mm× 100mm×δ40mm-80mm，帶蒙皮，泡沫密度在40-55kg/m3范圍內(nèi)，取樣不低于3件。

當(dāng)人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)發(fā)生改變時(shí)應(yīng)進(jìn)行取樣，穩(wěn)定的同類(lèi)產(chǎn)品按每半年取樣一次。

4.1.2 樣件粘接強(qiáng)度檢驗(yàn)

用聚氨酯結(jié)構(gòu)膠分別將樣件上、下面與拉拔頭端面粘接，對(duì)齊壓緊固化不低于8小時(shí)。

將試樣裝夾在拉力試驗(yàn)機(jī)上，保證拉拔頭上下同心。拉力試驗(yàn)機(jī)精度不低于1%，以（5±1）mm/min的拉伸速度進(jìn)行粘接強(qiáng)度測(cè)定。記錄每個(gè)試樣測(cè)定結(jié)果及界面破壞情況。

樣件若從蒙皮處斷開(kāi)，則粘接強(qiáng)度不低于0.2MPa為合格；樣件若從泡沫芯材處斷開(kāi)，則粘接強(qiáng)度為合格。

4.2 成品板交驗(yàn)

4.2.1 外觀檢驗(yàn)

工件水平放置，檢查并記錄工件外形尺寸、發(fā)泡板厚度及表面平整度。要求除局部壓筋外，夾芯板表面平整度＜3mm；

4.2.2 脫層空洞檢驗(yàn)

工件脫層空洞采用木槌敲擊形式檢測(cè)，木槌為紅松木專(zhuān)用木槌，長(zhǎng)500mm，呈椎體，兩端部磨成半球體，直徑分別為φ30mm和φ15mm。

用專(zhuān)用木槌大端頭在夾板上進(jìn)行敲擊，每0.1m2面積敲擊4槌，如敲擊點(diǎn)出現(xiàn)嘶啞、空心等異常聲時(shí)，則應(yīng)在該點(diǎn)向各方向每25mm敲擊一槌，依次確認(rèn)出空洞或脫層范圍。

要求空洞和脫層必須進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)后再次敲擊檢測(cè)合格，工件才能轉(zhuǎn)下序。

4.2.3 密度檢驗(yàn)

用鋸刀取夾芯板泡沫塊，每一灌注孔側(cè)不低于3處，灌注孔對(duì)側(cè)不低于3處。所取樣塊大小約40mm×40mm×40mm，并削除泡沫塊表面的粗糙毛邊。

用精度為0.1g的電子天平稱(chēng)量各泡沫塊的質(zhì)量Mn（單位g），然后用1000ml的透明玻璃杯加入一半水，放置在電子天平上置零。用一根細(xì)鐵絲扎進(jìn)泡沫塊，將其完全沒(méi)入水中，保持靜止，記錄電子天平此時(shí)數(shù)值，即為該泡沫塊的體積Vn（單位ml）。泡沫塊密度Pn（單位kg/m3）計(jì)算公式如下：

5 結(jié)束語(yǔ)

取所有泡沫塊密度的平均值為夾芯板成品密度。成品密度符合工件相應(yīng)的密度范圍，才算合格。成品密度檢測(cè)采用抽檢，每一班次的同一部件抽檢一次。