E-Swirl塗布による質の高いヘムフランジ接合
自動車のホワイトボディ生産における重要な品質要素：折り畳まれたシートの継ぎ目の充填
ヘムフランジ接合は、車体構造の中でも最も難しい接合方法の1つです。ここでは、継ぎ目部で最適な充填を実現し、構造の安定性を確保して腐食を防止するための、接着材の理想的な分布に注目します。これには接着剤の塗布工程が大きく影響します。
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ヘムフランジ結合とそれが重要である理由
ヘムフランジ接着は、ホワイトボディ (BIW) 製造において欠かせないプロセスであり、シートメタルのエッジを折り曲げ、高性能接着剤で接着します。この技術は主に自動車のドア、フード、トランクリッドに使用されます。衝突安全性を高め、剛性を高め、腐食から保護します。
ヘムフランジ接着は、車体工場で最も難しい課題のある接合方法の 1 つです。接着剤は重要な構造特性を満たし、衝突安全性を向上させ、腐食から保護します。スポット溶接やリベットなどの他の接合技術は、目に見える継ぎ目を残し、外観を損なうため、ここでは適していません。ヘムフランジ接合では、2 枚のシートを互いに入れ子にします。接着剤は、多くの場合、1 成分または 2 成分のエポキシまたはゴム系材料で、外側シートに塗布されます。次に、内側のシートの周りを曲げて折り返します。折り曲げる際に接着剤が押し付けられ、折り曲げ部分が充填されます。
ヘムフランジプロセス：
1. ネスティング、2. 事前の折り畳み、3. 最終ヘム
ヘムフランジ接合の品質基準
この接合の長期的安定性は、ヘム内の接着剤の分布状態に依存します。これには、次の基準が関連します。
- A：内側シートと外側シート間の接着が100%
- B：内側および外側シート間の接合が規定されたXパーセント
- C：ヘムへの接着剤の充填が完全
- D：内側の接着剤の分布が十分
ヘムに接着剤が十分に充填されていなければ、空洞や空気の経路が形成されます。その後の電着塗装プロセスでは、この空洞に液体が充填され、炉内での硬化中にこの液体が乾燥し、気泡や濡れ不良が生じます。ヘムフランジは、外観不良に加えて腐食しやすくなるため、車体からこの液体を排出して手直しを行う必要があります。一方、塗布する接着剤が多すぎると、接着剤ビードが不適切な位置に塗布され、接着剤の不要なはみ出しが生じます。この場合、電着塗装槽が汚れたり、美観用のシーリングを施している間に問題が発生したりしないよう、塗装の前に手直しする必要があります。その結果、接着剤の消費量や品質関連のコストが増えることになります。
接着剤の分布：塗布パターンに注目
接合プロセスを実施する際、接着剤やヘミングの方法など、ヘム内の材料分布に影響する可能性がある多くの要因があります。しかし、大きな影響を与える要因の1つは、塗布プロセスそのものです。通常は、正確かつ再現性の高い方法で材料の流量、温度、圧力、塗布速度などのパラメータを制御するために、自動化されたロボットベースの接着剤計量装置および分注装置が使用されます。一般的には、従来のビード方式と、渦運動によって材料を塗布するスワール方式の、2つの適した塗布パターンがあります。両塗布方式とも、理想的な条件で質の高いヘムフランジ接合を実現できます。
従来のビード方式の塗布、スワール方式の塗布、およびスワール方式に幅狭部を持たせた塗布のパターン
プロセスの信頼性を改善
幅狭部を持たせたスワール塗布：必要な接着剤が少なくて済む場所では、接着剤量の調整が可能。
それでもなお、現代の生産における課題や、マルチマテリアル設計や軽量構造などの現在のトレンドにより、業界にはますます高い要求が課されています。車両設計や部品形状がますます複雑になるにつれ、よりダイナミックなロボット動作が必要となり、部品へのアクセスが困難になります。アプリケーションソリューションは柔軟でなければなりません。スワール塗布技術は、ここでいくつかの利点を提供できます。 ビード塗布では、ビード直径に合わせて部品までの塗布距離が必要になりますが、スワール法では最大 50 ミリメートルの距離を広げることができます。
距離を変更しても、塗布パターンには影響しません。これにより、ロボットプログラミングが容易になり、より高い速度が可能になり、特に複雑な形状の場合にアクセス性が容易になります。同時に、スワールアプリケーションは、ヘムフランジアプリケーションに最適化された材料分布を保証します。同じ量の材料がより大きな表面に分散されます。コンタがはっきりと定義されているため、正確な加工が可能です。これにより、折りたたみプロセスの圧縮にプラスの効果があります。最新のスワールアプリケーターは、塗布の幅を正確に調整することも可能です。材料が少ない場所では、一貫して高い塗布品質を維持しながら、塗布量を体系的に減らすことができます。これにより、接着シームをフランジの形状に完璧に適合させることができます。これにより、材料の漏れや後作業を回避できます。同時に材料消費量も削減されます。
品質保証
ビート方式およびスワール方式の両方において、接着剤塗布の品質は、ビジョン点検システムによってさらに保証されます。ライン内のカメラベースの品質モニタリングシステムは、塗布中に塗布の幅、連続性および位置に関する異常を直ちに検出するため、サイクル時間が増えることもありません。また、一部のカメラシステムでは、接着剤塗布の中断などの場合にビードを修正する、ビードの自動修正機能があります。
ビートの目視点検
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