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汽車儀表盤總線束VOC問題及應對

來源:?作者:線束世界-Jimmy?2021-10-25 09:20

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儀表板線束總成的VOC問題,一直困擾著主機廠和供應商。由于其VOC揮發(fā)量較大,而且又靠近儀表板,靠近前排座椅,導致其不僅對整車VOC數(shù)值影響較大,也對整車氣味及用戶體驗有不小的影響。儀表板線束總成,由于其線束量多,各種管材插頭數(shù)量多,涉及及材質(zhì)較多(電線電纜,線束包扎帶、插座插頭、橡膠接頭等),整改的難度大。本節(jié)就針對這些問題以實際測試的數(shù)據(jù)進行分析,如何針對性的解決線束的VOC問題。




一、初步分析可能造成VOC揮發(fā)的材質(zhì)。

1、PVC電線電纜,如圖1,線束總成中大量使用,大都包裹在其內(nèi)部。

我們知道,PVC電纜料是以聚氯乙烯為基礎(chǔ)樹脂,添加穩(wěn)定劑、鄰苯二甲酸二辛酯,鄰苯二甲酸二異癸酯,對苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯等增塑劑以及碳酸鈣等無機填充物,助劑和潤滑劑等添加劑,經(jīng)過混配捏合擠出而制備的材料,我們從其制備工藝可以看出其VOC揮發(fā),特別是苯系物揮發(fā)不會小,因為其助劑的原料中含有大量苯系物。或許會嚴重的影響對零件總成的VOC水平。



2、電纜和電線的外部包扎以及纏繞的膠帶如圖2到圖6,這些材料幾乎完全暴露在表面,也極有可能對VOC揮發(fā)至關(guān)重要。

a,線束扎用PP波紋管,PP材料的揮發(fā)主要原因是原材料的小分子帶入和添加劑帶入,主要以甲苯,甲醛為主。

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b,PVC軟管,如圖。普通用PVC材料普遍具有較大的VOC,主要是由于其有增塑劑和穩(wěn)定劑等帶入產(chǎn)生VOC揮發(fā)。

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c,膠帶或海綿膠帶等。膠帶用來在線束外部全纏或是花纏、個別部位用泡綿膠帶直接黏貼。

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其中,材料本身而言PVC膠帶的揮發(fā)較大,絨布膠帶的揮發(fā)相對會小很多。對于膠帶中使用的膠,則含有大量的醛酮類物質(zhì),對甲醛的揮發(fā)值等影響巨大,不過市場上也有專門應對甲醛揮發(fā)大而生產(chǎn)的環(huán)保類產(chǎn)品,可以要求膠帶供應商提供更環(huán)保的產(chǎn)品來應用。


泡棉膠帶以EVA或PE泡棉為基材,其VOC揮發(fā)量也不會揮發(fā)太大。


3、橡膠封接頭。

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橡膠制品中有大量的VOC揮發(fā),例如丁苯橡膠,原料就有我們監(jiān)控的苯乙烯。像EPDM(三元乙丙橡膠),其硫化過程所需醌類,樹脂等,會產(chǎn)生苯系物的揮發(fā)所以其苯系物的揮發(fā)也不容小視。



4、塑料接座插頭等。

插座大都用PC,或是PC/ABS,也具有一定的VOC揮發(fā),但此件占整個零件比重較少,而且很難整改或是更換材料,固可適當?shù)暮雎浴?/p>

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二、具體數(shù)據(jù)分析。

我們以一組實例,來解讀如何研究管控VOC,通過系統(tǒng)分析數(shù)據(jù),得到整改關(guān)鍵點。

如表1,是我國某線束供應商的袋式法測試結(jié)果,和其主機廠的限值要求。

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我們可以明顯的看出,其線束總成件的甲苯和甲醛超標嚴重,其他各項數(shù)值在可接受的范圍。而其甲苯和甲醛,又是主機廠整車VOC重點管控的項目。線束總成所含VOC通過儀表板上空調(diào)出風口等部位可以擴散到車內(nèi),對車內(nèi)空氣質(zhì)量影響較大。



對于零部件管控VOC,我們還是按照老步驟,先研究其各材質(zhì)的VOC揮發(fā),通過數(shù)據(jù)分析各組分的VOC揮發(fā)貢獻,從而有效的對零件進行整改,達到環(huán)保要求。



1,對零件VOC進行摸底測試。

對以上指出的典型材料,分別取特定的小量,放入其指定的10L袋子,測試其VOC的揮發(fā)量,再換算到零部件用量,得出單個材質(zhì)的VOC揮發(fā)數(shù)值。結(jié)果如表2

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2,對得到的數(shù)據(jù)解讀,由各材質(zhì)的VOC揮發(fā)數(shù)據(jù),我們對照表1和表2,抽絲剝繭的找到造成線束總成VOC揮發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。



PVC電線:表2-1可見,其VOC揮發(fā)值相當高。反倒是總成件的VOC低于其所用材質(zhì)的VOC數(shù)值。這是由于在實際線束總成中,它是包在波紋管,軟管之中,沒有暴露在外。而單獨測試時,是取少量樣品,使表面是完全暴露出來的,所以數(shù)值巨大。我們得出初步結(jié)論,內(nèi)部電線所帶的VOC小分子無發(fā)揮發(fā)出來,在包扎好的狀態(tài)下,對線束總成影響較低。


雖然是可以初步忽略其揮發(fā),但是,一旦線束的包裹出現(xiàn)問題,或許會導致總成件的VOC揮發(fā)量大到無法控制。所以,還是要嚴格控制線束總成的生產(chǎn)工藝的緊密性,使其VOC無法爆發(fā)出來。

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如表2-2,小型橡膠件和泡棉膠帶:由于其使用量很少,固也有少量的揮發(fā),其VOC的揮發(fā)量影響有限。

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PP波紋管、PVC軟管和外部大量使用的PVC膠粘帶:對比表1,的總成件的VOC數(shù)值,他們與總成件的揮值相當匹配。而且,在線束總成中它們也是暴露在最外面的材質(zhì),在測試中可以充分的揮發(fā)出來。所以,我們整改的重中之重,肯定就放在這3個材質(zhì)上。

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由表2-4 PVC膠粘帶與絨布膠帶VOC數(shù)據(jù)對比,可以看出新的絨布膠帶的VOC揮發(fā)值中甲苯和甲醛都較PVC膠帶小??梢允褂媒q布膠帶來替換PVC膠粘帶,使其改善總成件的VOC的揮發(fā)使其VOC合格。

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最終經(jīng)過針對性的分析整改后,該產(chǎn)品的VOC揮發(fā)量達到了該主機廠的標準。



同過此例,我們不僅僅對各個材質(zhì)進行分析,而且通過對數(shù)值的分析,做到有的放矢,有效管控了VOC。



三、總結(jié)

對于袋式法VOC測試,由于是零件是呈整體放入袋子中,所以其最外層表面是揮發(fā)最為徹底的地方。最外層的材質(zhì)所釋放的VOC如果管控不好,很可能直接影響總成件的VOC水平。而其內(nèi)部的電線電纜等,雖然單獨測試中有巨大VOC揮發(fā)量,但由于總成件中它是最晚受到加熱影響的,而且外面有波紋管、軟管和膠帶等的包扎,導致其VOC無法揮發(fā)到外界,所以其對總成件的VOC影響不大,但是要嚴格注意電纜電線的包覆,以防止其揮發(fā)出來造成VOC污染。


通過分析數(shù)據(jù),我們看到,對于線束總成的VOC管控,重中之重是其最外層的材質(zhì)的VOC揮發(fā),特別是黏膠帶、波紋管等、軟管等材料的VOC揮發(fā)水平。通過更換新材料(使用絨布膠帶),或要求下級供應商提供低VOC揮發(fā)的環(huán)保產(chǎn)品等方式,來控制整個總成件VOC的揮發(fā)水平保持在可控范圍內(nèi)。


另外,線束總成的生產(chǎn)和倉儲也要注意通風,最好能夠有單獨存放產(chǎn)品的通風倉庫,以便使產(chǎn)品的VOC在供貨之前就得到一定的釋放。也可以在其出廠包裝上設(shè)置一些氣孔,這樣在車輛運送過程中隨著氣流的吹動,也能進一步的釋放其VOC。

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