自动配比系统在GMJ300产品的应用

2019-07-22古金銮苏咸军

科技与创新 2019年12期

古金銮，苏咸军

（震宇（芜湖）实业有限公司，安徽芜湖 241000）

1 目的和意义

随着汽车的大量使用，所带来的能源消耗和环境污染等问题日益加重[1]，近年来太阳能汽车、电动汽车等是研究热点，它们的出现有效减少了能源消耗和环境污染，除此之外，研发人员也将目光聚焦在减少汽车的自身重量方面。只有减轻自身重量，才可以减少能耗，提高速度或里程数。研究表明采用塑料汽车部件后，能够有效提高汽车的稳定性，降低噪音，并且碰撞时制动距离小，塑料材质对人的冲击小，汽车的安全性能得到极大提高。生产汽车塑料配件时，配件必须与汽车的整体设计相一致，需要进行二次涂装，其涂装技术决定了产品的最终质量，GMJ300是目前用量较大的品种之一。

GMJ300产品是科鲁兹汽车的仪表板，由三部分组成，上部为ABS注塑成型，下部为PP注塑成型，带有PMMA透明窗口，ABS的表面处理方式有两种，即高端车型采用电镀处理，其他车型采用喷涂处理，而PP部分均采用喷涂处理[2]。由于ABS和PP两种材料的极性不同，尽管涂料均为水性双组份，但所采取的处理方式和选择的涂层材料不同，配比同样不一样，在开始的人工配制过程中，往往存在较大的色差，造成制品的不合格率上升，材料浪费严重。针对此问题，研究开发一种自动配比系统应用在GMJ300产品中，有效提高两组份配比的精确度，消除色差，降低材料消耗。

2 自动配比系统设计

每一种双组份内饰油漆材料都会有自己的比例精度要求，控制精度越高，涂层性能越好，高比例精度是实现材料自身最佳性能的前提，固化剂过多，通常会使固化时间变短，油漆韧性下降变脆，甚至发生龟裂、颜色偏黄等现象；固化剂过少，会使油漆难以固化，甚至无法固化[3]。配比控制原理如图1所示。

如果比例精度得不到保证，会严重影响喷涂油漆的质量，甚至导致返工或产品报废[4]。为了控制配比的精度，采用流量和压力双重控制方法。采用PLC双重控制的方式，有效提高了面漆、固化剂、稀释剂的比例，将配比控制精度由传统的±10%提高到±0.5%，混合比例范围从5%调节至160%，材料的供压由0.2 MPa至增20 MPa，方便调整喷涂工艺；涂料的固化剂经过三通管直接注入主剂中，取消了传统的预混合室，涂料不易结晶堵塞，主剂和固化剂在交汇后，经过静态混合管的切分，得到充分混合。

3 焊接面的保护

自动配比系统在GMJ300产品中的应用涉及前框的焊接部分处理，由于前框上的焊接区域和喷漆区域都在一起，喷漆过程中很容易被喷漆，影响产品美观和焊接强度[5]，为此设计了一种汽车仪表前框喷漆护件，如图2所示。在进行喷漆前将挡漆盖装在喷漆产品上，用挡漆盖挡住非喷漆区域。这种挡漆盖结构简单，便于操作，确保产品的非喷漆区域不被喷漆，改善产品的焊接强度。挡漆盖与产品装配后的样式如图3所示。

图2 挡漆盖示意图

图3 挡漆盖与产品装配后的图示

4 实际应用性能

通过对前框组合的成型、喷涂工艺的设计，将产品与国内外同类产品的性能相比较，实验结果如表1所示。

表1 涂层性能及焊接强度指标

4.1 经济效益

将自动配比系统应用在GMJ300产品一段时间后，所产生的经济效益主要有以下几个方面：①前框组合四个部件的生产成型合格率提高了5%；②合理的表面处理工艺和喷涂配比设计及工艺参数的控制，降低表面处理和喷涂过程中的能耗和涂料的损失；③采用挡漆盖技术，降低涂料的消耗，减少人工处理的费用，有效提高产品质量稳定性和生产效率，提高经济效益。

4.2 社会效益

前框组合的喷涂采用的流量和压力的双位控制技术，提高了双组份涂层材料配比精度，扩大配比范围，稳定和提高了前框组合的涂层质量，填补了国内空白，达到国际先进水平；配比技术在GMJ300前框组合中的成功应用，为所有汽车的同类产品实现高质量、低能耗、高效率的涂装提供了成功的范例，加以推广后，有效降低前框组合制造中的能耗和材料的损耗，节约能源，符合中国的低碳经济政策。