双色车身涂装工艺先期研究

万松

双色车身涂装工艺先期研究

万松

（上汽通用汽车有限公司，上海 201208）

文章探讨在项目前期，基于新车型项目需求和涂装车间现有生产布局，规划涂装车间双色车身喷涂工艺，阐述双色喷涂过程中需要的遮蔽材料和工具，明确实施过程中对涂装车间现有工艺的影响。另外在设计前期对新车型提出制造需求，避免后期制造过程种可能出现的各种问题，同时降低双色车身喷涂对现有涂装生产的影响。

双色；遮蔽；分色线；涂装工艺

前言

随着顾客对汽车个性化要求越来越高，双色组合车身由于更加动感时尚，越来越受到市场和顾客的青睐。从近几年各大车展上出现过的在售车型和概念车型看，主要有两种设计类型。第一种是车顶色与车身色不同，这类车型车顶颜色主要是黑色，俗称黑顶。第二种是上半车身颜色与下半车身颜色不同，这类车型颜色组合会较为丰富。

双色车型固然对顾客具备很强的吸引力，对于主机厂来说，在新车型启动过程存在诸多难题，需要在项目前期充分考虑，简化后期人工操作，提升产品质量，满足批量化生产要求。

1 明确双色车需求

双色车和单色车生产工艺中的不同主要体现在色漆喷涂的差异上，双色车颜色取决于两种不同的色漆组合，需要进行两遍面漆喷涂，其主要工艺是在面漆线喷涂一种面漆色后，将车身遮蔽后,再返回面漆线进行第二种颜色的喷涂[1]，完成之后再拆除遮蔽膜，完成双色工艺。

在项目初始阶段，首先需要明确新车型色漆组合分色线位置、双色颜色组合和产量规划这三方面需求。

1.1 分色线位置

基于分色线位置，可以确定合适的分色方案和遮蔽方案，根据不同的遮蔽方案后续选择合适的实施工艺。由于双色区域需要喷涂两遍面漆，分色线一般存在阶差，而且容易产生喷涂质量问题。因此从涂装制造角度，分色线应尽量处于钣金分缝线位置或者能够被总装零件覆盖，某车型前端分色线处于A柱和前翼子板拼接区域(如图1)，后端分色线完全被侧围外板饰件覆盖(如图2)，能够有效避免阶差问题，降低质量风险。另外分色线应避免设计在造型复杂的型面上，例如在后流水槽区域，分色线不应该通过车身焊点或工艺孔。

图1 前端分色线

图2 后端分色线

1.2 双色颜色组合

涂装车间的油漆颜色管道数量一般是固定的，增加颜色管道的设备改造周期较长，费用较高，因此在选择双色颜色数量和组合时，需关注目标工厂总颜色数量是否超出颜色管道能力。

另外，颜色组合是一种颜色覆盖另外一种颜色，如果上层颜色对车体本色遮盖力较差，可能会出现色差质量问题，引起顾客抱怨。某新颜色推荐色漆膜厚范围是15-20um，做颜色遮盖力测试时发现，该颜色作为双色颜色喷涂在某黑色和某灰色上，在标准膜厚范围内不存在色差问题；但喷涂在某白色上时，出现色差问题，膜厚增加至22um时，色差问题才消除(下表1)。

表1 颜色遮盖力测试结果

项目初始阶段明确双色颜色组合，可以提前启动遮盖力和色差研究，对于确实无法解决色差问题的颜色组合提前研究解决方案或提出更换，确保不影响项目进度。

1.3 产量需求

双色车产量需求决定涂装车间设备改造方案。如果产量需求较少，可以利用现有喷涂主线的富余产能进行双色喷涂；如果产量需求较大，喷涂主线上的富余产能无法满足产量要求，可能需要新建喷涂线。因此在项目前期需明确新车型双色车产量需求。

2 双色车实施工艺

2.1 工艺方案

考虑车身两种颜色喷涂的顺序和喷涂后遮蔽的区域，双色车主要有两种常见的喷涂工艺方案。

第一种工艺方案是先喷基本色，对基本色部位进行遮蔽，副色部位露出，再进喷房喷副色，如图3某车型对基本色部位进行遮蔽。由于基本色区域面积相对较大，因此该方案可能会增加遮蔽材料的使用量。

图3 某车型遮蔽基本色部位

第二种工艺方案是先喷副色，对副色部位进行遮蔽，基本色部位露出，再进喷房喷基本色。由于副色区域面积相对较小，可以减少遮蔽材料的使用量。如果新车型存在后举门铰链设计，对副色部位进行遮蔽时，无法对铰链进行有效遮蔽，且后举门内表面进行第二遍喷涂时操作极为不便，因此这种工艺方案一般只适用于双色车顶或三厢轿车双色设计。

基于双色车需求，综合考虑油漆材料耗量、遮蔽膜材料使用量和操作难易程度，选择合适的工艺方案。

2.2 喷涂遮蔽材料

无论选择何种工艺方案，双色车身喷涂过程中都需要对已经喷完第一遍颜色的车身进行遮蔽，所利用的材料类型基本相同，主要有遮蔽膜、胶带、仿形模切片和定制工装。

2.2.1遮蔽膜

由于双色车身喷涂过程中需要遮蔽部分第一道已经喷好的颜色，首先需要选用合适的大面积遮蔽膜。这种遮蔽膜是用胶带与无胶的薄膜经贴合加工制成的一定尺寸的产品，可以根据产品设计的遮蔽面积以及员工操作的复杂程度来定制尺寸，有助于节省员工遮蔽时间，提高双色车身遮蔽效率。

2.2.2胶带

除了遮蔽膜自带的胶带以外，双色车身喷涂过程中还会用到两种胶带，一种是分色胶带，为双色提供精确的颜色分界线，这种胶带一般为薄膜基材，如聚氯乙烯、聚乙烯等，其基材平整度高，可以保证鲜明的油漆分界线。此类胶带要求耐受油漆烘房高温和各种表面处理，在烘烤后揭除时无撕裂，无锯齿、无残胶，可以一次性揭除。另一种是普通胶带，这种胶带相对分色胶带成本较低，不直接接触车身油漆表面，主要用来固定大面积遮蔽膜，以防在车身喷涂过程中遮蔽膜被强风吹起，损坏油漆表面，此类胶带要求耐高温，粘接牢固，遮蔽时方便手撕，拆遮蔽膜时撕除不易断裂。

2.2.3仿形膜切片

对车身上一些位置特殊，造型复杂的油漆表面，设计一定形状的遮蔽膜，在满足遮蔽要求的同时，考虑员工快速定位操作。例如制作天窗大小的仿形膜切，可以快速遮蔽天窗位置，防止漆雾通过天窗扬到车身表面。

2.2.4定制工装

定制工装根据不同车型量身定做的，基于使用功能主要分为两种。一种是结合车身结构设计的工装，能够快速准确定位分色胶带，确保每台车分色胶带所贴的位置一致，确保质量满足客户需求。另一种是结合车身大小和工位布置设计的小型设备，能够方便操作人员贴覆遮蔽膜，不仅可以缩短贴遮蔽材料的时间，还能减轻工人的操作负担。

2.3 工艺布局

在主机厂油漆车间喷涂第二种颜色主要有两种工艺布局，可以根据油漆车间现有生产布局，综合考虑投资大小、产能损失等方面影响，选择合适的工艺布局，不仅能够提高车身质量稳定性，还能有效地降低生产成本[2]。

一种是离线喷涂，就是单独新建一条生产线，包括遮蔽线、面漆线和拆遮蔽线。车身全部或者部分区域在涂装主线上喷涂第一种颜色后，在新建生产线上进行遮蔽，喷涂第二种颜色以及拆除遮蔽膜。

另一种是利用主线进行喷涂，仅新建遮蔽工位和拆遮蔽工位，如图4某传统工艺油漆车间主线喷涂示意图。车身全部或者部分区域在涂装主线上喷涂第一种颜色后，在新建的遮蔽工位将第一种颜色区域用遮蔽膜全部覆盖，再返回面漆主线，喷涂第二种颜色；由于利用主线喷涂会损失面漆主线产能，因此该工艺布局仅适用于较低双色车身产量需求，即面漆主线富余产能能够满足双色车身产量需求或者能够接受降低涂装车间产能。

图4 某油漆车间主线喷涂示意图

3 实施影响

新建面漆线类似新建涂装喷房，本文不作过多阐述实施影响。由于大部分涂装车间在前期规划时并未考虑双色喷涂需求，在双色车身产量需求较低的条件下，利用主线喷涂是业内主流的解决方案。在确定工艺布局后，需要规划设备改造和人员配置，提前评估产能损失。

3.1 设备改造

利用主线喷涂双色车身，其设备改造主要包含新建室体以及室体内机运改造。新建室体数量主要取决于双色车身产能需求和布局空间，如果布局空间受限，可以考虑遮蔽操作和拆遮蔽操作在同一室体完成，减少新建室体数量。同时对机运系统和控制系统进行改造，控制车身进出遮蔽室体，以及记录车身是否进行过第一次喷涂。考虑遮蔽操作需要的胶带和遮蔽膜等遮蔽材料，需要在室体内新增部分存储料架。

虽然在前期分色线设计时需要尽量避免拆除四门和后盖，从车身匹配效果看，油漆后盖的间隙调整工作量很大,尤其不要拆除后盖[3]。但如果最终仍需拆除四门和后盖才能进行遮蔽操作，在室体内加装拆装门助力臂，以及购买动力工具。

3.2 人员

人员需求取决于双色车身产能需求和离线室体内操作时间。离线室体内人员操作步骤主要包含拿取工装、张贴精细胶带、实施遮蔽膜、清理车身、第二遍喷涂完成后的拆除遮蔽膜等操作。主机厂根据涂装车间实际工艺流程，可以将遮蔽材料在第二次进入烘房前部分或全部拆除，节省离线室体操作时间。基于工位布置和单车需求操作时间可以计算出总人员需求。

3.3 产能损失

由于双色车身需要经过两次面漆主线，理论上生产一台双色车身将损失一台普通车的产能。如果有条件进行产能仿真，将双色车身需求输入仿真模型，可以得出更精确的产能损失。

4 结语

双色车喷涂工艺规划需要结合涂装车间实际工况和具体车型结构设计，另外还需综合考虑在线生产条件，油漆材料体系，遮蔽零件的位置形状，分色线设计和生产成本与等相关因素。在众多复杂的双色车身喷涂解决方案中，没有最好的喷涂工艺，只有最合适的喷涂工艺。

随着油漆材料和设备的发展，双色车身涂装工艺也会出现较大的变化。在越来越强调个性化的今天，顾客对双色车型的需求可能会越来越高，各汽车公司和涂料体系供应商也会想方设法满足市场需求，改进双色车身生产工艺。

[1] 张辉.涂装双色车生产工艺[J].电镀与涂饰,2010,29(10):68-70.

[2] 孟祥超.套色车在涂装生产线的实际应用[J].表面涂饰,2012,30(4): 19-24.

[3] 刘长春,吕正芳,刘延磊.涂装双色车开发[J].现代涂装,2016,28(9): 56-68.

Advanced two tone paint process study

Wan Song

（SAIC General Motors Corporation Limited, Shanghai 201208）

The paper is for studying two-tone paint process based on new product’s requirement and current paint shop layout during earlier stage of project. Mask material and tools needed during two-tone painting process are described. The impact to current paint process is also studied. In addition, manufacturing requirement is proposed to avoid kinds of issues and reduce the impact to current paint process.

Two tone; Mask; Split line; Paint process

U466

A

1671-7988(2019)14-193-03

U466

A

1671-7988(2019)14-193-03

万松（1989.1-），男，油漆制造系统集成主任工程师，就职于上汽通用汽车有限公司。主要从事汽车油漆工艺、设备、材料及新车型同步工程相关的研究工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.14.062