面漆精加工工艺

2021-05-25李蓬勃李抗战陈文昌王豪

电镀与涂饰 2021年8期

李蓬勃*，李抗战，陈文昌，王豪

（宝鸡吉利汽车部件有限公司，陕西宝鸡 721000）

作为汽车静态评价的首要对象，优质的漆膜外观能带给评价者直观的视觉感受，体现出公司高端漆膜的加工水平，常用于展出用车。为了满足节能环保的要求，紧凑型工艺受到推广，在有限的施工设备和材料基础上探索更优的施工方案，从而得到优质的外观质量是各个汽车公司不懈努力的方向。目前各汽车厂的常规施工流程有3C2B(三涂两烘)、3C1B(三涂一烘)、B1B2(水性免中涂工艺)等。

对于3C1B 和B1B2 这类紧凑型施工工艺而言，其漆膜外观与3C2B 这类传统加工工艺还存在一定差距，但是如果在精加工过程打破原始施工次序进行重新设计，那么即使是紧凑型工艺也能获得优质漆膜。通常以DOI(distinctness of image)、长波(LW)和短波(SW)来衡量漆膜的橘皮情况。DOI 即鲜映性，表示漆膜的漫反射程度，也可被描述为明亮度、轮廓分明度或清晰度，DOI 越高则漆膜的透亮感越好。LW表征1.2 ～ 12 mm 尺度上的橘纹，SW 表征0.3 ～ 1.2 mm 尺度上的橘纹，LW 和SW 越大代表橘纹越明显，漆膜目视越差。上述3 个指标共同影响着最终的目视感受。

本文以某公司B1B2 线体为基础，以现场某蓝色漆面的加工过程为例，对照常见的普通精加工工艺，通过工艺流程的对比，找出其关键步骤对最终外观的贡献，从而寻找最适合的精加工工艺。

1 某公司B1B2 线体的现状

涂装车间线体流程为：白车身→夹具安装→前处理→电泳→电泳烘干→工装切换→涂胶→密封胶烘干→电泳缺陷打磨→B1 喷涂→B2 内板喷涂→B2 外板喷涂→闪干→清漆内板喷涂→清漆外板喷涂→烘干→颗粒打磨抛光→报交。内外板采用Durr 机器人追踪式喷涂，喷幅400 mm，重叠率62.5%，膜厚(δ)控制为：B1 层(水性底漆)12 ～ 20 μm，B2 层(水性面漆)10 ～ 25 μm，CC 层(清漆)40 ～ 65 μm。在基础参数下所得面漆的外观数据列于表1。

表1 常规喷涂工艺所得面漆的外观数据 Table 1 Appearance data of topcoat sprayed by conventional procedure

2 常用精加工工艺

从白车身到密封胶烘干这段工序不作调整，从电泳车身流转至打磨线体开始调整工艺。

2. 1 电泳层整打磨工艺

工艺流程：为电泳漆膜整打磨→B1 喷涂→B2 内板喷涂→B2 外板喷涂→闪干→清漆内板喷涂→清漆外板喷涂→烘干→颗粒打磨抛光→报交。常规工艺是采用点打磨处理缺陷处，该工艺是用1000 号砂纸对整车进行打磨，将电泳层纹理打磨平整，目视呈磨砂状态，吹擦干净之后正常喷涂。采用该工艺所得面漆外观数据见表2。对照常规工艺，该方案下车身的DOI 略有上升，LW 在平面和立面分别降低了1.4和2.2，SW 在平面和立面则分别降低了6.3 和7.5。可见，对电泳层的打磨可有效提高LW 和SW 的表现。目视漆膜表面的橘纹减轻。

表2 电泳层整打磨工艺所得面漆的外观数据 Table 2 Appearance data of topcoat sprayed by adding a polishing procedure for the whole electrodeposition coating

2. 2 底层加喷清漆工艺

工艺流程为：电泳车身→电泳缺陷打磨→清漆内板喷涂→清漆外板喷涂→烘干→整车打磨→B1 喷涂→B2 内板喷涂→B2 外板喷涂→闪干→清漆内板喷涂→清漆外板喷涂→烘干→颗粒打磨抛光→报交。

车身流转至电泳打磨后进行正常打磨处理，通过点打磨处理掉电泳层颗粒、流痕等缺陷，然后正常喷涂清漆。烘干完成后将车身橘纹打磨平整，至磨砂状态，车身吹擦干净后按照常规工艺喷涂、烘干。该工艺的目的是利用清漆层遮盖电泳层的橘纹，从而改善最终漆面外观。底层加喷清漆后车身整体膜厚提升约45 μm，所得面漆的外观数据见表3。对比常规工艺，该工艺下DOI 略有上升，长波、短波均有所降低，目视橘纹变缓，与电泳层整打磨工艺所得面漆的状态接近，但是均一性更好。

表3 底层加喷清漆工艺所得面漆的外观数据 Table 3 Appearance data of topcoat obtained by spraying an extra varnish layer at the bottom

2. 3 湿膜加喷清漆工艺

工艺流程为：电泳车身→电泳缺陷打磨→B1 喷涂→B2 内板喷涂→B2 外板喷涂→闪干→清漆内板喷涂→清漆外板喷涂→清漆湿膜补喷→烘干→颗粒打磨抛光→报交。车身正常流动，在正常喷涂完成后再整车手工加喷一遍清漆，烘干后放置4 h 以上，随即采用2500 号或更细的砂纸打磨车身，再用抛光盘配合抛光蜡抛光。湿膜补喷受清漆流挂极限和针孔极限影响，一般只能补喷约20 μm，表面清漆总厚度达60 ～ 75 μm。补喷时间需严格控制在5 min 以内，否则清漆层表干后漆雾无法回溶，会导致外观变差。湿膜加喷清漆工艺所得面漆的外观数据见表4。对比常规工艺，该工艺下DOI 增大了2 左右，提升幅度较大，平面和立面的LW 分别降低1.2 和2.1，SW 则分别降低4.8 和6.9。

表4 湿膜加喷清漆工艺所得面漆的外观数据 Table 4 Appearance data of topcoat obtained by spraying an extra varnish by wet-on-wet method

2. 4 工艺优化

底层打磨以及底层加喷清漆打磨对漆膜透亮感均无明显改善，但增加清漆厚度能有效提高DOI，提高漆膜的丰满感，漆膜外观改善明显。

对比电泳层整打磨工艺和底层加喷清漆工艺可以发现，在B1 喷涂前对电泳层进行打磨和加喷清漆层再进行打磨时，LW 平面及立面分别上升0.1 和0.3，SW 平面及立面则分别上升1.3 和0.8，整体变化不大。可见在打磨底材的前提下，是否在底层加喷清漆对LW、SW 的改善均不明显，目视上也无明显差异。增加清漆层厚度对LW 和SW 有改观，但改善幅度较底层打磨方案小。

综合比较3 种方案，电泳层整打磨和底层加喷清漆工艺的差异较小，LW、SW 较其他方案更低，目视漆膜表面反射成像纹路较平缓，但是综合漆膜透亮感不足，因此底材的平整状态对漆膜LW 和SW 的影响较大。底层加喷清漆工艺在整车均一性方面较电泳层整打磨工艺更好，是因为清漆层的硬度较电泳层更低，打磨难度更小。湿膜加喷清漆工艺所得漆膜的透亮感提升明显，状态表现最优。

为了进一步提升外观状态，对3 种方案表面的清漆层进行打磨抛光。从表5 可见，相比磨抛前，3 种工艺表面磨抛后平面DOI 降低约0.3，立面DOI 降低0.2 ～ 0.8，平面LW 降低1 左右，立面LW 降低约2.5，平面SW 降低7.0 ～ 9.0，立面SW 降低6.0 ～ 9.0。综合来看，表面打磨抛光可有效降低LW 和SW，减轻表面橘纹状态，鲜映性有所提升，透亮感无明显变化。

表5 不同工艺清漆层磨抛后漆面的外观数据 Table 5 Appearance data of coatings sprayed by different processes after polishing

综上所述，表面清漆层打磨抛光可以在基层漆膜打磨的基础上进一步降低LW 和SW，改善表面橘纹状态。表层清漆加厚可改善漆膜鲜映性，目视更加透亮饱满，但在实际施工中，加厚清漆湿膜受制于现场清漆针孔极限、流挂极限等情况，清漆湿膜增厚极其有限。可以尝试打磨清漆干膜后加喷清漆层，以提高清漆层的整体厚度，从而改善DOI。结合基层打磨、表层打磨抛光，确定了最终的施工方案为：

电泳车身→电泳缺陷打磨→清漆内板喷涂→清漆外板喷涂→烘干→打磨→B1 喷涂→B2 内板喷涂→B2外板喷涂→闪干→清漆内板喷涂→清漆外板喷涂→烘干→打磨→清漆内板喷涂→清漆外板喷涂→烘干→打磨抛光→交付。

作业方法及施工关键点如下：

(1) 车身转至离线工位，检查车身电泳漆面状态，对出现的颗粒、纤维、流痕、电泳渣等缺陷进行打磨。

(2) 用1000 号或者更细的砂纸严格按照作业要领作圆或者十字交叉打磨，防止出现打磨痕，打磨漏铁部位需补喷防锈漆，胶条修补后必须烘干。

(3) 按照2.2 节在底层加喷清漆，然后打磨，再喷涂正常工艺涂层。

(4) 车身烘干后静置超过4 h，待其降至常温，使用1500 号或者更细的砂纸将漆面橘纹打磨平整，至磨砂状态。

(5) 车身进入喷涂线正常擦净后流转喷涂，然后静置流平5 ～ 10 min，进烤炉烘干。

(6) 烘干后静置4 h 以上，待车身温度降至常温后使用2500 号砂纸将漆面橘纹打磨平整，再用抛光盘配合抛光蜡作整车抛光，达到镜面状态。

采用优化工艺后的外观数据见表6，此时已趋近于理想状态，整车目视均一性好，车身漆膜饱满透亮，物体倒影成像清晰，边界几乎无弯曲状态，与普通车辆形成了强烈的反差(见图1)。