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浅谈汽车涂装过程中漆面颗粒来源与防控

2023-05-22姚欣何金蓉张发晖

时代汽车 2023年9期
关键词:缺陷

姚欣 何金蓉 张发晖

摘 要:汽车车身漆面颗粒问题是汽车涂装过程中最常见的质量问题之一。本文主要通过分析汽车涂装过程中常见的几种漆面颗粒问题,对涂装过程中漆面颗粒的来源进行排查,提出有效的防护措施,使得漆面颗粒缺陷得到了有效控制,从而提高企业生产效率,并优化企业生产成本,为汽车涂装制造中出现的类似问题提供一些经验参考和解决思路、方向。

关键词:汽车涂装 漆面颗粒 漆渣 缺陷

1 引言

随着我国经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,汽车需求量也在逐年上升,导致我国汽车行业发展迅速,汽车销售量也逐年增加。于此同时,人民对汽车质量的需求不再仅仅满足于汽车硬件性能和舒适性方面,更多的是关注汽车本身的外观质量。而这就间接要求了汽车制造行业工艺技术和制造过程需要更加先进和完善,才能满足消费者对汽车外观质量的更高要求和期待。根据中国汽车协会数据表明,2021年我国汽车产销完成2627.5万辆,同比增长3.8%。由此可见,我国在汽车需求方面远远超过了其他国家,但是我国在汽车制造技术和质量管理方面扔远远落后于西方发达国家,特别是汽车涂装方面更是尤为突出。

汽车涂装漆面质量问题是整个汽车涂装行业最为普遍的质量问题,它直接影响着汽车本身的外观,企业涂装工艺的成本以及汽车成品的投放周期等等。而汽车漆面颗粒缺陷最常见的主要包括色漆漆渣、纤维、打磨灰、炉灰等,如何减少并改善色漆面质量的缺陷问题,提高汽车漆膜外观质量,是涂装车间需要持续面对的问题[1-3]。当汽车漆面存在质量缺陷时,汽车企业需要经过打磨、抛光补漆,甚至需要重新返线喷涂等等处方法,这些过程无疑将大大增加车身涂装工艺的成本。涂装车身漆面存在缺陷的质量问题,历来为涂装车间经常遇到的难题,因此要控制车身漆面缺陷的存在問题,不仅对生产线的制造成本有益,更是对后期产品整车质量起到关键性作用,在很大程度上将会影响到汽车的市场竞争力。本文主要是对汽车涂装漆面存在质量问题的发生原因和解决措施进行研究,力图为涂装行业控制漆膜质量问题提供一定的参考价值。

2 色漆漆渣形成原因分析与防护措施

色漆漆渣是汽车涂装工艺中车膜表面颗粒缺陷的主要类型,对汽车表面涂装质量影响很大,形成色漆漆渣的主要原因多数是由色漆成膜后外部漆颗粒污染造成。例如在车身喷漆人员手套、喷枪、机器人罩衣、旋杯外表面及喷房室体壁板粘附的过喷漆雾风干后形成的漆渣极其容易脱落,在喷漆过程中直接污染色漆膜。此外,油漆过滤效果较差,也会导致含有漆渣,见图1。

2.1 验证分析

2.1.1 人员手套结漆成渣

工作人员在操作时所配戴的手套可能结漆形成漆渣,在开关车身门时掉落在车身表面从而形成车膜漆渣。通过验证发现,加大工作人员手套清洗的频次,从原来2小时/次提升至1小时/次;可有效降低车身车膜表面漆渣的含量。

2.1.2 喷枪喷涂过程中形成漆渣

由于喷枪在喷涂过程中,可能会因过喷漆雾和静电效应而造成空气帽和枪套结漆,从而形成的漆渣污染车身漆面。 可通过降低喷枪工作风压:从4.5MPA降至3.5MPA, 减少过喷漆雾;此外,调整喷枪清洗频次从原来2小时/次提升至1小时/次,建立边界样板目视,见图2。

通过对比验证可知,过喷漆雾减少,能够有效减少漆雾对喷房的2次污染;喷枪结漆速度减慢,能有效减少车身色漆漆渣。

2.1.3 点补用漆存放时间过长导致形成漆渣

由于点补用漆因现场存放时间过长,容易结成漆渣,若过滤不到位,涂装过程中容易将含有漆渣的点补用漆喷涂到车身表面,从而形成色漆漆渣。通过验证发现,适当减少现场点补漆存放量,从原来4小时用量降至2小时的用量,缩短存放时间,有有效避免沉淀形成漆渣;此外及时更换点补枪滤网,从100目提高到125目,能够确保油漆过滤效果。

2.1.4 喷房内保洁不彻底导致漆渣易脱落在车身表面形成漆渣

当喷房内保洁不彻底时,设备和实体表面附着漆渣易脱落在车身表面形成漆渣。因此可通过及时清洁喷房内,减少漆渣形成。每次保洁后,应派专人确保保洁质量,确保壁板、撑杆、油管表面洁净度,发现异常及时处理,并纳入保洁考核机制。

3 纤维漆渣形成原因与防护措施

车身漆膜出现纤维,大多数可能是由于工作人员在车身进入面漆前,其衣物擦净不到位,而成为了传播媒介,车身漆膜表面因静电吸附带人纤维,从而形成了漆膜缺陷。

3.1 验证分析

3.1.1 擦净布粘性不够而导致纤维增多

车身进入面漆前由于擦拭不到位,擦净布粘性不够,从而带入纤维。通过更换擦净布型号,从中粘性提升至高粘性,提高擦净布吸附和清洁能力能有效减少纤维。

3.1.2 洁净室洁净度不够导致纤维增多

由于洁净室内设备较多,若洁净室内洁净度不够,很容易让洁净室内的设备、壁板、底板等表面携带纤维和油灰。而清洁洁净室大多是使用普通棉布拖把进行保洁,普通棉布拖把容易残留纤维,极大可能造成2次污染,从而增加纤维和油灰的含量。首先通过更换保洁工具,将原来使用的棉布拖把更换成海绵拖把,避免2次污染;其次,可提高抹布标准,洁净室墙体和设备用无纤维擦净布进行擦拭;最后,可提升保洁质量,在正常保洁后,增加吸尘器对洁净室地面和设备无“死角”的吸尘一遍,且尽量做到每周两次。保洁后,由工作人员使用强光手电筒照射法检查清洁度。

3.1.3 喷房风压不稳定,导致吸附洁净室纤维

当喷房风压不稳定,存在负压状态时,工作人员进出喷房室时,很容易吸入洁净室丝状纤维和油灰。可通过每班次开班确认喷房风压状态,确保喷房风压是“微正压”状态。当发现喷房风压不是“微正压”状态时,要反馈和调整设备到正常状态,可有效减少纤维含量。

3.1.4 工作人员衣服携带纤维油灰

当工作人员进入洁净室穿着含有纤维的棉质衣服时,很容易在衣服表面携带纤维和油灰。因此,进入洁净室的人员可尝试穿着纤维的工作服,同时延长风淋门吹扫时间,从10秒提至15秒,进一步减少衣服表面纤维和油灰携带,从而减少漆膜缺陷的产生。

通过以上方法优化保洁作业方式,对比改善前和改善后洁净室的空气洁净度,面漆洁净室空气洁净度明显提升,1μm从3296颗降至1205颗,3μm从102颗降至24颗,5μm从5颗降至2颗,1μm从1颗降至0。可以明显看到洁净室颗粒数下降64%,由此可见,提升洁净室的洁净度,能有效降低纤维含量,减少漆膜缺陷的产生。

4 电泳/中涂打磨灰产生原因分析及措施

当打磨过程漏磨以及擦净过程未擦干净时,容易导致污染车身,从而形成缺陷。 最常见的就是打磨过程中打磨灰跌落在车身夹缝,喷涂过程中被气流吹出而黏附在车身表面而形成漆膜缺陷。

4.1 验证分析

4.1.1 車身焊渣较多而产生电泳打磨灰

由于白车身发盖、门槛和门框内板的焊渣较多,需要打磨的次数也随之增加,很容易产生电泳打磨灰,而产生打磨灰会对车身造成二次污染,同时漆膜也容易被磨见铁皮,导致其防腐蚀性能失效。由此可见,要想减少打磨灰,首先要减少车身本身焊渣的含量。因此白车身在进入涂装工艺前,应拭擦干净后再进入涂装,从而减少车身发盖、门槛、门框内板的焊渣,能有效减少打磨灰的形成,见图7。

4.1.2 脱脂槽焊渣较多而产生电泳打磨灰

脱脂槽若不及时清洗,很容易残留较多铁屑焊渣颗粒,因此,脱脂槽首先应每2个月倒槽清洗一次,减少槽液中的焊渣颗粒。其次,应在磷化斜坡段增加人工吹渣,加大磷化渣的去除量,降低槽液磷化渣含量,减少磷化渣在车身水平面的附着。除此之外,电泳槽应使用10微米加厚型滤袋,并加装磁棒,能有效减少槽液细小的铁屑焊渣颗粒。最后,可在面漆擦净入口加装空气喷嘴,能有效吹除车身浮尘,减少打磨次数,可有效减少打磨灰的数量,从而避免漆膜缺陷的产生。

通过以上措施,可将焊渣、铁屑缺陷数(PPH)从73下降到0,有效减少打磨量,从根本上减少打磨灰的产生,进一步减少了漆膜缺陷的产生。

5 结语

对于整个涂装领域来讲,漆面颗粒的产生是一个不可避免的问题,而解决漆面颗粒问题,也并非一朝一夕所能解决,因为颗粒的来源是多方面的,不同的漆膜颗粒问题需要的解决方案也有很多种。本文通过分析几种常见漆面颗粒的来源及验证过程,提供了对应的分析及控制方法,有效减少了漆面颗粒质量问题的产生,也希望能够为汽车涂装制造中出现的类似问题提供一些经验参考和解决思路、方向。

基金项目:2022年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目,“汽车涂装过程中漆面颗粒质量控制的研究分析”(项目编号:2022KY1240)。

参考文献:

[1]韩宗石.最新汽车涂装水性免中涂工艺的常见的质量问题及解决方案要点. 涂料科技与文摘,2013,34(7):37-41.

[2]余汉斌.轿车油漆颗粒的分析与控制.汽车工艺与材料,2001(12):18-22.

[3]赵宏伟.水性免中涂工艺在涂装生产线中的应用.现代涂料与涂装,2014,17(11);51-53.

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