雙色乘用車涂裝工藝開發(fā)

羅 秋 （東風(fēng)柳州汽車有限公司，廣西柳州 545005）

0 引言

當(dāng)今汽車外觀越來越趨于個(gè)性化，漆膜顏色亦趨于多樣化，例如整車貼亞光膜、雙色車（車頂套色）、上下分色等；隨著經(jīng)典車型MINI Copper的走紅，雙色車身設(shè)計(jì)的風(fēng)潮再一次被刮起。按照設(shè)計(jì)類型，主要有4種：第一類：A柱、B柱或C柱與車身異色；第二類：車頂與車身異色；第三類：車身本體分為2種顏色；第四類：車身異色裝飾條。

目前國內(nèi)汽車廠雙色車涂裝均采取兩次面漆的涂裝工藝，該工藝存在分界邊出現(xiàn)鋸齒狀，影響外觀；生產(chǎn)效率下降、成本上升等弊端。

1 雙色乘用車面漆涂裝工藝比較

為了滿足環(huán)保要求，目前國內(nèi)大部分乘用車涂裝線中、面漆均采用水性涂料，因此以下介紹的涂裝工藝中涂、色漆均為水性涂料。

1.1 傳統(tǒng)工藝

電泳打磨—中涂擦拭—噴中涂漆—中涂烘干—中涂打磨—面漆擦拭—噴下部面漆—烘干—車身下部遮蔽—打磨—噴上部面漆—烘干—下遮蔽—精修。

與單色乘用車相比，生產(chǎn)節(jié)拍降至50%，OEE（Overall Equipment Effectiveness，設(shè)備綜合效率）下降至50%；面漆成本、能耗均上漲1倍。

1.2 新工藝

噴中涂—噴車頂色漆—中涂烘干—車頂遮蔽—中涂打磨—面漆擦拭—噴色漆（車頂除外）—閃干—下遮蔽—噴CC（清漆）—烘干—精修。

與單色乘用車相比，生產(chǎn)節(jié)拍、OEE均維持原有水平，涂料成本基本不增加，僅花費(fèi)遮蔽材料成本及上下遮蔽的人工成本。

2 雙色乘用車涂裝新工藝存在問題及解決方案

雙色乘用車涂裝新工藝的主要技術(shù)難點(diǎn)在水性涂料的應(yīng)用方面，需要解決以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題：

技術(shù)難點(diǎn)1：雙色乘用車采用新工藝時(shí)，中涂線面漆必須預(yù)留相應(yīng)的工位，如噴色漆、下遮蔽等，以便于噴涂中涂漆后，噴涂套色色漆。

應(yīng)對(duì)措施：

（1） 中涂線平面布置初期已考慮套色工藝，預(yù)留人工套色工位及機(jī)器人套色工位，如圖1所示。由于套色部位面積較小，采用4臺(tái)機(jī)器人（40JPH）即可滿足噴涂要求。

圖1 中涂線平面布置示意圖Figure 1 The plane layout schematic diagram ofmedium coating line

（2） 中涂打磨前預(yù)留上遮蔽工位。

圖2 預(yù)留上遮蔽工位示意圖Figure 2 Schematic diagram of reserve a shadowing station

（3） 面漆閃干后進(jìn)行下遮蔽，在手工清漆站增加踏步架。

（4） 上下遮蔽需滿足現(xiàn)有節(jié)拍。

（5） 質(zhì)量問題，如黑白雙色漆霧色差、膠印，遮蔽膜造成鈑金縮孔及其他涂裝不良現(xiàn)象的解決。

技術(shù)難點(diǎn)2：遮蔽材料的選定，遮蔽膜需適應(yīng)烘房的烘烤溫度及烘烤時(shí)間。

（1） 分色方案：確定雙色車分色部位（圖3）及遮蔽膜尺寸，以保證滿足商品規(guī)劃及分色外觀要求，聯(lián)合遮蔽膜廠家設(shè)計(jì)A柱、車頂膜切片。如圖3所示，分色界線位于側(cè)圍外部兩個(gè)圓角之間的平面上，分色界線以上A區(qū)域噴涂顏色①，分色界線以下B區(qū)域噴涂顏色②。

圖3 汽車車身側(cè)圍分色示意圖Figure 3 The schematic diagram of side wall separation area

（2） 遮蔽材料驗(yàn)證：對(duì)目前國內(nèi)主流主機(jī)廠雙色車在用的遮蔽材料進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證項(xiàng)目包括分色膠帶貼服性、分色界線效果、遮蔽膜耐溫性、耐縮孔性等，驗(yàn)證結(jié)果如表1、2所示。

表1 遮蔽材料驗(yàn)證記錄Table 1 Masking material verification record

表2 遮蔽材料驗(yàn)證過程評(píng)價(jià)表Table 2 The evaluation form of masking material verification process

技術(shù)難點(diǎn)3：水性中涂漆和套色色漆的開發(fā)。目前國內(nèi)水性涂料施工一般采用3C2B和3C1B工藝，根據(jù)雙色乘用車涂裝新工藝（水性中涂漆—色漆—烘烤）進(jìn)行工藝質(zhì)量驗(yàn)證，其中涂漆、色漆均無法滿足涂裝質(zhì)量要求，需重新研發(fā)中涂漆和套色色漆。因此，聯(lián)合涂料廠家進(jìn)行水性中涂漆和色漆工藝的研發(fā)，分兩個(gè)方案進(jìn)行研發(fā)：方案1：水性中涂漆—閃干—水性色漆—烘干；方案2：水性中涂漆—閃干—溶劑型色漆—烘干。在施工過程中發(fā)現(xiàn)，方案1很難解決附著力不良的問題，而方案2可以滿足主機(jī)廠的要求?！皾衽鰸瘛碧咨に囆枰涮组_發(fā)雙色車車頂用黑色涂料，與目前在用的中涂漆及清漆相匹配，且涂料外觀及性能需要達(dá)到相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)/企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，素色黑漆的性能檢測結(jié)果如表3所示。由表3可以看出，該涂料能滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。

表3 素色黑漆的性能檢測結(jié)果Table 3 Performance test results of plain black paint

技術(shù)難點(diǎn)4：上下遮蔽節(jié)拍問題。乘用車上下套色基本無分界線，徒手粘貼分界線嚴(yán)重影響生產(chǎn)節(jié)拍。

應(yīng)對(duì)措施：

（1） 開發(fā)分界線輔助工裝：開發(fā)上遮蔽分色膠帶手持工裝，保證分色線質(zhì)量及分色一致性，見圖4。

圖4 手持分色工裝Figure 4 Handheld color separation tooling

（2） 改造上遮蔽線體，增加6個(gè)踏步架，輔助員工上遮蔽操作；面漆閃干后，清漆手工噴涂，增加4個(gè)踏步架，輔助員工下遮蔽操作。

技術(shù)難點(diǎn)5：質(zhì)量問題改善。

（1） 漆霧色差問題：在噴涂車頂或D柱時(shí)，車頂顏色（素色黑）漆霧會(huì)落到翼子板、側(cè)圍后部等與前、后保險(xiǎn)杠搭接的部位，造成色差問題。

對(duì)策：在噴涂色漆之前，對(duì)與前、后保險(xiǎn)杠搭接位置的白車身黑色漆霧處補(bǔ)涂白色中涂漆，有效解決此類問題。

（2） 膠印問題：在確定最佳遮蔽材料后，遮蔽材料之一的紙膠帶黏貼到鈑金上時(shí)仍然會(huì)出現(xiàn)輕微的膠印問題，導(dǎo)致膠印部位失光、出現(xiàn)隱形臺(tái)階。

對(duì)策：將D柱分色膠帶（4185型）加寬至15 mm，并將A級(jí)面的遮蔽膜邊緣的紙膠帶（4302型）換成4185型分色膠帶，避免紙膠帶黏貼在鈑金上造成膠印，同時(shí)節(jié)約了處理膠?。ň凭猎嚕┑淖鳂I(yè)時(shí)間。

（3） 縮孔問題：遮蔽邊緣部位易出現(xiàn)縮孔。

對(duì)策：下遮蔽后采用酒精擦拭，縮孔問題得以解決。

（4） 外觀一致性問題：新編車頂套色及D柱套色機(jī)器人軌跡，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)噴涂，保證車身外觀質(zhì)量及外觀一致性。乘用車頂部機(jī)器人噴涂軌跡示意圖見圖5。

3 實(shí)際應(yīng)用情況

兩種雙色車涂裝工藝對(duì)比表見表4。

4 結(jié)語

據(jù)調(diào)研了解，目前車頂套色工藝在國內(nèi)主要分為2類，一類是以東風(fēng)日產(chǎn)、東南汽車等主流主機(jī)廠為代表的主流雙色車生產(chǎn)工藝，即二次回線套色工藝，另一類是以廣汽為代表的離線噴涂工藝。

對(duì)于離線噴涂工藝，其成本、投資與一次過線工藝基本一致，但因受限于離線噴涂室的數(shù)量（1個(gè)），單次操作時(shí)間約為8 min，其生產(chǎn)節(jié)拍約為4臺(tái)/h，極大地限制了產(chǎn)能。

雙色乘用車涂裝新工藝?yán)米陨淼木€體規(guī)劃優(yōu)勢，車頂套色采用目前國內(nèi)先進(jìn)的一次過線工藝，相比回線套色工藝，生產(chǎn)節(jié)拍提升了1倍，解決了產(chǎn)能瓶頸，涂裝料料成本降低約50%，解決了分色線臺(tái)階問題。