傳統(tǒng)汽車水性漆工藝應(yīng)用質(zhì)量控制淺談

何智卿，操展輝

(1 一汽-大眾汽車有限公司佛山分公司，廣東　佛山　528237；2 艾仕得涂料系統(tǒng)(上海)有限公司，上?！?01108)

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生產(chǎn)技術(shù)

傳統(tǒng)汽車水性漆工藝應(yīng)用質(zhì)量控制淺談

何智卿1，操展輝2

(1 一汽-大眾汽車有限公司佛山分公司，廣東佛山528237；2 艾仕得涂料系統(tǒng)(上海)有限公司，上海201108)

傳統(tǒng)汽車水性漆工藝是溶劑型工藝向水性工藝轉(zhuǎn)型的起步工藝，是目前新型水性汽車涂裝工藝發(fā)展的基礎(chǔ)，無論在其涂料配方開發(fā)及現(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)用條件控制等方面，都是具有一定的參考和指導(dǎo)價(jià)值, 而且此工藝還可以滿足越來越高的環(huán)保要求。本文將根據(jù)作者多年的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)從材料控制/現(xiàn)場(chǎng)施工條件控制等多方面系統(tǒng)括析傳統(tǒng)汽車水性漆工藝應(yīng)用質(zhì)量控制的關(guān)鍵因素。

傳統(tǒng)水性工藝；質(zhì)量控制

Key works: traditional waterborne process; quality control

隨著汽車市場(chǎng)需求量的不斷增大，越來越高的環(huán)保要求，汽車廠商之間越來越激烈的競(jìng)爭(zhēng)，為了滿足環(huán)保需求，減少生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境的污染和破壞[1-2]，汽車廠商在尋求高環(huán)保、低成本途徑的同時(shí)對(duì)質(zhì)量的要求卻沒有松懈。特別是隨著現(xiàn)代人們審美觀的不斷提高，對(duì)外表的質(zhì)量顯得異常重視，因此，良好的涂裝品質(zhì)在目前來說是非常必要的。如何得到一個(gè)高品質(zhì)的涂裝產(chǎn)品，下面我們就以典型的傳統(tǒng)水性涂裝為例，具體介紹一下涂裝過程中對(duì)品質(zhì)的控制。

1　質(zhì)量控制因素

1.1油漆材料的入口檢測(cè)

(1) 為了盡可能地避免新顏色涂料自身存在的缺陷，在涂料試線前期我們需要對(duì)以下主要狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)：

①新顏色各項(xiàng)性能測(cè)試報(bào)告；

②新顏色實(shí)驗(yàn)室模擬程序掛板外觀、顏色數(shù)據(jù)；

③重涂后的各項(xiàng)指標(biāo)；

④手工噴板外觀目視評(píng)估。

以上是基于新材料的投產(chǎn)準(zhǔn)備工作，而對(duì)于新批次材料的入口檢測(cè)項(xiàng)目一般參考檢測(cè)報(bào)告。

1.2調(diào)漆間設(shè)備及工藝要求

1.2.1輸調(diào)漆循環(huán)系統(tǒng)

(1)由于水性漆粘度及顏色受剪切力影響變化較大，要求使用低剪切力的設(shè)備消除對(duì)涂料特性的影響；回壓應(yīng)使用低剪切的回壓閥，循環(huán)泵盡量保持低頻次運(yùn)行，以降低涂料在管路中的循環(huán)速率；

(2)涂料供給壓力需要保持穩(wěn)定運(yùn)行，以保證噴涂設(shè)備的正常噴涂，如圖1所示。

圖1　油漆壓力控制

(3)需要穩(wěn)定的管路溫控條件，一方面保證涂料正常的施工溫度，另一方面與環(huán)境溫度產(chǎn)生一定的溫差，在缸壁內(nèi)可形成冷凝水避免缸壁上涂料的干結(jié)。

1.2.2材料粘度

對(duì)于涂料自身的工藝參數(shù)來說，粘度是一個(gè)至關(guān)重要的條件，可是水性漆的施工粘度范圍較寬，一般情況下，由粘度問題產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷較少，但是涂料在輸調(diào)漆循環(huán)系統(tǒng)里面長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)與攪拌且得不到更新對(duì)涂料的質(zhì)量有很大影響，必須進(jìn)行監(jiān)控。

1.3噴漆室工藝控制[3]

1.3.1噴漆室溫濕度

水性涂料里面主要是水，含水量超過60%[4]，由于含水量高，溫濕度控制在噴房?jī)?nèi)相當(dāng)重要。以歐美涂料為例，溫濕度施工窗口如圖2所示。

圖2　水性漆施工條件

在溫度一定的情況下，濕度越高對(duì)涂膜外觀是有利的；溫度越低越有利，當(dāng)然必須保證不產(chǎn)生流掛褶皺的前提下。如圖3所示。

圖3　溫濕度-外觀參照?qǐng)D

另外，噴房的溫濕度還會(huì)受到外界溫濕度的影響，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，同樣的溫濕度下，旱季和雨季的涂膜外觀會(huì)有著完全不同的表現(xiàn)，為了保持外觀的平穩(wěn)性，溫濕度控制一般保持在窗口中間區(qū)域波動(dòng)。

1.3.2噴涂方式

水性漆水分含量高，流平性相對(duì)較差，在機(jī)器人噴涂工藝上應(yīng)盡量選擇一站式噴涂，以保證良好的流平狀態(tài)，一般來說，實(shí)色漆或色相易控的顏色可以采用。

1.3.3閃干時(shí)間

水性中涂漆在進(jìn)入烘房之前需要保證足夠的閃干時(shí)間，以防止漆膜弊病如針孔、氣泡等缺陷的產(chǎn)生，同時(shí)可以增加漆膜的外觀平整度。一般涂膜閃干時(shí)間控制在5 min以上，具體視生產(chǎn)節(jié)拍而定。水性中涂或是清漆在濕膜狀態(tài)下閃干時(shí)間可以說是越長(zhǎng)越好，但水性色漆濕膜狀態(tài)不宜保持較長(zhǎng)時(shí)間，對(duì)于部分金屬漆來說長(zhǎng)時(shí)間的濕膜狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致漆膜失光，一般逗留時(shí)間不宜超過5 min。另外，由于噴涂機(jī)器人故障導(dǎo)致的噴涂中斷，再次續(xù)噴時(shí)的時(shí)間間隔不宜超過2 min，否則2次噴涂的漆膜會(huì)由于干濕度差異產(chǎn)生桔皮，清漆同樣有類似的要求。因此，保持噴房運(yùn)行流暢是非常必要的。

1.3.4車身溫度

水性色漆噴涂前不僅對(duì)環(huán)境溫度有要求對(duì)中涂車體的溫度同樣有要求，中涂車體在進(jìn)入噴房前，自身溫度不宜高于室體溫度，過高會(huì)導(dǎo)致色漆漆膜偏干不利于桔皮，過低會(huì)導(dǎo)致漆膜流掛等弊病。因此，需要對(duì)中涂冷卻、中涂打磨及面漆前準(zhǔn)備區(qū)域的溫度進(jìn)行適當(dāng)控制，一般車身溫度控制低于30 ℃。

1.4烘房工藝控制[5]

1.4.1中涂烘房工藝控制

水性涂料水分揮發(fā)速率較慢，對(duì)其直接高溫烘烤會(huì)導(dǎo)致針孔、氣泡等弊病，因此需要進(jìn)行低溫預(yù)烘烤，之后才能進(jìn)行高溫烘烤。烘烤溫度理論曲線參考如圖 4所示。

圖4　水性中涂烘烤溫度曲線

如圖4所示，傳統(tǒng)水性中涂漆要求在80 ℃溫度下保持5 min左右，使涂料內(nèi)部水分基本蒸發(fā)出來，再升至高溫狀態(tài)下烘烤。具體烘烤窗口參考如圖5所示。

圖5　水性中涂烘烤窗口

1.4.2色漆烘房工藝要求

水性色漆在噴涂清漆之前需要一定的表面干濕度,漆膜過濕會(huì)導(dǎo)致針孔或大桔皮等缺陷，過干會(huì)導(dǎo)致小桔皮嚴(yán)重。一般情況下，色漆涂膜脫水率保持在90%左右(以歐美涂料系統(tǒng)為例)，具體顏色要求略有差異。一般色漆預(yù)烘干工藝溫度保持在60～90 ℃之間，濕度控制在6～8 g/kg之間。色漆預(yù)烘干施工窗口參考如圖6所示。

圖6　色漆預(yù)烘干工藝窗口

1.5色漆涂膜固體份對(duì)外觀的影響

濕膜固體份在90%以上可以達(dá)到很好的外觀結(jié)果。如圖7所示。

圖7　涂膜固體份對(duì)外觀的影響

另外，閃干烘房出口強(qiáng)冷區(qū)域需將車體溫度降至30 ℃以下，以免影響清漆在其表面的流平導(dǎo)致外觀下降。涂裝過程中對(duì)污染源的控制是必不可少的，主要體現(xiàn)的環(huán)節(jié)：打磨點(diǎn)處理、車體內(nèi)外表面干潔度、室體潔凈度以及對(duì)各種應(yīng)用材料的檢測(cè)。

2　結(jié)　論

綜上所述，傳統(tǒng)水性漆在施工過程中的質(zhì)量控制，除了對(duì)涂料自身的要求，更重要的還是對(duì)工藝參數(shù)設(shè)定、設(shè)備運(yùn)行能力以及人工操作技能的考驗(yàn)。好的過程會(huì)有好的結(jié)果，它在降低人員工作強(qiáng)度的同時(shí)，更大幅降低了生產(chǎn)成本。因此，涂裝過程的質(zhì)量控制成了各大車廠涂裝車間的核心目標(biāo)，解決質(zhì)量就是解決一切。

[1]馬力,竇徳玉.環(huán)保性汽車涂料的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀[J].天津汽車, 2008(3):50-52.

[2]楊晉.水性化涂裝工藝在國(guó)內(nèi)汽車涂裝中的應(yīng)用和發(fā)展[J].科技信息, 2010(34):368-368.

[3]周杰,陳慕祖.水性漆在中國(guó)汽車涂裝線的應(yīng)用及展望[J].上海涂料,2007,45(3):4-8.

[4]李自松.汽車用水性漆技術(shù)簡(jiǎn)介[J].上海涂料,2006,44(1):15-18.

[5]王浩,路慧喜,等.水性漆在汽車車身涂裝上的應(yīng)用[J].涂料工業(yè),2010,40(4):33-36.

Application Quality Control of Traditional Waterborne Auto Painting Process

HE Zhi-qing, CAO Zhan-hui

(1 Foshan Branch, FAW-VOLKSWAGEN AUTOMOTIVE Co., Ltd., Guangdong Foshan 528237;2AxaltaCoatingSystems,Shanghai201108,China)

Traditional waterborne auto painting process is the starting process that change from solventborne process to waterborne process, it is the foundation of forward waterborne auto painting process development, whatever from painting formula or application, it is significant. According to the experience of Authors, the main quality control points for traditional waterborne auto painting process from material control and application control were summarized.

何智卿(1988-)，男，助理工程師，主要從事汽車涂料施工應(yīng)用。

TQ639

A

1001-9677(2016)016-0178-03