消除汽車車身中涂層顆粒缺陷的若干方法

牛新時(shí)

（鄭州日產(chǎn)汽車有限公司，河南 鄭州 451450）

消除汽車車身中涂層顆粒缺陷的若干方法

牛新時(shí)

（鄭州日產(chǎn)汽車有限公司，河南 鄭州 451450）

總結(jié)了工作人員、升降臺升降速率、輸送管路、中涂烘干爐、中涂漆內(nèi)高沸點(diǎn)溶劑、電泳涂層研磨工具、臺車等因素對中涂層顆粒缺陷的影響。明確了導(dǎo)致顆粒缺陷的主要原因是烘干爐出現(xiàn)焊縫縫隙以及臺車被污染。給出了相應(yīng)的解決措施，有效地降低了顆粒缺陷的發(fā)生。

車身；涂裝；中涂層；顆粒缺陷；對策

Author’s address:Zhengzhou Nissan Motor Co., Ltd., Zhengzhou 451450, China

某公司汽車車身涂裝一車間在生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)中涂層漆膜的顆粒缺陷較多，這不僅極大地增加了后續(xù)研磨工序的工作量，而且缺陷點(diǎn)經(jīng)常遺留到面漆涂層(見圖1)，給該車間的一次合格率帶來很大影響，造成生產(chǎn)效率低下，成本增多。為系統(tǒng)地查找中涂層產(chǎn)生顆粒缺陷的原因，采用魚刺圖從人、機(jī)、料、法、環(huán)各方面進(jìn)行了調(diào)查和分析，并制定了消除顆粒缺陷的方法，以供同行參考。

圖1 車身引擎蓋部位的中涂研磨痕跡Figure 1 Grinding marks on the engine hood of car body

1 中涂層顆粒缺陷產(chǎn)生的原因分析及消除方法

車身中涂涂裝相關(guān)的工藝流程為：車身前處理→電泳→電泳烘干→電泳研磨→涂膠、防石擊涂層→鋪放阻尼隔熱墊→中涂噴涂→中涂烘干→中涂研磨→面漆噴涂→面漆烘干→精飾→檢驗(yàn)→轉(zhuǎn)總裝車間。

列出的魚刺圖如圖2所示。下面對其進(jìn)行詳細(xì)分析。

圖2 中涂層顆粒缺陷原因魚刺分析圖Figure 2 Fishbone analysis chart of particle defect in midcoat

1. 1 人──涂裝線體作業(yè)人員的影響

通過觀察電泳研磨及擦凈、吹氣工位上人員作業(yè)，發(fā)現(xiàn)存在對研磨邊角擦拭不良和人員工作不細(xì)致的問題，導(dǎo)致車身表面攜帶了不同工序產(chǎn)生的多種類型的顆粒，如電泳漆膜中的顆粒、電泳研磨后遺留的粉塵、落塵等，它們的顯微照片如圖3所示。可對相關(guān)工作人員進(jìn)行宣講，要求其嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)書的內(nèi)容進(jìn)行作業(yè)，以減少此類顆粒進(jìn)入下道中涂涂裝工序。

圖3 中涂前工序帶入顆粒的顯微照片F(xiàn)igure 3 Micrographs of particles brought by processes before midcoat painting

1. 2 機(jī)──涂裝線體機(jī)器設(shè)備的影響

1. 2. 1 電泳研磨升降臺

如電泳研磨用升降臺的升降速率慢，在尚未升降到位時(shí)，電泳研磨流水線體的車身就已到達(dá)下一個(gè)工位，使得作業(yè)人員來不及研磨、擦凈電泳顆粒和研磨粉塵，不僅不能滿足電泳研磨線體的生產(chǎn)節(jié)拍，而且顆粒流入中涂形成漆膜缺陷。

根據(jù)實(shí)際節(jié)拍需求調(diào)整了升降臺，將升降時(shí)間由原來的45 s縮短到15 s，保證了作業(yè)人員有充足的時(shí)間進(jìn)行電泳研磨作業(yè)，從而減少由此帶來的中涂顆粒。

1. 2. 2 中涂涂料的輸送管路

分別取了等量的中涂桶裝原漆以及在輸送管路中的中涂工作漆液，過濾后進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)輸送管路中的漆液含有顆粒，這些顆粒只可能來自涂料輸送管路。原因在于涂料泵的壓縮比偏低，造成管路內(nèi)涂料的流動速率偏慢，中涂漆長時(shí)間循環(huán)運(yùn)行后在管路內(nèi)沉淀，形成了顆粒。解決方法是用清洗溶劑清洗涂料管路，然后重新投入中涂漆。再增大涂料泵的壓縮比，從而提高輸送管路內(nèi)涂料的流速以減少沉淀。

1. 2. 3 中涂烘干爐室體

經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查，發(fā)現(xiàn)中涂烘干爐升溫段的爐壁局部存在焊縫縫隙(見圖4)，烘干爐地面鋼板局部翹起，使得烘干爐室體內(nèi)的部分粉塵沒有經(jīng)過濾棉過濾，直接通過縫隙落到尚未干燥的漆膜表面，污染了車身，形成顆粒、纖維等缺陷(如圖5所示)，這是主要因素之一。

圖4 中涂烘干爐的爐壁存在焊縫縫隙Figure 4 Cracks on weld seam on the wall of midcoat furnace

圖5 中涂烘干爐帶來的顆粒的顯微照片F(xiàn)igure 5 Micrographs of particles brought by midcoat furnace

為了解決烘干爐爐壁局部存在焊縫縫隙的問題，一開始是用鋁箔膠帶粘貼縫隙進(jìn)行密封。但在平均140 °C高溫的工作條件下，鋁箔膠帶經(jīng)過48 h就失效脫落了。之后對縫隙進(jìn)行補(bǔ)焊，把翹起的鋼板壓平，杜絕了這類顆粒缺陷的產(chǎn)生。

1. 3 料──中涂涂料的影響

所用中涂涂料內(nèi)高沸點(diǎn)溶劑的含量比較高，涂裝后濕膜中溶劑的揮發(fā)速率慢，車身局部地方容易發(fā)生流掛，加大了中涂研磨的作業(yè)量。為避免這種情況發(fā)生，漆膜厚度只能保持在工藝要求膜厚標(biāo)準(zhǔn)的下限。然而膜厚偏薄容易使中涂層中的顆粒顯現(xiàn)出來。

針對該問題，結(jié)合涂料廠家的分析，將涂料所含高沸點(diǎn)溶劑的含量降低50%以加快揮發(fā)速率。高沸點(diǎn)溶劑含量減少后，即使中涂膜厚達(dá)到工藝標(biāo)準(zhǔn)的上限也不易發(fā)生流掛，為提升膜厚遮蓋部分中涂顆粒缺陷創(chuàng)造了有利條件。改善后，減少了顆粒缺陷，同時(shí)提高了車身中涂膜厚。

1. 4 法──電泳研磨作業(yè)方法的影響

以前電泳研磨所用干研磨砂紙(見圖6a)產(chǎn)生的研磨粉塵多，流入后道中涂工序的粉塵也就多。因此采用研磨砂網(wǎng)與發(fā)泡海綿配合(見圖6b)，不僅研磨速率快，而且粉塵被集聚、吸附到潮濕的海綿上，不易遺漏粉塵，車身表面顆粒明顯減少了。

圖6 電泳涂層研磨使用工具改善前后的照片F(xiàn)igure 6 Photos showing the electrophoretic coating before and after improvement of grinding tool

1. 5 環(huán)──涂裝線體作業(yè)環(huán)境的影響

1. 5. 1 涂裝用臺車

從電泳研磨工序至中涂噴涂、中涂烘干工序，再至轉(zhuǎn)運(yùn)總裝，均要使用裝載、輸送車身的臺車，并且是循環(huán)使用。臺車如果不作清掃，就會攜帶大量霧漆顆粒，反復(fù)進(jìn)出烘干爐，在熱風(fēng)的吹拂下污染車身漆膜，這也是造成顆粒缺陷的主要因素之一。因此將涂裝用臺車納入清掃管理范圍，定期用高壓清洗機(jī)清掃臺車，標(biāo)準(zhǔn)為經(jīng)過清掃后臺車露出金屬本色，清掃數(shù)量要求5個(gè)臺車/天。臺車清掃前后的狀態(tài)如圖7所示?？梢娦Ч苊黠@，消除了涂裝過程中一個(gè)主要的顆粒污染源。

圖7 臺車清掃前后的照片F(xiàn)igure 7 Photos showing skid conveyor before and after cleaning

1. 5. 2 調(diào)漆間的其他影響因素

調(diào)漆間的氣壓為負(fù)，外界的灰塵會被源源不斷地吸入其中，最終會有部分灰塵混入涂料，造成顆粒。將調(diào)漆間氣壓由微負(fù)壓調(diào)整為微正壓可從根本上解決此問題。而在運(yùn)輸、存放過程中，涂料桶的外表面不可避免地附著了灰塵，若不作處理直接搬入調(diào)漆間，會帶來大量顆粒。因此在將涂料桶搬進(jìn)調(diào)漆間前需擦凈、吹去桶外壁的灰塵，并將此項(xiàng)作業(yè)納入標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)書。

2 結(jié)語

在涂裝一車間采取上述方法后，對中涂涂裝的車身漆膜缺陷進(jìn)行跟蹤統(tǒng)計(jì)，中涂顆粒數(shù)降低率達(dá)到58%，減少了后道涂裝工序的工作量，提高了車身面漆涂裝的一次合格率和涂裝生產(chǎn)的效率，降低了成本。

今后的目標(biāo)是依靠涂裝技術(shù)進(jìn)步，優(yōu)化涂裝工藝，提高涂裝生產(chǎn)及設(shè)備等方面的管理水平，力爭從顆粒產(chǎn)生的源頭抓起，實(shí)現(xiàn)無顆粒化涂裝[1]。

[1] 王錫春, 李文剛. 創(chuàng)建零涂裝缺陷的汽車涂裝線──開展無顆?；?廢止打磨作業(yè))活動[C] // 中國汽車工程學(xué)會涂裝技術(shù)分會. 中國汽車工程學(xué)會涂裝技術(shù)分會成立大會暨第一屆汽車涂裝技術(shù)交流會論文集. [出版地不詳: 出版者不詳], 2009: 327-328.

[ 編輯：杜娟娟 ]

Several methods to eliminate particle defect in midcoat of car body //

NIU Xin-shi

The effects of worker, lifting speed of lifting platform, delivery line, midcoat furnace, high-boiling-point solvent in midcoat, grinding tool for electrophoretic coating and skid conveyor on particle defects in midcoat of car body were summarized. The causes for particle defects mainly includes cracking on weld seam of the furnace and contamination of skid conveyor. Some countermeasures were given, effectively reducing the appearance of particle defects.

car body; painting; midcoat; particle defect; countermeasure

TQ639.8

B

1004 – 227X (2017) 10 – 0538 – 04

10.19289/j.1004-227x.2017.10.008

2016–08–06

2016–12–04

牛新時(shí)（1968–），男，河南寶豐人，本科，工程師，主要研究方向?yàn)槠囃垦b工藝。

作者聯(lián)系方式：(E-mail) nissannxs@yeah.net。