塑料件涂裝臟點(diǎn)影響因素及控制

于妍，李慧芬，叢蓮蓮

（一汽-大眾汽車有限公司，吉林 長春 130011）

臟點(diǎn)缺陷是影響涂裝合格率的最重要的因素之一，對(duì)于噴涂臟點(diǎn)的控制往往體現(xiàn)了一個(gè)噴涂車間技術(shù)人員能力的高低和管理能力的強(qiáng)弱。噴涂臟點(diǎn)控制得當(dāng)會(huì)顯著提升一次合格率，從而減少后續(xù)打磨、拋光、甚至二次返修，最終提升產(chǎn)品質(zhì)量，并大大降低生產(chǎn)成本。

臟點(diǎn)即產(chǎn)品噴涂后被涂面附著的顆粒狀異物。噴涂環(huán)境潔凈度不夠，環(huán)境中顆粒過多，輸漆系統(tǒng)維護(hù)不當(dāng)漆塊殘留、輸漆過濾系統(tǒng)及送排風(fēng)過濾系統(tǒng)精度不夠，或?yàn)V袋更換不及時(shí)等這些環(huán)境、設(shè)備及管理問題均能導(dǎo)致顆粒產(chǎn)生。

1 涂裝車間的環(huán)境控制

噴涂環(huán)境中顆粒主要來源于噴槍、作業(yè)者、大氣浮游物，產(chǎn)品本身及涂料中色漆結(jié)塊或銀粉聚集等。噴槍濕噴霧產(chǎn)生的顆粒粒徑約10～100μm。作業(yè)者從外部帶入的塵埃或者動(dòng)作中產(chǎn)生的纖維1～100μm，甚至更大。工件及設(shè)備附著的塵埃約1～100μm。

為了得到并保持良好的噴涂環(huán)境噴涂車間必須實(shí)施嚴(yán)格管控。進(jìn)出車間人員嚴(yán)格按要求著裝并進(jìn)行風(fēng)淋除塵。工具進(jìn)入車間使用之前要嚴(yán)格進(jìn)行潛纖維測試。作業(yè)中，減少非工作人員進(jìn)出噴房的頻次。增加清潔噴房的頻次。必要時(shí)在噴房的壁板或機(jī)械手外圍涂抹凡士林，需要注意的是凡士林要涂抹薄并均勻。保持噴房內(nèi)的濕度符合標(biāo)準(zhǔn)。

除了對(duì)顆粒來源進(jìn)行嚴(yán)格管控之外，還要對(duì)涂裝環(huán)境的清潔度進(jìn)行定期測量，噴漆室內(nèi)每天進(jìn)行測量，噴漆室外圍每周測量，其他區(qū)域清潔維護(hù)之后進(jìn)行測量。超高潔凈區(qū)，如：噴漆室內(nèi)，要求塵埃含量不超過158.6萬個(gè)/立方米，高潔凈區(qū)，如噴漆室外圍或調(diào)漆間，塵埃含量不超過352.5萬個(gè)/立方米，潔凈區(qū)，如噴漆前準(zhǔn)備區(qū)，塵埃含量不超過881萬個(gè)/立方米，一般潔凈區(qū)，如烘干室、前處理等設(shè)備區(qū)，塵埃含量不超過2819.6萬個(gè)/立方米，其他區(qū)域，如倉庫、冷氣機(jī)、空調(diào)等設(shè)備區(qū)，塵埃含量不超過4229.4萬個(gè)/立方米。

噴涂車間一定要保證空氣循環(huán)過濾次數(shù)。調(diào)漆間換氣次數(shù)要求15～20次/h，調(diào)漆間10次/h，純水間2次/h，實(shí)驗(yàn)室2次/h，流平室大于等于30次/h，點(diǎn)修補(bǔ)室120次/h，潔凈間15次/h，打磨間15次/h, 噴漆室大于等于300次/h,噴漆準(zhǔn)備室大于等于200次/h。

2 循環(huán)風(fēng)過濾控制

為確保涂裝工藝所需的供風(fēng)清潔度，必須正確選用過濾袋和過濾層。在噴漆室供風(fēng)系統(tǒng)中一般設(shè)有粗過濾（初過濾）和細(xì)過濾，分別采用初效、中效過濾袋。在噴漆室的動(dòng)、靜壓室間和頂棚一般還需設(shè)置過濾袋和無紡布過濾層。

噴涂作業(yè)間頂棚過濾層的材質(zhì)和鋪設(shè)質(zhì)量、無紡布過濾層的質(zhì)量將直接影響氣流的均勻性和涂膜質(zhì)量，鋪設(shè)的厚度要均勻，要夾緊，不應(yīng)有漏縫，選用的無紡布應(yīng)是不起塵型。如果在無紡布過濾層下放置1～2層粘性紗布，更能保證進(jìn)入噴漆室內(nèi)空氣的凈化程度。

在新建安裝噴漆室的過程中應(yīng)注意供風(fēng)系統(tǒng)的清潔度，應(yīng)擦凈后安裝，在冷調(diào)試之前應(yīng)徹底清理擦凈，啟動(dòng)供、排風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間，在正式投產(chǎn)前再安裝過濾袋和過濾層。在噴漆室運(yùn)行中應(yīng)經(jīng)常檢查過濾層（袋）前、后的氣壓差，如果壓差大于額定值，則需要更換或清洗過濾袋（層）。

噴漆室系統(tǒng)設(shè)備中嚴(yán)禁采用含有導(dǎo)致涂膜產(chǎn)生縮孔的材料（如有機(jī)硅酮、油等）及配件。如密封膠、墊圈、密封橡膠條等在選用前必須通過縮孔試驗(yàn)，確認(rèn)不含導(dǎo)致產(chǎn)生縮孔的物質(zhì)才能使用。

只有加強(qiáng)噴漆室的維護(hù)管理，才能確保涂裝質(zhì)量。首先，制定噴漆室的使用操作規(guī)程，培訓(xùn)合格人員才允許操作。保持噴涂工位整潔，定期進(jìn)行清掃。須經(jīng)常檢查床面、水分離器等的工作狀態(tài)及清潔度，還必須定期檢查排風(fēng)機(jī)葉片的清潔度，做到及時(shí)清掃。應(yīng)制定每天、每月、每年噴漆室維修事項(xiàng)，進(jìn)行日、月、年保養(yǎng)。

3 表面清潔處理

表面清潔是除去塑料制件表面的塵埃、顆粒、油分、水分等異物，對(duì)于保證漆面質(zhì)量至關(guān)重要，目前在生產(chǎn)中最有效、最常用的清潔方法是除塵除靜電、前處理除污。

塑料是不良導(dǎo)體，容易產(chǎn)生靜電。在貯存和運(yùn)輸過程吸附灰塵和制品修整下來的碎屑。為了清潔制品表面，可用表面活性劑溶液洗滌，同時(shí)還可以除塵除靜電。對(duì)于批量產(chǎn)品，流水線涂裝，高壓離子風(fēng)除灰塵除靜電是非常常用的有效方法。靜電除塵是氣體除塵的方法的一種。含塵氣體經(jīng)過高壓靜電場時(shí)被電分離，塵粒與負(fù)離子結(jié)合帶上負(fù)電后，趨向陽極表面放電而沉積。在強(qiáng)電場中空氣分子被電離為正離子和電子，電子奔向正極過程中遇到塵粒，使塵粒帶負(fù)電吸附到正極被收集。

目前涂裝前處理除污最常用的去污方法是全自動(dòng)脫脂、預(yù)脫脂、主脫脂、自來水洗、去離子水洗。若要取得良好的脫脂效果必須保證脫脂時(shí)間和機(jī)械強(qiáng)度，保證脫脂溫度和脫脂劑濃度，保證后清洗效果。

3.1 保證脫脂時(shí)間和機(jī)械強(qiáng)度

即確保噴淋的脫脂液和塑料件充分的接觸時(shí)間和壓力，定期檢查噴嘴的噴淋方向，監(jiān)控噴淋壓力是否正常，必要時(shí)對(duì)噴淋壓力異常的噴嘴進(jìn)行拆卸疏通和酸洗（醋酸浸泡）。

3.2 保證脫脂溫度和脫脂劑濃度

塑料件生產(chǎn)線最常用的脫脂劑主要成分為表面活性劑，通過乳化作用將脫模劑分散在水中，適宜的溫度和濃度能夠增加表面活性劑的活性，提高脫脂效果。

3.3 保證后清洗效果

殘留的脫脂劑會(huì)影響涂膜性能，存在質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。需通過純水的沖洗，保證清洗后的滴水電導(dǎo)率＜20μS/cm。

4 二氧化碳清洗工藝

近期一些工廠采用二氧化碳前處理工藝，又稱為干冰前處理。此種方法以干冰為清洗介質(zhì)，當(dāng)高壓液態(tài)的二氧化碳被噴出時(shí)，由于二氧化碳常溫常壓下呈氣態(tài)的物理性質(zhì)，液態(tài)的二氧化碳會(huì)迅速膨脹成氣態(tài)，過程中會(huì)大量吸收周圍熱量，部分二氧化碳變成固態(tài)干冰，混合著高速氣流同時(shí)被噴出。干冰雪氣流因?yàn)樗俣容^高而具有一定的清洗效果。干冰雪在撞擊受壓之后會(huì)暫時(shí)呈液態(tài)而具備一定溶劑效果加強(qiáng)清洗作用。

在塑料件涂裝中應(yīng)用二氧化碳清洗工藝有非常多的優(yōu)勢。整個(gè)清洗過程被大大簡化，只需二氧化碳清洗這一個(gè)工序。以干冰作為清洗介質(zhì)，代替了之前傳統(tǒng)工藝?yán)锸褂玫幕瘜W(xué)品和水，清洗完成之后，干冰變成氣體，不會(huì)產(chǎn)生任何多余污物，只需將被清洗掉的污物處理好就行。同時(shí)簡化了生產(chǎn)設(shè)備，不需要額外的水分烘干等設(shè)備，也使得設(shè)備所占面積大大減少。

5 PDCS分析

除了對(duì)污染源進(jìn)行控制之外，生產(chǎn)廠還要掌握有效的臟點(diǎn)分析方法，科學(xué)細(xì)致的對(duì)臟點(diǎn)進(jìn)行分類分析，鎖定污染源從而從根本上快速有效地消除臟點(diǎn)缺陷。目前各生產(chǎn)廠最常用的臟點(diǎn)分析方法即PDCS分析。PDCS（Paint Defect Control System），即油漆缺陷控制體系。目前國內(nèi)有多家公司可以進(jìn)行PDCS專業(yè)分析，整車廠或者具備一定實(shí)力的零部件供應(yīng)商會(huì)采取外委方式，聘請(qǐng)專業(yè)清理公司進(jìn)行PDCS臟點(diǎn)分析。

PDCS主要工作內(nèi)容：

（1）在涂裝過程中關(guān)鍵控制工位對(duì)產(chǎn)品缺陷進(jìn)行采樣和識(shí)別，對(duì)產(chǎn)品外表面灰粒進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，缺陷分析員在涂裝過程中所有區(qū)域進(jìn)行工作。

（2）根據(jù)每日對(duì)產(chǎn)品外表面灰粒統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)和缺陷采樣的分析結(jié)果，以SPC統(tǒng)計(jì)過程控制為指導(dǎo)做出數(shù)據(jù)曲線圖，并以日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)的形式展示在PDCS目視板，使涂裝車間的生產(chǎn)、技術(shù)、管理人員及清潔管理人員能理解，并以報(bào)告作為依據(jù)制定集中清潔計(jì)劃。

（3）針對(duì)最大缺陷制定出的對(duì)策進(jìn)行跟蹤分析。在跟蹤過程中如發(fā)現(xiàn)異常的情況及時(shí)做出更改，確保最終減少和控制缺陷的產(chǎn)生。

（4）建立并維護(hù)油漆缺陷樣本庫、涂裝車間材料樣本庫和相關(guān)的數(shù)據(jù)庫。對(duì)缺陷樣本及材料樣本按工藝流程和材料使用崗位進(jìn)行分類擺放，為今后的工作中提供有價(jià)值的參考。

6 結(jié)語

從環(huán)境控制、過濾系統(tǒng)控制、前處理等對(duì)涂裝車間進(jìn)行細(xì)致有效的管理，并結(jié)合以PDCS科學(xué)的對(duì)臟點(diǎn)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，以優(yōu)化涂裝質(zhì)量，提升合格率。

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