淺談PVC 底涂膠膠霧的解決措施

趙玉興，李 剛，霍 鵬

（長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北保定 071000）

0 引言

隨著日產(chǎn)精益6S（Simple 簡、Slim 窄、Small 小、Short 短、Smooth 順、Smart 智慧）理念的推行，大多數(shù)新工廠的建設都秉持小產(chǎn)能投入、大班制生產(chǎn)、減少一次投資、集約用地的原則。涂裝線也進行了相關的改進，為了節(jié)約空間，將PVC 底涂線的輸送吊具由“門形”改為“托盤”形式，從而將空間上壓縮在7 m以內(nèi)。但是新線在使用過程中發(fā)生了整車膠霧的問題，通過采取一系列的整改措施，最終膠霧問題得以解決，下面針對PVC 膠霧的產(chǎn)生機理及解決措施進行詳細闡述。

1 PVC 底涂膠介紹

PVC 底涂膠主要噴涂在汽車輪胎罩下表面、車底板下表面、下縱梁、皮卡貨廂的底板等部位，這些部位很容易受到飛石的擊打，而PVC膠能夠充分吸收飛石的能量，且具有耐磨的優(yōu)良性能，可以起到保護電泳漆膜的作用，進而提高整車的防腐性能。PVC 底涂膠的噴涂厚度跟膠體材料本身的性能有關，一般噴涂厚度在500～2000 mm 之間?？紤]到PVC 膠還具有隔音降噪的效果，輪胎罩噴涂厚度會接近范圍的上限，車底板下表面的噴涂厚度會靠近范圍的下限，而針對總裝件的遮蓋部位可酌情考慮取消PVC 膠的噴涂，既可以減少膠的用量，同時也可以起到減重的作用。

2 PVC 膠霧的背景

重慶新工廠PVC 底涂線輸送首次使用“輸送托盤”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“門形吊具”，車身經(jīng)過PVC 底涂線通過烤房后，在ED 打磨線用檢驗手套檢驗車身時發(fā)現(xiàn)車身外表面存在大量的顆粒物，顆粒物直徑非常小，目視不可見，需要ED 打磨線操作人員進行整車拉毛處理，否則會影響最終車身的外觀，也嚴重影響生產(chǎn)的可動率。通過用鋁箔紙包裹車身的方式，逐工位進行排查，最終驗證出顆粒物為PVC 底涂膠膠霧。

3 導致PVC 底涂膠膠霧的原因

原因1，重慶PVC室體送風系統(tǒng)為45°設計（圖1），與其它項目（圖2）相比僅有45°送風，缺少90°送風（圖1 中②所示位置為90°送風口），這會導致送風①吹到四門外板③后風受車門反彈力作用，吹到地板④上，且UBC 室體地板設計為板式而并非格柵式，風會繼續(xù)向兩側(cè)墻壁⑤反彈，由于缺少90°送風系統(tǒng)，反彈至墻壁區(qū)域的膠霧無法被壓下去而被風帶動著飄浮在室體中，送風口①處連續(xù)送風，將彌漫在室體中的膠霧吹到車身外板上。這樣的送風設計及送風口與車身的位置，導致風在室體中打轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的膠霧會粘附在車身表面。

原因2，PVC 室體排風系統(tǒng)設計在室體下方，距離UBC 室體底部非常遠，如圖1 中⑥所示，且排風口功率較小，室體下方為大環(huán)境，對UBC 機器人室體的排風效果幾乎失效，無法起到排出膠霧的作用。

圖1 新工廠PVC 室體圖示Figure 1 Diagram of the new factory PVC room

原因3，此生產(chǎn)線為皮卡生產(chǎn)線，單排與雙排共線，每個托盤上共12 條腿，單側(cè)6 條支腿，同時貨廂裙邊距離貨廂底板（需噴涂PVC 底涂膠的部位）的距離達到507 mm，如圖3 所示，噴涂機器人手臂運動軌跡嚴重受限，此車型貨廂噴涂槍距最遠達到了700 mm，一般噴涂槍距為150～200 mm，槍距越遠，產(chǎn)生的膠霧越多。

圖2 其它項目室體圖示Figure 2 Other project room diagram

圖3 貨廂噴涂距離圖示Figure 3 Schematic diagram of spray distance of cargo compartment

4 整改措施

措施1，為了避免送風過程中形成打轉(zhuǎn)現(xiàn)象，在托盤軌道兩側(cè)增加倒流板，如圖4 所示，起到倒流作用，同時將UBC 室體地板由板式改為格柵式，避免膠霧回彈至車身上，直接將其吹到室體下部的大環(huán)境中，被排風機排走。

措施2，增加UBC 室體送、排風。

（1）在室體頂部增加送風系統(tǒng)，如圖5 所示，將彌漫在室體中的膠霧壓制下去，風速3.0～3.2 m/s，否則起不到好的壓制膠霧效果；

（2）在室體兩側(cè)增加大功率排風裝置，如圖6所示（大風管，排風效果極佳），可以將彌漫在室體中的膠霧抽出，風口風速5 m/s。

圖4 增加導流板前后Figure 4 Before and after increasing the deflector

圖5 增加頂部送風口Figure 5 Increase the top air supply outlet

圖6 兩側(cè)增加排風機Figure 6 Add exhaust fan on both sides

措施3，封堵其它工位排風口，提高UBC 室體的排風速率。PVC 室體下側(cè)一共有6 個排風口，UBC 室體2 個排風口，預留工位2 個排風口，找補工位2 個排風口，將預留工位及找補工位的排風口進行封堵，從而提高UBC 室體下側(cè)的排風速率，風速由2.5 m/s 增大到4.0 m/s，進而增大膠霧的排出速率。

通過采取上述3 個措施后，皮卡駕駛室位置的膠霧問題得到解決，貨廂位置的膠霧也減少50%左右，但貨廂區(qū)域仍然有膠霧，仍需要ED 打磨人員進行拉毛處理。

措施4，優(yōu)化貨廂部位PVC 底涂膠噴涂機器人的仿形軌跡。

UBC 機器人仿形示教時受托盤支腿影響（單側(cè)6個，貨箱區(qū)域撬腿高度為64 cm，寬度50 cm）導致機器人噴涂槍距較遠，最大槍距為700 mm，無氣噴槍槍嘴型號使用635，使用65%刷子（出口壓力9.75 MPa）。為保證膜厚滿足工藝要求（500～1000 mm），在700 mm槍距下必須噴涂5 道。槍距遠、壓力大、噴涂次數(shù)多、扇面反復煽動等因素造成機器人在噴涂貨箱區(qū)域時產(chǎn)生大量膠霧。

通過重新示教機器人噴涂仿形：將噴涂槍距拉近，控制在300～400 mm，如圖7 所示，噴涂次數(shù)由5 道減少為1 道。與之前的仿形相比，機器人手臂與托盤支腿距離變近，在20 mm 左右（注：仿形時機器人手臂須保證與支腿留有一定距離，機運精度要求前后5 mm，左右3 mm。車身精度前后2 mm，左右1.5 mm，在機運精度及車身精度的最大誤差下，保證生產(chǎn)時不會發(fā)生碰撞）。通過優(yōu)化貨箱區(qū)域機器人噴涂仿形軌跡，噴涂槍距及噴涂道數(shù)大大降低，有效減少了膠霧的產(chǎn)生。

圖7 機器人仿形調(diào)整圖示Figure 7 Robot profile adjustment diagram

采取上述措施后，膠霧問題主要集中在貨箱外板區(qū)域。利用磁帶條驗證貨箱四周風向的方法進行問題排查，噴涂時觀察磁帶條漂浮方向為向車外板方向飄動。由于貨箱噴涂面低于輪罩外板，機器人噴涂時，少量的膠霧依然通過輪罩飄散到外板及室體空氣中。

措施5，增加輪罩遮蔽+軟簾。

圖8 輪罩遮蔽示意圖Figure 8 Schematic diagram of wheel cover covering

在貨箱輪罩處增加遮蔽板，遮擋噴涂貨箱時產(chǎn)生的膠霧，防止膠霧外飄。為最大化地起到遮蔽效果，可在遮蔽板上增加軟簾，同時還可避免遮蔽與噴涂機器人干涉，如圖8 所示。

通過增加室體送排風、導流板、遮蔽板以及優(yōu)化機器人仿形軌跡，UBC 噴涂膠霧問題得到了明顯改善。但由于UBC 機器人噴涂使用高壓無氣噴槍，防護膠通過9～12 MPa的高壓力才能達到霧化及扇幅要求，噴涂后霧化的膠粒會在室體中飄浮，在連續(xù)生產(chǎn)過程中室體中的膠霧會越積越多，送排風不可能將所有的膠霧完全排出。所以即使對室體結(jié)構(gòu)及機器人仿形進行了優(yōu)化、改造，膠霧問題得到了大大的改善，但在車身貨箱位置依然存在不可避免的輕微膠霧。經(jīng)過跟蹤ED 打磨作業(yè)驗證，在ED 打磨吹擦凈工位用無紡布擦拭車身時，在打磨出口已不存在膠霧顆粒，在面涂入口吹擦凈工位會對車身進行酒精擦拭，終檢確認車身狀態(tài)，整車外觀無問題。整改后的狀態(tài)不會額外增加人工打磨作業(yè)，能夠保證車身外觀品質(zhì)。

5 結(jié)語

“變則生，不變則亡”，汽車行業(yè)也是如此，如何通過創(chuàng)新在行業(yè)的浪潮中脫穎而出，是大家一直在討論的話題。通過此次涂裝車間PVC 底涂線輸送形式的改變，也暴露出了一些以往未發(fā)生過的問題，希望通過以上介紹能夠給同行們提供一些借鑒。