淺談汽車涂裝的顆粒來源與防控

李明佩

上汽通用五菱汽車股份有限公司制造部 廣西柳州市 545007

1 引言

汽車涂裝是汽車生產(chǎn)制造的四大工藝之一，主要是給汽車車身涂上不同需求的涂層，從而實現(xiàn)汽車車身的防腐性、裝飾性和標(biāo)識性的功能，隨著人們對汽車需求的不斷增加，汽車的生產(chǎn)廠家和品牌也在不斷增加，市場競爭進入白熱化，用戶對汽車涂層表面質(zhì)量的要求也就不斷的提升。因此，對待涂層表面顆粒的容忍度也就越來越小，這就給所有汽車涂裝車間的質(zhì)量管理水平提出了更高的要求，如何能有效的防控顆粒已成為汽車涂裝生產(chǎn)管理的關(guān)鍵。而汽車涂裝車間的顆粒來源非常復(fù)雜，需要控制的因素和控制點也非常的多，本文結(jié)合多年的汽車涂裝車間生產(chǎn)和管理經(jīng)驗，重點從各工藝段分析了顆粒/絲狀的來源，以及提供了對應(yīng)的防控措施。

2 顆粒的定義與控制標(biāo)準(zhǔn)

2.1 顆粒進行了定義：

在涂膜表面上的凸起物叫做顆粒（也稱臟點、垃圾），用目視或觸摸的方法可以辨別。

2.2 汽車漆膜顆粒控制標(biāo)準(zhǔn)：

不同的工廠、不同的產(chǎn)品對漆膜顆粒的控制標(biāo)準(zhǔn)會有一些細(xì)小的差別，不過都是根據(jù)整車裝配完成后用戶對顆粒的可見程度、以及可見的方便程度劃分為A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)，不同區(qū)域確定出對顆粒的大小和數(shù)量的可接受程度。以下為某公司的乘用車顆粒質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)供大家參考，見表1：

3 汽車涂裝顆粒的來源分析，見圖1

4 針對各類顆粒來源的防控措施

4.1 白車身帶入顆粒的防控措施

白車身潔凈度的控制方法有：（1）按標(biāo)準(zhǔn)要求維護好焊接電極頭的質(zhì)量，確保焊點平滑/清晰，焊接時無電火花。（2）車身生產(chǎn)過程中要減少鈑金打磨點和量，打磨后要及時擦凈。（3）嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)控制板材的含油量。（4）按要求控制車身黑膠的粘度和不得有黑膠溢出。（5）安排人員在上涂裝之前對車身進行吸塵和擦拭。（6）針對涂裝反饋的白車身潔凈度前位問題開展持續(xù)改進。

表1

圖1

4.2 磷化和電泳漆渣顆粒的防控措施

（1）傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)的前處理和電泳工藝運行已經(jīng)非常成熟，嚴(yán)格按照各槽液的工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍進行管控一般都不會有太大的問題。重點及時更換各過濾袋，做好磷化除渣機的TPM工作，確保其有效運行是關(guān)鍵。（2）擺桿鏈要設(shè)置接油接渣盤，并每月清理和檢查確保其完好性。（3）前處理/電泳浸橇的及時清理。

4.3 電泳打磨灰顆粒的防控措施

4.3.1 電泳打磨灰顆粒的防控的分類

第一個方面是從源頭控制，減少打磨點數(shù)和打磨量，特別是設(shè)法消除重打磨（即需要用打磨機進行打磨）的問題；第二個方面才是控制打磨灰對后工序污染的影響。

4.3.2 根據(jù)多年的運行經(jīng)驗，導(dǎo)致電泳打磨的各主要因素權(quán)重分布如下表2：

4.3.3 焊球/焊渣的防控

除以上提到的白車身潔凈度防控方法1、5和6幾點外，涂裝前處理的噴淋沖洗能力和磁棒過濾能力的設(shè)計和維護也是非常關(guān)鍵的項目。需要在脫脂A、B、C和第1～2水洗的過濾罐中設(shè)置磁棒，并要求每班次清理一次以上。噴淋沖洗能力除需要按涂裝線設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置足夠的噴淋管外，關(guān)鍵在于要根據(jù)不同的過線車型在適當(dāng)?shù)奈恢貌贾靡欢〝?shù)量的射流噴嘴，并調(diào)整和標(biāo)定噴嘴的噴射角度，以確保能沖洗到每一個車型各門框或車身內(nèi)側(cè)指定的重點沖洗位置（具體位置根據(jù)運行經(jīng)驗和實際前位問題點來確定），另外還需要每天排查一次各噴嘴的堵塞情況，并提前準(zhǔn)備好已清洗的備件及時更換已堵塞的噴嘴。

4.3.4 鈑金凹凸/銼印的防控

在處理鈑金凹凸/銼印時需要用打磨機，會產(chǎn)生大量的打磨灰，且會磨穿電泳漆。防控方案簡述：（1）沖壓車間潔凈度管理。（2）車身車間拼臺和夾具的維護管理。（3）要求車身車間所有板材打磨返修點最終都要用300#以上砂紙精磨一次。（4）分區(qū)記錄和反饋鈑金凹凸缺陷的具體班次、位置和頻次信息，并讓車身車間列為關(guān)鍵業(yè)務(wù)指標(biāo)進行控制和考核。

4.3.5 溢出黑膠的防控

（1）在新產(chǎn)品設(shè)計和制造驗證階段要把黑膠溢出量和膠條氣泡數(shù)列為車身PE的新產(chǎn)品質(zhì)量閥控制指標(biāo)之一，以確保在設(shè)計階段從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上為確保黑膠即不溢出又能確保內(nèi)外板夾層無氣泡殘留提供良好的控制條件。（2）要每一條黑膠拉涂位置和大小要有工裝來確保其一致性。（3）車身黑膠工藝發(fā)生變更前必須進行工藝驗證，并獲得涂裝車間的確認(rèn)。

4.3.6 電泳二次流痕的防控

（1）需要在新產(chǎn)品設(shè)計和制造驗證階段把電泳二次流痕數(shù)量列為車身PE新產(chǎn)品質(zhì)量閥控制指標(biāo)之一。（2）按上面提到的方法確保在無黑膠溢出時黑膠充滿內(nèi)外板夾層，使其無法殘留液體或結(jié)構(gòu)上使殘液避開車身外表面。（3）電泳后要選用駝峰結(jié)構(gòu)的倒水方式，倒水時間在80秒以上。（4）在電泳后要設(shè)置吹水工位，通過自動或人工的方式對各門包邊緣進行定點純水或壓縮空氣吹凈。（5）確保電泳后到烘爐入口前要有充足的瀝水時間，建議在18分鐘以上，有條件的還可以在烘爐前增設(shè)預(yù)烘干。（6）設(shè)計合適的工藝夾具，確保車身邊框和內(nèi)部能被有效沖洗，以及殘液不會滴落到車身外表面。

表2

4.3.7 打磨灰二次污染的防控

（1）調(diào)整打磨室為微負(fù)壓狀態(tài)，并在進入口懸掛磁帶進行日?？刂?。（2）打磨室下部設(shè)置接水盤吸收灰塵，并每天清理。（3）選用帶自吸塵功能的打磨機。（4）打磨室頂部設(shè)置噴霧加濕裝置。（5）采用濕打磨工藝。（6）員工每打磨一個點必需馬上用濕海綿布及時清潔被打磨面。

4.4 UBC/裙邊膠飛濺顆粒的防控措施

（1）確保UBC/裙邊膠噴涂室的風(fēng)壓速度在0.3M/S以上。（2）噴涂前對有可能導(dǎo)致飛濺的工藝孔進行封堵。（3）驗證和確認(rèn)每一道噴槍角度。（4）在手工上膠段、裙邊膠段或擦凈段設(shè)置互檢點，明確互檢方法。

4.5 中/面涂油漆漆渣顆粒的防控措施

（1）設(shè)置調(diào)漆間為微正壓狀態(tài)。（2）指定人員對每一批油漆來料時漆桶表面清潔度進行檢查和控制，進料時確保調(diào)漆間門關(guān)閉。（3）選用合適過濾精度的油漆過濾袋，并根據(jù)噴涂用量設(shè)置合適的更換頻次（3天～1周）。（4）設(shè)置噴漆室的風(fēng)壓速度在0.3M/S以上。（5）確保噴槍/機器人的霧化效果。

4.6 機器人和噴槍表面顆粒的防控措施

（1）安排專人定期對噴槍和機器人表面進行清洗（不同的油漆和不同的噴涂量清洗頻次不一樣）。（2）安排專人對每一批清洗后的機器人衣服進行質(zhì)量檢查。（3）機器人衣服存放區(qū)要設(shè)置在潔凈區(qū)內(nèi)。（4）對噴房格柵進行定期清潔，確保其通風(fēng)順暢。（5）減少換色頻次。

4.7 工藝夾具漆渣顆粒的防控措施

（1）在新產(chǎn)品制造驗證時，噴涂過程中有轉(zhuǎn)運部分工藝夾具要盡可能的設(shè)置在掉落的夾具顆粒不會落實在車身漆膜表面或油漆噴涂過程中不會被噴涂到的區(qū)域。（2）工藝夾具的設(shè)計和制造要平滑，且利于清洗。（3）關(guān)鍵部位的夾具可安排每次一洗，非關(guān)鍵區(qū)域的夾具可根據(jù)厚度設(shè)置邊界樣件在指定工位進行隔離清洗。（4）要指定工位和人員對每一批夾具的清洗效果進行驗收確認(rèn)。（5）在擦凈段要指定工位對工藝夾具需轉(zhuǎn)動的部位用壓縮空氣進行定點轉(zhuǎn)動和吹凈。

4.8 空氣粉塵顆粒的防控措施

4.8.1 對電泳后車身經(jīng)過的主線設(shè)置在全程封閉內(nèi)，并設(shè)置不同級別的潔凈管理標(biāo)準(zhǔn)

從噴房入口到面漆烘爐入口設(shè)置為特級潔凈段；膠烘爐后到噴房入口、各烘干爐和小修噴漆室內(nèi)設(shè)置為一級潔凈區(qū)；從電泳烘爐后到膠烘爐和面漆空調(diào)入口區(qū)域設(shè)置為二級潔凈區(qū)（打磨室和UBC噴涂室除外）；車身通道室體外的其它區(qū)域設(shè)置為三級潔凈區(qū)。

4.8.2 對于特級潔凈區(qū)顆粒防控要求

（1）需要各段區(qū)域布置粘性濕板，每天查看和記錄濕板上的顆粒變化量，并進行SPC管控。（2）每次啟動生產(chǎn)前要對區(qū)域指定區(qū)域點的空氣含塵量進行儀器測定（區(qū)域空氣潔凈度標(biāo)準(zhǔn)：2.83L即0.1cf空氣中，對粒徑≤5um的顆粒無具體要求，進、出口粒徑，內(nèi)部粒徑=5um≤29個，粒徑=10um=0）。（3）進入的空氣需要經(jīng)過初效（F5）、中效(F7)和動/靜壓室(EU7)四級過濾。（4）區(qū)域設(shè)置為微正壓。（5）區(qū)域要設(shè)置二道風(fēng)淋門對進出人員進行潔凈處理和規(guī)定的著裝。（6）通道兩側(cè)可刷涂凡士林或粘性膜進行吸塵。（7）全通道底部根據(jù)現(xiàn)場情況可設(shè)置水盤。（8）區(qū)域內(nèi)升降機頂部要設(shè)置防塵罩。

4.8.3 對于一級潔凈區(qū)顆粒防控要求

（1）車身擦凈要采用吹-擦-吹工序，擦凈室下部要設(shè)置水盤，兩側(cè)可刷涂涂凡士林或粘性膜進行吸塵。（2）區(qū)域設(shè)置為微正壓、二道風(fēng)淋門對進出人員進行潔凈處理和規(guī)定的著裝。（3）進入的空氣需要經(jīng)過初效（F5）和中效(F7)過濾。

4.8.4 對于二級潔凈區(qū)顆粒防控要求

（1）按保潔要求每班次進行一次保潔。（2）劃分區(qū)域指定人員每天對保潔狀態(tài)進行檢查確認(rèn)。

4.9 烘爐灰渣顆粒的防控措施

（1）有條件的在烘爐進出口設(shè)置卷閘門，不生產(chǎn)時關(guān)門防塵。（2）每1～2周對烘爐內(nèi)進行一次專業(yè)的深度清潔。（3）定期或按壓差更換烘爐系統(tǒng)的空氣過濾器。（4）調(diào)整風(fēng)平衡避免在烘爐入口頂部出現(xiàn)積油現(xiàn)象。（5）每周停產(chǎn)后要檢查輻射升溫段的壁板是否有破損漏風(fēng)。（6）每次啟動生產(chǎn)前要對烘爐內(nèi)的空氣質(zhì)量進行監(jiān)測（潔凈度標(biāo)準(zhǔn)：2.83L即0.1cf空氣中，對粒徑≤5um的顆粒無具體要求，進、出口粒徑，內(nèi)部粒徑=5um≤29個，粒徑=10um=0）。

4.10 生產(chǎn)輔料顆粒的防控措施

（1）生產(chǎn)過程中使用的擦凈布、手套、海綿擦布、長絲干布、羊毛拋光盤、機器人衣服、各類過濾袋、保潔用的抹布等會產(chǎn)生纖維的材料采購前都要先通過車間的纖維測試。（2）過程中還要安排每月進行一次抽測。（3）空調(diào)/烘爐過濾袋每批次要進行抽檢。（4）材料有變化時要重新進行纖維測試審批。

5 結(jié)束語

汽車涂裝顆粒的防控是一項復(fù)雜的工程，需要在涂裝生產(chǎn)線設(shè)計、制造、和工藝的選用，以及涂裝生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的人/機/料/法/環(huán)等方面進行綜合防控，并建立顆粒樣本庫和數(shù)據(jù)庫不斷的分析改進。本文只是重點從生產(chǎn)過程中已經(jīng)碰到過的問題方面分享了一些經(jīng)驗、做法和觀點，使用過程中還需要大家結(jié)合自己的實際情況進行不斷探索和改進，最終的實現(xiàn)“零缺陷 No Touch”的目標(biāo)。