基于3C1B車身涂裝工藝的套色一次面漆工藝設(shè)備研究

張緒林

（東風(fēng)柳州汽車有限公司，柳州 545006）

套色車存在兩種顏色噴涂，需要噴涂兩遍。3C1B涂裝線由于正常工藝噴涂后一次烘干。生產(chǎn)套色車需要回線生產(chǎn)，效率降低一半，無法大量生產(chǎn)且成本極高。因此，需要研究套色乘用車在3C1B涂裝線一次面漆工藝和應(yīng)用，實現(xiàn)套色車和單一顏色車的共線生產(chǎn)[1]。通過工藝研究、材料開發(fā)實驗、生產(chǎn)線分析和改造，最終實現(xiàn)了套色車在3C1B涂裝線上的一次面漆工藝和應(yīng)用[2]。在工藝上，研究并實現(xiàn)了涂膠后濕膠狀態(tài)進行頂部套色噴涂，利用膠烘干爐實現(xiàn)頂部套色烘烤后進入噴涂線；在材料開發(fā)上，研究并解決了濕膠狀態(tài)下的噴涂、漆霧擴散干擾、烘干時間只有正常烘干時間50%的問題；在生產(chǎn)線上，通過分析現(xiàn)有生產(chǎn)線布局，在既有的線體和布局限制條件上，通過生產(chǎn)線布局和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，解決了套色車噴漆系統(tǒng)的設(shè)置和烘干廢氣處理等問題。

1 行業(yè)情況說明

1.1 行業(yè)現(xiàn)狀

目前，在3C1B生產(chǎn)線上，行業(yè)內(nèi)套色車生產(chǎn)主要有以下3種方式。

（1）方式1：采取回線方式，即走兩遍面漆線。該方式可以在任意3C1B涂裝線上進行，但是由于需要回線生產(chǎn)，節(jié)拍損失50%，且造成了涂料浪費，適用于套色車比例較低的情況。一般套色車比例約為5%時應(yīng)用。

（2）方式2：在清漆（CC）前將套色車身彈出進行套色噴涂，完成后回線到清漆站（CC）噴涂，流程如圖1所示。這種方式存在3個問題：套色車彈出后歸隊，導(dǎo)致順序生產(chǎn)困難，難以實現(xiàn)大批量生產(chǎn)；在既有生產(chǎn)線上改造，需要有空間布局，極難滿足，對生產(chǎn)線要求高；套色車彈出生產(chǎn)，無法利用主線，造成成本上升。

圖1 彈出方式生產(chǎn)套色車

（3）方式3：在面漆烘干后增加套色噴涂站，對套色車進行噴涂，流程如圖2所示。這種方式存在3個問題：套色車在正常噴涂后增加噴涂，為保證順序，需要設(shè)置存儲區(qū)；需要空間布局新增噴涂站；額外增加套色站，增加了成本。

圖2 后工序生產(chǎn)套色車

總體而言，目前行業(yè)內(nèi)在3C1B生產(chǎn)線上生產(chǎn)套色車方案和主要問題如表1所示。

表1 在 3C1B 生產(chǎn)線上生產(chǎn)套色車方案和主要問題

綜上所述：方案1只能回線生產(chǎn)，造成產(chǎn)能下降50%，面漆線制造成本和涂料成本翻倍，無法作為量產(chǎn)工藝；方案2在面漆前或者面漆后增加套色噴涂段，由于需要增加打磨、遮蔽、噴涂、去遮蔽以及烘干等工藝流程，在既有的工藝布局和廠房限制下改造難度極大；方案3相當(dāng)于回到3C2B工藝，相比于3C1B工藝增加了制造成本和涂料成本[3]。因此，通過研究在3C1B生產(chǎn)線上實現(xiàn)一次面漆工藝和應(yīng)用，解決了目前套色車回線生產(chǎn)的產(chǎn)能瓶頸和高成本，也為公司套色車的發(fā)展提供了生產(chǎn)保障。

1.2 方案說明

套色車需要兩種顏色，而3C1B工藝只有一個噴涂工藝段，無法完成兩種顏色噴涂。目前，行業(yè)內(nèi)普片采取的回線方式或者增加套色工藝段都無法適用于大批量生產(chǎn)，導(dǎo)致成本大幅增加，且在現(xiàn)有工藝布局條件下很難滿足改造需求，制約著套色車產(chǎn)能的進一步提升。為提升套色車的產(chǎn)能，降低套色車的成本，研究在現(xiàn)有3C1B工藝下實現(xiàn)套色一次面漆工藝，使套色車和非套色車同步生產(chǎn)成為重要的研究方向。

1.2.1 工藝實現(xiàn)方式

工藝上，在涂膠后濕膠狀態(tài)進行車頂噴涂，然后進入膠烘干，將車頂油漆和全車密封膠同步進行烘烤。烘烤頂部漆膜固化后進行頂部遮蔽，然后進行車身其他位置噴涂，在清漆（CC）前下遮蔽膜，然后統(tǒng)一噴CC后進行車身整體烘干。正常3C1B工藝流程如圖3所示，套色一次面漆工藝流程如圖4所示。

圖3 正常3C1B工藝流程

圖4 套色一次面漆工藝流程

為實現(xiàn)上述工藝，需要解決以下問題。問題一，濕膠后直接噴油漆，濕膠和油漆同步烘烤滿足漆膜性能要求。由于膠烘干爐只有15 min，相比正常油漆烘烤時間縮短了50%，需要提升烘烤溫度，同時開發(fā)滿足烘烤時間的套色油漆。問題二，漆膜厚度控制。膠烘房從常溫升至140 ℃大概3 min，由于快速升溫易造成素色黑漆膜起泡等缺陷，通過調(diào)試噴涂槍距、噴幅、節(jié)距以及流量等參數(shù)實現(xiàn)膜厚控制。問題三，套色噴涂漆霧會污染到頂部以外區(qū)域，通過涂料開發(fā)和參數(shù)調(diào)整等，消除漆霧污染對后需噴涂的影響，使漆膜外觀達(dá)成要求[4]。

1.2.2 設(shè)備實現(xiàn)方式

密封膠和膠烘干之間需要新增套色噴漆段，因此需要根據(jù)工藝布局進行調(diào)整，使其具備約20 m長度區(qū)域進行套色噴漆室布置。根據(jù)工藝布局，新增套色噴漆室多在廠房二層，可通過干式噴漆室或者新型濕式噴漆室，避免樓板承載不足。膠烘干爐作為套色油漆烘烤后需要對廢氣進行處理，通過核算套色油漆溶劑含量，將膠烘干廢氣引入既有焚燒設(shè)備進行環(huán)保處理[5]。

2 結(jié)語

3C1B中面漆工藝下推行一次面漆的技術(shù)難度大，因此通過工藝、設(shè)備自主創(chuàng)新進行了系統(tǒng)分析和驗證，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，解決了制約套色產(chǎn)能的行業(yè)痛點，大幅降低了成本。經(jīng)過測算，相比于回線套色，成本降低40%。此外，充分利用既有設(shè)備，為老線改造和新建涂裝線提供了全新的參考價值，為套色車的發(fā)展提供了借鑒。