載貨汽車車身與零部件共線電泳柔性化工藝設(shè)計(jì)

曲明明 李春平 賓春蘭 張澤賓

（一汽解放汽車有限公司，長春 130011）

1 前言

目前常用載貨車的電泳漆顏色為灰色和黑色2 種，為了汽車車身涂層具有更優(yōu)的裝飾性，電泳漆顏色一般為灰色，車架及底盤件電泳漆一般為黑色。但是在實(shí)際工藝設(shè)計(jì)中會因工廠建設(shè)規(guī)模小而產(chǎn)生產(chǎn)能不足和運(yùn)行成本高問題，使車身涂裝線上前處理電泳工藝完成更多零部件而形成的共線需求。這種情形下，共線的零部件涂層僅有防腐性要求，電泳底漆即可滿足。電泳漆顏色選擇為黑色成為技術(shù)論證的主要要素。

2 涂裝線通過的產(chǎn)品特點(diǎn)

工藝規(guī)劃在涂裝線前處理電泳工藝段共線的產(chǎn)品為車身（圖1）、保險(xiǎn)杠類外飾件（圖2）、底盤類橫梁及支架（圖3），共3 類，車身類9種、外飾件類25 種、底盤類21 種。車身最大的外形尺寸（長L×寬B×高H）為2 500 mm×2 500 mm(開門 2 700 mm)×2 400 mm，最大質(zhì)量為430 kg。按照小件服從大件原則及零件組掛人機(jī)工程，涂裝線確定的通過性能力如下。

圖1 典型車身

圖2 典型外飾件

圖3 典型底盤零部件

工件最大外形尺寸（L×B×H）為 2 500 mm×2 700 mm×2 400 mm；零部件組掛最大尺寸（L×B×H）為2 400 mm×2 400 mm×1 600 mm；最大電泳面積為72.85 ㎡/吊；前處理電泳通過工件最大質(zhì)量為450 kg/吊；膠及面漆線通過工件最大質(zhì)量為455 kg（涂裝后工件質(zhì)量）；車身外表面噴涂最大面積為22.37 ㎡，內(nèi)表面噴涂面積為1.7 ㎡。

3 涂裝工藝流程

為了提升底盤零部件的油污清洗能力，減少對車身前處理質(zhì)量的影響，新增底盤零件專用預(yù)脫脂工序，車身跳過此預(yù)脫脂工序，直接到洪流沖洗工序，其他工序均共用。

電泳漆采用超高泳透力電泳漆，顏色為黑色。

底盤類橫梁及支架的零部件完成前處理電泳工藝后下線卸件、轉(zhuǎn)運(yùn)。保險(xiǎn)杠類外飾件完成前處理電泳工藝后組掛上面漆線。

面漆線采用B1B2+2K 清漆（2 遍面漆+雙組份清漆）自動噴涂工藝，B1 為雙組份水性涂料，B2 單組份水性涂料，清漆采用雙組份溶劑涂料，工藝流程如表1 所示。

表1 工藝流程

4 可行性驗(yàn)證

4.1 黑色電泳漆性能驗(yàn)證

在實(shí)驗(yàn)室中配制槽液進(jìn)行驗(yàn)證樣板制作，依據(jù)企業(yè)涂層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)檢測方法對驗(yàn)證板進(jìn)行各項(xiàng)性能的測試。驗(yàn)證結(jié)果見表2～表4。

表2 電泳漆槽液參數(shù)測試結(jié)果

表3 電泳漆施工性能測試結(jié)果

表4 電泳漆涂膜性能測試結(jié)果

通過性能檢測得出結(jié)論，在實(shí)驗(yàn)室中，各項(xiàng)目結(jié)果均滿足企業(yè)涂層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4.2 泳透力的驗(yàn)證

將完好的車身按工藝要求進(jìn)行電泳，通過剖解電泳后車身，觀察被涂物內(nèi)、外表面、隱蔽空腔內(nèi)表面的電泳情況和測量電泳厚度。確認(rèn)車身內(nèi)外表面每個(gè)部位的膜厚和位置以及檢測的點(diǎn)數(shù)，與標(biāo)準(zhǔn)膜厚進(jìn)行比較，合格率達(dá)到90%以上為合格。泳透力測量分析結(jié)果見表5。

表5 車身泳透率測量結(jié)果分析

測量整體概況描述：測量零件數(shù)量19 個(gè)，測量點(diǎn)總數(shù)417 個(gè)，合格點(diǎn)數(shù)381 個(gè)，合格率91.37%。

測量結(jié)果分析與評價(jià)：車身外表面涂層外觀平整，漆膜厚度均勻連續(xù)，無斷層現(xiàn)象，合格率達(dá)到97.78%；車身內(nèi)表面涂層外觀平整，漆膜厚度均勻連續(xù)，無斷層現(xiàn)象，合格率達(dá)到97.33%；車身內(nèi)腔涂層外觀平整，部分內(nèi)腔夾層面厚度偏低，無斷層現(xiàn)象，合格率為85.02%。

通過泳透力檢測驗(yàn)證結(jié)論：車身在完成電泳后，車身內(nèi)外表面涂層平整均勻連續(xù)，無斷層現(xiàn)場，膜厚整體判定合格，泳透力合格。

4.3 遮蓋力的驗(yàn)證

車身面漆噴涂采用水性涂料B1B2 工藝，其中B1 只設(shè)置了外噴，無內(nèi)噴。這就意味著車身內(nèi)表面B2 色漆直接噴在黑色電泳涂層上，針對在與外表面B2 色漆膜厚范圍一致情況下是否存在色差問題，分別選取飽和度高遮蓋力差的紅色金屬漆及遮蓋力好的咖色金屬漆進(jìn)行針對性工藝驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果見表6～表8。

表6 B2紅色金屬漆膜厚在18 μm狀態(tài)線與標(biāo)準(zhǔn)色板色差

表7 B2紅色金屬漆膜厚在46 μm狀態(tài)線與標(biāo)準(zhǔn)色板色差

表8 B2咖色金屬漆膜厚在18 μm狀態(tài)線與標(biāo)準(zhǔn)色板色差

通過遮蓋力驗(yàn)證試驗(yàn)：對于飽和度高遮蓋力差的顏色需要對車門內(nèi)側(cè)等外露部位增加手工補(bǔ)噴B1 工序，防止出現(xiàn)遮蓋力不足導(dǎo)致色差問題，對于深色系顏色無需增加補(bǔ)噴。

5 存在問題及解決措施

經(jīng)過設(shè)備安裝調(diào)試完成，前處理電泳槽體清洗投槽完畢后，在量產(chǎn)階段前處理電泳工序主要質(zhì)量問題為電泳縮孔問題，縮孔產(chǎn)生的位置主要體現(xiàn)在車身上，縮孔數(shù)量時(shí)多時(shí)少，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。解決措施如下。

a.通過白車身和零件、鑄件相關(guān)油品的配套性試驗(yàn)，選用配套性好的油品，保證脫脂效果，避免污染槽液；

b.控制白車身和零件油品的涂抹量＜2 g/㎡，要求其表面無明顯油污，避免油污涂抹量過多影響脫脂效果，污染槽液；

c.更改帶襯套零件的電泳生產(chǎn)路徑，保證襯套里的黃油脫脂效果，避免污染槽液；

d.降低白車身和零件的存放時(shí)間，合理安排板材零件庫存，避免因油品干結(jié)造成脫脂困難，在生產(chǎn)期間保證白車身最大緩存控制在24 臺以內(nèi)，焊接零件庫存在3 天以內(nèi)；

e.零件預(yù)脫脂槽液和脫脂槽液溫度控制在45～48 ℃，槽液濃度保持游離堿度在11.4～12.4 pt之間，提高除油效率；零件預(yù)脫脂槽體噴淋壓力保持在0.12~0.15 MPa，提高除油能力；

f.根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，設(shè)定零件預(yù)脫脂槽液每周更換1 次，水洗1、水洗2、水洗4 保持每月更換1次，水洗3 每周更換2 次，除油過濾袋每周更換2次，提高脫脂除油能力，保證磷化膜成膜質(zhì)量，減少電泳縮孔問題。

6 結(jié)束語

載貨汽車車身與零部件共線電泳柔性化生產(chǎn)線目前已經(jīng)順利投產(chǎn)應(yīng)用。在生產(chǎn)過程中，通過對發(fā)生質(zhì)量問題的解決及后續(xù)跟蹤證明，本次所采用的工藝方案能夠滿足車身及外飾件、底盤零件的各項(xiàng)涂層質(zhì)量要求。對于小規(guī)模生產(chǎn)廠，在投資規(guī)劃及運(yùn)營成本上是較好解決方案。