基于水性面漆3C1B的普通貨車欄板漆膜碰傷問題的原因分析和工藝優(yōu)化

謝安輝 李文 廖章龍 章新國(guó)

關(guān)鍵詞：涂裝；水性面漆3C1B工藝；漆膜碰傷；手工內(nèi)噴

0引言

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，汽車涂裝生產(chǎn)呈現(xiàn)出工藝多樣化和柔性化特征。汽車制造企業(yè)現(xiàn)在使用的汽車涂裝工藝有：3C2B、3C1B、4C3B、B1B2和套色噴涂等。其中，3C1B工藝目前在國(guó)內(nèi)被廣泛應(yīng)用，與3C2B傳統(tǒng)工藝相比，3C1B工藝用閃干過程替代了中涂烘房，從而使中涂、色漆層和清漆層均為“濕碰濕”。此工藝又可分為油性3C1B和水性3C1B，油性3C1B工藝使用的是溶劑型涂料，在中涂和色漆之間采用自然閃干方式干燥；水性3C1B工藝的中涂和色漆均使用水性涂料，在中涂和色漆之間需要增加強(qiáng)制閃干[1]。

各大車企也會(huì)根據(jù)自身生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和環(huán)保等情況，選擇適合自身的汽車涂裝生產(chǎn)工藝，甚至很多車企會(huì)存在同一個(gè)涂裝車間擁有多種汽車涂裝生產(chǎn)工藝的情況。某款普通貨車的貨箱欄板從3C2B工藝切換到3C1B工藝時(shí)，出現(xiàn)了漆膜碰傷問題，本文對(duì)該問題的工藝流程進(jìn)行了深入分析，找到導(dǎo)致問題的原因并提出了工藝優(yōu)化方案。

1普通貨車涂裝面漆工藝介紹

根據(jù)《機(jī)動(dòng)車結(jié)構(gòu)術(shù)語(yǔ)》，普通貨車定義為：載貨部位的結(jié)構(gòu)為欄板，不包括具有自動(dòng)傾斜裝置的載貨汽車。普通貨車的白車身構(gòu)造為車身、貨箱（欄板式），對(duì)于汽車涂裝而言，普通貨車最突出的特征則是欄板式的貨箱。我司生產(chǎn)的某型號(hào)暢銷普通貨車（下統(tǒng)稱P車型）與上述主流普通貨車構(gòu)造一致，貨箱兩側(cè)、后部欄板處合計(jì)有4個(gè)鎖扣裝置，可以用于閉合、打開貨箱欄板，便于用戶裝卸貨物。

P車型的貨箱欄板涂裝采用了2種工藝模式，分別為3C2B水性漆涂裝工藝和3C1B水性漆涂裝工藝。這2種工藝流程如下。

1.13C2B水性漆涂裝工藝

3C分別為：中涂、色漆和清漆這3個(gè)涂層；2B則是指中涂和面漆涂層的烘干。3C2B水性面漆噴涂工藝流程為：中涂前擦凈—中涂機(jī)器人外噴—中涂檢查—中涂烘干—中涂打磨—面漆前擦凈—點(diǎn)補(bǔ)—色漆人工內(nèi)噴—色漆機(jī)器人外噴—色漆檢查—熱閃干—清漆人工內(nèi)噴—清漆機(jī)器人外噴—清漆檢查—面漆烘干（圖1）。

1.23C1B水性漆涂裝工藝

3C分別為：中涂、色漆和清漆這3個(gè)涂層，1B則是指中涂、色漆和清漆涂層的一次性烘干。3C1B水性面漆涂裝工藝是中涂面漆“濕碰濕”工藝，是指在電泳漆涂層之后，以“濕碰濕”的方式噴涂中涂、金屬色漆和罩光清漆，并一次性烘干的工藝[2]。3C1B水性面漆涂裝工藝流程為：面漆前擦凈—點(diǎn)補(bǔ)—中涂機(jī)器人外噴—中涂檢查—色漆人工內(nèi)噴—色漆機(jī)器人外噴—色漆檢查—熱閃干—清漆人工內(nèi)噴—清漆機(jī)器人外噴—清漆檢查—面漆烘干（圖2）。

由上述2種生產(chǎn)流程對(duì)比可知，3C1B水性面漆工藝較3C2B水性面漆工藝減少了中涂前擦凈、中涂打磨和中涂烘干工藝，屬于緊湊型工藝。3C1B水性面漆工藝由于減少了部分中涂打磨和中涂烘干室體建設(shè)，能夠節(jié)約前期設(shè)備投資約10%～15%[3]。而且這一工藝的使用能有效減少揮發(fā)性有機(jī)化合物排放量[4]，大幅度降低能耗和碳排放，減少中涂烘干所使用天然氣和用電約20%。由于3C1B水性面漆工藝在前期投資成本、人工成本、能耗和效率等方面具有直接的優(yōu)勢(shì)，所以該工藝已成為國(guó)內(nèi)現(xiàn)有汽車生產(chǎn)廠舊線改造的主流技術(shù)方案[5]。

2P車型面漆噴涂碰傷質(zhì)量問題描述和分析

2.1問題描述

我司因?yàn)槠胀ㄘ涇嘝車型市場(chǎng)訂單的增多，原來(lái)該車型的生產(chǎn)線A線產(chǎn)量不能滿足訂單需求，決定在另一條生產(chǎn)線B線增加該車型的生產(chǎn)。但是生產(chǎn)線A線采用3C2B水性面漆工藝，生產(chǎn)線B線采用3C1B水性面漆工藝。在生產(chǎn)A線3C2B生產(chǎn)模式下，P車型需要在手工色漆段放下貨箱的欄板（兩側(cè)邊板、尾板），對(duì)后道工序機(jī)器人噴涂不到之處：即貨箱欄板的夾層部位（圖3中①～③處）進(jìn)行補(bǔ)噴色漆，使貨箱底板整體色漆均勻，保證外觀質(zhì)量一致性。由于這時(shí)整個(gè)車身表面是剛剛經(jīng)過中涂烘爐烘烤過的中涂漆膜，員工輕輕放下貨箱的欄板（兩側(cè)邊板、尾板），不會(huì)導(dǎo)致欄板與車身底部接觸的地方（圖3中藍(lán)色區(qū)域）有漆膜碰傷問題。

現(xiàn)P車型在生產(chǎn)B線3C1B水性面漆工藝生產(chǎn)模式下，由于中涂涂層不烘干，會(huì)遇到如下問題：在色漆人工內(nèi)噴工序?qū)ω浵錂诎宓膴A層部位進(jìn)行手工補(bǔ)噴色漆時(shí)，當(dāng)打開4個(gè)鎖扣裝置會(huì)直接觸碰到中涂漆膜；而放下欄板時(shí)，欄板與車身結(jié)構(gòu)的底板、輪罩等多處有直接接觸，產(chǎn)生中涂漆膜的多處碰傷質(zhì)量問題（圖4）

2.2問題分析

由3C1B工藝流程來(lái)看，在色漆人工內(nèi)噴工序放下欄板，因車身外面已經(jīng)覆蓋了未烘干的中涂漆膜，碰傷漆膜是很難避免。通過多方調(diào)研得知，目前采用3C1B水性面漆工藝生產(chǎn)普通貨車的主流車企，一般采用以下3種方法避免普通貨車貨箱欄板碰傷質(zhì)量問題。

（1）A類車企：貨箱欄板之外的整車在本公司生產(chǎn)線按3C1B水性面漆工藝正常噴涂，但貨箱欄板則外包給他處噴涂，完成噴涂后轉(zhuǎn)運(yùn)回總裝生產(chǎn)線進(jìn)行安裝。這樣可以較好地避免濕膜碰傷，但缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)運(yùn)、人工與外包等成本的增加，外觀質(zhì)量一致性也難于保證。

（2）B類車企：整車在本公司生產(chǎn)線正常按3C1B水性面漆工藝噴涂，但機(jī)器人噴涂不到之處，貨箱欄板的夾層部位同時(shí)也不噴涂。打開貨箱欄板時(shí)，這些部位處于電泳漆狀態(tài)，與整個(gè)貨箱底板有明顯色差、不美觀，外觀質(zhì)量一致性差。

（3）C類車企：利用與車身構(gòu)造相匹配的工裝作為支撐，在色漆人工內(nèi)噴工序?qū)诎宸畔聡娡可?，但操作過程中因?yàn)槭д`造成漆膜碰傷、漆渣顆粒掉落的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)也非常高，質(zhì)量控制難度增加。此外，工裝的管理、周轉(zhuǎn)和清洗維護(hù)也是一個(gè)難點(diǎn)問題。不過，此類工裝必須在造車前期設(shè)計(jì)好，車身有可靠的安裝點(diǎn)且必須高度匹配。

綜合比對(duì)其他車企對(duì)該問題解決的優(yōu)缺點(diǎn)分析（表1），并結(jié)合我司生產(chǎn)線B線現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工藝和設(shè)備情況，以上3種方案均不適用于生產(chǎn)線B線。因此只能另辟蹊徑，突破固有思維與傳統(tǒng)工藝流程模式才有可能解決該問題。

3解決方案及實(shí)施驗(yàn)證

項(xiàng)目小組經(jīng)過反復(fù)討論和論證，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工藝和設(shè)備情況，在不增加大量改造成本的情況下，通過優(yōu)化噴涂工藝流程的方法，快速解決了這個(gè)制約生產(chǎn)爬坡的質(zhì)量瓶頸問題。

在固有思維中，3C1B水性面漆工藝流程一般都可以簡(jiǎn)化為：中涂—色漆—手工補(bǔ)噴欄板夾層處色漆（圖5a）。項(xiàng)目小組經(jīng)過多次討論，突破性優(yōu)化了噴涂工藝順序，即先進(jìn)行貨箱欄板夾層處預(yù)噴涂色漆，然后進(jìn)行中涂和色漆噴涂（圖5b），這樣就可以避免濕膜碰傷。也就是說，當(dāng)放下貨箱欄板時(shí)，車身外表面還是電泳漆干膜狀態(tài)，這與3C2B生產(chǎn)模式類似。只不過在3C2B生產(chǎn)模式下，放下貨箱欄板時(shí)，車身外表面是中涂漆干膜狀態(tài)。具體實(shí)施方案如下。

3.1崗位安排

結(jié)合生產(chǎn)線B線現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)備情況，項(xiàng)目小組選擇在面漆前擦凈后的點(diǎn)補(bǔ)崗位實(shí)施手工補(bǔ)噴欄板夾層處色漆。因?yàn)樵搷徫灰丫邆渫晟频膰娖釛l件（場(chǎng)地、抽排風(fēng)、溫濕度空調(diào)、文丘里水循環(huán)、氣源以及電源等），無(wú)需新建或大量改造工作，可快速投入使用。

3.2設(shè)備需求

首先，供漆方式可采用小巧靈活、運(yùn)行穩(wěn)定并且投產(chǎn)迅速的小型移動(dòng)泵。如現(xiàn)場(chǎng)條件允許，可將色漆輸漆管路接通至該崗位直接供漆，可免去中途加漆的操作步驟。其次，同時(shí)增設(shè)左右各1把水性色漆靜電噴槍作為噴涂工具，與色漆手工噴涂崗位使用的品牌、型號(hào)相同為佳。

3.3人員需求

優(yōu)化后崗位人員看生產(chǎn)線具體生產(chǎn)節(jié)拍而定，若能同時(shí)完成點(diǎn)補(bǔ)和補(bǔ)噴色漆工作，則無(wú)需額外增加操作人員，反之則需。崗位人員以滿足生產(chǎn)節(jié)拍需求為主。

3.4過程操作

P車型進(jìn)入面漆前擦凈完成常規(guī)擦凈操作后，將左、右兩側(cè)和后部共3塊貨箱欄板放下，進(jìn)入點(diǎn)補(bǔ)崗位后，崗位操作人員對(duì)貨箱欄板遮擋的夾層處進(jìn)行色漆噴涂（圖6），完成噴涂后將3塊貨箱欄板收起關(guān)閉。需要注意的是，鎖扣、拉手等部位的夾層也需要先補(bǔ)色漆，避免到手工色漆站再有任何的觸碰車身，從而導(dǎo)致漆膜碰傷。

采取上述措施后，經(jīng)大量實(shí)車過生產(chǎn)線噴涂驗(yàn)證，很好地解決了普通貨車在3C1B水性面漆工藝生產(chǎn)中貨箱欄板漆膜碰傷問題。同時(shí)，貨箱欄板遮擋的夾層處補(bǔ)噴的色漆漆膜，目視外觀質(zhì)量均達(dá)到要求。

4結(jié)束語(yǔ)

本文旨在探討普通貨車從3C2B生產(chǎn)工藝模式的生產(chǎn)線投產(chǎn)到3C1B生產(chǎn)工藝模式的生產(chǎn)線時(shí)，出現(xiàn)的普通貨車貨箱欄板漆膜碰傷質(zhì)量問題解決方案。經(jīng)大量討論、驗(yàn)證工作，項(xiàng)目小組改變傳統(tǒng)工藝思維，以極小的改變和投入，快速解決制約生產(chǎn)瓶頸的質(zhì)量問題，使產(chǎn)品滿足生產(chǎn)需求。同時(shí)，各汽車廠家生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和工藝不同，汽車涂裝生產(chǎn)質(zhì)量問題也會(huì)有所不同。本文結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)解決現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量問題的思路和方法可以供汽車涂裝車間同行參考，即突破固有思維與傳統(tǒng)工藝流程模式，并結(jié)合本公司生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，可以很好地解決生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量問題。