双色乘用车涂装工艺开发

双色乘用车涂装工艺开发罗秋【摘要】对双色乘用车的涂装进行调查和分析，打破传统的双色车两次面漆工艺，采用一次面漆完成乘用车车身两种面漆颜色.分析并且重点解决双色乘用车涂装过程中出现的材料、工艺影响;提高面漆合格率，降低面漆的涂装成本.【期刊名称】《上海涂料》【年(卷)，期】2019(057)005【总页数】4页(P39-42)【关键词】双色乘用车;面漆涂装工艺;合格率;涂装成本【作者】罗秋【作者单位】东风柳州汽车有限公司广西柳州545005【正文语种】中文【中图分类】TQ6390引言当今汽车外观越来越趋于个性化，漆膜颜色亦趋于多样化，例如整车贴亚光膜、双色车(车顶套色)、上下分色等；随着经典车型MINICopper的走红，双色车身设计的风潮再一次被刮起。按照设计类型，主要有4种：第一类：A柱、B柱或C柱与车身异色；第二类：车顶与车身异色；第三类：车身本体分为2种颜色；第四类：车身异色装饰条。目前国内汽车厂双色车涂装均采取两次面漆的涂装工艺，该工艺存在分界边出现锯齿状，影响外观；生产效率下降、成本上升等弊端。1双色乘用车面漆涂装工艺比较为了满足环保要求，目前国内大部分乘用车涂装线中、面漆均采用水性涂料，因此以下介绍的涂装工艺中涂、色漆均为水性涂料。1.1传统工艺电泳打磨一中涂擦拭一喷中涂漆一中涂烘干一中涂打磨一面漆擦拭一喷下部面漆一烘干一车身下部遮蔽一打磨一喷上部面漆一烘干一下遮蔽一精修。与单色乘用车相比，生产节拍降至50%，OEE（OverallEquipmentEffectiveness，设备综合效率）下降至50%；面漆成本、能耗均上涨1倍。1.2新工艺喷中涂一喷车顶色漆一中涂烘干一车顶遮蔽一中涂打磨一面漆擦拭一喷色漆（车顶除外）一闪干一下遮蔽一喷CC（清漆）一烘干一精修。与单色乘用车相比，生产节拍、OEE均维持原有水平，涂料成本基本不增加，仅花费遮蔽材料成本及上下遮蔽的人工成本。2双色乘用车涂装新工艺存在问题及解决方案双色乘用车涂装新工艺的主要技术难点在水性涂料的应用方面，需要解决以下几个关键技术问题：技术难点1：双色乘用车采用新工艺时，中涂线面漆必须预留相应的工位，如喷色漆、下遮蔽等，以便于喷涂中涂漆后，喷涂套色色漆。应对措施：（1）中涂线平面布置初期已考虑套色工艺，预留人工套色工位及机器人套色工位，如图1所示。由于套色部位面积较小，采用4台机器人（40JPH）即可满足喷涂要求。图1中涂线平面布置示意图Figure1Theplanelayoutschematicdiagramofmediumcoatingline中涂打磨前预留上遮蔽工位。图2预留上遮蔽工位示意图Figure2Schematicdiagramofreserveashadowingstation面漆闪干后进行下遮蔽，在手工清漆站增加踏步架。上下遮蔽需满足现有节拍。质量问题，如黑白双色漆雾色差、胶印，遮蔽膜造成钣金缩孔及其他涂装不良现象的解决。技术难点2:遮蔽材料的选定，遮蔽膜需适应烘房的烘烤温度及烘烤时间。分色方案：确定双色车分色部位(图3)及遮蔽膜尺寸，以保证满足商品规划及分色外观要求，联合遮蔽膜厂家设计A柱、车顶膜切片。如图3所示，分色界线位于侧围夕卜部两个圆角之间的平面上，分色界线以上A区域喷涂颜色①，分色界线以下B区域喷涂颜色②。图3汽车车身侧围分色示意图Figure3Theschematicdiagramofsidewallseparationarea(2)遮蔽材料验证：对目前国内主流主机厂双色车在用的遮蔽材料进行验证，验证项目包括分色胶带贴服性、分色界线效果、遮蔽膜耐温性、耐缩孔性等，验证结果如表1、2所示。表1遮蔽材料验证记录Table1Maskingmaterialverificationrecord步骤1步骤2步骤3步骤4步骤5步骤6步骤7步骤8步骤9步骤10中涂板贴5根分色胶带喷涂色漆撕1根分色胶带随车闪干撕2根分色胶带喷罩光漆随车过烘房烘干冷却撕2根分色胶带表2遮蔽材料验证过程评价表Table2Theevaluationformofmaskingmaterialverificationprocess评分产品步骤2步骤4步骤6步骤10易起气泡分界线无锯齿台阶接受程度分界线无锯齿台阶接受程度分界线无锯齿台阶接受程度无残胶12453352125边缘起丝2435345232934454553434434533422265345434242964554552333总分其他技术难点3:水性中涂漆和套色色漆的开发。目前国内水性涂料施工一般采用3C2B和3C1B工艺，根据双色乘用车涂装新工艺（水性中涂漆一色漆一烘烤）进行工艺质量验证，其中涂漆、色漆均无法满足涂装质量要求，需重新研发中涂漆和套色色漆。因此，联合涂料厂家进行水性中涂漆和色漆工艺的研发，分两个方案进行研发：方案1：水性中涂漆一闪干一水性色漆一烘干；方案2:水性中涂漆一闪干一溶剂型色漆一烘干。在施工过程中发现，方案1很难解决附着力不良的问题，而方案2可以满足主机厂的要求。〃湿碰湿”套色工艺需要配套开发双色车车顶用黑色涂料，与目前在用的中涂漆及清漆相匹配，且涂料外观及性能需要达到相关的国家标准/企业标准，素色黑漆的性能检测结果如表3所示。由表3可以看出，该涂料能满足产品质量要求。表3素色黑漆的性能检测结果Table3Performancetestresultsofplainblackpaint检测项目性能要求检测结果单项结论耐老化性（2000h）漆膜不抛光，失光率<10%；色差△E<3经过2000h氙灯老化，未出现变色、粉化、裂纹、起泡、脱落等现象，失光率0.92%，色差AE=0.77合格耐水性（40°C,240h）起泡0级，恢复1h,允许轻微变色起泡0级，未见变色合格耐酸性（24h）起泡0级，不起皱、不变色起泡0级，不起皱、不变色合格耐盐雾性（480h）状态调整3h，漆膜表面无明显变化，两涂层结构中漆膜无损伤漆膜表面无明显变化，两涂层结构中漆膜无损伤合格耐冲击性/cm>3040合格耐碱性（24h）起泡0级，不起皱、不变色起泡0级，不起皱、不变色合格耐汽油性（2h）起泡0级，状态调整24h，允许轻微失光、不变色、硬度下降<2个等级合格附着力/级<10合格硬g>HBHB合格杯凸/mm>56.12合格起泡0级，状态调整24h,无明显失光、不变色、硬度>2B技术难点4:上下遮蔽节拍问题。乘用车上下套色基本无分界线，徒手粘贴分界线严重影响生产节拍。应对措施：开发分界线辅助工装：开发上遮蔽分色胶带手持工装，保证分色线质量及分色一致，性，见图4。图4手持分色工装Figure4Handheldcolorseparationtooling改造上遮蔽线体，增加6个踏步架，辅助员工上遮蔽操作；面漆闪干后，清漆手工喷涂，增加4个踏步架，辅助员工下遮蔽操作。技术难点5:质量问题改善。漆雾色差问题：在喷涂车顶或D柱时，车顶颜色(素色黑)漆雾会落到翼子板、侧围后部等与前、后保险杠搭接的部位，造成色差问题。对策：在喷涂色漆之前，对与前、后保险杠搭接位置的白车身黑色漆雾处补涂白色中涂漆，有效解决此类问题。胶印问题：在确定最佳遮蔽材料后，遮蔽材料之一的纸胶带黏贴到银金上时仍然会出现轻微的胶印问题，导致胶印部位失光、出现隐形台阶。对策：将D柱分色胶带(4185型)加宽至15mm，并将A级面的遮蔽膜边缘的纸胶带(4302型)换成4185型分色胶带，避免纸胶带黏贴在银金上造成胶印，同时节约了处理胶印(酒精擦试)的作业时间。缩孔问题：遮蔽边缘部位易出现缩孔。对策：下遮蔽后采用酒精擦拭，缩孔问题得以解决。外观一致性问题：新编车顶套色及D柱套色机器人轨迹，实现机器人自动喷涂，保证车身外观质量及外观一致性。乘用车顶部机器人喷涂轨迹示意图见图5。图5乘用车顶部机器人喷涂轨迹示意图Figure5Robottrackmaponpassengercartop表4两种双色车涂装工艺对比表Table4Thecomparisonbetweentraditionalandnewpaintingprocessfortwo-colorcar注:JPH为40。新涂装工艺单台成本材料、能耗、人工成本预计增加826元/台材料、能耗、人工成本预计增加295元/台投资增加上下遮蔽升降机，费用预计16万增加输漆系统及机器人换色系统改造费用，预计276万元（三色）效率影响（1）车间出车节拍减半，套色车时间遵守将出现问题（1）通过作业编程进行改善，上下遮蔽不需要停线处理，满足正常生产节拍（2）上下遮蔽只能在离线室操作，产能＜30台/d（2）不占用离线室，不影响返修（3）套色车批量生产会对冲压焊接和总装工序生产造成影响（3）乘用车焊接完毕后转涂装线涂装，涂装完毕送总装二线，不影响效率人员单班需增加4名上遮蔽人员，3名下遮蔽人员上遮蔽增加10人，下遮蔽增加6人优点投资少、改造少生产节拍有提升空间；具备批量生产可能性缺点节拍减半，对冲压焊接、涂装、总装生产效率影响大，OEE下降50%。比较项目传统涂装工艺涂装车间平面布置中涂线、打磨前必须预留喷涂及上遮蔽工位，一次性投资大难点套色车的生产安排、节拍损失以及和冲压焊接、总装节拍匹配的问题漆膜为湿膜时下遮蔽，容易造成质量问题，需要继续改进3实际应用情况两种双色车涂装工艺对比表见表4。4结语据调研了解，目前车顶套色工艺在国内主要分为2类，一类是以东风日产、东南汽车等主流主机厂为代表的主流双色车