汽車外飾件涂裝顆粒缺陷分析與防控

陳星，馮宗理，曾曉明，穆曉東，楊佐明

（北京福田戴姆勒汽車有限公司，北京 101400）

商用車外飾件由于數(shù)量較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多采用手工生產(chǎn)線噴涂。噴涂過程中人、機(jī)、料、法、環(huán)各因素對(duì)噴涂品質(zhì)影響重大，尤其是環(huán)境因素，是導(dǎo)致漆面出現(xiàn)顆粒缺陷的重要原因。涂裝車間環(huán)境主要由專業(yè)的第三方保潔公司進(jìn)行控制和保障。顯微結(jié)構(gòu)對(duì)比分析是識(shí)別顆粒缺陷及判斷根因的重要手段。通過顯微結(jié)構(gòu)分析，可挖掘現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境控制薄弱點(diǎn)。通過提高保潔工作質(zhì)量，降低顆粒數(shù)量，可以提升外飾件漆面品質(zhì)。

1 漆面顆粒問題的分類

目前行業(yè)對(duì)漆面顆粒沒有明確定義，為方便分析，結(jié)合顯微結(jié)構(gòu)將顆粒分為如圖1所示的幾類。

圖1 顆粒缺陷的分類及顯微結(jié)構(gòu)Figure 1 Classification of particle defects and their microstructures

1.1 底漆結(jié)塊、打磨灰

外觀呈同色或異色顆粒，顯微結(jié)構(gòu)呈與底漆同色的結(jié)塊狀。其主要產(chǎn)生原因是：外飾件入廠自帶底漆，底漆結(jié)塊需要打磨，在打磨過程中存在底漆結(jié)塊漏磨情況或打磨灰未擦凈而聚集成堆。

1.2 毛發(fā)纖維

外觀呈同色或黑色毛絮，顯微結(jié)構(gòu)以黑色毛絮狀為主，主要由人體產(chǎn)生。工人在作業(yè)過程中勞保防護(hù)穿戴不符合要求，毛發(fā)區(qū)域未完全遮蓋，會(huì)導(dǎo)致毛發(fā)掉落在零部件表面。另外，若噴漆室體循環(huán)風(fēng)不良，墻角、管路等區(qū)域也會(huì)有毛發(fā)積存。

1.3 其他纖維

外觀呈同色毛絮，顯微結(jié)構(gòu)以白色或透明毛絮狀為主。主要產(chǎn)生原因：勞保防護(hù)(如手套、噴漆服等)及濾材(過濾袋、濾棉等)表面的纖維掉落在零部件表面。值得注意的是：油漆過濾失效時(shí)，偶爾會(huì)有毛絮狀油漆結(jié)塊噴涂在零部件表面。此種缺陷的顯微結(jié)構(gòu)帶有油漆顏色，經(jīng)輕微打磨可消除。

1.4 砂眼氣泡

外觀呈氣泡或氣泡破裂狀，清漆明顯可見透明塑料狀，微觀上呈透明塑料皺起狀(清漆)，繼續(xù)打磨后可見底材黑色氣孔。主要產(chǎn)生原因：玻璃鋼材質(zhì)零部件的基材表面不致密，存在砂眼(SMC)，噴涂過程中氣體存于砂眼中，烘干時(shí)頂出表面。

1.5 針孔

外觀呈細(xì)小點(diǎn)狀或針眼狀，顯微結(jié)構(gòu)呈火山口狀或泡狀，主要是噴漆室溫度高、油漆黏度高、噴涂過厚、烘干過快等影響涂膜表干速率的因素所導(dǎo)致的。

1.6 漆渣

外觀呈同色或黑色顆粒狀，顯微結(jié)構(gòu)呈多顏色聚集結(jié)塊狀。主要產(chǎn)生原因：滑撬、外飾件掛件格柵、噴漆室墻壁及管路長(zhǎng)期清潔不當(dāng)，積存大量漆渣，在生產(chǎn)過程中因震動(dòng)而掉落在外飾件表面。

2 顆粒問題統(tǒng)計(jì)分析

2.1 顆粒統(tǒng)計(jì)

每日抽檢10件外飾件在制品，對(duì)顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。經(jīng)過近1個(gè)月的結(jié)果積累，得出漆渣問題占比最高(見表1)。同時(shí)統(tǒng)計(jì)了單件顆粒分布結(jié)果，發(fā)現(xiàn)漆渣缺陷數(shù)量確實(shí)高于其他缺陷。

表1 各類顆粒缺陷統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of various particle defects

2.2 對(duì)比分析

針對(duì)漆渣問題，剖析可能產(chǎn)生漆渣的積存區(qū)域，如噴漆室墻壁管路、外飾件滑撬掛具、外飾件工裝掛鉤(見圖2)。

圖2 漆渣積存區(qū)域Figure 2 Areas with accumulation of paint residue

從以上3個(gè)區(qū)域分別提取表面積存的顆粒物，在顯微鏡下對(duì)比分析后得知噴漆室墻壁管路及滑撬掛具上的顆粒物與漆渣在顯微結(jié)構(gòu)上有極高的相似度(見圖3)。判斷滑撬掛具和墻壁管路積存的顆粒物是導(dǎo)致漆渣的主要因素。

圖3 顆粒物對(duì)比分析Figure 3 Comparative analysis of particulates

3 漆渣問題的改進(jìn)

分析墻壁管路及滑撬掛具的漆渣積存，認(rèn)為主要有以下幾個(gè)方面的原因：

(1) 滑撬清潔采用人工擦洗，長(zhǎng)期清潔不凈，導(dǎo)致噴漆凝結(jié)過厚，烘干后產(chǎn)生漆皮結(jié)塊。

(2) 在生產(chǎn)旺季，噴漆室清潔頻次少，墻壁管路凝結(jié)大量漆霧，就形成了漆渣。

(3) 噴漆室體送排風(fēng)量較小，風(fēng)平衡不良，風(fēng)場(chǎng)效果差，噴涂漆霧漂浮嚴(yán)重。

采取以下3種措施可有效解決漆渣積存問題：

(1) 滑撬掛具清潔采用高壓水槍沖洗，清潔作業(yè)后由生產(chǎn)管理者檢查驗(yàn)收。

(2) 對(duì)噴漆室進(jìn)行深度清潔，去除墻壁管路及室體死角積存的漆渣，用防火塑料膜對(duì)清潔后的墻壁進(jìn)行包裹防護(hù)。

(3) 對(duì)噴漆室排風(fēng)道、循環(huán)水通道進(jìn)行深度清潔，保證排風(fēng)暢通及循環(huán)水良好，同時(shí)調(diào)整送風(fēng)量，將風(fēng)速由0.15 m/s提升至0.3 m/s，保證風(fēng)場(chǎng)平衡，以便迅速將漆霧壓至循環(huán)水中。

通過以上措施，漆面漆渣得到有效控制，缺陷率由43%下降至7%。合格率由65%提升至91%。由此帶來了一定的成本節(jié)約，打磨砂紙用量降低11%，拋光膏用量降低23%，合計(jì)成本降低3.5%。

4 結(jié)語(yǔ)

漆膜表面顆?？刂剖呛饬客垦b車間管理能力的重要指標(biāo)。對(duì)于外飾件生產(chǎn)線，由于產(chǎn)量大、工件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，漆膜表面顆粒對(duì)涂裝車間的生產(chǎn)效率、成本與品質(zhì)有更加重大的影響。顆粒顯微對(duì)比分析是辨別產(chǎn)生顆粒根本原因的重要手段，也是衡量涂裝環(huán)境潔凈度的重要方法。持續(xù)開展顆粒分析工作，對(duì)降低產(chǎn)品缺陷率，提升生產(chǎn)效率及產(chǎn)品品質(zhì)，打造“零缺陷”工廠有著重大意義。