手工噴涂過(guò)程中保險(xiǎn)杠質(zhì)量控制的研究

譚輝（上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司，廣西柳州，545007）

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手工噴涂過(guò)程中保險(xiǎn)杠質(zhì)量控制的研究

譚輝
（上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司，廣西柳州，545007）

文本針對(duì)保險(xiǎn)杠在手工噴涂過(guò)程中所面臨的質(zhì)量問(wèn)題，首先深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)研了噴涂手工保險(xiǎn)杠常用的工藝流程；接著針對(duì)某汽車(chē)廠保險(xiǎn)杠的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)多個(gè)廠家的生產(chǎn)過(guò)程，包括保險(xiǎn)杠注塑、噴涂過(guò)程的控制方法；最后總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，提出了創(chuàng)新方法，為高質(zhì)量、大批量生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。

保險(xiǎn)杠；手工噴涂；質(zhì)量控制

引言

汽車(chē)保險(xiǎn)杠除了具有保護(hù)作用外，裝飾作用越來(lái)越大。為追求與車(chē)身外觀的協(xié)調(diào)，對(duì)保險(xiǎn)杠色彩、造型的要求越來(lái)越高。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于廠家的制造設(shè)備不一樣，控制方法也不一樣，生產(chǎn)的質(zhì)量也不一樣。為實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)杠生產(chǎn)質(zhì)量高且穩(wěn)定的目的，形成適合批量生產(chǎn)、且保質(zhì)保量的控制方法尤為迫切［1］。本文通過(guò)對(duì)保險(xiǎn)杠?chē)娡抗に嚨难芯考翱偨Y(jié)，并將該方法指導(dǎo)生產(chǎn)，減少了過(guò)程浪費(fèi)，降低成本，提高了質(zhì)量，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。本文對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品控制及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)具有指導(dǎo)意義。

1　保險(xiǎn)杠?chē)娡窟^(guò)程主要工藝流程

保險(xiǎn)杠?chē)娡恳郧耙话悴捎谩?噴2烘”的工藝［2］。隨著油漆的改進(jìn)，減少了底漆烘烤，現(xiàn)在普遍采用“3噴1烘”的方式，達(dá)到良好的外觀效果的同時(shí)，也降低對(duì)設(shè)備的要求，減少能耗和運(yùn)行、維護(hù)成本，常用的噴涂工藝見(jiàn)圖1所示。

圖1　保險(xiǎn)杠常用的噴涂工藝

其中前處理是對(duì)保險(xiǎn)杠表面進(jìn)行清潔的過(guò)程，自動(dòng)化的前處理包括預(yù)脫脂、脫脂、自來(lái)水噴淋、循環(huán)純水噴淋、純水噴淋、自動(dòng)和人工吹水、烘烤等工序。前處理后的保險(xiǎn)杠表面張力達(dá)到要求后，才能進(jìn)入下一道工序［3］。某些保險(xiǎn)杠生產(chǎn)廠家為降低成本，也使用手工擦拭的方式對(duì)進(jìn)行清潔，人工擦拭時(shí)必須使用專(zhuān)門(mén)的無(wú)紡布和清潔劑。

2　手工噴涂過(guò)程保險(xiǎn)杠質(zhì)量控制要點(diǎn)

噴涂是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，主要包括噴涂底漆、色漆、清漆及烘烤。噴涂保險(xiǎn)杠這樣的面積大且形狀復(fù)雜零件，如果任何一個(gè)參數(shù)設(shè)置不合理，都可能導(dǎo)致批量的不合格零件出現(xiàn)。

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于成本、管理技術(shù)的限制，很多廠家使用人工噴涂作業(yè)的方式。具有開(kāi)發(fā)周期短，設(shè)備投入少、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但是由于人員操作穩(wěn)定性差，對(duì)噴涂過(guò)程管理的要求也更高。各個(gè)生產(chǎn)廠家的控制水平差異較大，為更好的保障生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定性，總結(jié)形成一個(gè)適合批量生產(chǎn)且能保證質(zhì)量的噴涂過(guò)程控制方法尤為迫切。

2.1油漆及存儲(chǔ)

目前保險(xiǎn)杠使用油漆主要是合成樹(shù)脂，作為生產(chǎn)廠家需要對(duì)油漆進(jìn)行進(jìn)貨檢驗(yàn)及保持檢驗(yàn)的記錄。油漆的主要性能指標(biāo)有附著力、顏色、硬度、耐磨性、流平性、光澤度、耐化學(xué)品能力、耐濕、耐溫、耐候性等，作為噴涂的三大重點(diǎn)控制點(diǎn)，油漆的進(jìn)貨檢驗(yàn)就非常重要。見(jiàn)表1列舉了油漆最低的檢驗(yàn)項(xiàng)目。

表2　油漆最低的檢驗(yàn)項(xiàng)目

如遇到返工的產(chǎn)品，還需要噴涂到返工件上進(jìn)行檢測(cè)，見(jiàn)表1中序號(hào)5-7項(xiàng)目。同時(shí)，還需要對(duì)油漆每年送到第三方的實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，以保證質(zhì)量的穩(wěn)定。油漆是易燃易爆物品，在存儲(chǔ)過(guò)程中，安全是首要考慮因素，存儲(chǔ)環(huán)境也有特殊要求，如通風(fēng)等。同時(shí)要滿足溫濕度的要求，以保證其質(zhì)量，表2列舉了油漆存儲(chǔ)時(shí)主要的環(huán)境要求。

表2　油漆存儲(chǔ)的主要環(huán)境要求

2.2前處理

保險(xiǎn)杠成型后，由于脫模劑的使用、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中表面受到污染等原因，就需要對(duì)其進(jìn)行前處理工序，就是對(duì)零件表面進(jìn)行清潔處理，使其表面張力達(dá)到要求，也可以使保險(xiǎn)杠的表面進(jìn)行活化，同時(shí)通過(guò)前處理對(duì)零件表面進(jìn)行除塵等，降低在噴涂過(guò)程中的顆粒等問(wèn)題產(chǎn)生。

典型的前后保噴裝前處理工藝如圖2所示。

圖2　典型的前后保噴涂前處理工藝（其中，方框標(biāo)識(shí)的是必需的工序）

2.2.1打磨

注塑后，保險(xiǎn)杠表面如出現(xiàn)不平整、劃傷等問(wèn)題，就需要對(duì)其進(jìn)行打磨處理。需要打磨到位，否則容易在被打磨的保險(xiǎn)杠表面出現(xiàn)打磨印，噴涂后更加明顯。使用砂紙打磨時(shí)，應(yīng)該注意兩點(diǎn)，避免影響噴涂合格率：（1）使用砂紙的順序，要先粗的砂紙?jiān)僦鸺?jí)降低砂紙的細(xì)度，否則保險(xiǎn)杠表面就會(huì)有砂紙印痕，噴涂后就可以發(fā)現(xiàn)條狀的不平整印記；（2）打磨的手法，圓周軌跡的打磨能夠有效的降低砂紙印的產(chǎn)生，直線的打磨就容易出現(xiàn)打磨印。

2.2.2預(yù)脫脂、脫脂及水洗

脫模劑或油污等污染物影響油漆的附著，就必須使用脫脂工藝，將其表面的贓物去除，以達(dá)到理想的表面張力。在脫脂之后，由于保險(xiǎn)杠表面還有脫脂液的殘留，影響后續(xù)的噴涂油漆附著和性能保證，所以還需要進(jìn)行純水的清洗，以保證表面的清潔。目前常用自動(dòng)噴淋方式進(jìn)行脫脂，質(zhì)量穩(wěn)定，節(jié)拍快，適合大批量生產(chǎn)，但其對(duì)水、能耗需求大，運(yùn)行成本較高，對(duì)藥劑的要求也較高，在某整車(chē)廠的保險(xiǎn)杠生產(chǎn)廠家中使用較少。在保險(xiǎn)杠水洗后還需要進(jìn)行烘干處理。烘干的溫度過(guò)高，就會(huì)導(dǎo)致保險(xiǎn)杠受熱變形。但是溫度也不能過(guò)低，保險(xiǎn)杠表面殘留水漬，影響噴涂的附著力等。

2.2.3人工清潔（擦洗）

由于設(shè)備的投入和成本的限制，某整車(chē)廠的保險(xiǎn)杠生產(chǎn)廠家使用人工清潔（擦洗）的方式進(jìn)行脫脂。人工清潔要求注塑時(shí)毛胚禁止使用脫模劑等。使用專(zhuān)用的無(wú)紡布和清潔劑，將無(wú)紡布浸泡到清潔劑中，再按順序擦拭保險(xiǎn)杠表面。無(wú)紡布及清潔劑需要定期更換。清潔劑易揮發(fā)和有腐蝕性，對(duì)人體有害，需要操作時(shí)戴防毒面具，使用專(zhuān)用手套。同時(shí)應(yīng)保證足夠的光線和通風(fēng)。對(duì)于人工清潔，其控制項(xiàng)目及內(nèi)容、要求見(jiàn)表3。

2.3油漆調(diào)整

油漆調(diào)整是將油漆中添加稀釋劑等，使之達(dá)到噴涂施工要求的粘度過(guò)程。手工噴涂由于運(yùn)行成本等原因，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)噴房恒溫、恒濕的控制，就要求油漆依據(jù)溫濕度的變化而進(jìn)行調(diào)整，這也是手工噴涂的難點(diǎn)之一。一般將噴房溫度范圍劃分為幾個(gè)段，分段調(diào)整油漆的粘度。本文通過(guò)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)調(diào)漆的過(guò)程控制要求進(jìn)行整理，見(jiàn)表4。

表2　人工清潔控制項(xiàng)目及要求

表2　調(diào)漆的過(guò)程控制要求

2.4手工噴涂

由于設(shè)備成本考慮，手工噴涂是目前某整車(chē)廠保險(xiǎn)杠供應(yīng)商的主要生產(chǎn)方式，其設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用低，是實(shí)現(xiàn)“低成本”的主要保證。但是人工操作不穩(wěn)定，過(guò)程控制難度大，如何實(shí)現(xiàn)“高質(zhì)量”是擺在噴涂管理者面前的難題。本文主要針對(duì)手工噴涂過(guò)程的難點(diǎn)進(jìn)行匯總整理，總結(jié)控制方法及要求。

2.4.1噴槍使用及維護(hù)

噴槍是油漆霧化的工具，如果出漆口出現(xiàn)堵塞，就會(huì)出現(xiàn)出漆量不足、導(dǎo)致桔皮等問(wèn)題，影響漆膜外觀、性能，所以噴槍保養(yǎng)和維護(hù)及其重要［4］。在生產(chǎn)過(guò)程中的控制要點(diǎn)是：使用前點(diǎn)檢，定期保養(yǎng)，見(jiàn)表5。

表2　油漆噴槍使用前點(diǎn)檢要求

噴槍在使用后要及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，定期保養(yǎng)，避免結(jié)漆，主要的是清理及潤(rùn)滑工作。

2.4.2噴涂過(guò)程

在手工噴涂過(guò)程中，需要控制的參數(shù)比較多，而且只要有一個(gè)參數(shù)未控制好，噴涂的零件就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

表6內(nèi)容依據(jù)控制的經(jīng)驗(yàn)及優(yōu)化后，匯總了噴涂過(guò)程中需要主要控制點(diǎn)。

表2　手工噴涂過(guò)程質(zhì)量控制要求

其中噴涂槍距和走槍軌跡、走槍速度受?chē)娡繂T工的操作影響大，存在不確定性。噴涂時(shí)，需要定期進(jìn)行檢查糾正，要求（1）噴槍?xiě)?yīng)該與被噴涂面保持垂直，到被噴涂面距離應(yīng)該一致；（2）噴涂時(shí)要求平行于噴涂面移動(dòng)，噴涂過(guò)程中噴槍移動(dòng)不應(yīng)成弧形，以免每次噴涂痕跡重疊不均勻；（3）按規(guī)定噴涂速度走槍?zhuān)斓淖邩屗俣葧?huì)令油漆太干表面粗糙，容易產(chǎn)生桔皮，走槍太慢則較容易產(chǎn)生流掛等質(zhì)量問(wèn)題，如施噴銀粉金屬漆時(shí)則更容易產(chǎn)生發(fā)花等不良效果。在噴涂前，應(yīng)該對(duì)噴槍進(jìn)行檢查，特別是對(duì)扇形的檢查，使用方法是：在平面放置一張白紙，在規(guī)定距離下，對(duì)白紙摳動(dòng)噴槍的扳機(jī) 1 至2秒，使白紙表面形成一個(gè)橢圓形的油漆形狀。觀察橢圓形扇形的形狀，測(cè)量該橢圓的長(zhǎng)、寬數(shù)值，與標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)比確認(rèn)噴槍扇形是否符合要求。關(guān)于手工噴涂的操作，還有一些技巧及方法。（1）噴涂時(shí)，人員應(yīng)站在工件一側(cè)，隨工件的移動(dòng)和噴涂部位的不同而改變位置，頭部、眼睛與噴涂面成一定度角，并隨噴涂平行移動(dòng)。（2）對(duì)于軌道式噴涂，所有噴涂路線應(yīng)平行路線局部，噴涂時(shí)用手臂帶動(dòng)噴槍?zhuān)滞笠袕椥?，不能過(guò)于僵硬；對(duì)于機(jī)械式噴涂：整體噴涂時(shí)應(yīng)以身體帶動(dòng)握槍臂膀，模仿機(jī)械手噴涂方式，并注意整體噴涂的姿勢(shì)及腳步的移動(dòng)。（3）不可由手腕或手肘作弧形的擺動(dòng)。

2.5油漆固化

保險(xiǎn)杠油漆的固化主要方法是通過(guò)加熱方式是清漆中的樹(shù)脂和固化劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，形成漆膜的過(guò)程。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中有電熱輻射加熱，蒸汽間接加熱、燃燒對(duì)流加熱。其中蒸汽間接加熱是比較好的方式，通過(guò)間接加熱，減少空氣流動(dòng)，從而降低顆粒問(wèn)題，使用蒸汽作為熱源，也較為環(huán)保，同時(shí)節(jié)省能源，安全性也能提高。固化過(guò)程主要的參數(shù)是烘烤時(shí)間及溫度。按某油漆廠家給出的施工要求：在升溫階段，應(yīng)有8至10分鐘，以便讓清漆足夠的流平，減少桔皮等問(wèn)題；在固化階段，溫度需要到80°C，時(shí)間需要≥30分鐘，這就爐溫曲線要求，見(jiàn)圖3，在生產(chǎn)過(guò)程中，需要開(kāi)班檢查爐溫，生產(chǎn)過(guò)程中定期巡查，每周測(cè)量爐溫曲線和要求比較。如未達(dá)到要求，需要立即停線進(jìn)行整改。

圖3　烘烤爐溫曲線表

3　檢驗(yàn)

檢驗(yàn)是對(duì)噴涂后保險(xiǎn)杠的質(zhì)量進(jìn)行確認(rèn)的過(guò)程［5］，對(duì)環(huán)境、人員能力要求較高。依據(jù)企業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和生產(chǎn)過(guò)程，總結(jié)的檢驗(yàn)控制環(huán)節(jié)見(jiàn)表7。

表7　檢驗(yàn)控制環(huán)節(jié)

表7　檢驗(yàn)控制環(huán)節(jié)

在檢查過(guò)程中，對(duì)檢驗(yàn)人員的要求是：1）應(yīng)站在工件一側(cè)進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)于大件或不易搬動(dòng)的零件，站位應(yīng)該檢驗(yàn)部分不同而變化；2）眼睛視線應(yīng)于零件表面成一定的夾角，利用反射光線的凹凸變化發(fā)現(xiàn)零件表面的質(zhì)量缺陷問(wèn)題；3）在檢驗(yàn)過(guò)程中，要按一定的順序進(jìn)行檢驗(yàn)，避免出現(xiàn)漏檢；4）檢驗(yàn)后的零件應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)識(shí)，以便區(qū)分零件是否合格或需要返工。

3.1返工及返修

返工返修作為手工保險(xiǎn)杠?chē)娡烤€的正常工序，各個(gè)整車(chē)廠家的要求也不一樣，某整車(chē)廠質(zhì)量控制要求見(jiàn)表8。

表8　返工返修控制點(diǎn)

3.2 手工噴涂常見(jiàn)問(wèn)題

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，很多廠家發(fā)生了比較多的質(zhì)量問(wèn)題，造成了顧客的損失，降低了顧客的滿意度。顆粒、脫漆、桔皮和流掛問(wèn)題，是噴涂過(guò)程中的主要外觀缺陷，占總?cè)毕輸?shù)的80%以上。本文依據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)，將常見(jiàn)的噴涂缺陷及預(yù)防對(duì)策匯總。

3.2.1顆粒問(wèn)題

顆粒永遠(yuǎn)是所有噴涂線最大的敵人，無(wú)論設(shè)備先進(jìn)或落后，管理好或差，噴涂線都會(huì)遇到一個(gè)問(wèn)題就是顆粒。顆粒產(chǎn)生的原因很多，主要來(lái)自于（1）人員、物料、送風(fēng)系統(tǒng)和工裝等產(chǎn)生；（2）設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生；（3）油漆產(chǎn)生；（4）噴涂過(guò)程中產(chǎn)生。

對(duì)顆粒問(wèn)題，最好提前預(yù)防，主要措施有：（1）檢查空氣過(guò)濾系統(tǒng)，更換過(guò)濾棉；（2）保證油漆攪拌和過(guò)濾；（3）做好保險(xiǎn)杠的前處理、除靜電，確保表面無(wú)雜質(zhì)；（4）建立清潔管理制度，保證涂裝工裝、工作服清潔；（5）按要求控制噴涂工藝參數(shù)；（6）提高噴涂人員的熟練度，保證按要求操作。

3.2.2脫漆問(wèn)題

脫漆有幾種形式，整個(gè)漆層與保險(xiǎn)杠基材之間脫落或漆層與漆層之間脫落。常見(jiàn)主要原因有：（1）保險(xiǎn)杠表面上被其他油脂等物質(zhì)污染；（2）使用了未經(jīng)驗(yàn)證的底漆；（3）返工的保險(xiǎn)杠打磨不充分；（4）底漆或面漆噴涂干噴，油漆膜厚太?。唬?）油漆或基材的問(wèn)題。

脫漆的預(yù)防主要措施有：（1）保險(xiǎn)杠進(jìn)行前處理或人工擦拭，徹底清潔干凈；（2）使用規(guī)定的底漆按要求調(diào)漆；（3）按油漆供應(yīng)商提供的油漆粘度和施工要求噴涂，滿足噴涂的厚度要求；（4）避免噴涂時(shí)干噴；（5）兩道油漆噴涂之間有充分的流平和揮發(fā)時(shí)間。

3.2.2桔皮和流掛問(wèn)題

桔皮是漆膜流平時(shí)間不足和環(huán)境差導(dǎo)致，表面呈不均勻，類(lèi)似柑桔皮一樣，目視有凹凸不平。流掛則是由于流平時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，油漆沿噴漆表面垂直流下導(dǎo)致，外觀上呈現(xiàn)小連珠、小液珠、甚至是小球滴等。這兩個(gè)是相互排斥的缺陷。桔皮和流掛常見(jiàn)的原因有：（1）噴涂距離或噴涂速度不當(dāng)造；（2）漆膜太薄或者太厚；（3）噴涂壓力不適當(dāng)；（4）不正確的油漆粘度導(dǎo)致；（5）使用了與噴涂溫度不配套的快干劑或慢干劑。

桔皮和流掛預(yù)防的主要措施有：（1）按照油漆的施工要求進(jìn)行噴涂；（2）應(yīng)根據(jù)溫度的變化調(diào)配油漆的粘度；（3）使用與溫度配套的固化劑或稀釋劑。

4　結(jié)語(yǔ)

本文從保險(xiǎn)杠?chē)娡窟^(guò)程工藝出發(fā)，依據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析了問(wèn)題，介紹了保險(xiǎn)杠加工的質(zhì)量控制點(diǎn)，形成了有效控制項(xiàng)目及控制要求，匯總了一套切實(shí)可行且經(jīng)濟(jì)成本低的手工保險(xiǎn)杠?chē)娡靠刂剖侄危瑸榻⒛痴?chē)廠的噴涂線審核要求提出了規(guī)范建議。

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Research on Quality control of Bumper in Process of Manual Coating

Hui Tan
（Saic GM Wuling Co.，Ltd.， Liuzhou， Guangxi， 545007， China）

Text for the bumper in the manual spraying quality problems faced in the process， first go to the production site， the investigation of the spraying manual bumper common technological process；then according to the quality standard of an automobile bumper， according to the production process of a number of manufacturers， including bumper injection molding， spraying process control method， summed up the experience and lessons. Finally， the paper puts forward the method innovation， create the conditions for the production of high quality and large quantity.

Bumper； ManualCoating； Quality Control

E-mail: hui.tan@sgmw.com.cn

U463.6

A

2095-8412 （2016） 03-415-07

譚輝（1981- ），男，廣西北海，碩士，中級(jí)工程師。研究方向：供應(yīng)商質(zhì)量管理。