汽車涂裝車身尖角流墜的分析與優(yōu)化

劉銀平 李少希 朱俊龍 穆瑞辰 王志遠(yuǎn)

（奇瑞商用車（安徽）有限公司，河南 開封 475000）

一、引言

隨車汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車外觀形狀的多變，增加了汽車涂裝的施工難度，施工過程中、車身立面易產(chǎn)生流掛、針孔等弊?。煌瑫r，隨著終端市場客戶對汽車外觀質(zhì)量要求的日益提升，從而需要提升涂裝制造過程中油漆的外觀質(zhì)量。本文針對某汽車制造廠某款車型后背門邊角的特殊結(jié)構(gòu)（角度≤90°）、在涂裝過程產(chǎn)生的邊角流墜問題，通過增加一種輔具，達(dá)到快速解決問題的目的。

二、流掛及流墜的定義

汽車涂裝過程中，在被涂物底材上，漆膜形成由上往下流或下部涂層增厚的現(xiàn)象，涂料產(chǎn)生流淌，形成涂膜不均，稱為流掛。

流掛一般在垂直面或傾斜區(qū)域及棱角處，可分為流掛、流淌、流墜等缺陷。在被涂物特殊的尖角區(qū)域形成的流掛，呈滴狀，稱為流墜或流滴。

三、流墜產(chǎn)生的原因

某汽車制造廠開發(fā)的某款車型，后背門底部結(jié)構(gòu)為90°直角，在涂裝過程，清漆噴涂后、形成淚痕狀液滴。流墜問題產(chǎn)生的原因有很多，如底材邊角結(jié)構(gòu)呈銳角或直角（≤90°）、油漆粘度低、噴涂設(shè)備及噴涂參數(shù)、噴涂槍距等原因。

（一）底材結(jié)構(gòu)不合理

后背門（立面）上，底材下部邊角角度過小（≤90°），涂料噴涂在底材上，由上往下流平，涂料在邊角位置積聚，形成流墜現(xiàn)象；底材邊角角度越小，產(chǎn)生流墜的風(fēng)險越大。

（二）涂料粘度不合理

施工涂料粘度低，涂料噴涂到被涂物表面后、涂料不能附著被涂物表面，導(dǎo)致漆膜下墜、流淌；涂料粘度高，涂料噴涂到被涂物表面后，影響涂料流平性，涂料內(nèi)溶劑不能及時揮發(fā)，易產(chǎn)生針孔等缺陷。

（三）噴涂設(shè)備差異影響

靜電噴涂機(jī)器人在汽車涂裝的應(yīng)用：20世紀(jì)50年代，開發(fā)了電噴槍靜電涂裝法（即Rans Burg Ⅱ法），使其噴涂效率大幅度提高；到80年代底，高速旋杯式靜電噴槍和往復(fù)式靜電噴涂機(jī)已成為靜電噴涂工藝的主流設(shè)備。

目前汽車涂裝主流使用旋杯式靜電噴涂機(jī)器人，與往復(fù)機(jī)噴涂設(shè)備對比，因涂膜的偏差大、涂料利用率低、產(chǎn)生的廢棄物多，但隨之而來的靜電噴涂機(jī)器人設(shè)備的投資和維護(hù)成本比往復(fù)機(jī)高。常見噴涂設(shè)備廠家有DURR靜電噴涂機(jī)器人、FANUC自動噴涂機(jī)器人、ABB自動噴涂機(jī)器人及安川自動噴涂機(jī)器人對于同一款車型、同一區(qū)域，噴涂設(shè)備選擇不同，噴涂效果（漆膜厚度等）偏差很大。

（四）噴涂槍距

指噴涂設(shè)備與被涂物之間的距離，高壓靜電機(jī)器人一般20-25cm，空氣噴槍一般在20cm左右。

（五）靜電噴涂機(jī)器人噴涂參數(shù)不合理

噴涂流量（ml/min）、旋杯轉(zhuǎn)速（r/min）、成型空氣（ml/min）、靜電高壓（hv）等。

1.噴涂流量：單位時間輸送給旋杯的涂料量，又稱為吐出量，單位：ml/min。噴涂流量的大小與漆膜厚度呈正比關(guān)系。機(jī)器人噴涂過程中，由于每臺機(jī)器人噴涂區(qū)域不同，設(shè)定的噴涂流量也不同，同時流量的設(shè)定與被涂物形狀也有直接關(guān)系。

2.旋杯轉(zhuǎn)速：單位時間內(nèi)旋杯轉(zhuǎn)動的速度，單位：r/min。旋杯轉(zhuǎn)速是油漆霧化的關(guān)鍵參數(shù)，旋杯在高速旋轉(zhuǎn)時、產(chǎn)生離心力石油氣霧化為細(xì)小的霧滴，一般為50-100μm。轉(zhuǎn)速的設(shè)定也與油漆類型有關(guān)，色漆機(jī)器人的轉(zhuǎn)速相對低，中涂、清漆的轉(zhuǎn)速相對高。同時，轉(zhuǎn)速的設(shè)定和噴涂流量也是相關(guān)的，流量大，轉(zhuǎn)速也要增加，以達(dá)到較好的霧化效果，但是轉(zhuǎn)速過高，噴涂到被涂物上油漆就較干，會導(dǎo)致桔皮問題。因此，轉(zhuǎn)速設(shè)定要結(jié)合油漆施工情況，綜合考慮。

3.成型空氣：壓縮空氣從成型空氣環(huán)后側(cè)均勻分布的小孔中噴出，用于限制漆霧的幅度（扇幅），并把霧化的漆滴推向被涂物，防止漆霧擴(kuò)散和反彈污染旋杯和霧化器。扇幅的設(shè)置和兩槍的間距有關(guān)，油漆的疊加次數(shù)為3次；如兩槍間距100mm，噴幅最好控制為300mm，這樣同一點油漆可以疊加3次。

4.靜電高壓：靜電噴涂中，被涂物為正極，旋杯為負(fù)極，在兩極之間施加高電壓后產(chǎn)生強(qiáng)電吸力，使霧化后的漆滴推向到被涂物表面。靜電高壓的大小影響靜電噴涂的靜電效應(yīng)、上漆率、漆膜的均勻性。

流量、轉(zhuǎn)速、成型空氣和高壓直接影響成膜質(zhì)量，同時也會影響油漆的利用率。在生產(chǎn)中要結(jié)合油漆的特性、對機(jī)器人噴涂參數(shù)的調(diào)整要綜合考慮，不斷優(yōu)化，才能到達(dá)理想的噴涂效果。

四、解決方法

（一）噴涂設(shè)備仿形軌跡及噴涂參數(shù)優(yōu)化

1.調(diào)整機(jī)器人仿形槍距，使槍距處于合適的范圍內(nèi)、一般20-25cm為宜；槍距太近，局部涂料上漆率提高、易產(chǎn)生流掛；

2.調(diào)整后背門機(jī)器人仿形軌跡，29#刷子拆分為29#、30#，30#刷子用于底部邊緣處噴涂，便于單獨(dú)調(diào)整噴涂參數(shù)；

結(jié)束語：通過增加輔具導(dǎo)流，解決后背門邊角流墜問題，實現(xiàn)了涂膜厚度及外觀質(zhì)量的提升，綜合提升終端客戶的直觀感受。為了獲得高品質(zhì)的外觀涂裝質(zhì)量，過程中施工條件及噴涂參數(shù)的及時調(diào)整，及時避免漆面流掛、流墜等弊病的產(chǎn)生。