溶劑型色漆展車在B1B2工藝線上的施工

陳道飛，許能才，王兵，李文鵬，宗金光，汪金東，孫中樂

（合眾新能源汽車有限公司，浙江 桐鄉(xiāng) 314500）

在汽車生產(chǎn)中，面涂是工藝流程、要求及控制最復(fù)雜的環(huán)節(jié)之一。目前涂裝行業(yè)里大部分生產(chǎn)線采用了規(guī)劃投資少、環(huán)保高、運(yùn)營成本低的B1B2工藝。在新產(chǎn)品開發(fā)階段，或有臨時(shí)展車、媒體試駕等特殊或緊急需求的情況下，如何在最短開發(fā)周期內(nèi)制造各種特殊的溶劑型漆的外觀顏色，并達(dá)到甚至超過正常生產(chǎn)時(shí)的油漆外觀標(biāo)準(zhǔn)，是值得探究的課題。

1 傳統(tǒng)工藝與B1B2工藝的對比

涂裝3C2B(見圖1)和水性B1B2(見圖2)是目前各主機(jī)廠的主流工藝。3C2B工藝需要中涂和中涂烘干，而B1B2工藝沒有這些工序。在B1B2工藝中，B1直接代替了中涂層，其對底漆表面良好的填充性可提高表面平整度，增加面漆(CC)涂層的飽滿度，提高漆面的鮮映性(DOI)、光澤等參數(shù)，增強(qiáng)電泳層的結(jié)合力，保護(hù)電泳層不受紫外線破壞。而B2的作用是滿足用戶對不同顏色的需求，同時(shí)增強(qiáng)與B1的結(jié)合力，使外觀更加鮮艷，令清漆的結(jié)合力以及耐候、防紫外線等性能得到提高[1]。

圖1 3C2B工藝流程Figure 1 3C2B process flow

圖2 B1B2工藝流程Figure 2 B1B2 process flow

2 現(xiàn)場B1B2的布局情況

現(xiàn)場工藝布局見圖3，這是典型的“硅烷 + 陰極電泳 + B1B2”緊湊型工藝，B1B2為水性，CC為2K(雙組分)溶劑型，工藝參數(shù)詳見表1。

表1 噴涂工藝關(guān)鍵參數(shù)Table 1 Key parameters of spraying processes

圖3 現(xiàn)場工藝布局Figure 3 Process layout

根據(jù)現(xiàn)場布局可知，B1B2工序后有閃干爐，在清漆手工噴涂工位上噴涂溶劑型色漆是最佳選擇，B1底漆可以替代中涂機(jī)器人直接噴涂。CC人工噴涂工位的現(xiàn)場參數(shù)也適合溶劑型色漆的噴涂要求。

由于B1B2工藝對噴房溫濕度要求苛刻，因此B1直接按現(xiàn)場參數(shù)施工即可，而CC的參數(shù)范圍剛好也滿足溶劑型色漆的噴涂。另外，由于B1噴涂完成后無需閃干而直接進(jìn)入烘干爐，因此不必考慮其表面封閉會造成下一個(gè)涂層出現(xiàn)痱子等問題。

3 3C2B的實(shí)施方案

綜合評估以上現(xiàn)場實(shí)際情況后制定出在 B1B2生產(chǎn)線上實(shí)施 3C2B溶劑型色漆噴涂的方案，面漆工藝布局及非顏工段質(zhì)量要求分別見圖4和表2[2]。

表2 非顏工段質(zhì)量要求Table 2 Quality requirements of non-color sections

圖4 兩遍清漆方案Figure 4 Scheme of double varnish spray

3.1 前處理電泳實(shí)施方案

前處理電泳需要確認(rèn)來車的要求如下：

(1) 對白車身粗糙度進(jìn)行測量與確認(rèn)；

(2) 即時(shí)確認(rèn)白車身本身的鈑金變形坑包問題并盡快在線處理；

(3) 確認(rèn)白車身的油污狀態(tài)，如夾縫油含量是否超標(biāo)；

(4) 確認(rèn)硅烷濕膜狀態(tài)；

(5) 確認(rèn)電泳濕膜狀態(tài)；

(6) 確認(rèn)電泳膜厚；

(7) 測試電泳涂層的附著力；

(8) 重點(diǎn)檢查電泳漆膜外觀質(zhì)量；

(9) 確認(rèn)電泳粗糙度，要求Ra≤0.25 μm(取樣長度2.5 mm)。

3.2 涂膠線實(shí)施方案

涂膠按作業(yè)文件執(zhí)行并確認(rèn)涂膠密封質(zhì)量，主要確認(rèn)要點(diǎn)如下：(1)車身粗密封狀態(tài)；(2)UBS(車底焊縫密封)涂膠狀態(tài)；(3)細(xì)密封狀態(tài)；(4)底板遮蔽情況；(5)PVC(聚氯乙烯)噴涂；(6)堵件、瀝青板、減震片等的狀態(tài)。

3.3 電泳打磨方案

電泳涂層缺陷部位打磨要求：

(1) 先使用400號砂紙手工全打磨或機(jī)打磨(采用圓打磨方式)，要求盡可能磨平底材缺陷的同時(shí)，做到不露底。若電泳缺陷較嚴(yán)重而需要打磨至露底，則噴涂防銹底漆。

(2) 對于使用400號砂紙打磨后的區(qū)域，繼續(xù)采用細(xì)砂紙磨平，避免砂紙痕的同時(shí)也降低底材的粗糙度，有利于外觀的提升。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，粗糙度Ra下降0.2 μm可使得長波改善2個(gè)單位左右，短波改善2 ～ 5個(gè)單位。

(3) 在打磨過程中要避免損傷膠條。

為進(jìn)一步提升漆膜外觀，也可以進(jìn)行精細(xì)研磨。比如本次工藝主要用于展車的制作和新顏色的快速試制，在噴涂面漆前都要使用P2000碳化硅磨料的輕型紙質(zhì)背基的頁狀水磨砂紙進(jìn)行均勻干磨。

3.4 中涂噴涂方案

水性漆在噴涂后目視要有一定的潤濕性，如果濕膜噴涂目視很干就需要立即進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，因?yàn)樘傻乃云岵痪邆浜玫牧髌叫裕珴駝t流掛、發(fā)花的風(fēng)險(xiǎn)較大。需要注意的是，如果噴涂完成后直接進(jìn)行高溫烘烤，也會出現(xiàn)起泡的弊端。故水性色漆噴涂后、清漆噴涂前需進(jìn)行閃干，閃干溫度控制在80 °C左右，持續(xù)3 ～ 6 min進(jìn)行脫水。反觀溶劑型3C2B的中涂，沒有上述水性漆的高要求，因此溶劑型油漆在濕膜狀態(tài)下與烘干后的狀態(tài)差異較小，而水性漆在濕膜狀態(tài)與干膜狀態(tài)下的差異較大，所以在用B1替代中涂時(shí)需要在噴涂完成后直接在烤爐中對面漆進(jìn)行烘干，此時(shí)的水性B1完全替代了溶劑型的中涂功能，同時(shí)省去閃干，烘干之后再次噴涂色漆時(shí)涂層的收縮率更小，有利于提升外觀。

3.5 色漆實(shí)施方案

中涂完成烘干之后，可根據(jù)涂層的實(shí)際表現(xiàn)對B1干膜缺陷進(jìn)行打磨，選擇以P800水砂背膠砂碟(匹配手托磨盤)細(xì)磨為主。如打磨處理量較大，先使用P400背膠干磨6孔砂碟(匹配適用的打磨機(jī))處理平整，再用P800水砂背膠砂碟(匹配手托磨盤)完成精細(xì)打磨。對于發(fā)生漆流淌、縮孔之類的缺陷，需打磨的程度較深，可采用P800背膠干磨砂碟進(jìn)行手工打磨。由于用的是3C2B溶劑型色漆，因此只能將車運(yùn)行到清漆手工噴涂站且擦拭干凈后才能開始噴涂內(nèi)板，噴涂時(shí)應(yīng)盡量減少內(nèi)外板搭接位置的過噴情況，避免造成色差。關(guān)于外板色漆噴涂，需要在清漆噴房采用小系統(tǒng)壓力罐連接2把噴槍，參數(shù)調(diào)整合格后進(jìn)行溶劑型色漆噴涂。雖說是溶劑型3C2B工藝的色漆，但是噴涂室的溫濕度也需要按照正常要求來控制：溫度(25 ± 5) ℃，相對濕度(60 ± 10)%。由于中涂已充分烤干，因此色漆、中涂之間的互溶極小，降低了烘干造成的涂層整體收縮較高的風(fēng)險(xiǎn)，避免對外觀造成較大影響[3]。

3.6 清漆實(shí)施方案

色漆噴涂完成后，手動將生產(chǎn)線停止6 min，待表干流平后進(jìn)行清漆內(nèi)板噴涂。人工噴涂內(nèi)板后，外板由機(jī)器人自動噴涂，然后直接進(jìn)入烘干爐。

3.7 展車清漆二次噴涂方案

如圖4所示，第一遍噴涂面漆的車身烘干之后到達(dá)修飾工位，根據(jù)展車的實(shí)際要求采用2500號以上的砂紙對整車進(jìn)行打磨。由于需要二次噴涂清漆來提高外觀表現(xiàn)，因此打磨也是必要的，可提高兩層清漆之間的附著力，從而保證漆膜的性能，獲得飽滿的外觀表現(xiàn)。

3.8 顏色工段確認(rèn)要點(diǎn)梳理

顏色工段主要需要確認(rèn)的要點(diǎn)如下：(1)電泳漆膜整車打磨狀態(tài)確認(rèn)；(2)第一遍面漆噴涂跟蹤；(3)第一遍面漆膜厚檢測；(4)第一遍噴涂打磨狀態(tài)確認(rèn)；(5)第二遍清漆噴涂跟蹤；(6)整車外觀質(zhì)量檢查；(7)整車漆膜性能檢測；(8)漆膜缺陷問題修復(fù)。

4 實(shí)車外觀

經(jīng)工藝、生產(chǎn)及質(zhì)量相關(guān)單位進(jìn)行全程跟蹤驗(yàn)證，整車面漆膜厚平均在176 μm左右，整車橘皮數(shù)據(jù)中平面長波2.2、短波11.2，而立面長波3.9、短波13.3，符合正常展車外觀的高標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)目視非常飽滿，DOI達(dá)到91.3，整車20°光澤的平均值為93.4，整體外觀評審滿足項(xiàng)目用車需求，圓滿完成了新工藝展車級別的生產(chǎn)工作。

5 結(jié)語

因環(huán)保要求，水性漆的應(yīng)用越來越廣泛，但在工藝、材料、設(shè)備各方面均與傳統(tǒng)溶劑型漆存在一定的差異，導(dǎo)致其投產(chǎn)要求較高。在短時(shí)間內(nèi)造出所需展車的要求下，該工藝還是有實(shí)際應(yīng)用條件的。如何取得讓消費(fèi)者耳目一新的漆面外觀效果仍是每個(gè)涂裝工程師追求的目標(biāo)。在水性漆產(chǎn)線制造臨時(shí)展車、媒體試駕車等有特殊需求的溶劑型色漆車身的工藝方式已可順利實(shí)施，但在參數(shù)及材料控制等方面仍有優(yōu)化和改進(jìn)空間，這也是涂裝技術(shù)人員需要不斷思考和鉆研的課題。