關(guān)于提高雙色乘用車一次合格率的方案探討

陳威涯

上汽通用汽車有限公司，上海 200120

隨著市場(chǎng)對(duì)雙色車越來(lái)越多的認(rèn)可，雙色車的工藝創(chuàng)新、套色遮蔽材料的開(kāi)發(fā)，以及造車過(guò)程中的問(wèn)題分析受到越來(lái)越多業(yè)內(nèi)專業(yè)人士的關(guān)注[1-3]。目前阻礙主機(jī)廠發(fā)展套色工藝的主要原因之一是雙色車的一次合格率低于常規(guī)單色車型。本文從雙色車產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造工藝分別探討了降低雙色車缺陷的方案，為提高主機(jī)廠雙色車產(chǎn)品的一次合格率提供一定的思路。

1 在線套色工藝簡(jiǎn)介

在線套色工藝是指白車身在主機(jī)廠涂裝線上完成兩遍色漆噴涂和兩遍清漆噴涂而實(shí)現(xiàn)車身雙色的工藝。相比于委外噴涂或是貼膜的套色方案，在線套色工藝的優(yōu)勢(shì)在于顏色匹配效果佳，因此大部分的主機(jī)廠傾向于選擇在線套色工藝作為雙色車套色方案[4]。傳統(tǒng)3C2B 油漆車間的在線套色工藝流程如圖1 所示。

圖1 3C2B 套色工藝流程圖Figure 1 Flowchart of 3C2B two-tone process

1.1 套色區(qū)域

雙色車的套色區(qū)域主要包括車頂、A 柱、側(cè)圍、C 柱、后蓋、后落水槽等。

1.2 套色遮蔽的主要內(nèi)容

在線套色工藝的人工遮蔽包括如下工作：粘貼分色膠帶，粘貼遮蔽膜，緊固遮蔽膜，檢查遮蔽狀態(tài)，去遮蔽[5]。具體如圖2 所示。

圖2 人工屏蔽的主要工作：(a)粘貼分色膠帶；(b)粘貼遮蔽膜；(c)緊固遮蔽膜；(d)檢查遮蔽狀態(tài)；(e)去遮蔽Figure 2 Major operations for manual masking: (a) paste color separation tape; (b) paste masking film;(c) fasten the masking film; (d) check the masking status; (e) demasking

1.3 雙色車的常見(jiàn)缺陷

雙色車本身要進(jìn)行兩遍噴涂，套色工藝過(guò)程中要進(jìn)行遮蔽與去遮蔽操作，這無(wú)疑增加了雙色車產(chǎn)生缺陷的概率[6]。常見(jiàn)的雙色車缺陷有滲色、分色線鋸齒、漆薄、漆損等，如圖3 所示。對(duì)主機(jī)廠而言，一次合格率低會(huì)造成產(chǎn)能損失，可以從產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造工藝兩個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。

圖3 雙色車的主要缺陷：(a)滲色；(b)分色線鋸齒；(c)漆??；(d)漆損Figure 3 Common defects of two-tone vehicles: (a) paint bleeding; (b) cutline zigzag; (c) thin paint; (d) paint damage

2 雙色車產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)化要點(diǎn)

2.1 針對(duì)不同套色區(qū)域的優(yōu)化方案

2.1.1 A 柱套色區(qū)域

A 柱的設(shè)計(jì)主要有沉臺(tái)式A 柱、直插式A 柱和飾板型A 柱3 種類型，如圖4 所示。

圖4 沉臺(tái)式A 柱(a)及其下沿(b)，直插式A 柱(c)及其下沿(d)，以及飾板型A 柱(e)Figure 4 Countersunk A pillar (a) and its lower edge (b), insert A pillar (c) and its lower edge (d), and trim plate A pillar (e)

沉臺(tái)式A 柱是指A 柱靠近翼子板一端是沉臺(tái)設(shè)計(jì)。采用該設(shè)計(jì)的雙色車容易產(chǎn)生漆損、漆薄等缺陷。當(dāng)A 柱與翼子板之間的間隙太小時(shí)，縫隙里的遮蔽膠帶離A 柱太近，容易碰傷油漆。當(dāng)A 柱與翼子板之間的間隙太大時(shí)，由于油漆可達(dá)性問(wèn)題，容易產(chǎn)生漆薄缺陷。因此該種結(jié)構(gòu)的雙色車需要控制A 柱與翼子板的間隙尺寸，通過(guò)設(shè)計(jì)合適長(zhǎng)度的間隙可以令雙色車產(chǎn)生缺陷的概率降低。

直插式A 柱是指A 柱靠近翼子板一端直插到翼子板內(nèi)。由于套色遮蔽后不宜進(jìn)行開(kāi)門或者開(kāi)蓋噴漆，因此采用直插式A 柱設(shè)計(jì)的雙色車容易產(chǎn)生漆薄缺陷。建議這種設(shè)計(jì)的雙色車增加起遮蔽作用的外飾件或者橡膠片，以減少油漆的后處理工作。

飾板型A 柱是指A 柱外表面為飾板設(shè)計(jì)，靠外飾件著色來(lái)實(shí)現(xiàn)雙色效果。飾板型A 柱設(shè)計(jì)的雙色車產(chǎn)生缺陷的概率比另外兩種設(shè)計(jì)低，對(duì)主機(jī)廠來(lái)說(shuō)是更受青睞的設(shè)計(jì)方案。

2.1.2 側(cè)圍和C 柱套色區(qū)域

側(cè)圍套色區(qū)域如圖5a、5b 和5c 所示。側(cè)圍套色區(qū)域的分色線通常設(shè)計(jì)在側(cè)圍靠近窗框一側(cè)R 角往里5 ～10 mm 的位置，如圖5d 所示。該套色區(qū)域主要關(guān)注分色線設(shè)計(jì)的連續(xù)性及總裝密封條的延展性。連續(xù)性體現(xiàn)在側(cè)圍前后兩端與中間段分色線的連接。總裝密封條延展性好的話，分色線可適當(dāng)往外移動(dòng)，有助于噴漆，避免出現(xiàn)漆薄缺陷。

圖5 側(cè)圍靠A 柱套色區(qū)域(a)，側(cè)圍靠C 柱套色區(qū)域(b)，側(cè)圍靠B 柱套色區(qū)域(c)，側(cè)圍分色線與總裝密封條示意圖(d)，飾板型C 柱(e)，非飾板型C 柱(f)Figure 5 (a) Body side outer panel near two-tone area of A pillar, (b) body side outer panel near two-tone area of C pillar,(c) body side outer panel near two-tone area of B pillar, (d) diagram of two-tone cutline on body side outer panel and generally assembled weather strip, (e) trim plate C pillar, and (f) non-trim plate C pillar

與A 柱相似，C 柱套色區(qū)域通常有飾板型與非飾板型兩種，如圖5e 和圖5f 所示。非飾板型設(shè)計(jì)將分色線直接設(shè)置在A 面，因此這種類型設(shè)計(jì)的雙色車對(duì)主機(jī)廠的挑戰(zhàn)較大，主要會(huì)產(chǎn)生滲色和分色線鋸齒缺陷，較難處理。同時(shí)由于分色線在A 面，分色線位置油漆厚度差異產(chǎn)生的臺(tái)階對(duì)客戶體驗(yàn)也會(huì)產(chǎn)生影響。盡管整車3 次清漆噴涂可以消除臺(tái)階感，但是這種方案對(duì)主機(jī)廠的產(chǎn)能影響比較大。若采用飾板型設(shè)計(jì)，分色線在外飾件下方，可以減少油漆修補(bǔ)操作，提高一次合格率。

2.1.3 后蓋、后落水槽和車頂套色區(qū)域

1.4.2 ELISA法檢測(cè)血清中IL-10的水平 采用雙抗體夾心法檢測(cè)，嚴(yán)格按照ELISA試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行，450 nm波長(zhǎng)處酶標(biāo)儀檢測(cè)吸光度值（OD），最后通過(guò)IL-10標(biāo)準(zhǔn)品制定濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算IL-10的含量。

后蓋套色區(qū)域通常指后蓋窗框以上的區(qū)域，如圖6b 和圖6c 所示。雙色車后蓋噴漆涉及到內(nèi)外表面，因此分色包覆比較復(fù)雜，對(duì)分色線的粘貼要求也比較高，操作不規(guī)范就容易產(chǎn)生鋸齒、滲色等缺陷，設(shè)計(jì)上可以通過(guò)應(yīng)用飾板來(lái)遮蔽這些缺陷。

圖6 后蓋與后落水槽套色區(qū)域(a)，后蓋外表面套色區(qū)域(b)，后蓋內(nèi)表面套色區(qū)域(c)，后落水槽套色區(qū)域(d)，車頂套色區(qū)域(e)，側(cè)圍外板與車頂?shù)姆稚€設(shè)計(jì)示意圖(f)Figure 6 (a) Two-tone area of lift gate and gutter, (b) two-tone area of lift gate outer panel,(c) two-tone area of lift gate inner panel, (d) two-tone area of rear gutter, (e) two-tone area of roof,and (f) diagram of two-tone cutline between body side outer panel and roof

后落水槽套色區(qū)域的分色線通常設(shè)計(jì)在側(cè)圍外板靠車尾端與后落水槽鈑金的搭接縫區(qū)域，類似鋸齒狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，遮蔽操作比較耗時(shí)，而且容易導(dǎo)致滲色缺陷。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，利用尾燈等飾件的遮蔽作用，將分色線釋放到可遮蔽的區(qū)域(如圖6d 所示)，可以防止缺陷產(chǎn)生，而且遮蔽操作簡(jiǎn)單方便。

車頂套色區(qū)域如圖6e 和圖6f 所示，綜合考慮外觀和易施工性，要求車頂套色區(qū)域的分色線距離車頂R 角至少5 mm。另外，全玻璃車頂因?yàn)檐図斀Y(jié)構(gòu)不是金屬材質(zhì)，而且玻璃車頂本身對(duì)分色線能起到很好的遮蓋作用，因此其分色線設(shè)計(jì)相對(duì)容易，通常在玻璃頂四邊粘貼的內(nèi)板鈑金上設(shè)計(jì)分色線即可。

2.2 其他設(shè)計(jì)優(yōu)化方案

2.2.1 遮蔽膠帶的粘貼位置

雙色車在遮蔽膠帶粘貼的位置容易產(chǎn)生滲色、分色線鋸齒等外觀缺陷，被粘貼鈑金的結(jié)構(gòu)和形狀對(duì)雙色車外觀缺陷的產(chǎn)生有直接影響。通常情況下，遮蔽膠帶粘貼位置的設(shè)計(jì)需要滿足以下3 個(gè)要求：

1) 遮蔽膠帶與鈑金的搭接距離至少需要2 mm，分色線在釋放時(shí)需要留有足夠的距離。如圖7a 所示，2 mm 的搭接可以保證遮蔽膠帶粘貼后不容易發(fā)生起翹。若搭接距離太小，則工藝過(guò)程中遮蔽膠帶容易脫開(kāi)而導(dǎo)致外觀缺陷。

圖7 遮蔽膠帶與鈑金搭接距離示意圖(a)，遮蔽膠帶與鈑金搭接位置的曲率半徑示意圖(b)，遮蔽膠帶與油漆膠位置示意圖(c)，門窗框與側(cè)圍的鈑金間距示意圖(d)Figure 7 Diagrams showing (a) the length of masking tape on panel, (b) the curvature radius of the area pasted with masking tape on panel, (c) the positions of masking tape and paint shop sealer,and (d) the distance between body side outer panel and window frame

3) 分色線不應(yīng)該釋放在油漆膠上。如圖7c 所示，遮蔽膠帶粘貼在油漆膠上，分色線不容易平齊，會(huì)造成外觀缺陷。

2.2.2 側(cè)門靠近側(cè)圍位置

對(duì)于側(cè)圍有套色要求的雙色車，門窗框與側(cè)圍的鈑金間距不宜太小，至少需要12 mm，如圖7d 所示。若間距太小，油漆的可達(dá)性差，容易產(chǎn)生漆薄缺陷，增加雙色車的修補(bǔ)與返工。

3 雙色車制造工藝的優(yōu)化要點(diǎn)

3.1 人工遮蔽與去遮蔽操作

現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)可依靠操作人員的一些規(guī)范化操作來(lái)提高雙色車的一次合格率，內(nèi)容如下：

1) 遮蔽操作開(kāi)始前，對(duì)車身進(jìn)行清潔，重點(diǎn)關(guān)注拋光區(qū)域及分色膠帶粘貼區(qū)域的清潔。若有污染殘留，則容易造成滲色和分色線鋸齒缺陷。

2) 確保遮蔽膜上膠帶與鈑金有充足的粘貼面積可以防止遮蔽膜在工藝過(guò)程中被吹起。

3) 針對(duì)套色區(qū)域的通孔，需要使用遮蔽膜從車身內(nèi)部進(jìn)行遮蔽，從而有效防止漆霧從通孔擴(kuò)散而產(chǎn)生缺陷。

4) 去遮蔽操作需重點(diǎn)關(guān)注分色膠帶。撕分色膠帶時(shí)需沿膠帶粘貼方向均勻用力，用力過(guò)度容易產(chǎn)生缺陷。

3.2 輔助工裝

現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)可利用一些輔助性工裝來(lái)提高雙色車的一次合格率，這類工裝有以下4 種：

1) 側(cè)圍遮蔽膠帶輔助工裝，如圖8a 所示。側(cè)圍分色線對(duì)平整度和一致性的要求高，人工操作不僅耗時(shí)長(zhǎng)，而且品質(zhì)穩(wěn)定性較差。應(yīng)用側(cè)圍遮蔽膠帶輔助工裝既可以提高效率，又可以保持高品質(zhì)。

圖8 側(cè)圍遮蔽膠帶輔助工裝(a)，車頂遮蔽膠帶輔助工裝(b)，壓板(c)，磁性輔助工裝(d)Figure 8 (a) Auxiliary tooling for pasting color separation tape on body side outer panel, (b) auxiliary tooling for pasting color separation tape on roof, (c) press tooling, and (d) magnetic auxiliary toolings

2) 車頂遮蔽膠帶輔助工裝，如圖8b 所示。車頂靠近后蓋的一側(cè)由于與后蓋的間距太小，不僅員工不好操作，而且有操作時(shí)被夾手的安全隱患。應(yīng)用車頂遮蔽膠帶輔助工裝可以規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)提高遮蔽效率。

3) 壓板，如圖8c 所示。壓板主要用于對(duì)各個(gè)套色區(qū)域的分色膠帶進(jìn)行二次壓實(shí)，從而避免雙色車產(chǎn)生滲色。

4) 磁性輔助工裝，如圖8d 所示。雙色車完成遮蔽操作后，如果未對(duì)套色遮蔽膜進(jìn)行固定，那么遮蔽膜在工藝行進(jìn)過(guò)程中，特別是在噴房、烘房等鼓風(fēng)的工位，容易被風(fēng)吹起，出現(xiàn)遮蔽膜破裂等問(wèn)題?？梢岳么判暂o助工裝壓住遮蔽膜。

3.3 套色工藝改進(jìn)

現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)可通過(guò)改進(jìn)套色工藝來(lái)改善漆薄狀態(tài)，內(nèi)容如下：

1) 針對(duì)上述提到的直插式A 柱和側(cè)圍下沿的套色區(qū)域由于噴漆可達(dá)性問(wèn)題而導(dǎo)致的漆薄缺陷，可以采用預(yù)噴漆的方式進(jìn)行改善，即操作人員在進(jìn)行遮蔽操作時(shí)對(duì)可能出現(xiàn)漆薄的位置進(jìn)行預(yù)噴，其操作方法類似于點(diǎn)修補(bǔ)噴漆。為防止?jié)衲づ鰝残枰獙?duì)漆膜進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)烘烤。

2) 拆門套色工藝，拆門套色工藝是在進(jìn)行套色遮蔽前先拆除側(cè)門，可根據(jù)實(shí)際套色要求來(lái)選擇拆除前門還是后門。拆門套色工藝可以有效改善噴漆的可達(dá)性。

3) 反套色工藝，反套色工藝是指遮蔽車頂?shù)奶咨に?，先噴車頂再噴車身，可開(kāi)門和開(kāi)蓋進(jìn)行噴漆。采用該方法可有效改善部分區(qū)域的噴漆可達(dá)性。

4 結(jié)語(yǔ)

由于雙色車本身需要兩遍噴涂，其修復(fù)窗口比常規(guī)車要小，同時(shí)又因?yàn)楸瘸Ｒ?guī)車多了遮蔽與去遮蔽的操作，因此產(chǎn)生缺陷的概率更高。高的缺陷率會(huì)影響一次合格率，增加車間的產(chǎn)能損失。降低雙色車的缺陷率有助于增強(qiáng)主機(jī)廠對(duì)產(chǎn)能的控制。

本文從產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造工藝出發(fā)，探討了雙色車避免產(chǎn)生缺陷及改善外觀品質(zhì)的方法，有助于拓寬在線套色工藝在主機(jī)廠中的應(yīng)用。只有從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝材料開(kāi)發(fā)、工裝制作、操作人員培訓(xùn)等方面著手研究減少缺陷的方法，才能確保雙色車具有可控的一次合格率，雙色車才能發(fā)展得更好。