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一次靜電噴涂中涂層黑點的成因剖析
發布時間:2019-05-10 14:20:49 | 人感興趣 | 評分:3 | 收藏:

    汽車涂層的外觀、鮮映性、光澤、顏色等是對汽車品質的直觀評價,甚至影響到汽車市場上的競爭力。汽車外觀品質控制在汽車生產過程中尤為重要。因此國內外汽車制造行業越來越重視汽車涂裝質量。汽車涂層的黑點問題,必須根據各自的涂裝工藝和設備的具體情況進行詳細分析,在現場進行反復試驗,才能找出產生問題的真正原因,從而消除涂層表面不美觀的黑痣。
    江蘇某著名民營自主品牌汽車股份有限公司新建轎車整車生產線于2008年投產,其主導產品為中高檔轎車。為了提高汽車品質,打造高性價比的轎車,新廠在設計、籌建時就決定采用國內、國際先進的汽車涂裝設備。在正式投產后,在線噴漆品質點檢員發現檸檬黃金屬閃光漆車體油箱蓋附近出現黑點。但并不是整臺車都有,而且一般只在油箱蓋附近1~2處,黑點直徑1~2mm不等。其它顏色金屬閃光漆也有這種情況出現,但不是太明顯。投產初期,汽車產量及市場銷售量較小,未引起足夠重視。但隨著汽車產量的增加以及該顏色轎車市場份額的擴大,黑點缺陷已成為影響產品銷售量的首要因素。為此,公司召集了相關涂料供應商、設備供應商及本公司技術人員一起進行分析,查找產生問題的根源。
    黑點出現后,首先懷疑是否有其它較深顏色金屬閃光漆顆粒污染。因為檸檬黃色金屬閃光漆本身遮蓋力較差,如果集中供漆系統換色時清洗不干凈,就會造成污染,加上油箱蓋邊角的邊緣效應,邊角處漆膜較薄,才顯現出黑點。但經過涂料供應商、設備供應商及本公司技術人員的多次共同確認,換色時的清洗沒有問題,因此排除深色金屬閃光漆的污染。緊接著考慮污染源的來源問題。
    污染物排查
    噴漆室保潔與以前沒有任何異常,且車體噴涂面漆前,經過人工黏性布和進口設備鴕鳥毛擦拭、靜電除塵等,均未出現異常情況,車體表面的清潔度檢查均正常。如果是灰塵、漆渣等造成的黑點,噴涂表面應該有明顯的凸出。然而經觀察、觸摸,問題車輛缺陷處卻比較平整,因此,排除了外部污染物的原因。
    機器人噴涂排查
    車體噴涂主要采取機器人噴涂外板(五門一蓋、大頂)和人工噴涂內板(油箱蓋內部及外部點補)。于是,重點檢查機器人噴涂過程中,是否有油滴從機器人的運轉軸處滴落到車體上。但從經烘干后到終檢的成品車,均沒有發現明顯的油滴污染跡象。未出現機器人運轉軸滲油現象,由此,排除了機器人噴涂造成黑點的可能。
    濕打磨排查
    與濕打磨品質檢驗人員進行溝通,在車體人工打磨(缺陷點打磨)過程中不存在沒有按照作業要領進行打磨的情況。對多臺濕打磨合格后的產品進行試驗,在相同的環境下進行噴涂,經過面涂噴涂后的車輛依然有黑點出現。這樣就排除了濕打磨對噴涂過程中出現黑點的影響。經過上面污染源的排查,基本可排除外來污染源的因素,剩下的就只有噴涂操作和涂料本身兩方面問題。因該涂料產品在其它企業使用中未出現類似問題,則涂料本身問題也基本排除。那么,只能是人工噴涂操作問題。
    人工點補噴涂
    經各個工序疑點排查后,最后把可能造成黑點缺陷的工序放在人工點補噴涂。按常理說人工點補噴涂只是輕輕掃一槍(膜厚2~3m),然后由機器人噴涂2道面漆著色(膜厚10~25m),分析此工序不應有問題,即使有問題經過機器人噴涂,也應該覆蓋漆膜缺陷。因此,采取以下試驗方法:讓左右側面噴涂操作人員進行工位互換,由此竟意外發現經過噴涂后的產品油箱蓋附近的黑點消失了。仍然按原來的操作工位進行噴涂作業,并細致觀察操作人員的每個動作細節,意外發現出現有黑點產品時,該操作人員噴槍噴涂距離小于標準作業的有效距離(200~300mm),沒有達到靜電噴槍最優的噴涂距離。靜電噴涂距離縮短,一方面涂料不能達到很好的霧化效果,另一方面靜電噴涂金屬閃光底色漆時,靜電作用使鋁粉在涂膜中呈對被涂表面垂直排列(像人的頭發在靜電場豎起來一樣),這樣有損光的反射而使涂膜外觀不佳。如果靜電效應過強,將使涂料中的鋁粉等成分排列更加雜亂、聚集。鮮艷金屬閃光漆顏色就會給人們直觀的黑點現象;而且淺色金屬閃光漆不易將黑點完全覆蓋,這也是經過機器人再次噴涂后仍然有黑點的原因。由于噴涂操作人員的連續動作,加上噴涂作業疲勞程度等因素,造成操作人員連續作業后噴涂的有效距離很難控制。另外,由法拉第空穴現象(圖1)可知:在噴涂油箱蓋內腔時將靜電噴槍的靜電關閉,采取非靜電噴涂方式噴涂油箱蓋內腔及點補其表面。這樣就能夠有效地避免靜電黑點的出現,達到優質產品的噴涂品質。
    控制措施
    (1)嚴格控制操作人員的標準作業手法,控制噴槍的噴涂距離;
    (2)有油箱蓋一側的點補工位采用空氣噴涂,取消靜電噴槍;
    (3)敦促相關涂料供應商改善該顏色涂料的遮蓋力。

 

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