于妍,李慧芬,叢蓮蓮
(一汽-大眾汽車有限公司,吉林 長春 130011)
臟點(diǎn)缺陷是影響涂裝合格率的最重要的因素之一,對于噴涂臟點(diǎn)的控制往往體現(xiàn)了一個噴涂車間技術(shù)人員能力的高低和管理能力的強(qiáng)弱。噴涂臟點(diǎn)控制得當(dāng)會顯著提升一次合格率,從而減少后續(xù)打磨、拋光、甚至二次返修,最終提升產(chǎn)品質(zhì)量,并大大降低生產(chǎn)成本。
臟點(diǎn)即產(chǎn)品噴涂后被涂面附著的顆粒狀異物。噴涂環(huán)境潔凈度不夠,環(huán)境中顆粒過多,輸漆系統(tǒng)維護(hù)不當(dāng)漆塊殘留、輸漆過濾系統(tǒng)及送排風(fēng)過濾系統(tǒng)精度不夠,或?yàn)V袋更換不及時等這些環(huán)境、設(shè)備及管理問題均能導(dǎo)致顆粒產(chǎn)生。
噴涂環(huán)境中顆粒主要來源于噴槍、作業(yè)者、大氣浮游物,產(chǎn)品本身及涂料中色漆結(jié)塊或銀粉聚集等。噴槍濕噴霧產(chǎn)生的顆粒粒徑約10~100μm。作業(yè)者從外部帶入的塵?;蛘邉幼髦挟a(chǎn)生的纖維1~100μm,甚至更大。工件及設(shè)備附著的塵埃約1~100μm。
為了得到并保持良好的噴涂環(huán)境噴涂車間必須實(shí)施嚴(yán)格管控。進(jìn)出車間人員嚴(yán)格按要求著裝并進(jìn)行風(fēng)淋除塵。工具進(jìn)入車間使用之前要嚴(yán)格進(jìn)行潛纖維測試。作業(yè)中,減少非工作人員進(jìn)出噴房的頻次。增加清潔噴房的頻次。必要時在噴房的壁板或機(jī)械手外圍涂抹凡士林,需要注意的是凡士林要涂抹薄并均勻。保持噴房內(nèi)的濕度符合標(biāo)準(zhǔn)。
除了對顆粒來源進(jìn)行嚴(yán)格管控之外,還要對涂裝環(huán)境的清潔度進(jìn)行定期測量,噴漆室內(nèi)每天進(jìn)行測量,噴漆室外圍每周測量,其他區(qū)域清潔維護(hù)之后進(jìn)行測量。超高潔凈區(qū),如:噴漆室內(nèi),要求塵埃含量不超過158.6萬個/立方米,高潔凈區(qū),如噴漆室外圍或調(diào)漆間,塵埃含量不超過352.5萬個/立方米,潔凈區(qū),如噴漆前準(zhǔn)備區(qū),塵埃含量不超過881萬個/立方米,一般潔凈區(qū),如烘干室、前處理等設(shè)備區(qū),塵埃含量不超過2819.6萬個/立方米,其他區(qū)域,如倉庫、冷氣機(jī)、空調(diào)等設(shè)備區(qū),塵埃含量不超過4229.4萬個/立方米。
噴涂車間一定要保證空氣循環(huán)過濾次數(shù)。調(diào)漆間換氣次數(shù)要求15~20次/h,調(diào)漆間10次/h,純水間2次/h,實(shí)驗(yàn)室2次/h,流平室大于等于30次/h,點(diǎn)修補(bǔ)室120次/h,潔凈間15次/h,打磨間15次/h, 噴漆室大于等于300次/h,噴漆準(zhǔn)備室大于等于200次/h。
為確保涂裝工藝所需的供風(fēng)清潔度,必須正確選用過濾袋和過濾層。在噴漆室供風(fēng)系統(tǒng)中一般設(shè)有粗過濾(初過濾)和細(xì)過濾,分別采用初效、中效過濾袋。在噴漆室的動、靜壓室間和頂棚一般還需設(shè)置過濾袋和無紡布過濾層。
噴涂作業(yè)間頂棚過濾層的材質(zhì)和鋪設(shè)質(zhì)量、無紡布過濾層的質(zhì)量將直接影響氣流的均勻性和涂膜質(zhì)量,鋪設(shè)的厚度要均勻,要夾緊,不應(yīng)有漏縫,選用的無紡布應(yīng)是不起塵型。如果在無紡布過濾層下放置1~2層粘性紗布,更能保證進(jìn)入噴漆室內(nèi)空氣的凈化程度。
在新建安裝噴漆室的過程中應(yīng)注意供風(fēng)系統(tǒng)的清潔度,應(yīng)擦凈后安裝,在冷調(diào)試之前應(yīng)徹底清理擦凈,啟動供、排風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一定時間,在正式投產(chǎn)前再安裝過濾袋和過濾層。在噴漆室運(yùn)行中應(yīng)經(jīng)常檢查過濾層(袋)前、后的氣壓差,如果壓差大于額定值,則需要更換或清洗過濾袋(層)。
噴漆室系統(tǒng)設(shè)備中嚴(yán)禁采用含有導(dǎo)致涂膜產(chǎn)生縮孔的材料(如有機(jī)硅酮、油等)及配件。如密封膠、墊圈、密封橡膠條等在選用前必須通過縮孔試驗(yàn),確認(rèn)不含導(dǎo)致產(chǎn)生縮孔的物質(zhì)才能使用。
只有加強(qiáng)噴漆室的維護(hù)管理,才能確保涂裝質(zhì)量。首先,制定噴漆室的使用操作規(guī)程,培訓(xùn)合格人員才允許操作。保持噴涂工位整潔,定期進(jìn)行清掃。須經(jīng)常檢查床面、水分離器等的工作狀態(tài)及清潔度,還必須定期檢查排風(fēng)機(jī)葉片的清潔度,做到及時清掃。應(yīng)制定每天、每月、每年噴漆室維修事項(xiàng),進(jìn)行日、月、年保養(yǎng)。
表面清潔是除去塑料制件表面的塵埃、顆粒、油分、水分等異物,對于保證漆面質(zhì)量至關(guān)重要,目前在生產(chǎn)中最有效、最常用的清潔方法是除塵除靜電、前處理除污。
塑料是不良導(dǎo)體,容易產(chǎn)生靜電。在貯存和運(yùn)輸過程吸附灰塵和制品修整下來的碎屑。為了清潔制品表面,可用表面活性劑溶液洗滌,同時還可以除塵除靜電。對于批量產(chǎn)品,流水線涂裝,高壓離子風(fēng)除灰塵除靜電是非常常用的有效方法。靜電除塵是氣體除塵的方法的一種。含塵氣體經(jīng)過高壓靜電場時被電分離,塵粒與負(fù)離子結(jié)合帶上負(fù)電后,趨向陽極表面放電而沉積。在強(qiáng)電場中空氣分子被電離為正離子和電子,電子奔向正極過程中遇到塵粒,使塵粒帶負(fù)電吸附到正極被收集。
目前涂裝前處理除污最常用的去污方法是全自動脫脂、預(yù)脫脂、主脫脂、自來水洗、去離子水洗。若要取得良好的脫脂效果必須保證脫脂時間和機(jī)械強(qiáng)度,保證脫脂溫度和脫脂劑濃度,保證后清洗效果。
即確保噴淋的脫脂液和塑料件充分的接觸時間和壓力,定期檢查噴嘴的噴淋方向,監(jiān)控噴淋壓力是否正常,必要時對噴淋壓力異常的噴嘴進(jìn)行拆卸疏通和酸洗(醋酸浸泡)。
塑料件生產(chǎn)線最常用的脫脂劑主要成分為表面活性劑,通過乳化作用將脫模劑分散在水中,適宜的溫度和濃度能夠增加表面活性劑的活性,提高脫脂效果。
殘留的脫脂劑會影響涂膜性能,存在質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。需通過純水的沖洗,保證清洗后的滴水電導(dǎo)率<20μS/cm。
近期一些工廠采用二氧化碳前處理工藝,又稱為干冰前處理。此種方法以干冰為清洗介質(zhì),當(dāng)高壓液態(tài)的二氧化碳被噴出時,由于二氧化碳常溫常壓下呈氣態(tài)的物理性質(zhì),液態(tài)的二氧化碳會迅速膨脹成氣態(tài),過程中會大量吸收周圍熱量,部分二氧化碳變成固態(tài)干冰,混合著高速氣流同時被噴出。干冰雪氣流因?yàn)樗俣容^高而具有一定的清洗效果。干冰雪在撞擊受壓之后會暫時呈液態(tài)而具備一定溶劑效果加強(qiáng)清洗作用。
在塑料件涂裝中應(yīng)用二氧化碳清洗工藝有非常多的優(yōu)勢。整個清洗過程被大大簡化,只需二氧化碳清洗這一個工序。以干冰作為清洗介質(zhì),代替了之前傳統(tǒng)工藝?yán)锸褂玫幕瘜W(xué)品和水,清洗完成之后,干冰變成氣體,不會產(chǎn)生任何多余污物,只需將被清洗掉的污物處理好就行。同時簡化了生產(chǎn)設(shè)備,不需要額外的水分烘干等設(shè)備,也使得設(shè)備所占面積大大減少。
除了對污染源進(jìn)行控制之外,生產(chǎn)廠還要掌握有效的臟點(diǎn)分析方法,科學(xué)細(xì)致的對臟點(diǎn)進(jìn)行分類分析,鎖定污染源從而從根本上快速有效地消除臟點(diǎn)缺陷。目前各生產(chǎn)廠最常用的臟點(diǎn)分析方法即PDCS分析。PDCS(Paint Defect Control System),即油漆缺陷控制體系。目前國內(nèi)有多家公司可以進(jìn)行PDCS專業(yè)分析,整車廠或者具備一定實(shí)力的零部件供應(yīng)商會采取外委方式,聘請專業(yè)清理公司進(jìn)行PDCS臟點(diǎn)分析。
PDCS主要工作內(nèi)容:
(1)在涂裝過程中關(guān)鍵控制工位對產(chǎn)品缺陷進(jìn)行采樣和識別,對產(chǎn)品外表面灰粒進(jìn)行統(tǒng)計(jì),缺陷分析員在涂裝過程中所有區(qū)域進(jìn)行工作。
(2)根據(jù)每日對產(chǎn)品外表面灰粒統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)和缺陷采樣的分析結(jié)果,以SPC統(tǒng)計(jì)過程控制為指導(dǎo)做出數(shù)據(jù)曲線圖,并以日報(bào)、周報(bào)、月報(bào)的形式展示在PDCS目視板,使涂裝車間的生產(chǎn)、技術(shù)、管理人員及清潔管理人員能理解,并以報(bào)告作為依據(jù)制定集中清潔計(jì)劃。
(3)針對最大缺陷制定出的對策進(jìn)行跟蹤分析。在跟蹤過程中如發(fā)現(xiàn)異常的情況及時做出更改,確保最終減少和控制缺陷的產(chǎn)生。
(4)建立并維護(hù)油漆缺陷樣本庫、涂裝車間材料樣本庫和相關(guān)的數(shù)據(jù)庫。對缺陷樣本及材料樣本按工藝流程和材料使用崗位進(jìn)行分類擺放,為今后的工作中提供有價(jià)值的參考。
從環(huán)境控制、過濾系統(tǒng)控制、前處理等對涂裝車間進(jìn)行細(xì)致有效的管理,并結(jié)合以PDCS科學(xué)的對臟點(diǎn)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì),以優(yōu)化涂裝質(zhì)量,提升合格率。
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