鄧濤

摘 要：文章介紹了汽車(chē)銀色系金屬漆發(fā)花的常見(jiàn)原因及通過(guò)噴涂工藝的角度防治該缺陷的方法；從顏色開(kāi)發(fā)階段到調(diào)試階段的噴涂環(huán)境控制、調(diào)試前期驗(yàn)證、機(jī)器人仿形調(diào)試、膜厚調(diào)整、油漆參數(shù)調(diào)整等方面做了詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：金屬漆；發(fā)花防治；參數(shù)調(diào)試；噴涂機(jī)器人

中圖分類(lèi)號(hào)：U466 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1671-7988（2018）17-279-03

Abstract： This paper introduces the causes and solutions of the car silver metallic paint pattern. Detailed introduction of various parameters from the paint development stage to the commissioning stage， it incudes environmental factors， pre- commissioning verification， robot program debugging， paint parameters， etc.

Keywords： metallic； paint pattern prevention； parameter debugging； painting robot

CLC NO.： U466 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）17-279-03

1 引言

目前汽車(chē)涂料從外觀效果來(lái)說(shuō)大體可分為三類(lèi)：素色漆、金屬漆、珠光漆。金屬漆和珠光漆是在素色漆基礎(chǔ)上添加了金屬粉（鋁粉）、珍珠粉（云母粉）等材料，使油漆外表產(chǎn)生閃光效果，因此越來(lái)越多的消費(fèi)者選擇外觀表現(xiàn)更好的金屬漆、珠光漆。

金屬漆、珠光漆相對(duì)素色漆具有更高的施工要求，更容易產(chǎn)生各類(lèi)缺陷。其中銀色系金屬漆噴涂時(shí)極易產(chǎn)生發(fā)花（斑馬紋、色斑）現(xiàn)象，金屬漆發(fā)花的的根本原因是金屬粉排列角度的不同造成光線反射的角度不同，從視覺(jué)上看來(lái)有明暗的區(qū)別。而引起金屬粉排列角度不同的原因大多是油漆膜厚不均與。本文從機(jī)器人靜電噴涂的工藝角度對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行解析，僅供參考。

2 施工環(huán)境

穩(wěn)定合理的施工環(huán)境是噴涂銀色系金屬漆漆的重要條件，噴房溫濕度對(duì)溶劑揮發(fā)速度有很大影響，溶劑揮發(fā)速度過(guò)快灰導(dǎo)致車(chē)身光澤度不足，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生失光現(xiàn)象，溶劑揮發(fā)速度過(guò)慢則易產(chǎn)生黑影。噴房溫度控制在25±1℃，濕度控制在60±5%為宜。

油漆本身的施工溫度及粘度也是一個(gè)重要參數(shù)，銀色系金屬漆施工溫度一般為25±1℃，粘度因?yàn)橛推崤浞降脑蚋鞑幌嗤毡楸韧浞剿厣岣?0%。

3 參數(shù)調(diào)試

3.1 機(jī)器人參數(shù)

3.1.1 重合率

金屬漆在前期階段最重要的是噴涂機(jī)器人的仿形制作，為了得到均勻的漆膜，噴涂軌跡間距必須與油漆霧幅相匹配。

金屬漆的重合率一般為3/4，即沿噴涂軌跡噴涂時(shí)下一條軌跡噴出的油漆覆蓋上一條軌跡的3/4.（圖1）。因此仿形制作前需要對(duì)噴杯霧幅變化進(jìn)行測(cè)量，以匹配對(duì)應(yīng)的仿形軌跡，否則極易出現(xiàn)斑馬紋的情況（圖2），例如仿形軌跡間距為80mm，要做到3/4的重合率，噴幅需調(diào)整到80×4=320mm。

3.1.2 仿形程序

制作機(jī)器人仿型程序時(shí)，軌跡規(guī)劃至關(guān)重要，必須考慮整個(gè)噴涂面的均勻性。金屬漆噴涂間距一般不大于100mm，噴杯與噴涂面的距離以250mm為宜，太近或太遠(yuǎn)均會(huì)造成漆膜過(guò)濕或過(guò)干造成一系列問(wèn)題。噴涂角度必須與被涂物垂直，避免引起噴幅變化及膜厚不均勻。另外還需注意的是噴涂軌跡轉(zhuǎn)角處及面與面之間搭接處容易出現(xiàn)噴涂過(guò)量的情況，需加快機(jī)器人在轉(zhuǎn)角處的運(yùn)行速度和處理好免于面之間的搭接距離。另外仿型程序還需要考慮生產(chǎn)節(jié)拍因素，因計(jì)仿形時(shí)需要合理的設(shè)計(jì)軌跡間距及機(jī)器人運(yùn)行速度，軌跡間距越小、機(jī)器人運(yùn)行速度越慢，噴涂所需要的時(shí)間越長(zhǎng)。

3.1.3 噴幅

機(jī)器人噴幅測(cè)試（圖3）分定噴與動(dòng)噴。定噴是讓機(jī)器人處于固定位值，在與仿形距離相同的條件下放置試板，使用預(yù)先設(shè)定的噴涂流量與噴幅噴涂2S，然后觀察油漆圖形有無(wú)缺陷，并做測(cè)量。動(dòng)噴是設(shè)定與仿形新程序相同的噴涂速度下移動(dòng)噴涂并測(cè)量寬度，與定噴數(shù)據(jù)之間的差距。噴幅測(cè)定應(yīng)盡量設(shè)置不同的噴涂參數(shù)來(lái)試驗(yàn)并做好數(shù)據(jù)記錄，為后期調(diào)試工作打下數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

成型空氣對(duì)噴幅大小起決定性的作用，并影響油漆與噴涂面之間的沖擊力，影響金屬粉排列，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)證明在同樣的流量、電壓下噴幅越大金屬粉與噴涂面之間的夾角越小。在同樣的成型空氣壓力下，流量越大噴幅越大，反之則越小。機(jī)器人的靜電及噴房中的風(fēng)速對(duì)噴幅也有一定的影響，靜電越大噴幅越小，風(fēng)速過(guò)大則會(huì)造成噴幅不規(guī)則。

因此實(shí)際調(diào)試過(guò)程中我們要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整參數(shù)，使噴幅達(dá)到較理想的狀態(tài)。

3.1.4 其他參數(shù)

電壓，銀色系金屬漆金屬粉含量較大，因此高壓靜電設(shè)置不能過(guò)大，相比素色漆減少15%～30%，避免電流過(guò)大產(chǎn)生設(shè)備故障報(bào)警。

噴杯轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速對(duì)于油漆的干濕程度有很大影響，轉(zhuǎn)速過(guò)快會(huì)導(dǎo)致漆膜過(guò)干影響油漆流平產(chǎn)生黑點(diǎn)等缺陷，轉(zhuǎn)速過(guò)低會(huì)使油漆霧化不良及漆膜過(guò)濕。金屬漆噴杯轉(zhuǎn)速要比素色漆高10%左右。

油漆壓力，機(jī)器人流量大小靠計(jì)量泵來(lái)控制，但油漆壓力對(duì)實(shí)際流量也有一定影響，穩(wěn)定的油漆壓力對(duì)漆膜的均勻性也非常重要。目前輸調(diào)漆系統(tǒng)普遍使用電動(dòng)泵，比普通空氣泵有更好的穩(wěn)定性、更低的噪音、更高的可監(jiān)控性等優(yōu)勢(shì)。銀色系金屬漆容易在輸送管路中沉積金屬粉，需要定時(shí)清洗油漆管路。油漆循環(huán)時(shí)間對(duì)金屬粉形態(tài)有較大影響，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)因?yàn)閿嚢璞眉凹羟辛Φ淖饔檬棺冃?，影響外觀效果。

3.2 調(diào)試過(guò)程

3.2.1 油漆固體份及機(jī)器人上漆率測(cè)定

舉例說(shuō)明，設(shè)定機(jī)器人流量為500ml/min，從機(jī)器人處取500ml油漆稱(chēng)重為500g，烘干后重量為192.5g，計(jì)算油漆的固體份為192.5g÷500g×100%=38.5%。機(jī)器人設(shè)定一段小程序，各參數(shù)與仿形程序一致，以500ml/min流量在試板（先稱(chēng)重300g）上噴涂十秒，烘干后稱(chēng)重為320.5g，由這些數(shù)據(jù)可以計(jì)算出上漆率為（320.5g-300g）÷（500ml/min×10/60min×38.5%）×100%=63.9%。

3.2.2 機(jī)器人流量理論計(jì)算

從上文一系列測(cè)定出的數(shù)據(jù)機(jī)器人設(shè)定的部分參數(shù)，可以計(jì)算出機(jī)器人需要設(shè)定參數(shù)的理論值。例，一站噴涂需要的膜厚為10μm，機(jī)器人噴涂速度為600mm/s，噴幅320mm，重合率3/4得出噴涂次數(shù)=1/（1-重合率），由流量計(jì)算公式（圖4）可以計(jì)算出機(jī)器人需要設(shè)定的流量為117ml/min。理論數(shù)據(jù)與實(shí)際存在一定誤差，需要在實(shí)際調(diào)試過(guò)程中進(jìn)行驗(yàn)證、調(diào)整。

3.2.3 膜厚調(diào)試

金屬漆膜厚相對(duì)于素色漆要低一些，一般為12～16μm ，兩站噴涂機(jī)器人流量一般為6：4，兩站噴涂間隔一般為2～4分鐘。前期調(diào)試時(shí)需要檢測(cè)兩站分別的膜厚、總膜厚以及膜厚分布均勻性。油漆在濕膜狀態(tài)由于其含溶劑膜厚較厚，溶劑揮發(fā)過(guò)程中金屬粉會(huì)逐漸趨向平行角度更貼近被涂物，膜厚過(guò)厚、膜厚不均勻容易出現(xiàn)溶劑揮發(fā)時(shí)間相差較長(zhǎng)，時(shí)金屬粉排列角度不一致，產(chǎn)生發(fā)花現(xiàn)象，需要對(duì)膜厚過(guò)高和不足的位置進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。若調(diào)試用車(chē)身數(shù)量有限，建議使用錫箔紙包裹車(chē)身貼試板檢測(cè)膜厚，膜厚均勻性需要盡量多的試板才能提高準(zhǔn)確度。

4 結(jié)語(yǔ)

金屬漆調(diào)試是一個(gè)比較困難的過(guò)程，需要經(jīng)過(guò)不斷重復(fù)驗(yàn)證及調(diào)整才能達(dá)到我們所需要的效果。調(diào)試初期盡可能的考慮到各種細(xì)節(jié)，能對(duì)后期工作起到積極作用，投入更多精力去解決疑難問(wèn)題。調(diào)試各個(gè)階段的數(shù)據(jù)及調(diào)整方案要進(jìn)行收集分析，作為經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)保存。最終參數(shù)確定保持其穩(wěn)定性至關(guān)重要，任何一個(gè)參數(shù)的變化都可能影響噴涂效果。

參考文獻(xiàn)

[1] PPG公司工藝資料.

[2] 梁振華.汽車(chē)涂裝工藝與設(shè)備[M].人民郵電出版社， 2012.

[3] 韓紅鸞.工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程與調(diào)試[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2017.