古金鑾，蘇咸軍

（震宇（蕪湖）實(shí)業(yè)有限公司，安徽 蕪湖 241000）

1 目的和意義

隨著汽車的大量使用，所帶來(lái)的能源消耗和環(huán)境污染等問(wèn)題日益加重[1]，近年來(lái)太陽(yáng)能汽車、電動(dòng)汽車等是研究熱點(diǎn)，它們的出現(xiàn)有效減少了能源消耗和環(huán)境污染，除此之外，研發(fā)人員也將目光聚焦在減少汽車的自身重量方面。只有減輕自身重量，才可以減少能耗，提高速度或里程數(shù)。研究表明采用塑料汽車部件后，能夠有效提高汽車的穩(wěn)定性，降低噪音，并且碰撞時(shí)制動(dòng)距離小，塑料材質(zhì)對(duì)人的沖擊小，汽車的安全性能得到極大提高。生產(chǎn)汽車塑料配件時(shí)，配件必須與汽車的整體設(shè)計(jì)相一致，需要進(jìn)行二次涂裝，其涂裝技術(shù)決定了產(chǎn)品的最終質(zhì)量，GMJ300是目前用量較大的品種之一。

GMJ300產(chǎn)品是科魯茲汽車的儀表板，由三部分組成，上部為ABS注塑成型，下部為PP注塑成型，帶有PMMA透明窗口，ABS的表面處理方式有兩種，即高端車型采用電鍍處理，其他車型采用噴涂處理，而PP部分均采用噴涂處理[2]。由于ABS和PP兩種材料的極性不同，盡管涂料均為水性雙組份，但所采取的處理方式和選擇的涂層材料不同，配比同樣不一樣，在開始的人工配制過(guò)程中，往往存在較大的色差，造成制品的不合格率上升，材料浪費(fèi)嚴(yán)重。針對(duì)此問(wèn)題，研究開發(fā)一種自動(dòng)配比系統(tǒng)應(yīng)用在GMJ300產(chǎn)品中，有效提高兩組份配比的精確度，消除色差，降低材料消耗。

2 自動(dòng)配比系統(tǒng)設(shè)計(jì)

每一種雙組份內(nèi)飾油漆材料都會(huì)有自己的比例精度要求，控制精度越高，涂層性能越好，高比例精度是實(shí)現(xiàn)材料自身最佳性能的前提，固化劑過(guò)多，通常會(huì)使固化時(shí)間變短，油漆韌性下降變脆，甚至發(fā)生龜裂、顏色偏黃等現(xiàn)象；固化劑過(guò)少，會(huì)使油漆難以固化，甚至無(wú)法固化[3]。配比控制原理如圖1所示。

如果比例精度得不到保證，會(huì)嚴(yán)重影響噴涂油漆的質(zhì)量，甚至導(dǎo)致返工或產(chǎn)品報(bào)廢[4]。為了控制配比的精度，采用流量和壓力雙重控制方法。采用PLC雙重控制的方式，有效提高了面漆、固化劑、稀釋劑的比例，將配比控制精度由傳統(tǒng)的±10%提高到±0.5%，混合比例范圍從5%調(diào)節(jié)至160%，材料的供壓由0.2 MPa至增20 MPa，方便調(diào)整噴涂工藝；涂料的固化劑經(jīng)過(guò)三通管直接注入主劑中，取消了傳統(tǒng)的預(yù)混合室，涂料不易結(jié)晶堵塞，主劑和固化劑在交匯后，經(jīng)過(guò)靜態(tài)混合管的切分，得到充分混合。

3 焊接面的保護(hù)

自動(dòng)配比系統(tǒng)在GMJ300產(chǎn)品中的應(yīng)用涉及前框的焊接部分處理，由于前框上的焊接區(qū)域和噴漆區(qū)域都在一起，噴漆過(guò)程中很容易被噴漆，影響產(chǎn)品美觀和焊接強(qiáng)度[5]，為此設(shè)計(jì)了一種汽車儀表前框噴漆護(hù)件，如圖2所示。在進(jìn)行噴漆前將擋漆蓋裝在噴漆產(chǎn)品上，用擋漆蓋擋住非噴漆區(qū)域。這種擋漆蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，確保產(chǎn)品的非噴漆區(qū)域不被噴漆，改善產(chǎn)品的焊接強(qiáng)度。擋漆蓋與產(chǎn)品裝配后的樣式如圖3所示。

圖2 擋漆蓋示意圖

圖3 擋漆蓋與產(chǎn)品裝配后的圖示

4 實(shí)際應(yīng)用性能

通過(guò)對(duì)前框組合的成型、噴涂工藝的設(shè)計(jì)，將產(chǎn)品與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的性能相比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 涂層性能及焊接強(qiáng)度指標(biāo)

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

將自動(dòng)配比系統(tǒng)應(yīng)用在GMJ300產(chǎn)品一段時(shí)間后，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益主要有以下幾個(gè)方面：①前框組合四個(gè)部件的生產(chǎn)成型合格率提高了5%；②合理的表面處理工藝和噴涂配比設(shè)計(jì)及工藝參數(shù)的控制，降低表面處理和噴涂過(guò)程中的能耗和涂料的損失；③采用擋漆蓋技術(shù)，降低涂料的消耗，減少人工處理的費(fèi)用，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 社會(huì)效益

前框組合的噴涂采用的流量和壓力的雙位控制技術(shù)，提高了雙組份涂層材料配比精度，擴(kuò)大配比范圍，穩(wěn)定和提高了前框組合的涂層質(zhì)量，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；配比技術(shù)在GMJ300前框組合中的成功應(yīng)用，為所有汽車的同類產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、低能耗、高效率的涂裝提供了成功的范例，加以推廣后，有效降低前框組合制造中的能耗和材料的損耗，節(jié)約能源，符合中國(guó)的低碳經(jīng)濟(jì)政策。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)前框組合的成型技術(shù)、涂裝技術(shù)的研究，對(duì)ABS、PP塑料制品的涂裝建立了一套完整的、高效的、高質(zhì)量工藝控制體系和配方設(shè)計(jì)方案，并且將其實(shí)際應(yīng)用到相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)中，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。