李 剛，霍 鵬

（長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北保定 071000）

0 引言

隨著社會的發(fā)展，人們對汽車顏色的個性化需求越來越強(qiáng)烈，與此同時，各主機(jī)廠均面臨著短時間內(nèi)眾多新顏色的開發(fā)與調(diào)試問題，隨之而來的問題就是如何在保證達(dá)成高品質(zhì)漆膜外觀質(zhì)量的情況下縮短新顏色的調(diào)試周期。下面主要針對新顏色調(diào)試時實(shí)驗(yàn)室開展的相關(guān)項(xiàng)目及現(xiàn)場問題進(jìn)行詳細(xì)探討。

1 新顏色開發(fā)的一般流程

新顏色開發(fā)流程圖見圖1。從顏色開發(fā)流程圖及現(xiàn)場調(diào)試問題的數(shù)量分布來分析，在投罐之前對涂料的施工性能提前進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，識別施工過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險，及時改進(jìn)，并針對現(xiàn)場可能出現(xiàn)的問題，提出建議措施是必要的。

2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

2.1 試驗(yàn)項(xiàng)目

試驗(yàn)項(xiàng)目需結(jié)合產(chǎn)品質(zhì)量要求、前后工序、修補(bǔ)工藝、設(shè)備、焊縫膠的匹配影響及以往發(fā)生過的失效問題等進(jìn)行設(shè)定。表1列舉了1種實(shí)色漆（簡約白）及1種金屬漆（匹茲堡銀）的試驗(yàn)驗(yàn)證項(xiàng)目。

2.2 試驗(yàn)樣品準(zhǔn)備

涂料：簡約白B1、簡約白B2、水性灰B1、匹茲堡銀B2；

試板：電泳試板（BASF-CG800）；

烘烤條件：閃干5 min×80 ℃，烘烤30 min×140 ℃。

圖1 新顏色開發(fā)流程圖Figure 1 Flow chart for new color development

表1 試驗(yàn)驗(yàn)證項(xiàng)目Table 1 Test verification project

3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析

3.1 匹茲堡銀試驗(yàn)驗(yàn)證

3.1.1 膜厚驗(yàn)證

膜厚對漆膜外觀的影響見表2、圖2。

表2 外觀隨膜厚的變化Table 2 Appearance changes with film thickness

圖2 外觀隨膜厚的變化Figure 2 Appearance changes with film thickness

顏色隨膜厚的變化數(shù)據(jù)見表3、圖3。

表3 顏色隨膜厚的變化Table 3 Color changes with film thickness

圖3 45°顏色隨膜厚變化Figure 3 Color changes with film thickness at 45°

結(jié)論：

（1） 顏色：B2涂層膜厚在8～16 μm范圍內(nèi)，25°/75°的L值、a值、b值均無明顯變化，45°的L值隨膜厚增加而增加。

（2） 外觀 ：B2涂層膜厚在8～16 μm范圍內(nèi)，LW無明顯變化；隨膜厚增加，SW、DOI有改善。

（3） B2涂層膜厚在16 μm時，45°的L值超出標(biāo)準(zhǔn)上限0.48；正常施工時，B2涂層膜厚可接受范圍在10～14 μm。

3.1.2 其它項(xiàng)目驗(yàn)證

其他試驗(yàn)項(xiàng)目對漆膜外觀及顏色的影響分別見表4、5。

表4 外觀數(shù)據(jù)Figure 4 Appearance data

表5 顏色數(shù)據(jù)Table 5 Color data

結(jié)論：

（1） 修補(bǔ)/重涂區(qū)域目視外觀無差異，附著力0級。

（2） 砂痕對顏色和外觀均無明顯影響。

（3） 漆霧干擾對顏色和外觀均無明顯影響。

3.1.3 閃干時間驗(yàn)證

閃干時間的影響見表6。

表6 閃干時間對漆膜外觀的影響Table 6 The effect of flash time on the appearance of paint film

結(jié)論：

閃干時間在2～4 min范圍內(nèi)，漆膜外觀、顏色無明顯變化。

3.2 簡約白試驗(yàn)驗(yàn)證

3.2.1 膜厚驗(yàn)證

膜厚對漆膜顏色及外觀的影響見表7，圖4、5。

表7 膜厚對漆膜顏色及外觀的影響Table 7 The effect of film thickness on paint film color and appearance

圖4 外觀隨膜厚的變化Figure 4 Appearance changes with film thickness

圖5 45°顏色隨膜厚的變化Figure 5 Color changes with film thickness at 45°

結(jié)論：

（1） 外觀：B2涂層膜厚在13～21 μm范圍內(nèi)時，隨膜厚增加，LW、SW、DOI均有輕微變差趨勢。

（2） 顏色 ：B2涂層膜厚在13～21 μm范圍內(nèi)時，L值、a值變化不大，b值隨膜厚增加而增加，色差滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2.2 其他項(xiàng)目驗(yàn)證

其他項(xiàng)目對漆膜顏色及外觀的影響見表8。

表8 其他項(xiàng)目對漆膜顏色及外觀的影響Table 8 The effect of other items on the color and appearance of the paint film

結(jié)論：

（1） 修補(bǔ)/重涂區(qū)域目視外觀無差異，顏色、桔皮數(shù)據(jù)結(jié)果均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；修補(bǔ)/重涂區(qū)域附著力0級。

（2） 砂痕對漆膜顏色和外觀均無明顯影響。

（3） B2噴涂不足/噴涂過量對漆膜顏色和外觀均無明顯影響。

3.2.3 簡約白遮蓋力驗(yàn)證

通過噴涂黑白格驗(yàn)證B1/B2涂層的極限膜厚范圍，試驗(yàn)結(jié)果表明，B1涂層噴涂厚度12～14 μm、B2涂層噴涂厚度17～20 μm時，能夠保證不漏底。

3.2.4 漆膠配套驗(yàn)證

結(jié)合車身涂膠狀態(tài)（圖6）來確定涂膠類型，如刮膠、刷膠、涂扁膠等。

圖6 膠與漆的配套效果圖Figure 6 The matching effect drawing of glue and paint

如圖6所示，漆與刮膠/刷膠/涂扁膠匹配均無縮孔、覆蓋力低、針孔、裂紋、流掛等問題。

總結(jié)：經(jīng)過新工廠調(diào)試驗(yàn)證，投罐后新漆材料本身未進(jìn)行調(diào)整，即可滿足現(xiàn)場使用要求，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)新顏色調(diào)試工作的展開，較以往顏色調(diào)試周期縮短7～10 d左右。

4 現(xiàn)場典型顏色調(diào)試問題——油箱蓋鉸鏈側(cè)虛噴問題

4.1 問題原因

新車型油箱蓋規(guī)劃為鐵質(zhì)油箱蓋，直接焊裝安裝后隨車電泳，涂裝外板機(jī)器人噴涂時，無法將油箱蓋邊緣噴涂完全，存在虛噴問題，如圖7a所示。原因?yàn)橛拖渖w與貨箱的外板間隙為3 mm，如圖7b所示，導(dǎo)致無法噴涂完全。

圖7 虛噴Figure 7 Virtual spray

4.2 解決過程

為解決虛噴問題，提出表9解決方案。

表9 解決方案Table 9 Solution

結(jié)論：通過設(shè)計(jì)油箱蓋分體噴涂工裝（圖8a），油箱蓋在焊裝進(jìn)行掛泳，安裝在工裝上噴漆，噴漆后防護(hù)好放在駕駛室內(nèi)，總裝時進(jìn)行裝配。

4.3 注意事項(xiàng)

（1） 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面：類似結(jié)構(gòu)需要將間隙調(diào)整至5 mm以上，才能夠保證霧漆完全；或者直接采用塑料油箱門。

（2） 安裝工位選取方面：油箱蓋安裝的位置應(yīng)考慮是否與涂膠機(jī)器人、噴漆開門機(jī)器人干涉。考慮到油箱蓋內(nèi)板也需要噴涂，工裝一般安裝在開閉件上面（圖8b）。安裝工位選擇在涂膠機(jī)器人后，噴漆機(jī)器人前。

工裝方面：盡量保證不同車型間能夠通用；材質(zhì)上選擇不銹鋼材質(zhì)（304），能有效防止脫漆后生銹，導(dǎo)致面涂的顆粒缺陷。

圖8 分體噴涂工裝Figure 8 Split spraying tooling

5 結(jié)語

新涂料在投罐前在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬噴涂，驗(yàn)證現(xiàn)場最優(yōu)的施工參數(shù)，能夠?yàn)楝F(xiàn)場短周期調(diào)試提供精準(zhǔn)的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，同時還能夠避免涂料本身影響調(diào)試周期的問題發(fā)生。