陳道飛，王兵，渠慎春，郭術(shù)川

（合眾新能源汽車有限公司，浙江 桐鄉(xiāng) 314500）

在汽車生產(chǎn)中，涂裝是工藝流程、技術(shù)及參數(shù)控制最復(fù)雜的環(huán)節(jié)之一，目前涂裝行業(yè)里投資最少、最環(huán)保且運(yùn)營(yíng)成本最低的工藝是B1B2緊湊型工藝。在越來越嚴(yán)格的環(huán)保政策法規(guī)以及汽車行業(yè)越來越激烈的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)下，當(dāng)下主流的汽車涂裝企業(yè)都開始使用該工藝，而各個(gè)主機(jī)廠為提升銷量、提高市場(chǎng)占有率，均加快了新產(chǎn)品的投放節(jié)奏，每投放一款新品必將開發(fā)5 ~ 7種新的外觀顏色，如何讓新顏色到場(chǎng)投罐并迅速完成調(diào)試，縮短上市時(shí)間，節(jié)約調(diào)試成本，規(guī)避各種問題發(fā)生，是所有涂裝工程師都需要面對(duì)的課題。

1 水性漆的投罐注意事項(xiàng)

1.1 油漆管道的清洗要求

輸調(diào)漆管道的材質(zhì)一般均選用304不銹鋼，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)一般都會(huì)對(duì)管道的清洗狀態(tài)作出約束和要求。為確保油漆投罐后正常使用，會(huì)對(duì)管道進(jìn)行二次清洗，并進(jìn)行鈍化處理。管路鈍化由堿洗和酸洗2個(gè)步驟來完成，同時(shí)在管路系統(tǒng)內(nèi)放置樣品，在完成上述2個(gè)步驟后按ASTM A967標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試樣件，如果樣件鈍化失敗，需用去離子水沖洗樣件后重復(fù)鈍化過程，直至樣件通過標(biāo)準(zhǔn)。鈍化后管路內(nèi)用去離子水循環(huán)，取樣檢測(cè)pH，不合格則需不斷推出系統(tǒng)內(nèi)的去離子水，直到pH約等于原來去離子水的pH為止。

1.2 油漆投罐及液位控制要點(diǎn)

顏色切換中，首先應(yīng)考慮切換相近顏色，如白色對(duì)應(yīng)白色，避免深色油漆管道投淺色油漆，否則易因管道內(nèi)壁、旁通、轉(zhuǎn)彎處殘留油漆而導(dǎo)致新顏色存在色差。首先是將管道中的剩余油漆由旁通導(dǎo)出至油漆桶中，然后關(guān)閉旁通，將去離子水導(dǎo)入調(diào)漆罐及循環(huán)罐中，開啟循環(huán)泵直至管道循環(huán)完成并保持循環(huán)罐中的液位最高，保持循環(huán)罐內(nèi)壁全部被浸泡，循環(huán)24 ~ 48 h，其間旁通打開且要求其循環(huán)時(shí)間須保持在總循環(huán)時(shí)間的50%以上，觀察清洗狀態(tài)后將去離子水導(dǎo)出并更換過濾袋，再將水性清洗溶劑導(dǎo)入調(diào)漆罐、循環(huán)罐及循環(huán)管道，保持最高液位進(jìn)行循環(huán)清洗，浸泡48 h后打開旁通導(dǎo)出并更換濾袋，用塑料毛刷對(duì)調(diào)漆罐與循環(huán)罐的內(nèi)壁進(jìn)行清理，然后導(dǎo)入專用清洗溶劑，循環(huán)清洗時(shí)間根據(jù)循環(huán)罐及濾袋狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置，過濾袋的更換遵循孔徑由高至低的原則，目的是將漆塊濾除并保障清洗效果，直至濾袋中無漆渣異色，而后導(dǎo)入水性溶劑浸泡，更換過濾袋開始循環(huán)，最后導(dǎo)入去離子水，更換濾袋開始循環(huán)48 h，檢測(cè)去離子水的pH，與導(dǎo)入前的去離子水一致則說明管道已清洗干凈，可以導(dǎo)出去離子水，再接入壓縮空氣將管道中殘留的去離子水吹出，即具備新油漆投罐條件。油漆液位在實(shí)際使用中也非常重要，新顏色導(dǎo)入時(shí)就需要進(jìn)行控制，循環(huán)罐液位一般控制在總液位2/3以下，如液位過高，后期的液位控制只能高于第一次使用的液位，否則裸露在罐壁上的油漆會(huì)產(chǎn)生起皮，脫落后掉入循環(huán)罐，影響過濾袋的使用效果；其次有助于在油漆黏度、色相等發(fā)生異常時(shí)迅速導(dǎo)入新批次油漆進(jìn)行置換，快速解決功能及質(zhì)量的異常問題。調(diào)漆罐也必須遵循這一使用原則，從而保證穩(wěn)定的質(zhì)量及使用效果。

2 水性色漆噴涂參數(shù)控制與工藝調(diào)整

2.1 脫水率的控制

溶劑型油漆在濕膜狀態(tài)下與烘干后的差異較小，而水性漆的濕膜狀態(tài)與干膜狀態(tài)差異較大。通常情況下，水性漆在噴涂后目視要有點(diǎn)潤(rùn)濕。如果很干，就需要立即進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，因?yàn)樘傻乃云岵痪邆浜玫牧髌叫?，太濕又存在流掛風(fēng)險(xiǎn)。但是需要注意的是，如果噴涂完成后直接進(jìn)行高溫烘烤，也會(huì)出現(xiàn)起泡的弊病，故水性色漆噴涂后、清漆噴涂前需進(jìn)行閃干，閃干溫度控制在80 °C左右，持續(xù)3 ~ 6 min進(jìn)行脫水。油漆中的含水率控制在5% ~ 10%之內(nèi)，一般情況下8% ~ 10%最佳，含水率過高會(huì)影響清漆的施工質(zhì)量，過低則會(huì)導(dǎo)致漆膜偏干、發(fā)霧。所以，在油漆投罐后需要對(duì)色漆成膜后的脫水率進(jìn)行測(cè)定。脫水率的檢測(cè)方法為：稱鋁箔的質(zhì)量(記為m1)，然后將鋁箔貼在車身上，噴涂油漆后迅速將鋁箔內(nèi)卷嚴(yán)實(shí)以防止揮發(fā)并稱重(記為m2)，放置在烘箱中80 °C烘烤5 min后稱重(記為m3)，則脫水率的計(jì)算公式為：(m3?m1)/(m2?m1) × 100%。每月需開展一次脫水率檢測(cè)。

2.2 管道黏度的控制

相對(duì)于溶劑型油漆，黏度控制對(duì)于水性漆至關(guān)重要，施工范圍很小，通常由油漆廠家給出各個(gè)顏色油漆的溫黏度曲線，上限與下限之間一般控制在3 s以內(nèi)。因油漆在攪拌狀態(tài)下受剪切后黏度下降較大，故對(duì)于一段時(shí)間內(nèi)不生產(chǎn)的管路油漆，需制定開啟、關(guān)閉循環(huán)管路操作指導(dǎo)書，避免在沒有新油漆置換條件下長(zhǎng)期循環(huán)攪拌，而使油漆黏度超出工藝范圍。在啟動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間不使用的油漆管道時(shí)，提前2 ~ 3 h進(jìn)行循環(huán)，檢測(cè)黏度是否在工藝范圍，超出范圍則需加入新油漆進(jìn)行混合循環(huán)，直至黏度滿足工藝要求為止。

2.3 噴涂過程的控制

噴房的溫度、濕度、風(fēng)速、流量、電壓、轉(zhuǎn)速、空氣和仿形噴涂距離均對(duì)工件外觀質(zhì)量、色差數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響，所以在新顏色調(diào)試中必須進(jìn)行固化，并隨著設(shè)備控制能力的變化進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。在噴涂施工過程中，噴房?jī)?nèi)的溫濕度必須嚴(yán)格控制，溫度要保持在23 ~ 28 °C之間，相對(duì)濕度65% ~ 70%。水性色漆噴涂過程中容易產(chǎn)生發(fā)霧、發(fā)花等一系列質(zhì)量缺陷，通過驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)這些與漆膜的厚度和干濕程度有直接關(guān)系。在新顏色試噴時(shí)為了能夠滿足外觀和色差要求，需要做多輪驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，其中最重要的就是各涂層的膜厚調(diào)整。對(duì)于膜厚，用300 mm × 10 mm的馬口鐵板進(jìn)行梯度檢測(cè)，可以一次性完成相同區(qū)域內(nèi)各涂層膜厚的測(cè)試。至于外觀方面，中涂和清漆必須有足夠的膜厚才能實(shí)現(xiàn)濕膜下的缺陷覆蓋和流平。要保證調(diào)試有效，噴房?jī)?nèi)的濕度必須嚴(yán)格監(jiān)控。

2.4 高效率的調(diào)試方法

色差調(diào)試過程中考慮到各種色漆的遮蓋力和鋁粉含量差異，會(huì)對(duì)機(jī)器人參數(shù)進(jìn)行各種調(diào)整，以使色差數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)。色差的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通常按三角度法或五角度法進(jìn)行控制，五角度法相對(duì)于三角度法更加嚴(yán)格、完善，可以避免車身與車身以及車身與外飾件的數(shù)據(jù)在公差范圍內(nèi)也出現(xiàn)目視色差的現(xiàn)象。因?yàn)橛推嵝阅懿煌?，在調(diào)試過程中可以針對(duì)色漆進(jìn)行一輪極限調(diào)整，具體方法是對(duì)車身同一側(cè)前后門2個(gè)噴涂面的機(jī)器人噴涂參數(shù)進(jìn)行差異化設(shè)置，以觀察車身色差數(shù)據(jù)的變化。注意：在做極限調(diào)整時(shí)，機(jī)器人參數(shù)一般每次只做其中一個(gè)的對(duì)比，避免參數(shù)之間相互干擾而導(dǎo)致結(jié)論不正確。通過驗(yàn)證總結(jié)發(fā)現(xiàn)，在噴涂過程中機(jī)器人流量的變化主要影響b值的走向，對(duì)L值和a值的影響較小，而轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)往往對(duì)L值和a值起主導(dǎo)作用，例如轉(zhuǎn)速提高會(huì)令a值和L值同時(shí)降低，流量降低則b值也降低。注意：以上只是筆者的經(jīng)驗(yàn)，僅作參考，實(shí)際情況還需驗(yàn)證后才能確定。

3 結(jié)語

水性漆應(yīng)用在行業(yè)內(nèi)已比較成熟，因在VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)排放方面的優(yōu)勢(shì)較傳統(tǒng)漆明顯，且隨著國(guó)家環(huán)保法規(guī)要求越來越嚴(yán)格，現(xiàn)規(guī)劃的涂裝新工廠中普遍在推廣水性漆。如何節(jié)能減排、環(huán)保、提高油漆利用率與產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，是涂裝專業(yè)技術(shù)人員需要不斷思考、鉆研的課題。