曹曉星，施金江 （上汽大眾汽車(chē)有限公司，上海 201805）

0 引言

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及人民消費(fèi)水平的不斷提高，汽車(chē)的消費(fèi)量也在不斷上升。同時(shí)，人們對(duì)汽車(chē)外觀(guān)質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，這就促使汽車(chē)行業(yè)向著多元化方向發(fā)展，車(chē)身色彩設(shè)計(jì)日趨多樣，套色車(chē)也就越來(lái)越多。套色車(chē)能展現(xiàn)更多彩的時(shí)尚特色，更好地滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)性化需求。但大多數(shù)主機(jī)廠(chǎng)噴涂車(chē)間套色車(chē)的生產(chǎn)都是和普通車(chē)放在同一條生產(chǎn)線(xiàn)中進(jìn)行，沒(méi)有特殊套色線(xiàn)，一般都要經(jīng)過(guò)改造和回面漆線(xiàn)二次噴涂生產(chǎn)，這樣就沒(méi)有制造成本方面的優(yōu)勢(shì)，造成車(chē)間生產(chǎn)效率降低、單車(chē)生產(chǎn)成本增加、能耗升高、危廢排放量增大，產(chǎn)能損失大等問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)降本增效、提高產(chǎn)能等目標(biāo)，采用一次面漆套色工藝，以達(dá)到良好的汽車(chē)外觀(guān)質(zhì)量要求。下面對(duì)車(chē)身涂裝套色工藝的應(yīng)用進(jìn)行探討，旨在通過(guò)研究總結(jié)出當(dāng)前車(chē)身涂裝套色藝在實(shí)施過(guò)程中存在的問(wèn)題，進(jìn)而提出可行性的解決方案［1］。

1 汽車(chē)車(chē)身涂裝套色工藝與典型式樣

1.1 汽車(chē)車(chē)身涂裝套色工藝

目前我國(guó)汽車(chē)車(chē)身的傳統(tǒng)涂裝套色工藝路線(xiàn)有兩種：第一種是兩次通過(guò)面漆線(xiàn)。該套色工藝又分為兩種方式：1）先進(jìn)行整車(chē)車(chē)身噴漆，然后再對(duì)汽車(chē)頂蓋進(jìn)行噴漆；2）先噴頂蓋，再?lài)娡砍斏w外的整車(chē)車(chē)身。第二種是額外設(shè)立面漆小線(xiàn)來(lái)進(jìn)行套色噴涂。這兩種生產(chǎn)工藝路線(xiàn)都有各自的優(yōu)勢(shì)與不足，主機(jī)廠(chǎng)需要根據(jù)涂裝車(chē)間實(shí)際情況，選擇最優(yōu)化的套色車(chē)身生產(chǎn)工藝路線(xiàn)。表1 是兩種汽車(chē)車(chē)身傳統(tǒng)涂裝套色工藝路線(xiàn)的對(duì)比［2］。

表1 兩種汽車(chē)車(chē)身傳統(tǒng)涂裝套色工藝路線(xiàn)的對(duì)比Table 1 The comparison of two traditional painting process routes of automobile body

1.2 汽車(chē)車(chē)身涂裝套色典型式樣

（1）車(chē)頂和車(chē)身雙色搭配。代表車(chē)型有斯柯達(dá)Rapid、奧迪A7。

（2）A 柱、B 柱、C 柱與車(chē)身雙色搭配。相較于車(chē)身，A 柱、B 柱、C 柱中的一個(gè)或多個(gè)被噴涂不同的顏色，代表車(chē)型奧迪Q5 etron。

（3）以車(chē)身水平腰線(xiàn)為界雙色搭配，代表車(chē)型大眾桑塔納。

（4）以車(chē)身垂直或者傾斜分界雙色搭配。車(chē)身以垂直或者斜線(xiàn)的直線(xiàn)或曲線(xiàn)來(lái)劃分，車(chē)身前后部分都噴涂了不同顏色。

2 車(chē)身涂裝套色工藝的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用流程

2.1 車(chē)身涂裝套色工藝的開(kāi)發(fā)要點(diǎn)

2.1.1 車(chē)身涂裝套色的一般工藝流程

車(chē)身涂裝套色的一般工藝流程：噴涂第一道色漆與清漆→第一道色漆和清漆烘烤→分色遮蔽（分色膠帶+遮蔽膠帶+固定膠帶）→去遮蔽，分色界面修飾→第二道色漆和清漆烘烤→噴涂第二道色漆和清漆。

2.1.2 車(chē)身涂裝套色常用的物料及工具

通常情況下，車(chē)身涂裝套色常用的物料與工具主要包括車(chē)身涂裝套色用精細(xì)分色膠帶、遮蔽膜、自粘性遮蔽薄膜、固定膠帶、仿形遮蔽膜、仿形模切片等。

2.2 車(chē)身涂裝套色的主要工藝要點(diǎn)

2.2.1 分色界面的設(shè)計(jì)

分色界面的設(shè)計(jì)不僅決定了整車(chē)的美觀(guān)度，而且還決定了生產(chǎn)施工的難度及成本的消耗。國(guó)內(nèi)大部分車(chē)企都采用傳統(tǒng)的“一板一色”方式來(lái)完成車(chē)身表面的雙色涂裝工作，盡量在同一塊鋼板上保持相同色塊，分色線(xiàn)位于不同鋼板交界處。與此同時(shí)，為了滿(mǎn)足雙色設(shè)計(jì)的效果，在套色遮蔽操作過(guò)程中，可能會(huì)涉及車(chē)身部件拆卸、安裝等一些復(fù)雜且難度較大的工作。復(fù)雜的操作方式不利于控制工藝和質(zhì)量穩(wěn)定，在雙色界面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免。

以上汽大眾ID4.X 為例說(shuō)明分色界面的設(shè)計(jì)的重要性。ID4.X 最初在后蓋及內(nèi)腔落水槽附近的分色設(shè)計(jì)如圖1 所示。車(chē)頂、后蓋外表面均采用套色工藝（黑色）；內(nèi)腔落水槽及后蓋內(nèi)側(cè)均有部分套色區(qū)域需要噴涂黑漆。這種造型的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜：在第一遍噴涂完成主色之后，必須要對(duì)整車(chē)內(nèi)外表面進(jìn)行薄膜遮蔽保護(hù)；第二次進(jìn)噴房時(shí)因?yàn)閮?nèi)腔落水槽有黑色要求，所以不僅外表機(jī)器人需要噴涂，而且內(nèi)腔機(jī)器人也需要噴涂。操作時(shí)間、噴涂材料以及遮蔽材料都有比較大的浪費(fèi)，同時(shí)由于操作復(fù)雜，容易產(chǎn)生遮蔽不良等缺陷。

圖1 套色區(qū)域示意圖Figure 1 Schematic diagram of color regions

經(jīng)過(guò)與市場(chǎng)部、造型設(shè)計(jì)部，質(zhì)保部等溝通協(xié)調(diào)后，對(duì)套色區(qū)域進(jìn)行了更改。將分色界面設(shè)定在車(chē)頂及后蓋轉(zhuǎn)角處5 mm 附近，見(jiàn)圖2。更改套色區(qū)域后既能保證外表車(chē)頂和后蓋依然是黑色，客戶(hù)視覺(jué)效果不變，又能減少機(jī)器人內(nèi)腔噴涂步驟，減少員工操作難度和操作時(shí)間，節(jié)省遮蔽材料和油漆消耗。由此可見(jiàn)分色界面的設(shè)計(jì)在套色工藝中十分重要。

圖2 套色區(qū)域更改前后比較Figure 2 Comparison of two-color painting area before and after the change

2.2.2 車(chē)身涂裝套色工藝方案的選擇

車(chē)身涂裝套色工藝方案一般分為兩種：

（1）一道色漆噴涂車(chē)身→遮蔽車(chē)身→二道色漆噴涂車(chē)頂→去除遮蔽。

（2）窗框下車(chē)身大面遮蔽（非必需）→一道色漆噴涂車(chē)頂→去除車(chē)身遮蔽（非必需）→車(chē)頂遮蔽→兩道色漆噴涂車(chē)身→去除車(chē)頂遮蔽。

表2 為兩種車(chē)身涂裝套色工藝方案對(duì)比。

表2 兩種車(chē)身涂裝套色工藝方案對(duì)比Table 2 Comparison of two kinds of two-color painting process schemes for automobile body

由表2 可見(jiàn)，從工藝流程、質(zhì)量穩(wěn)定性方面來(lái)看，方案1 更有優(yōu)勢(shì)；而相對(duì)來(lái)說(shuō)，方案2 在遮蔽物料、人工工時(shí)方面更有優(yōu)勢(shì)，但因?yàn)榈谝淮螄娡靠赡軙?huì)對(duì)未遮蔽的部位造成漆霧影響，會(huì)有不穩(wěn)定的質(zhì)量隱患。因此，在實(shí)際車(chē)身涂裝套色工藝應(yīng)用中還要結(jié)合具體情況來(lái)定。

2.3 車(chē)身涂裝套色遮蔽材料的選擇

車(chē)色涂裝套色工藝中應(yīng)選用適當(dāng)?shù)奶咨诒尾牧稀４_定全部套色工藝參數(shù)及車(chē)身分色界面設(shè)計(jì)后，整車(chē)企業(yè)將與專(zhuān)業(yè)遮蔽材料供應(yīng)商一起挑選或研發(fā)遮蔽材料，并進(jìn)行認(rèn)證、試裝，驗(yàn)證遮蔽材料是否符合規(guī)范，這是因?yàn)檎诒尾牧详P(guān)系著整車(chē)在噴涂過(guò)程中的質(zhì)量穩(wěn)定性及安全性。通常情況下，應(yīng)充分考慮分色線(xiàn)準(zhǔn)確均勻、第一次噴漆顏色無(wú)污染、遮蔽材料與油漆附著力好、揭除無(wú)撕裂、無(wú)殘膠、油漆表面無(wú)痕跡、能承受高溫、有較強(qiáng)抗撕裂性能、與油漆兼容性好、操作簡(jiǎn)便、滿(mǎn)足節(jié)拍要求等因素。

3 車(chē)身涂裝套色技術(shù)實(shí)施存在的問(wèn)題

3.1 人員操作不規(guī)范

涂裝套色過(guò)程中遮蔽的具體操作是需要人工來(lái)完成的，對(duì)操作工操作的熟練度和一致性等提出了很高的要求。若操作工遮蔽操作不規(guī)范或責(zé)任心不強(qiáng)則易造成分色界面的不準(zhǔn)確，車(chē)身漆膜刮傷等問(wèn)題，還會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)能降低或資源消耗過(guò)高等問(wèn)題。因此為了提高生產(chǎn)效率，需要加強(qiáng)管理，制定嚴(yán)格的操作規(guī)程。

為了盡可能地減少人工操作對(duì)套色質(zhì)量與產(chǎn)能的影響，套色遮蔽材料應(yīng)采用特殊遮蔽膜及膜切片，和專(zhuān)用定位工具、工裝等；各類(lèi)遮蔽材料都要有明顯標(biāo)識(shí)，以達(dá)到一目了然、通俗易懂的目的；物料的折疊方式應(yīng)方便現(xiàn)場(chǎng)拿??；遮蔽材料和漆面的接觸部位要確保松軟，沒(méi)有棱角，以免破壞漆面。

3.2 分色界面的質(zhì)量問(wèn)題

車(chē)體的分色界面最容易產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題，如鋸齒、毛刺、模糊、滲漆、漆花、少漆、缺漆等。為了避免這些問(wèn)題，關(guān)鍵在于分色接觸面的設(shè)計(jì)和選用合適的分色膠帶。一是分色板的設(shè)計(jì)。在分色板上，盡量選一個(gè)邊緣清晰，沒(méi)有暴露的地方，避免尖銳的角度和邊緣的凸起；二是選用合適的分色膠帶。保證分色膠帶的精度、一致性，與漆面匹配好，附著力強(qiáng)，烘烤后沒(méi)有膠轉(zhuǎn)移，也不容易去除，在分色膠帶清除過(guò)程中沒(méi)有鋸齒、毛刺、滲漆和膠殘留的現(xiàn)象。圖3 是分色界面產(chǎn)生漆花。

圖3 分色界面產(chǎn)生漆花Figure 3 Lacquer flowers on the color separation interface

3.3 漆霧飛散

漆霧飛散是指在車(chē)身涂裝時(shí)，漆霧會(huì)從汽車(chē)的孔和縫中吹入，造成污染。所以，在進(jìn)行第二道色漆的噴涂時(shí)，需要將車(chē)窗、天窗、天線(xiàn)口、門(mén)把手安裝孔、門(mén)檻等部位進(jìn)行遮擋，防止漆霧對(duì)車(chē)身的第一道色漆以及車(chē)身的內(nèi)部產(chǎn)生污染。

3.4 遮蔽材料造成的污染

遮蔽材料所造成的污染主要是由于膠的轉(zhuǎn)移、遮蔽材料本身油污造成了對(duì)車(chē)身的污染，從而產(chǎn)生漆面顆粒、纖維、縮孔、殘膠等缺陷。所以，應(yīng)預(yù)先對(duì)膠片的耐熱性和膠體轉(zhuǎn)化性進(jìn)行測(cè)試，另外從采購(gòu)、生產(chǎn)、包裝、貯存、運(yùn)輸、物流等各方面，對(duì)屏蔽材料加以控制，確保清潔可靠。在整車(chē)涂裝的施工現(xiàn)場(chǎng)，必須加強(qiáng)管理，避免二次污染。圖4 是由遮蔽材料造成的污染縮孔。

圖4 遮蔽材料污染引起的縮孔Figure 4 Shrinkage caused by pollution of shielding material

4 車(chē)身涂裝套色工藝的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 獨(dú)立的套色噴涂線(xiàn)

大部分主機(jī)廠(chǎng)噴涂車(chē)間在套色車(chē)的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于原有工藝設(shè)計(jì)沒(méi)有專(zhuān)用的套色線(xiàn)，通常需要改造并進(jìn)行回線(xiàn)二次噴涂生產(chǎn)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率相對(duì)較低、生產(chǎn)成本相對(duì)較高，產(chǎn)生了套色車(chē)需求量高和總產(chǎn)量低的雙重矛盾。因此，在高套色率的涂料生產(chǎn)線(xiàn)上建立一個(gè)單獨(dú)的套色線(xiàn)具有非常重要的意義，這樣會(huì)獲得較好的產(chǎn)能平衡和較低的運(yùn)行成本。

4.2 貼膜技術(shù)

目前，越來(lái)越多的OEM（原始設(shè)備制造商）整車(chē)廠(chǎng)在A 柱、B 柱、C 柱、車(chē)門(mén)、窗框、頂蓋等部位都使用了貼膜方式，以達(dá)到貼膜區(qū)域和車(chē)身的雙色效果。與套色法相比，貼膜技術(shù)的施工過(guò)程較為簡(jiǎn)單，可以在車(chē)身涂裝完成后進(jìn)行。但是在開(kāi)模和貼膜施工過(guò)程中，對(duì)操作人員的技術(shù)有較高的要求，施工后還需要對(duì)膜進(jìn)行保護(hù)，防止刮花。

4.3 無(wú)過(guò)噴技術(shù)

德國(guó)某噴涂設(shè)備公司研發(fā)的無(wú)過(guò)噴技術(shù)是一項(xiàng)可以分開(kāi)操控各個(gè)噴頭實(shí)施非霧化噴涂工作的全新技藝。它通過(guò)軟件和3D 數(shù)模離線(xiàn)計(jì)算生成噴涂軌跡，由多個(gè)機(jī)器人同時(shí)開(kāi)展在線(xiàn)噴涂，可以直接在第一道色漆層上進(jìn)行第二道色漆噴涂，并且一次性烘干。目前該技術(shù)已有初步應(yīng)用于外表面的大面噴涂，但內(nèi)表面噴涂還在持續(xù)研究和優(yōu)化中。

5 結(jié)語(yǔ)

如今的中國(guó)已經(jīng)成為全球最大的汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)國(guó)，隨著消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)外觀(guān)的個(gè)性化需求的提升，車(chē)身顏色也變得更加豐富，這就需要汽車(chē)車(chē)身涂裝套色工藝。針對(duì)車(chē)身涂裝套色技術(shù)實(shí)施存在的問(wèn)題，車(chē)企技術(shù)人員應(yīng)該給予充分的關(guān)注，對(duì)產(chǎn)生這些問(wèn)題的原因進(jìn)行仔細(xì)分析和理性研究，進(jìn)而有效地降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。套色工藝是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)車(chē)身雙色效果的一項(xiàng)關(guān)鍵工藝，要考慮到車(chē)體分色面的選擇、套色的施工過(guò)程的確定、套色屏蔽材料的研制和成型3 個(gè)方面的影響。要從分色接口的界定和涂裝主線(xiàn)的工藝過(guò)程出發(fā)，制定合理的、經(jīng)濟(jì)的涂裝套色工藝過(guò)程，并經(jīng)過(guò)實(shí)地測(cè)試、選擇，研制出操作簡(jiǎn)單、屏蔽效果好、成本較低的屏蔽材料和屏蔽設(shè)備。只有確定了合適的套色工藝流程和遮蔽材料，并且對(duì)操作員進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的培訓(xùn)，才能提升車(chē)身涂裝套色質(zhì)量。