摘要:本文旨在探討汽車裙邊區(qū)域漆膜不足的問題,通過理論分析、實(shí)地調(diào)研及案例研究,查找導(dǎo)致漆膜不足的主要因素,并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。研究發(fā)現(xiàn),工藝控制不當(dāng)是主要影響汽車裙邊區(qū)域漆膜不足的原因,通過加寬、加高側(cè)圍外板排水筋條和縮小孔距及加大孔徑等措施解決了裙邊區(qū)域漆膜不足的問題,使得漆膜問題得到了有效控制,從而提高企業(yè)生產(chǎn)效率,并優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)成本,為汽車涂裝制造中出現(xiàn)的類似問題提供一些經(jīng)驗(yàn)參考和解決問題的思路。
關(guān)鍵詞:汽車涂裝;漆膜;問題
中圖分類號(hào):U466 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
基金項(xiàng)目:2022 年度廣西高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目《汽車涂裝過程中漆面顆粒質(zhì)量控制的研究分析》(項(xiàng)目編號(hào):2022KY1240);2021 年廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級(jí)科研項(xiàng)目《汽車涂裝過程中間涂層漆膜凹陷的分析與控制》(項(xiàng)目編號(hào):2021KY11)。
0 引言
汽車裙邊作為車身的重要組成部分,不僅起到裝飾作用,還能在一定程度上保護(hù)車輛底部。汽車裙邊的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。首先是美觀裝飾。側(cè)裙作為車身外觀的一部分,通常與車輛整體設(shè)計(jì)風(fēng)格相匹配,增添車輛的運(yùn)動(dòng)感和流線型美感。其次是擾流減阻。側(cè)裙作為車身擾流套件的一部分,能在車輛行駛時(shí)減少車體兩側(cè)的氣流直接進(jìn)入車底,有效降低空氣阻力,提高燃油經(jīng)濟(jì)性,并增加車輛的高速行駛穩(wěn)定性。最后是保護(hù)車身,側(cè)裙覆蓋了車體下部邊緣,可以在一定程度上防止飛石、泥漿等對(duì)車體底部造成損傷,同時(shí)也保護(hù)車體免受輕微的側(cè)面刮擦。汽車裙邊常見的問題包括凹陷、掉漆、劃痕和生銹等。
這些問題的根源可能是由于汽車裙邊長(zhǎng)期受到石子撞擊、路面腐蝕等因素的影響。此外,設(shè)計(jì)上的缺陷,如某些車型的門檻上的安裝孔可能導(dǎo)致雨水、洗車水等進(jìn)入車圍裙內(nèi),也是一個(gè)重要原因。然而,由于長(zhǎng)期受到石子撞擊、污染、腐蝕等因素的影響,汽車裙邊很容易出現(xiàn)漆膜不足的情況,這不僅影響車輛的美觀,還可能導(dǎo)致金屬部分生銹,影響車輛的耐久性和安全性。本文旨在分析汽車裙邊區(qū)域漆膜不足的原因,并提出相應(yīng)的修復(fù)和防護(hù)措施,以提高汽車的使用壽命和美觀度。
1 汽車裙邊漆膜不足常見原因和解方法
1.1 汽車裙邊漆膜問題概述
汽車裙邊漆膜問題涉及汽車外觀、耐用性和防腐性的重要課題。國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究現(xiàn)狀表明,多個(gè)領(lǐng)域都在不斷探索和改進(jìn)。在材料研究方面,自修復(fù)涂料技術(shù)是近年來的一個(gè)研究熱點(diǎn)。這種涂料能夠在汽車漆面受損時(shí)自動(dòng)修復(fù),減少因石子撞擊等造成的漆膜損傷。此外,抗石擊涂料的研究也在不斷深入,以提高裙邊的耐沖擊性和耐用性[3]。在工藝改進(jìn)方面,一些研究專注于提高裙邊防護(hù)工藝,通過對(duì)比不同的防護(hù)工藝要求,探討噴涂抗石擊涂料的優(yōu)化方案。自動(dòng)化噴涂技術(shù)的應(yīng)用也在提高生產(chǎn)效率和噴涂質(zhì)量方面發(fā)揮了重要作用[4-5]。在涂層結(jié)構(gòu)方面,國(guó)內(nèi)外汽車公司都建立了關(guān)于汽車油漆涂層的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)使用條件和性能要求,對(duì)涂層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的分類和規(guī)定[6]。
在防腐蝕措施方面,研究者們提出了多種防腐蝕措施,包括使用鍍鋅鋼板、PVC 焊縫密封、內(nèi)腔注蠟或發(fā)泡等,以提高汽車裙邊等部位的耐腐蝕性能。在涂層性能評(píng)價(jià)方面,國(guó)內(nèi)外建立了多種涂層耐腐蝕試驗(yàn)方法,如中性鹽霧試驗(yàn)、循環(huán)交變腐蝕試驗(yàn)等,以評(píng)價(jià)涂層的耐蝕性能。在市場(chǎng)應(yīng)用方面,汽車漆面保護(hù)膜作為一種保護(hù)汽車漆面的解決方案,其市場(chǎng)規(guī)模和消費(fèi)量逐年增長(zhǎng),顯示出消費(fèi)者對(duì)汽車漆面保護(hù)的日益重視。
總體來看,國(guó)內(nèi)外對(duì)汽車裙邊漆膜問題的研究正朝著提高材料性能、優(yōu)化噴涂工藝、增強(qiáng)防腐蝕能力和完善評(píng)價(jià)體系等方向發(fā)展,以滿足市場(chǎng)對(duì)汽車外觀和耐用性的更高要求。
1.2 汽車裙邊漆膜不足的常見原因
(1)制造過程中的缺陷。如果汽車在制造過程中,裙邊的電泳防銹層做工較差,存在漏點(diǎn),可能會(huì)導(dǎo)致漆膜不足。
(2)環(huán)境因素。長(zhǎng)期受到石子撞擊、路面腐蝕等環(huán)境因素的影響,汽車裙邊很容易出現(xiàn)漆膜不足的情況。
(3)日常使用磨損。在日常使用中,汽車裙邊由于位置較低,容易受到沙石等物體的撞擊,導(dǎo)致漆膜磨損。
(4)維護(hù)不當(dāng)。不規(guī)范的洗車打蠟可能侵蝕漆膜層,使漆膜變薄。
(5)設(shè)計(jì)問題。某些車型的設(shè)計(jì)可能存在問題,例如有用戶反映由于設(shè)計(jì)上的缺陷,導(dǎo)致雨水容易進(jìn)入裙邊內(nèi)部,從而引起銹蝕。
(6)涂層質(zhì)量問題。如果使用的涂料質(zhì)量不佳或者涂層工藝不當(dāng),也可能導(dǎo)致漆膜容易剝落或變薄。
(7)腐蝕。汽車裙邊在接觸到水分、鹽分或其他腐蝕性物質(zhì)后,可能會(huì)引起化學(xué)作用而腐蝕,導(dǎo)致漆膜不足。
(8)老化。隨著時(shí)間的推移,漆膜材料可能會(huì)老化,導(dǎo)致漆膜性能下降[1,2]。
1.3 汽車裙邊漆膜不足或損壞的常用修復(fù)方法
(1)表面處理。首先使用砂紙打磨受損部位,去除銹跡和雜質(zhì),使表面平整。
(2)補(bǔ)漆。選擇與車身顏色相同的補(bǔ)漆筆或噴漆,對(duì)打磨后的區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)漆。
(3)防銹處理。焊接或粘接修復(fù)后,對(duì)焊接或粘接部位進(jìn)行防銹處理,涂抹防銹漆或防銹劑,防止再次生銹。
(4)焊接修復(fù)。對(duì)于金屬材質(zhì)的裙邊,可以通過切割掉破損部分,然后焊接新型材料進(jìn)行修復(fù)。
(5)使用填充材料。對(duì)于塑料材質(zhì)的裙邊,可以使用不銹鋼修補(bǔ)網(wǎng)或其他填充材料進(jìn)行修復(fù)。
(6)專業(yè)修復(fù)。如果裙邊損壞嚴(yán)重,建議到專業(yè)的汽車維修店進(jìn)行修復(fù),以確保修復(fù)質(zhì)量和效果。
(7)內(nèi)部防銹。對(duì)于裙邊內(nèi)部的銹蝕,可以使用防銹蠟進(jìn)行噴涂,以防止銹蝕擴(kuò)散。
(8)更換側(cè)裙。如果損壞到了無(wú)法修復(fù)的程度,可能需要更換整個(gè)側(cè)裙。
(9)裝飾性修復(fù)。對(duì)于不想進(jìn)行噴漆修復(fù)的車主,可以使用碳纖紙等裝飾材料對(duì)裙邊進(jìn)行裝飾性覆蓋。
2 汽車裙邊漆膜問題解決思路和具體解決方法
在造車階段,檢查車身漆膜時(shí)發(fā)現(xiàn)裙邊區(qū)域漆膜值偏低僅3.7 ~ 7.9 μm(圖1), 不滿足I 類車內(nèi)腔膜厚標(biāo)準(zhǔn):≥ 8.0 μm,且90% 以上測(cè)點(diǎn)≥ 10.0 μm 的要求,裙邊屬于銹蝕高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。為保證項(xiàng)目進(jìn)度與產(chǎn)品質(zhì)量,迅速開展對(duì)裙邊漆膜不足問題的研究。
本項(xiàng)目通過與過往車型對(duì)比檢查發(fā)現(xiàn),裙邊區(qū)域孔系列孔徑有所不同(圖2)。如圖3 所示,前端P1 區(qū)域膜厚< 8.0 μm 原因可能是外板與加強(qiáng)板直通孔距離腔體前端的尺寸L3 過大。而大部分測(cè)點(diǎn)< 10.0 μm 原因可能是A/B/C1/C2 系列孔距相比現(xiàn)有車型間距較大,B 系列孔CN185M 孔徑偏小,且開孔過于集中在門檻中部,導(dǎo)致裙邊區(qū)域漆膜數(shù)值偏低。
3 解決方案措施
3.1 加寬、加高側(cè)圍外板排水筋條
在汽車制造過程中,裙邊漆膜不足確實(shí)是一個(gè)常見問題,這通常是由于汽車側(cè)圍外板排水筋條設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的。為了有效減少這一問題,可以通過加寬和加高側(cè)圍外板排水筋條來進(jìn)行改進(jìn)(圖4)。這樣的設(shè)計(jì)可以更有效地引導(dǎo)水流,減少水流對(duì)裙邊的直接沖擊,從而降低漆膜被沖刷掉的風(fēng)險(xiǎn)。
首先,加寬排水筋條可以增加水流的引導(dǎo)面積,使得水流更加順暢地通過,減少在裙邊處的積水和停滯。這種改進(jìn)有助于防止泥沙和碎石等在裙邊處的堆積,這些堆積物在車輛行駛過程中可能會(huì)對(duì)漆膜造成持續(xù)的沖擊和磨損。其次,加高筋條可以提高水流的引導(dǎo)效率,使得水流更加迅速地離開裙邊區(qū)域,減少水流對(duì)漆膜的侵蝕作用。這一點(diǎn)對(duì)于防止裙邊區(qū)域的腐蝕尤為重要,因?yàn)樗魍?huì)增加腐蝕介質(zhì)與漆膜接觸的時(shí)間,從而加速腐蝕過程。
此外,還可以考慮在設(shè)計(jì)時(shí)采用更加合理的截面形狀,提高抗彎截面模量,以增強(qiáng)側(cè)圍外板的整體強(qiáng)度和剛度。這樣可以在不增加太多重量的情況下,提高裙邊的耐用性和保護(hù)性能。
3.2 縮小A/B 柱、門檻加強(qiáng)板、門檻內(nèi)板孔距并加大孔徑
在汽車設(shè)計(jì)中,為了提高裙邊的漆膜覆蓋和防腐性能,可以通過對(duì)A/B 柱、門檻加強(qiáng)板、門檻內(nèi)板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。具體措施包括縮小孔距和加大孔徑(圖5)。通過這些改進(jìn),可以有效減少汽車裙邊漆膜不足的問題。
首先,縮小孔距可以在A/B 柱、門檻加強(qiáng)板、門檻內(nèi)板共增加16 個(gè)孔,這樣可以增加電泳漆液的流通路徑,確保漆液能夠更充分地滲透到難以觸及的區(qū)域,從而提高內(nèi)腔的電泳效果。其次,加大孔徑,涉及擴(kuò)孔共10 個(gè)孔,可以進(jìn)一步提高漆液的流通效率,確保在電泳涂裝過程中,漆膜能夠均勻覆蓋,減少因電場(chǎng)分布不均造成的漆膜厚度不一的問題。這些改進(jìn)措施不僅能夠提升裙邊的防腐性能,還能夠增強(qiáng)車身的整體剛性和安全性。通過優(yōu)化鈑金結(jié)構(gòu)和涂裝工藝,可以確保汽車在長(zhǎng)期使用過程中保持良好的外觀和性能,延長(zhǎng)汽車的使用壽命。
此外,還可以考慮使用更先進(jìn)的材料和制造工藝,如高強(qiáng)度鋼、鋁合金或者復(fù)合材料,來進(jìn)一步減輕重量并提高車身強(qiáng)度。同時(shí),采用先進(jìn)的涂裝技術(shù),如高滲透力電泳漆,也可以提高內(nèi)腔的防腐性能。提升汽車的整體質(zhì)量和耐用性。
3.3 解決效果
通過以上改進(jìn)措施,利用電泳軟件仿真進(jìn)行分析,仿真分析結(jié)果數(shù)據(jù)顯示(圖6),裙邊區(qū)域漆膜已達(dá)I 類車內(nèi)腔膜厚標(biāo)準(zhǔn):≥ 8.0 μm,且90% 以上測(cè)點(diǎn)≥ 10.0 μm 要求。
此外,改進(jìn)方案實(shí)施后,項(xiàng)目組開展了實(shí)車驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明(圖7),更改前裙邊區(qū)域漆膜值:3.7 ~ 7.9 μm ;更改后裙邊區(qū)域漆膜值:8.0 ~ 12.5 μm ;裙邊區(qū)域漆膜值提升了4.5 μm,最低膜厚都達(dá)到8.0 μm 以上,極大地降低裙邊區(qū)域的腐蝕風(fēng)險(xiǎn),保障新產(chǎn)品的車身質(zhì)量。
4 結(jié)束語(yǔ)
汽車裙邊區(qū)域漆膜不足的問題原因較多,通常與涂裝工藝、材料選擇、環(huán)境控制等因素有關(guān)。而解決汽車裙邊區(qū)域漆膜不足的問題需要綜合考慮涂裝工藝的優(yōu)化、材料的合理選擇、環(huán)境控制的加強(qiáng)以及新技術(shù)的應(yīng)用。本文通過加寬、加高側(cè)圍外板排水筋條和縮小孔距及加大孔徑等措施,解決了實(shí)際汽車生產(chǎn)過程中漆膜不足的問題,有效提升了汽車漆膜質(zhì)量,確保汽車的外觀和防腐性能,為汽車涂裝制造中出現(xiàn)的類似問題提供一些經(jīng)驗(yàn)參考和解決思路、方向。
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作者簡(jiǎn)介:
姚欣,碩士,講師,研究方向?yàn)橥垦b工藝質(zhì)量。