塑料件涂裝臟點影響因素及控制

于妍，李慧芬，叢蓮蓮

（一汽-大眾汽車有限公司，吉林 長春 130011）

臟點缺陷是影響涂裝合格率的最重要的因素之一，對于噴涂臟點的控制往往體現(xiàn)了一個噴涂車間技術人員能力的高低和管理能力的強弱。噴涂臟點控制得當會顯著提升一次合格率，從而減少后續(xù)打磨、拋光、甚至二次返修，最終提升產(chǎn)品質量，并大大降低生產(chǎn)成本。

臟點即產(chǎn)品噴涂后被涂面附著的顆粒狀異物。噴涂環(huán)境潔凈度不夠，環(huán)境中顆粒過多，輸漆系統(tǒng)維護不當漆塊殘留、輸漆過濾系統(tǒng)及送排風過濾系統(tǒng)精度不夠，或濾袋更換不及時等這些環(huán)境、設備及管理問題均能導致顆粒產(chǎn)生。

1 涂裝車間的環(huán)境控制

噴涂環(huán)境中顆粒主要來源于噴槍、作業(yè)者、大氣浮游物，產(chǎn)品本身及涂料中色漆結塊或銀粉聚集等。噴槍濕噴霧產(chǎn)生的顆粒粒徑約10～100μm。作業(yè)者從外部帶入的塵埃或者動作中產(chǎn)生的纖維1～100μm，甚至更大。工件及設備附著的塵埃約1～100μm。

為了得到并保持良好的噴涂環(huán)境噴涂車間必須實施嚴格管控。進出車間人員嚴格按要求著裝并進行風淋除塵。工具進入車間使用之前要嚴格進行潛纖維測試。作業(yè)中，減少非工作人員進出噴房的頻次。增加清潔噴房的頻次。必要時在噴房的壁板或機械手外圍涂抹凡士林，需要注意的是凡士林要涂抹薄并均勻。保持噴房內的濕度符合標準。

除了對顆粒來源進行嚴格管控之外，還要對涂裝環(huán)境的清潔度進行定期測量，噴漆室內每天進行測量，噴漆室外圍每周測量，其他區(qū)域清潔維護之后進行測量。超高潔凈區(qū)，如：噴漆室內，要求塵埃含量不超過158.6萬個/立方米，高潔凈區(qū)，如噴漆室外圍或調漆間，塵埃含量不超過352.5萬個/立方米，潔凈區(qū)，如噴漆前準備區(qū)，塵埃含量不超過881萬個/立方米，一般潔凈區(qū)，如烘干室、前處理等設備區(qū)，塵埃含量不超過2819.6萬個/立方米，其他區(qū)域，如倉庫、冷氣機、空調等設備區(qū)，塵埃含量不超過4229.4萬個/立方米。

噴涂車間一定要保證空氣循環(huán)過濾次數(shù)。調漆間換氣次數(shù)要求15～20次/h，調漆間10次/h，純水間2次/h，實驗室2次/h，流平室大于等于30次/h，點修補室120次/h，潔凈間15次/h，打磨間15次/h, 噴漆室大于等于300次/h,噴漆準備室大于等于200次/h。

2 循環(huán)風過濾控制

為確保涂裝工藝所需的供風清潔度，必須正確選用過濾袋和過濾層。在噴漆室供風系統(tǒng)中一般設有粗過濾（初過濾）和細過濾，分別采用初效、中效過濾袋。在噴漆室的動、靜壓室間和頂棚一般還需設置過濾袋和無紡布過濾層。

噴涂作業(yè)間頂棚過濾層的材質和鋪設質量、無紡布過濾層的質量將直接影響氣流的均勻性和涂膜質量，鋪設的厚度要均勻，要夾緊，不應有漏縫，選用的無紡布應是不起塵型。如果在無紡布過濾層下放置1～2層粘性紗布，更能保證進入噴漆室內空氣的凈化程度。

在新建安裝噴漆室的過程中應注意供風系統(tǒng)的清潔度，應擦凈后安裝，在冷調試之前應徹底清理擦凈，啟動供、排風機運轉一定時間，在正式投產(chǎn)前再安裝過濾袋和過濾層。在噴漆室運行中應經(jīng)常檢查過濾層（袋）前、后的氣壓差，如果壓差大于額定值，則需要更換或清洗過濾袋（層）。

噴漆室系統(tǒng)設備中嚴禁采用含有導致涂膜產(chǎn)生縮孔的材料（如有機硅酮、油等）及配件。如密封膠、墊圈、密封橡膠條等在選用前必須通過縮孔試驗，確認不含導致產(chǎn)生縮孔的物質才能使用。

只有加強噴漆室的維護管理，才能確保涂裝質量。首先，制定噴漆室的使用操作規(guī)程，培訓合格人員才允許操作。保持噴涂工位整潔，定期進行清掃。須經(jīng)常檢查床面、水分離器等的工作狀態(tài)及清潔度，還必須定期檢查排風機葉片的清潔度，做到及時清掃。應制定每天、每月、每年噴漆室維修事項，進行日、月、年保養(yǎng)。

3 表面清潔處理

表面清潔是除去塑料制件表面的塵埃、顆粒、油分、水分等異物，對于保證漆面質量至關重要，目前在生產(chǎn)中最有效、最常用的清潔方法是除塵除靜電、前處理除污。

塑料是不良導體，容易產(chǎn)生靜電。在貯存和運輸過程吸附灰塵和制品修整下來的碎屑。為了清潔制品表面，可用表面活性劑溶液洗滌，同時還可以除塵除靜電。對于批量產(chǎn)品，流水線涂裝，高壓離子風除灰塵除靜電是非常常用的有效方法。靜電除塵是氣體除塵的方法的一種。含塵氣體經(jīng)過高壓靜電場時被電分離，塵粒與負離子結合帶上負電后，趨向陽極表面放電而沉積。在強電場中空氣分子被電離為正離子和電子，電子奔向正極過程中遇到塵粒，使塵粒帶負電吸附到正極被收集。

目前涂裝前處理除污最常用的去污方法是全自動脫脂、預脫脂、主脫脂、自來水洗、去離子水洗。若要取得良好的脫脂效果必須保證脫脂時間和機械強度，保證脫脂溫度和脫脂劑濃度，保證后清洗效果。

3.1 保證脫脂時間和機械強度

即確保噴淋的脫脂液和塑料件充分的接觸時間和壓力，定期檢查噴嘴的噴淋方向，監(jiān)控噴淋壓力是否正常，必要時對噴淋壓力異常的噴嘴進行拆卸疏通和酸洗（醋酸浸泡）。

3.2 保證脫脂溫度和脫脂劑濃度

塑料件生產(chǎn)線最常用的脫脂劑主要成分為表面活性劑，通過乳化作用將脫模劑分散在水中，適宜的溫度和濃度能夠增加表面活性劑的活性，提高脫脂效果。

3.3 保證后清洗效果

殘留的脫脂劑會影響涂膜性能，存在質量風險。需通過純水的沖洗，保證清洗后的滴水電導率＜20μS/cm。

4 二氧化碳清洗工藝

近期一些工廠采用二氧化碳前處理工藝，又稱為干冰前處理。此種方法以干冰為清洗介質，當高壓液態(tài)的二氧化碳被噴出時，由于二氧化碳常溫常壓下呈氣態(tài)的物理性質，液態(tài)的二氧化碳會迅速膨脹成氣態(tài)，過程中會大量吸收周圍熱量，部分二氧化碳變成固態(tài)干冰，混合著高速氣流同時被噴出。干冰雪氣流因為速度較高而具有一定的清洗效果。干冰雪在撞擊受壓之后會暫時呈液態(tài)而具備一定溶劑效果加強清洗作用。

在塑料件涂裝中應用二氧化碳清洗工藝有非常多的優(yōu)勢。整個清洗過程被大大簡化，只需二氧化碳清洗這一個工序。以干冰作為清洗介質，代替了之前傳統(tǒng)工藝里使用的化學品和水，清洗完成之后，干冰變成氣體，不會產(chǎn)生任何多余污物，只需將被清洗掉的污物處理好就行。同時簡化了生產(chǎn)設備，不需要額外的水分烘干等設備，也使得設備所占面積大大減少。

5 PDCS分析

除了對污染源進行控制之外，生產(chǎn)廠還要掌握有效的臟點分析方法，科學細致的對臟點進行分類分析，鎖定污染源從而從根本上快速有效地消除臟點缺陷。目前各生產(chǎn)廠最常用的臟點分析方法即PDCS分析。PDCS（Paint Defect Control System），即油漆缺陷控制體系。目前國內有多家公司可以進行PDCS專業(yè)分析，整車廠或者具備一定實力的零部件供應商會采取外委方式，聘請專業(yè)清理公司進行PDCS臟點分析。

PDCS主要工作內容：

（1）在涂裝過程中關鍵控制工位對產(chǎn)品缺陷進行采樣和識別，對產(chǎn)品外表面灰粒進行統(tǒng)計，缺陷分析員在涂裝過程中所有區(qū)域進行工作。

（2）根據(jù)每日對產(chǎn)品外表面灰粒統(tǒng)計的數(shù)據(jù)和缺陷采樣的分析結果，以SPC統(tǒng)計過程控制為指導做出數(shù)據(jù)曲線圖，并以日報、周報、月報的形式展示在PDCS目視板，使涂裝車間的生產(chǎn)、技術、管理人員及清潔管理人員能理解，并以報告作為依據(jù)制定集中清潔計劃。

（3）針對最大缺陷制定出的對策進行跟蹤分析。在跟蹤過程中如發(fā)現(xiàn)異常的情況及時做出更改，確保最終減少和控制缺陷的產(chǎn)生。

（4）建立并維護油漆缺陷樣本庫、涂裝車間材料樣本庫和相關的數(shù)據(jù)庫。對缺陷樣本及材料樣本按工藝流程和材料使用崗位進行分類擺放，為今后的工作中提供有價值的參考。

6 結語

從環(huán)境控制、過濾系統(tǒng)控制、前處理等對涂裝車間進行細致有效的管理，并結合以PDCS科學的對臟點進行分析統(tǒng)計，以優(yōu)化涂裝質量，提升合格率。

[1]王錫春等.涂裝車間設計手冊[J]，94.

[2]高明雙.汽車塑料件涂裝前處理的探討[J].中國涂料，2009,24(8):51-52.

[3]吳彬.汽車塑料件涂裝的綠色工藝技術分析[J].科技展望，2015,(13):142.