淺談汽車涂裝的顆粒來源與防控

李明佩

上汽通用五菱汽車股份有限公司制造部 廣西柳州市 545007

1 引言

汽車涂裝是汽車生產(chǎn)制造的四大工藝之一，主要是給汽車車身涂上不同需求的涂層，從而實(shí)現(xiàn)汽車車身的防腐性、裝飾性和標(biāo)識(shí)性的功能，隨著人們對汽車需求的不斷增加，汽車的生產(chǎn)廠家和品牌也在不斷增加，市場競爭進(jìn)入白熱化，用戶對汽車涂層表面質(zhì)量的要求也就不斷的提升。因此，對待涂層表面顆粒的容忍度也就越來越小，這就給所有汽車涂裝車間的質(zhì)量管理水平提出了更高的要求，如何能有效的防控顆粒已成為汽車涂裝生產(chǎn)管理的關(guān)鍵。而汽車涂裝車間的顆粒來源非常復(fù)雜，需要控制的因素和控制點(diǎn)也非常的多，本文結(jié)合多年的汽車涂裝車間生產(chǎn)和管理經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)從各工藝段分析了顆粒/絲狀的來源，以及提供了對應(yīng)的防控措施。

2 顆粒的定義與控制標(biāo)準(zhǔn)

2.1 顆粒進(jìn)行了定義：

在涂膜表面上的凸起物叫做顆粒（也稱臟點(diǎn)、垃圾），用目視或觸摸的方法可以辨別。

2.2 汽車漆膜顆粒控制標(biāo)準(zhǔn)：

不同的工廠、不同的產(chǎn)品對漆膜顆粒的控制標(biāo)準(zhǔn)會(huì)有一些細(xì)小的差別，不過都是根據(jù)整車裝配完成后用戶對顆粒的可見程度、以及可見的方便程度劃分為A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)，不同區(qū)域確定出對顆粒的大小和數(shù)量的可接受程度。以下為某公司的乘用車顆粒質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)供大家參考，見表1：

3 汽車涂裝顆粒的來源分析，見圖1

4 針對各類顆粒來源的防控措施

4.1 白車身帶入顆粒的防控措施

白車身潔凈度的控制方法有：（1）按標(biāo)準(zhǔn)要求維護(hù)好焊接電極頭的質(zhì)量，確保焊點(diǎn)平滑/清晰，焊接時(shí)無電火花。（2）車身生產(chǎn)過程中要減少鈑金打磨點(diǎn)和量，打磨后要及時(shí)擦凈。（3）嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)控制板材的含油量。（4）按要求控制車身黑膠的粘度和不得有黑膠溢出。（5）安排人員在上涂裝之前對車身進(jìn)行吸塵和擦拭。（6）針對涂裝反饋的白車身潔凈度前位問題開展持續(xù)改進(jìn)。

表1

圖1

4.2 磷化和電泳漆渣顆粒的防控措施

（1）傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)的前處理和電泳工藝運(yùn)行已經(jīng)非常成熟，嚴(yán)格按照各槽液的工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍進(jìn)行管控一般都不會(huì)有太大的問題。重點(diǎn)及時(shí)更換各過濾袋，做好磷化除渣機(jī)的TPM工作，確保其有效運(yùn)行是關(guān)鍵。（2）擺桿鏈要設(shè)置接油接渣盤，并每月清理和檢查確保其完好性。（3）前處理/電泳浸橇的及時(shí)清理。

4.3 電泳打磨灰顆粒的防控措施

4.3.1 電泳打磨灰顆粒的防控的分類

第一個(gè)方面是從源頭控制，減少打磨點(diǎn)數(shù)和打磨量，特別是設(shè)法消除重打磨（即需要用打磨機(jī)進(jìn)行打磨）的問題；第二個(gè)方面才是控制打磨灰對后工序污染的影響。

4.3.2 根據(jù)多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致電泳打磨的各主要因素權(quán)重分布如下表2：

4.3.3 焊球/焊渣的防控

除以上提到的白車身潔凈度防控方法1、5和6幾點(diǎn)外，涂裝前處理的噴淋沖洗能力和磁棒過濾能力的設(shè)計(jì)和維護(hù)也是非常關(guān)鍵的項(xiàng)目。需要在脫脂A、B、C和第1～2水洗的過濾罐中設(shè)置磁棒，并要求每班次清理一次以上。噴淋沖洗能力除需要按涂裝線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置足夠的噴淋管外，關(guān)鍵在于要根據(jù)不同的過線車型在適當(dāng)?shù)奈恢貌贾靡欢〝?shù)量的射流噴嘴，并調(diào)整和標(biāo)定噴嘴的噴射角度，以確保能沖洗到每一個(gè)車型各門框或車身內(nèi)側(cè)指定的重點(diǎn)沖洗位置（具體位置根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際前位問題點(diǎn)來確定），另外還需要每天排查一次各噴嘴的堵塞情況，并提前準(zhǔn)備好已清洗的備件及時(shí)更換已堵塞的噴嘴。

4.3.4 鈑金凹凸/銼印的防控

在處理鈑金凹凸/銼印時(shí)需要用打磨機(jī)，會(huì)產(chǎn)生大量的打磨灰，且會(huì)磨穿電泳漆。防控方案簡述：（1）沖壓車間潔凈度管理。（2）車身車間拼臺(tái)和夾具的維護(hù)管理。（3）要求車身車間所有板材打磨返修點(diǎn)最終都要用300#以上砂紙精磨一次。（4）分區(qū)記錄和反饋鈑金凹凸缺陷的具體班次、位置和頻次信息，并讓車身車間列為關(guān)鍵業(yè)務(wù)指標(biāo)進(jìn)行控制和考核。

4.3.5 溢出黑膠的防控

（1）在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造驗(yàn)證階段要把黑膠溢出量和膠條氣泡數(shù)列為車身PE的新產(chǎn)品質(zhì)量閥控制指標(biāo)之一，以確保在設(shè)計(jì)階段從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上為確保黑膠即不溢出又能確保內(nèi)外板夾層無氣泡殘留提供良好的控制條件。（2）要每一條黑膠拉涂位置和大小要有工裝來確保其一致性。（3）車身黑膠工藝發(fā)生變更前必須進(jìn)行工藝驗(yàn)證，并獲得涂裝車間的確認(rèn)。

4.3.6 電泳二次流痕的防控

（1）需要在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造驗(yàn)證階段把電泳二次流痕數(shù)量列為車身PE新產(chǎn)品質(zhì)量閥控制指標(biāo)之一。（2）按上面提到的方法確保在無黑膠溢出時(shí)黑膠充滿內(nèi)外板夾層，使其無法殘留液體或結(jié)構(gòu)上使殘液避開車身外表面。（3）電泳后要選用駝峰結(jié)構(gòu)的倒水方式，倒水時(shí)間在80秒以上。（4）在電泳后要設(shè)置吹水工位，通過自動(dòng)或人工的方式對各門包邊緣進(jìn)行定點(diǎn)純水或壓縮空氣吹凈。（5）確保電泳后到烘爐入口前要有充足的瀝水時(shí)間，建議在18分鐘以上，有條件的還可以在烘爐前增設(shè)預(yù)烘干。（6）設(shè)計(jì)合適的工藝夾具，確保車身邊框和內(nèi)部能被有效沖洗，以及殘液不會(huì)滴落到車身外表面。

表2

4.3.7 打磨灰二次污染的防控

（1）調(diào)整打磨室為微負(fù)壓狀態(tài)，并在進(jìn)入口懸掛磁帶進(jìn)行日常控制。（2）打磨室下部設(shè)置接水盤吸收灰塵，并每天清理。（3）選用帶自吸塵功能的打磨機(jī)。（4）打磨室頂部設(shè)置噴霧加濕裝置。（5）采用濕打磨工藝。（6）員工每打磨一個(gè)點(diǎn)必需馬上用濕海綿布及時(shí)清潔被打磨面。

4.4 UBC/裙邊膠飛濺顆粒的防控措施

（1）確保UBC/裙邊膠噴涂室的風(fēng)壓速度在0.3M/S以上。（2）噴涂前對有可能導(dǎo)致飛濺的工藝孔進(jìn)行封堵。（3）驗(yàn)證和確認(rèn)每一道噴槍角度。（4）在手工上膠段、裙邊膠段或擦凈段設(shè)置互檢點(diǎn)，明確互檢方法。

4.5 中/面涂油漆漆渣顆粒的防控措施

（1）設(shè)置調(diào)漆間為微正壓狀態(tài)。（2）指定人員對每一批油漆來料時(shí)漆桶表面清潔度進(jìn)行檢查和控制，進(jìn)料時(shí)確保調(diào)漆間門關(guān)閉。（3）選用合適過濾精度的油漆過濾袋，并根據(jù)噴涂用量設(shè)置合適的更換頻次（3天～1周）。（4）設(shè)置噴漆室的風(fēng)壓速度在0.3M/S以上。（5）確保噴槍/機(jī)器人的霧化效果。

4.6 機(jī)器人和噴槍表面顆粒的防控措施

（1）安排專人定期對噴槍和機(jī)器人表面進(jìn)行清洗（不同的油漆和不同的噴涂量清洗頻次不一樣）。（2）安排專人對每一批清洗后的機(jī)器人衣服進(jìn)行質(zhì)量檢查。（3）機(jī)器人衣服存放區(qū)要設(shè)置在潔凈區(qū)內(nèi)。（4）對噴房格柵進(jìn)行定期清潔，確保其通風(fēng)順暢。（5）減少換色頻次。

4.7 工藝夾具漆渣顆粒的防控措施

（1）在新產(chǎn)品制造驗(yàn)證時(shí)，噴涂過程中有轉(zhuǎn)運(yùn)部分工藝夾具要盡可能的設(shè)置在掉落的夾具顆粒不會(huì)落實(shí)在車身漆膜表面或油漆噴涂過程中不會(huì)被噴涂到的區(qū)域。（2）工藝夾具的設(shè)計(jì)和制造要平滑，且利于清洗。（3）關(guān)鍵部位的夾具可安排每次一洗，非關(guān)鍵區(qū)域的夾具可根據(jù)厚度設(shè)置邊界樣件在指定工位進(jìn)行隔離清洗。（4）要指定工位和人員對每一批夾具的清洗效果進(jìn)行驗(yàn)收確認(rèn)。（5）在擦凈段要指定工位對工藝夾具需轉(zhuǎn)動(dòng)的部位用壓縮空氣進(jìn)行定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)和吹凈。

4.8 空氣粉塵顆粒的防控措施

4.8.1 對電泳后車身經(jīng)過的主線設(shè)置在全程封閉內(nèi)，并設(shè)置不同級(jí)別的潔凈管理標(biāo)準(zhǔn)

從噴房入口到面漆烘爐入口設(shè)置為特級(jí)潔凈段；膠烘爐后到噴房入口、各烘干爐和小修噴漆室內(nèi)設(shè)置為一級(jí)潔凈區(qū)；從電泳烘爐后到膠烘爐和面漆空調(diào)入口區(qū)域設(shè)置為二級(jí)潔凈區(qū)（打磨室和UBC噴涂室除外）；車身通道室體外的其它區(qū)域設(shè)置為三級(jí)潔凈區(qū)。

4.8.2 對于特級(jí)潔凈區(qū)顆粒防控要求

（1）需要各段區(qū)域布置粘性濕板，每天查看和記錄濕板上的顆粒變化量，并進(jìn)行SPC管控。（2）每次啟動(dòng)生產(chǎn)前要對區(qū)域指定區(qū)域點(diǎn)的空氣含塵量進(jìn)行儀器測定（區(qū)域空氣潔凈度標(biāo)準(zhǔn)：2.83L即0.1cf空氣中，對粒徑≤5um的顆粒無具體要求，進(jìn)、出口粒徑，內(nèi)部粒徑=5um≤29個(gè)，粒徑=10um=0）。（3）進(jìn)入的空氣需要經(jīng)過初效（F5）、中效(F7)和動(dòng)/靜壓室(EU7)四級(jí)過濾。（4）區(qū)域設(shè)置為微正壓。（5）區(qū)域要設(shè)置二道風(fēng)淋門對進(jìn)出人員進(jìn)行潔凈處理和規(guī)定的著裝。（6）通道兩側(cè)可刷涂凡士林或粘性膜進(jìn)行吸塵。（7）全通道底部根據(jù)現(xiàn)場情況可設(shè)置水盤。（8）區(qū)域內(nèi)升降機(jī)頂部要設(shè)置防塵罩。

4.8.3 對于一級(jí)潔凈區(qū)顆粒防控要求

（1）車身擦凈要采用吹-擦-吹工序，擦凈室下部要設(shè)置水盤，兩側(cè)可刷涂涂凡士林或粘性膜進(jìn)行吸塵。（2）區(qū)域設(shè)置為微正壓、二道風(fēng)淋門對進(jìn)出人員進(jìn)行潔凈處理和規(guī)定的著裝。（3）進(jìn)入的空氣需要經(jīng)過初效（F5）和中效(F7)過濾。

4.8.4 對于二級(jí)潔凈區(qū)顆粒防控要求

（1）按保潔要求每班次進(jìn)行一次保潔。（2）劃分區(qū)域指定人員每天對保潔狀態(tài)進(jìn)行檢查確認(rèn)。

4.9 烘爐灰渣顆粒的防控措施

（1）有條件的在烘爐進(jìn)出口設(shè)置卷閘門，不生產(chǎn)時(shí)關(guān)門防塵。（2）每1～2周對烘爐內(nèi)進(jìn)行一次專業(yè)的深度清潔。（3）定期或按壓差更換烘爐系統(tǒng)的空氣過濾器。（4）調(diào)整風(fēng)平衡避免在烘爐入口頂部出現(xiàn)積油現(xiàn)象。（5）每周停產(chǎn)后要檢查輻射升溫段的壁板是否有破損漏風(fēng)。（6）每次啟動(dòng)生產(chǎn)前要對烘爐內(nèi)的空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測（潔凈度標(biāo)準(zhǔn)：2.83L即0.1cf空氣中，對粒徑≤5um的顆粒無具體要求，進(jìn)、出口粒徑，內(nèi)部粒徑=5um≤29個(gè)，粒徑=10um=0）。

4.10 生產(chǎn)輔料顆粒的防控措施

（1）生產(chǎn)過程中使用的擦凈布、手套、海綿擦布、長絲干布、羊毛拋光盤、機(jī)器人衣服、各類過濾袋、保潔用的抹布等會(huì)產(chǎn)生纖維的材料采購前都要先通過車間的纖維測試。（2）過程中還要安排每月進(jìn)行一次抽測。（3）空調(diào)/烘爐過濾袋每批次要進(jìn)行抽檢。（4）材料有變化時(shí)要重新進(jìn)行纖維測試審批。

5 結(jié)束語

汽車涂裝顆粒的防控是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，需要在涂裝生產(chǎn)線設(shè)計(jì)、制造、和工藝的選用，以及涂裝生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的人/機(jī)/料/法/環(huán)等方面進(jìn)行綜合防控，并建立顆粒樣本庫和數(shù)據(jù)庫不斷的分析改進(jìn)。本文只是重點(diǎn)從生產(chǎn)過程中已經(jīng)碰到過的問題方面分享了一些經(jīng)驗(yàn)、做法和觀點(diǎn)，使用過程中還需要大家結(jié)合自己的實(shí)際情況進(jìn)行不斷探索和改進(jìn)，最終的實(shí)現(xiàn)“零缺陷 No Touch”的目標(biāo)。