汽車涂裝車身尖角流墜的分析與優化

劉銀平 李少希 朱俊龍 穆瑞辰 王志遠

（奇瑞商用車（安徽）有限公司，河南 開封 475000）

一、引言

隨車汽車工業的快速發展，汽車外觀形狀的多變，增加了汽車涂裝的施工難度，施工過程中、車身立面易產生流掛、針孔等弊??；同時，隨著終端市場客戶對汽車外觀質量要求的日益提升，從而需要提升涂裝制造過程中油漆的外觀質量。本文針對某汽車制造廠某款車型后背門邊角的特殊結構（角度≤90°）、在涂裝過程產生的邊角流墜問題，通過增加一種輔具，達到快速解決問題的目的。

二、流掛及流墜的定義

汽車涂裝過程中，在被涂物底材上，漆膜形成由上往下流或下部涂層增厚的現象，涂料產生流淌，形成涂膜不均，稱為流掛。

流掛一般在垂直面或傾斜區域及棱角處，可分為流掛、流淌、流墜等缺陷。在被涂物特殊的尖角區域形成的流掛，呈滴狀，稱為流墜或流滴。

三、流墜產生的原因

某汽車制造廠開發的某款車型，后背門底部結構為90°直角，在涂裝過程，清漆噴涂后、形成淚痕狀液滴。流墜問題產生的原因有很多，如底材邊角結構呈銳角或直角（≤90°）、油漆粘度低、噴涂設備及噴涂參數、噴涂槍距等原因。

（一）底材結構不合理

后背門（立面）上，底材下部邊角角度過小（≤90°），涂料噴涂在底材上，由上往下流平，涂料在邊角位置積聚，形成流墜現象；底材邊角角度越小，產生流墜的風險越大。

（二）涂料粘度不合理

施工涂料粘度低，涂料噴涂到被涂物表面后、涂料不能附著被涂物表面，導致漆膜下墜、流淌；涂料粘度高，涂料噴涂到被涂物表面后，影響涂料流平性，涂料內溶劑不能及時揮發，易產生針孔等缺陷。

（三）噴涂設備差異影響

靜電噴涂機器人在汽車涂裝的應用：20世紀50年代，開發了電噴槍靜電涂裝法（即Rans Burg Ⅱ法），使其噴涂效率大幅度提高；到80年代底，高速旋杯式靜電噴槍和往復式靜電噴涂機已成為靜電噴涂工藝的主流設備。

目前汽車涂裝主流使用旋杯式靜電噴涂機器人，與往復機噴涂設備對比，因涂膜的偏差大、涂料利用率低、產生的廢棄物多，但隨之而來的靜電噴涂機器人設備的投資和維護成本比往復機高。常見噴涂設備廠家有DURR靜電噴涂機器人、FANUC自動噴涂機器人、ABB自動噴涂機器人及安川自動噴涂機器人對于同一款車型、同一區域，噴涂設備選擇不同，噴涂效果（漆膜厚度等）偏差很大。

（四）噴涂槍距

指噴涂設備與被涂物之間的距離，高壓靜電機器人一般20-25cm，空氣噴槍一般在20cm左右。

（五）靜電噴涂機器人噴涂參數不合理

噴涂流量（ml/min）、旋杯轉速（r/min）、成型空氣（ml/min）、靜電高壓（hv）等。

1.噴涂流量：單位時間輸送給旋杯的涂料量，又稱為吐出量，單位：ml/min。噴涂流量的大小與漆膜厚度呈正比關系。機器人噴涂過程中，由于每臺機器人噴涂區域不同，設定的噴涂流量也不同，同時流量的設定與被涂物形狀也有直接關系。

2.旋杯轉速：單位時間內旋杯轉動的速度，單位：r/min。旋杯轉速是油漆霧化的關鍵參數，旋杯在高速旋轉時、產生離心力石油氣霧化為細小的霧滴，一般為50-100μm。轉速的設定也與油漆類型有關，色漆機器人的轉速相對低，中涂、清漆的轉速相對高。同時，轉速的設定和噴涂流量也是相關的，流量大，轉速也要增加，以達到較好的霧化效果，但是轉速過高，噴涂到被涂物上油漆就較干，會導致桔皮問題。因此，轉速設定要結合油漆施工情況，綜合考慮。

3.成型空氣：壓縮空氣從成型空氣環后側均勻分布的小孔中噴出，用于限制漆霧的幅度（扇幅），并把霧化的漆滴推向被涂物，防止漆霧擴散和反彈污染旋杯和霧化器。扇幅的設置和兩槍的間距有關，油漆的疊加次數為3次；如兩槍間距100mm，噴幅最好控制為300mm，這樣同一點油漆可以疊加3次。

4.靜電高壓：靜電噴涂中，被涂物為正極，旋杯為負極，在兩極之間施加高電壓后產生強電吸力，使霧化后的漆滴推向到被涂物表面。靜電高壓的大小影響靜電噴涂的靜電效應、上漆率、漆膜的均勻性。

流量、轉速、成型空氣和高壓直接影響成膜質量，同時也會影響油漆的利用率。在生產中要結合油漆的特性、對機器人噴涂參數的調整要綜合考慮，不斷優化，才能到達理想的噴涂效果。

四、解決方法

（一）噴涂設備仿形軌跡及噴涂參數優化

1.調整機器人仿形槍距，使槍距處于合適的范圍內、一般20-25cm為宜；槍距太近，局部涂料上漆率提高、易產生流掛；

2.調整后背門機器人仿形軌跡，29#刷子拆分為29#、30#，30#刷子用于底部邊緣處噴涂，便于單獨調整噴涂參數；

結束語：通過增加輔具導流，解決后背門邊角流墜問題，實現了涂膜厚度及外觀質量的提升，綜合提升終端客戶的直觀感受。為了獲得高品質的外觀涂裝質量，過程中施工條件及噴涂參數的及時調整，及時避免漆面流掛、流墜等弊病的產生。