基于3C1B車身涂裝工藝的套色一次面漆工藝設備研究

張緒林

（東風柳州汽車有限公司，柳州 545006）

套色車存在兩種顏色噴涂，需要噴涂兩遍。3C1B涂裝線由于正常工藝噴涂后一次烘干。生產套色車需要回線生產，效率降低一半，無法大量生產且成本極高。因此，需要研究套色乘用車在3C1B涂裝線一次面漆工藝和應用，實現套色車和單一顏色車的共線生產[1]。通過工藝研究、材料開發實驗、生產線分析和改造，最終實現了套色車在3C1B涂裝線上的一次面漆工藝和應用[2]。在工藝上，研究并實現了涂膠后濕膠狀態進行頂部套色噴涂，利用膠烘干爐實現頂部套色烘烤后進入噴涂線；在材料開發上，研究并解決了濕膠狀態下的噴涂、漆霧擴散干擾、烘干時間只有正常烘干時間50%的問題；在生產線上，通過分析現有生產線布局，在既有的線體和布局限制條件上，通過生產線布局和結構優化，解決了套色車噴漆系統的設置和烘干廢氣處理等問題。

1 行業情況說明

1.1 行業現狀

目前，在3C1B生產線上，行業內套色車生產主要有以下3種方式。

（1）方式1：采取回線方式，即走兩遍面漆線。該方式可以在任意3C1B涂裝線上進行，但是由于需要回線生產，節拍損失50%，且造成了涂料浪費，適用于套色車比例較低的情況。一般套色車比例約為5%時應用。

（2）方式2：在清漆（CC）前將套色車身彈出進行套色噴涂，完成后回線到清漆站（CC）噴涂，流程如圖1所示。這種方式存在3個問題：套色車彈出后歸隊，導致順序生產困難，難以實現大批量生產；在既有生產線上改造，需要有空間布局，極難滿足，對生產線要求高；套色車彈出生產，無法利用主線，造成成本上升。

圖1 彈出方式生產套色車

（3）方式3：在面漆烘干后增加套色噴涂站，對套色車進行噴涂，流程如圖2所示。這種方式存在3個問題：套色車在正常噴涂后增加噴涂，為保證順序，需要設置存儲區；需要空間布局新增噴涂站；額外增加套色站，增加了成本。

圖2 后工序生產套色車

總體而言，目前行業內在3C1B生產線上生產套色車方案和主要問題如表1所示。

表1 在 3C1B 生產線上生產套色車方案和主要問題

綜上所述：方案1只能回線生產，造成產能下降50%，面漆線制造成本和涂料成本翻倍，無法作為量產工藝；方案2在面漆前或者面漆后增加套色噴涂段，由于需要增加打磨、遮蔽、噴涂、去遮蔽以及烘干等工藝流程，在既有的工藝布局和廠房限制下改造難度極大；方案3相當于回到3C2B工藝，相比于3C1B工藝增加了制造成本和涂料成本[3]。因此，通過研究在3C1B生產線上實現一次面漆工藝和應用，解決了目前套色車回線生產的產能瓶頸和高成本，也為公司套色車的發展提供了生產保障。

1.2 方案說明

套色車需要兩種顏色，而3C1B工藝只有一個噴涂工藝段，無法完成兩種顏色噴涂。目前，行業內普片采取的回線方式或者增加套色工藝段都無法適用于大批量生產，導致成本大幅增加，且在現有工藝布局條件下很難滿足改造需求，制約著套色車產能的進一步提升。為提升套色車的產能，降低套色車的成本，研究在現有3C1B工藝下實現套色一次面漆工藝，使套色車和非套色車同步生產成為重要的研究方向。

1.2.1 工藝實現方式

工藝上，在涂膠后濕膠狀態進行車頂噴涂，然后進入膠烘干，將車頂油漆和全車密封膠同步進行烘烤。烘烤頂部漆膜固化后進行頂部遮蔽，然后進行車身其他位置噴涂，在清漆（CC）前下遮蔽膜，然后統一噴CC后進行車身整體烘干。正常3C1B工藝流程如圖3所示，套色一次面漆工藝流程如圖4所示。

圖3 正常3C1B工藝流程

圖4 套色一次面漆工藝流程

為實現上述工藝，需要解決以下問題。問題一，濕膠后直接噴油漆，濕膠和油漆同步烘烤滿足漆膜性能要求。由于膠烘干爐只有15 min，相比正常油漆烘烤時間縮短了50%，需要提升烘烤溫度，同時開發滿足烘烤時間的套色油漆。問題二，漆膜厚度控制。膠烘房從常溫升至140 ℃大概3 min，由于快速升溫易造成素色黑漆膜起泡等缺陷，通過調試噴涂槍距、噴幅、節距以及流量等參數實現膜厚控制。問題三，套色噴涂漆霧會污染到頂部以外區域，通過涂料開發和參數調整等，消除漆霧污染對后需噴涂的影響，使漆膜外觀達成要求[4]。

1.2.2 設備實現方式

密封膠和膠烘干之間需要新增套色噴漆段，因此需要根據工藝布局進行調整，使其具備約20 m長度區域進行套色噴漆室布置。根據工藝布局，新增套色噴漆室多在廠房二層，可通過干式噴漆室或者新型濕式噴漆室，避免樓板承載不足。膠烘干爐作為套色油漆烘烤后需要對廢氣進行處理，通過核算套色油漆溶劑含量，將膠烘干廢氣引入既有焚燒設備進行環保處理[5]。

2 結語

3C1B中面漆工藝下推行一次面漆的技術難度大，因此通過工藝、設備自主創新進行了系統分析和驗證，形成了具有自主知識產權的核心技術，解決了制約套色產能的行業痛點，大幅降低了成本。經過測算，相比于回線套色，成本降低40%。此外，充分利用既有設備，為老線改造和新建涂裝線提供了全新的參考價值，為套色車的發展提供了借鑒。