基于水性面漆3C1B的普通貨車欄板漆膜碰傷問題的原因分析和工藝優化

關鍵詞：涂裝；水性面漆3C1B工藝；漆膜碰傷；手工內噴

0引言

隨著汽車產業的高速發展，汽車涂裝生產呈現出工藝多樣化和柔性化特征。汽車制造企業現在使用的汽車涂裝工藝有：3C2B、3C1B、4C3B、B1B2和套色噴涂等。其中，3C1B工藝目前在國內被廣泛應用，與3C2B傳統工藝相比，3C1B工藝用閃干過程替代了中涂烘房，從而使中涂、色漆層和清漆層均為“濕碰濕”。此工藝又可分為油性3C1B和水性3C1B，油性3C1B工藝使用的是溶劑型涂料，在中涂和色漆之間采用自然閃干方式干燥；水性3C1B工藝的中涂和色漆均使用水性涂料，在中涂和色漆之間需要增加強制閃干[1]。

各大車企也會根據自身生產、經營和環保等情況，選擇適合自身的汽車涂裝生產工藝，甚至很多車企會存在同一個涂裝車間擁有多種汽車涂裝生產工藝的情況。某款普通貨車的貨箱欄板從3C2B工藝切換到3C1B工藝時，出現了漆膜碰傷問題，本文對該問題的工藝流程進行了深入分析，找到導致問題的原因并提出了工藝優化方案。

1普通貨車涂裝面漆工藝介紹

根據《機動車結構術語》，普通貨車定義為：載貨部位的結構為欄板，不包括具有自動傾斜裝置的載貨汽車。普通貨車的白車身構造為車身、貨箱（欄板式），對于汽車涂裝而言，普通貨車最突出的特征則是欄板式的貨箱。我司生產的某型號暢銷普通貨車（下統稱P車型）與上述主流普通貨車構造一致，貨箱兩側、后部欄板處合計有4個鎖扣裝置，可以用于閉合、打開貨箱欄板，便于用戶裝卸貨物。

P車型的貨箱欄板涂裝采用了2種工藝模式，分別為3C2B水性漆涂裝工藝和3C1B水性漆涂裝工藝。這2種工藝流程如下。

1.13C2B水性漆涂裝工藝

3C分別為：中涂、色漆和清漆這3個涂層；2B則是指中涂和面漆涂層的烘干。3C2B水性面漆噴涂工藝流程為：中涂前擦凈—中涂機器人外噴—中涂檢查—中涂烘干—中涂打磨—面漆前擦凈—點補—色漆人工內噴—色漆機器人外噴—色漆檢查—熱閃干—清漆人工內噴—清漆機器人外噴—清漆檢查—面漆烘干（圖1）。

1.23C1B水性漆涂裝工藝

3C分別為：中涂、色漆和清漆這3個涂層，1B則是指中涂、色漆和清漆涂層的一次性烘干。3C1B水性面漆涂裝工藝是中涂面漆“濕碰濕”工藝，是指在電泳漆涂層之后，以“濕碰濕”的方式噴涂中涂、金屬色漆和罩光清漆，并一次性烘干的工藝[2]。3C1B水性面漆涂裝工藝流程為：面漆前擦凈—點補—中涂機器人外噴—中涂檢查—色漆人工內噴—色漆機器人外噴—色漆檢查—熱閃干—清漆人工內噴—清漆機器人外噴—清漆檢查—面漆烘干（圖2）。

由上述2種生產流程對比可知，3C1B水性面漆工藝較3C2B水性面漆工藝減少了中涂前擦凈、中涂打磨和中涂烘干工藝，屬于緊湊型工藝。3C1B水性面漆工藝由于減少了部分中涂打磨和中涂烘干室體建設，能夠節約前期設備投資約10%～15%[3]。而且這一工藝的使用能有效減少揮發性有機化合物排放量[4]，大幅度降低能耗和碳排放，減少中涂烘干所使用天然氣和用電約20%。由于3C1B水性面漆工藝在前期投資成本、人工成本、能耗和效率等方面具有直接的優勢，所以該工藝已成為國內現有汽車生產廠舊線改造的主流技術方案[5]。

2P車型面漆噴涂碰傷質量問題描述和分析

2.1問題描述

我司因為普通貨車P車型市場訂單的增多，原來該車型的生產線A線產量不能滿足訂單需求，決定在另一條生產線B線增加該車型的生產。但是生產線A線采用3C2B水性面漆工藝，生產線B線采用3C1B水性面漆工藝。在生產A線3C2B生產模式下，P車型需要在手工色漆段放下貨箱的欄板（兩側邊板、尾板），對后道工序機器人噴涂不到之處：即貨箱欄板的夾層部位（圖3中①～③處）進行補噴色漆，使貨箱底板整體色漆均勻，保證外觀質量一致性。由于這時整個車身表面是剛剛經過中涂烘爐烘烤過的中涂漆膜，員工輕輕放下貨箱的欄板（兩側邊板、尾板），不會導致欄板與車身底部接觸的地方（圖3中藍色區域）有漆膜碰傷問題。

現P車型在生產B線3C1B水性面漆工藝生產模式下，由于中涂涂層不烘干，會遇到如下問題：在色漆人工內噴工序對貨箱欄板的夾層部位進行手工補噴色漆時，當打開4個鎖扣裝置會直接觸碰到中涂漆膜；而放下欄板時，欄板與車身結構的底板、輪罩等多處有直接接觸，產生中涂漆膜的多處碰傷質量問題（圖4）

2.2問題分析

由3C1B工藝流程來看，在色漆人工內噴工序放下欄板，因車身外面已經覆蓋了未烘干的中涂漆膜，碰傷漆膜是很難避免。通過多方調研得知，目前采用3C1B水性面漆工藝生產普通貨車的主流車企，一般采用以下3種方法避免普通貨車貨箱欄板碰傷質量問題。

（1）A類車企：貨箱欄板之外的整車在本公司生產線按3C1B水性面漆工藝正常噴涂，但貨箱欄板則外包給他處噴涂，完成噴涂后轉運回總裝生產線進行安裝。這樣可以較好地避免濕膜碰傷，但缺點是轉運、人工與外包等成本的增加，外觀質量一致性也難于保證。

（2）B類車企：整車在本公司生產線正常按3C1B水性面漆工藝噴涂，但機器人噴涂不到之處，貨箱欄板的夾層部位同時也不噴涂。打開貨箱欄板時，這些部位處于電泳漆狀態，與整個貨箱底板有明顯色差、不美觀，外觀質量一致性差。

（3）C類車企：利用與車身構造相匹配的工裝作為支撐，在色漆人工內噴工序將欄板放下噴涂色漆，但操作過程中因為失誤造成漆膜碰傷、漆渣顆粒掉落的風險系數也非常高，質量控制難度增加。此外，工裝的管理、周轉和清洗維護也是一個難點問題。不過，此類工裝必須在造車前期設計好，車身有可靠的安裝點且必須高度匹配。

綜合比對其他車企對該問題解決的優缺點分析（表1），并結合我司生產線B線現場實際工藝和設備情況，以上3種方案均不適用于生產線B線。因此只能另辟蹊徑，突破固有思維與傳統工藝流程模式才有可能解決該問題。

3解決方案及實施驗證

項目小組經過反復討論和論證，結合生產現場實際工藝和設備情況，在不增加大量改造成本的情況下，通過優化噴涂工藝流程的方法，快速解決了這個制約生產爬坡的質量瓶頸問題。

在固有思維中，3C1B水性面漆工藝流程一般都可以簡化為：中涂—色漆—手工補噴欄板夾層處色漆（圖5a）。項目小組經過多次討論，突破性優化了噴涂工藝順序，即先進行貨箱欄板夾層處預噴涂色漆，然后進行中涂和色漆噴涂（圖5b），這樣就可以避免濕膜碰傷。也就是說，當放下貨箱欄板時，車身外表面還是電泳漆干膜狀態，這與3C2B生產模式類似。只不過在3C2B生產模式下，放下貨箱欄板時，車身外表面是中涂漆干膜狀態。具體實施方案如下。

3.1崗位安排

結合生產線B線現場實際設備情況，項目小組選擇在面漆前擦凈后的點補崗位實施手工補噴欄板夾層處色漆。因為該崗位已具備完善的噴漆條件（場地、抽排風、溫濕度空調、文丘里水循環、氣源以及電源等），無需新建或大量改造工作，可快速投入使用。

3.2設備需求

首先，供漆方式可采用小巧靈活、運行穩定并且投產迅速的小型移動泵。如現場條件允許，可將色漆輸漆管路接通至該崗位直接供漆，可免去中途加漆的操作步驟。其次，同時增設左右各1把水性色漆靜電噴槍作為噴涂工具，與色漆手工噴涂崗位使用的品牌、型號相同為佳。

3.3人員需求

優化后崗位人員看生產線具體生產節拍而定，若能同時完成點補和補噴色漆工作，則無需額外增加操作人員，反之則需。崗位人員以滿足生產節拍需求為主。

3.4過程操作

P車型進入面漆前擦凈完成常規擦凈操作后，將左、右兩側和后部共3塊貨箱欄板放下，進入點補崗位后，崗位操作人員對貨箱欄板遮擋的夾層處進行色漆噴涂（圖6），完成噴涂后將3塊貨箱欄板收起關閉。需要注意的是，鎖扣、拉手等部位的夾層也需要先補色漆，避免到手工色漆站再有任何的觸碰車身，從而導致漆膜碰傷。

采取上述措施后，經大量實車過生產線噴涂驗證，很好地解決了普通貨車在3C1B水性面漆工藝生產中貨箱欄板漆膜碰傷問題。同時，貨箱欄板遮擋的夾層處補噴的色漆漆膜，目視外觀質量均達到要求。

4結束語

本文旨在探討普通貨車從3C2B生產工藝模式的生產線投產到3C1B生產工藝模式的生產線時，出現的普通貨車貨箱欄板漆膜碰傷質量問題解決方案。經大量討論、驗證工作，項目小組改變傳統工藝思維，以極小的改變和投入，快速解決制約生產瓶頸的質量問題，使產品滿足生產需求。同時，各汽車廠家生產現場設備和工藝不同，汽車涂裝生產質量問題也會有所不同。本文結合生產現場解決現場質量問題的思路和方法可以供汽車涂裝車間同行參考，即突破固有思維與傳統工藝流程模式，并結合本公司生產現場實際情況，可以很好地解決生產現場質量問題。