轿车涂装质量缺陷及改进措施摘 要：本文重点探讨电泳、中涂、面漆工序中，涂料、工艺、设备、环 境对面漆表面质量特性的影响，对常见质量缺陷产生原因进行分析，提出 了解决方法。关键词：电泳 中涂 面漆 外观质量 膜厚 桔皮 鲜映性 光泽 第一章 绪 论2001 年开始建设的汽车轿车涂装线主要承担白车体总成的涂装任务， 采用三涂层涂装工艺即涂底漆、中涂、面漆。底漆使用阴极电泳漆，面漆 使用本色和金属闪光色漆，车体颜色有十几种。年生产能力达10 万辆。车 间共有 167台设备，其中，前处理设备、自动喷涂机等主要生产设备 27台， 超滤设备、纯水设备、自动调输漆系统等辅助设备56 台，前处理积放式悬 链、面漆喷漆滑橇输送机等机械化运输设备 84台，生产线从前处理到面漆 共有 62 道工序。重点工序有前处理、电泳底漆、涂焊缝密封胶、喷涂抗石 击涂料、喷涂中涂和面漆等。中涂和面漆喷漆采用自动静电喷涂和手工静 电喷涂相结合的喷涂方式，在上送风下排风的的水旋喷漆室中完成，从国 外引进先进的自动喷涂机和自动调输漆系统，实现自动调漆、输漆、自动 喷漆、换色，以保证车身表面的光泽度和鲜映性。底漆、中涂、面漆涂层 厚度可达90130 ym。自动喷涂机系日本ABB公司生产，集中设置的自动 调输漆系统为美国GRACO公司的设备，涂装线整体自动化程度高、工艺水 平能力很强。在物流输送自动化、喷涂自动化、工艺参数自动控制、工件 自动识别与控制、数字化管理等方面，达到目前国内一流汽车生产厂家涂 装线水平。面漆是车辆最外层的涂层，汽车涂膜外观是考核涂膜性能的一项重要 指标,能综合反映涂膜的平滑性、光泽度和粗糙度等外观特性,并直接影响 涂层的装饰性和人对整车的感观效果。但是，长期以来我公司轿车在市场 上销售状况并不令人满意。与竞争对手比较，路宝外钣喷漆桔皮、颗粒多 于奔奔，路宝整车喷漆光泽度不如奔奔；路宝、奔奔内钣及不易觉察的钣 金边角处喷漆、注胶质量接近。在轿车的整体质量中 ,车身的面漆涂层质 量作为汽车的外包装名片 , 对客户的购买欲望也会产生一定的影响。涂装材料、工艺、设备、环境是直接影响涂装面漆质量的因素，必须 依靠高质量的管理和高水平的自动化来保证涂装质量。涂装管理是确保所 制定的工艺的实施、确保涂装质量的稳定，达到涂装目的和最佳经济效益 的重要条件。为此我车间提出车体漆膜改善方案：通过对现有车体膜厚、 桔皮、色差、鲜映性等基础数据进行测量，对影响漆膜质量因素进行分析 调整材料、设备、喷涂工艺参数。在保持现有标准情况下，逐步改善，主 要是桔皮性能的改进。将改进相关技术指标加到现场作业文件中，强化涂 装工艺管理，对操作者进行培训，按新作业标准书执行。本文主要对电泳，中涂，面漆等工序中常见的质量缺陷和主要影响因 素作出工艺分析，加强涂装管理、改进涂装缺陷质量，以利于面漆质量有 较大的改善，使哈飞汽车质量更有市场竞争力。第二章 影响电泳底漆表面质量的主要因素及改进措施良好的涂装工艺是离不开先进的涂装设备，一套严密而科学的电泳设 备是实现良好电泳工艺的前提。哈飞轿车线的阴极电泳涂装生产线由电泳 槽、备用贮槽、槽液循环过滤系统、超滤（UF）装置、阳极液循环系统、 调温系统、直流电源及供电系统、涂料补给装臵组成。由这些专用设备与 输送设备、烘干室、强冷室等组成电泳涂装生产线。与电泳涂料密切相关 的是三大循环系统，电泳槽液循环系统，超滤液循环系统，阳极循环系统。 电泳过程要控制的参数很多，一般每天四次对电泳过程中的槽液固体分、 槽液温度、槽液 PH 值、槽液电导率、槽液液位、槽液颜基比、去离子水电 导率、阳极液电导率、UF渗透率、冲洗液固体分、排放液固体分、膜厚等 进行检测，并实施工艺调整。电泳的工艺控制要求很高，优质的材料、良好的设备、更要有严格的 管理才能获得高品质的电泳漆膜。设备情况、车体状况、材料稳定性、员 工技术水平好与坏将直接影响车身涂装质量。稍有不慎即可发生重大质量， 如膜厚过薄、缩孔、表面疏松等，电泳膜厚低时仅为16Mmo前处理线出 现故障时多为 20 台以上，构成批量质量事故，最严重者可达上百台。因此， 查找质量缺陷形成原因。消除这些电泳缺陷，提高电泳车身质量迫在眉睫。2.1 电泳底漆膜厚对面漆涂层性能的影响 电泳涂漆是涂装的第一道工序，阴极电泳涂装在提高防腐蚀能力方面 起着关键性的作用，同时电泳漆膜的表面质量又对中涂、面漆的表面质量 有着重大影响。高质量阴极电泳底漆的耐盐雾性能可达到 1000 h 以上。 调整电泳工艺参数时，可获得不同的电泳漆膜厚，分别是16 ym、20 Mm各 3 台。通过对 6 台梦幻兰路宝车的表面鲜映性、桔皮、光泽测量，可知电 泳底漆膜厚的不同而对面漆涂层的性能产生影响 , 具体情况见表1。表 1 电泳底漆对梦幻兰涂膜的影响漆膜特性电泳厚度DOI长波短波光泽水平面2093.57.03391梦幻垂直面2094.2131692兰涂膜水平面1687.27.238.788垂直面168813.219.390由表 1 看出 , 底漆的膜厚对光泽、鲜映性、桔皮等有不同程度的影响。在电泳漆膜厚不同的底漆上喷涂同一种颜色面漆，可知:(1) 漆膜光泽可提高 ；(2) 漆膜的鲜映性可提高 6 ；(3) 漆膜桔皮效果有改善，主要是可以降低桔皮的短波数值。因为面漆的桔皮长波值受面漆材料及施工的影响明显，而短波数值与 车身底材状况、底漆的质量有较大关系。为保证面漆涂层的质量并满足车 身防腐性能的要求 ，电泳底漆的膜厚必须有一个合适的范围，我厂电泳底 漆的厚度控制一般在20- 25 Mm左右。控制电泳漆膜厚，对面漆质量有 重要意义。2.2 电泳底漆表面常见质量缺陷对面漆涂层性能的影响只有在光滑平整的电泳漆膜表面才能涂装出高光泽、低桔皮的涂层。 我车间电泳漆膜的表面质量现采用目测和手摸办法进行评价，任何电泳涂 层缺陷都将会对这些性能产生不利影响，同时增加工人劳动强度和生产成 本，也间接影响面漆车身质量。为保证涂装质量，涂装线停线前，前处理 电泳、烘干等设备内工件必须跑空。2.2.1电泳车身缩孔原因分析及改进措施每隔一阶段就会在赛马、路宝、赛豹车体上发现有大量缩孔，严重影 响到后续的打磨工作，进而影响到整条线的正常生产。缩孔原因有：颜料 份过低，需适当补加色浆组分，提高颜基比 ；前处理不净，工件表面沾油。根据化验结果，颜基比合格。为了判明白车身的油脂在预处理后是否 被除尽，在车身进预处理和电泳槽前用丙酮、丁基溶液和去离子水混合溶 液分别擦拭白车身和磷化车身。发现两种方法没有明显差别，预处理去油 效果良好。由此可确定电泳前对缩孔的影响很小，那么主要问题出在电泳 过程中及电泳后的输送及烘干过程。经过进一步的现场观察发现：电泳上 悬链接油盘上没有低点排放，油渍、铁锈积聚后溢出，污染电泳槽液。通 过倒槽并过滤，清除电泳漆中的污染源，及时控制缩孔的发生。要想长期解决缩孔问题必须提高电泳漆自身抗缩孔能力。杜邦红狮公 司提供的H11-99阴极电泳漆是一种含铅含锡的材料，是Herberts体系中 比较陈旧的配方。在长期生产的过程中，漆膜容易产生缩孔，流平也不是 很好， L 效果不好，水平面粗糙失光，漆膜容易产生缩孔，容易在施工现 场产生问题，不容易控制和管理。随着人们环保意识的增强，降低电泳漆 的溶剂含量、节能降耗、更换无铅无锡的阴极电泳漆是汽车涂装发展的必 然趋势。Hll-99 (A)阴极电泳漆替代H11-99阴极电泳漆是大势所趋。但 是如果全部排放掉原有整槽电泳漆，投放Hll-99 （A）电泳漆，不仅一次 重新投槽费用昂贵，而且处理掉原有槽内的电泳漆所需的排污处理同样费 用较大，需公司投入大量资金。通过对两种漆材料及性能比较,以电泳涂料 及电泳涂装工艺理论为指导，就H11-99和H11-99（A ）新、旧两种电泳漆 原材料组成及特性指标的分析，模拟实际生产现场进行混槽试验。在试验 成功的基础上，确定了改进现有电泳漆的方案。以施工现场的实际情况为 依据，确定臵换步骤。并对臵换过程各项参数、指标全面跟踪分析，在混 溶状态下完成电泳漆的臵换。在实际生产中通过合理、科学的控制，使实 现臵换后电泳车体表面缩孔缺陷大量减少，达到预期的效果。2.2.2 电泳车体呈现树皮纹状原因分析及改进措施由于超滤设备不好用，超滤膜透过量衰减，超滤透过量达不到工艺要 求，影响电泳系统的大循环，零级喷淋不能正常使用，导致湿膜电泳表面 有电泳液，干后电泳表面不光滑，电泳后的车身表面呈凹凸不平的树皮纹 状，需在中涂给以打磨，严重影响中涂及面漆后的光泽及鲜映性，提高了 材料的消耗并影响车间正常生产秩序。电泳后的水洗是用水臵换漆膜上的槽液的过程，因此采用多道喷洗和 喷浸相结合的方式，从超滤-UF3-UF2-UF1逆循环过程，可以回收电泳 漆 98%。新鲜 UF 液、循环 UF 液在生产和不生产场合均逆向流回电泳槽。 UF液洗3次，降低了涂料的带出量。每台车身能带出固体份为20%槽液7 10L,当第一道水洗液的固体份为45%时，则第二台水洗可能达到目的1% 以下。新鲜UF液的固体份一般在0.5%以下，采用UF超滤液进行冲洗可实 现真正的全封闭电泳后清洗。电泳后工件出槽口（UF喷淋）即马上冲洗， 保持工件湿润，不使表面沾污和干结 。为保证清洗质量，泵和喷嘴之间装 有过滤器，保证槽液每小时过滤23次。超滤设备现有14支膜组，一支经过清洗透过量可达到 6，有 6支经清 洗透过量可达8，其他膜经过清洗后透过量全部衰减至1-3，不能正常使用。 其中在2007年9月底更换的膜组中有4支，即使经过清洗，透过量衰减也 较快，并且该膜组在保质期内。超滤膜问题已经影响到我车间的正常生产。为确保优良的电泳涂膜的外观质量，请膜组厂家技术专家，进行现场 指导分析，对超滤设备进行集中清洗，并更换了 2 支膜组。对于保质期内 4 支，也较快予以更换，使前处理得以正常进行，并获得光滑、均匀的电 泳漆表面。2.2.3 电泳后表面粗糙，呈疏松蛤蟆皮状。 赛豹、赛马等车体电泳后常在前机盖、顶棚等表面呈现大量块状的疏松蛤蟆皮状漆膜，需要在中涂工序打磨，严重影响面漆质量。仔细观察可见除缺陷处外，其它电泳漆膜质量良好，目视均匀、致密、 无锈。据此可推断为电泳时有油状物在前机盖、顶棚等处沉着。观察喷嘴 喷淋状况，发现在磷化处喷淋不正常。侧面喷嘴角度朝上，水溅至悬链上， 有油滴落至前机盖、顶棚处。在后面工序水洗喷淋时，油迹在车表面附着， 不能彻底去除。 调整喷嘴喷淋状态后，车体电泳表面质量优良，无疏松蛤 蟆皮状漆膜缺陷。第三章 中涂质量缺陷及改进措施3.1 中涂漆对面漆涂层外观质量的影响 涂料是涂装的基础，它自身的性能直接影响漆膜的外观效果，没有优 良的涂料，任何先进的涂装工艺都无法喷涂出令客户满意的涂膜外观。涂 料影响涂膜外观效果的因素有:光泽、耐擦伤性、表面平整度、粗糙度（颗 粒、桔皮、漆雾、针孔等）和色泽等方面。轿车涂装比面包车多一道中涂层，中涂膜厚高时可达4252 ym。这 些中间涂层的主要作用是为面漆层创造良好的底漆平整度，以提高面漆的 鲜映性、丰满度及漆膜厚度，提高整个涂层的装饰性和抗石击性能 。另外， 还要有一定的耐候性和紫外线隔绝性能来保护电泳漆。其主要成分一般为 环氧树脂、氨基树脂、醇酸树脂和聚酯树脂，属于热固性。涂膜硬度较高 耐溶性较好，与底、面漆涂层具有良好的配套性和填平性，打磨性能优良。 现我生产线使用 4 种中涂漆，为白中涂、黑中涂、红中涂、灰中涂，分别 与白、黑、蓝、红、灰、等十几种颜色面漆相配。中涂漆颜色应尽可能与 面漆颜色一致或相近。这样色漆就会很容易对中涂层进行遮盖。灰、黑中 涂由深圳维新提供，白中涂由长春杜邦提供