浅谈车身内腔局部掉漆问题及解决方法

2018年12月03日 17:46来源于:科技创新与应用

冯妍

摘 要:文章针对车身内腔局部掉漆情况,分析了产生原因,同时提出了解决措施,并对面漆烤炉调整提出了建议。

关键词:内腔;局部掉漆;面漆烤炉;前横梁

引言

20世纪20年代醇酸树脂(专门用作油漆的成膜物质)的发明,使油漆进入了以合成成膜物质为主的时代。近30年来,随着油漆的新产品新技术不断发展,生产规模不断扩大,油漆成为汽车行业必不可少的重要材料。在油漆的使用过程中,无论是涂料供应商,还是汽车制造厂,都有一套成熟的管理方案,应对各种异常和漆膜缺陷。但即便如此,在生产现场,还是会出现局部掉漆等问题。文章通过对机盖内横梁局部掉漆的案例进行探讨,从油漆本身、烘烤温度、漆膜硬度、前处理质量及装配等方面出发,寻找问题发生的真因,提供出问题解决的思路,供同行参考。

1 现场生产工艺以及问题描述

1.1 现场生产工艺

该线体采用传统的3C3B的涂装工艺,其工艺流程如下:

前处理——电泳——烘烤(180℃~205℃*30-40min)——中涂——烘烤(150±5℃*30-40min)——面漆——面漆烘烤(150±5℃*30-40min)——修饰。

1.2 问题描述

12月22日,接到现场反馈,12月20日到23日这段时间内,白车出现车门等外表面正常,但机盖内横梁局部掉漆的现象。接到反馈后技术部非常重视,立即成立了专门的技术小组,负责问题的解决和跟进。

2 问题发生因素及实验分析

为了解决此问题,我们从油漆本身、烘烤温度、漆膜硬度、前处理质量及装配等五方面进行排查,具体分析如下:

(1)问题出现时使用的素色白漆批次可能存在质量问题。

(2)面漆烘炉可能存在因老化温控不准,烘烤温度不够状况,漆膜未完全交联固化导致漆的附着力不够。

(3)电泳烘炉可能存在老化温控不准,电泳存在过度烘烤,导致漆膜硬度过高,影响面漆附着力,造成掉漆。

(4)内腔局部可能因为前处理和电泳方面设备较老,脱脂水洗不够彻底,或者环境灰尘附着等造成污染,导致掉漆出现。

(5)总装员工可能在装配过程中对局部变形结构进行敲打,导致漆膜脱落。

另外,该白漆是基色漆,与其他金属漆产品体系不同,要求喷涂厚度更高,烘烤条件的要求也更高。同此在烘烤不足的条件下,可能存在金属漆附着力合格,而该素色漆附着力不合格的情况。

2.1 涂料本身问题的现场试验确认

2.1.1 试验素色白批号检测(12月25日)

此次共分3个批号(1)20151123(问题出现时的使用批次);(2)20151109(快用完剩余少量的批次);(3)20151209(在仓库尚未使用过的批次)

完全按照技术协议规定的检测方法进行检测,结果列表如表1:

实验结论,三个批次素色白漆均为合格。

2.1.2 涂装车间已涂装的素色白机盖内掉漆情况抽查(12月25日)

根据抽查结果,12月23日喷涂的三台白车机盖内横梁均未出现掉漆的情况,而同一批次的白漆在其他两天横梁出现掉漆,分析白车机盖内横梁掉漆跟白漆的关系不太大,但存在异常,需要做进一步的排查。

2.1.3 将南厂出现问题时使用的素色白(批次20151123)调拨到北厂喷涂,验证类似情况是否发生。(12月26日)

北厂涂装工艺同南厂一样,随线喷车烘烤,经南北厂相关部门共同评审,结论为合格,与正常车身漆膜附着力无差别。再次证明该批次素色白不存在质量异常。

2.1.4 将北厂已经使用过确认没有问题的素色白(20151019)调拨到南厂,随线喷涂,验证是否存在问题。(12月26日)

涂装正常喷涂,先喷涂了20台,对于机盖横梁漆膜测试抽查了其中14台, 8台附着力合格,6台附着力不合格。其中6台不合格的质量情况不一,存在同一台车附着力合格和不合格都有的情况。

之后继续喷涂了20台,抽查了多台车身,附着力均合格。

同一批次素色白出现两种质量状态,结合现场跟踪时炉温波动较大的实际情况,也可以得出炉温波动对附着力有影响的结论。

2.2 炉温对附着力影响验证

2.2.1 炉温曲线分析(12月25日)

测试时间:2015-12-25 11:15-11:45 16:30-17:00

测试结果如下:

(1)130℃以上的最多烘烤11min,存在欠烘烤现象;(2)与此同时,最高的烘烤温度能达到168℃,存在过烘烤现象;(3)同一天两次的测试结果相差非常多,证明烘炉波动很大;(4)炉温表显温度和车身实际温度相差非常多,最大可以误差20℃,可能与温度计探头距离车身较远,炉内热风循环不均匀有关。

到12月27日为止,3天测试炉温6次,详细分析请见第2.2.2。

2.2.2 10月25日-27日,6次炉温测试汇总分析

从测试结果分析来看,具有几个典型特点:

(1)同一天两次的测试结果相差非常多,证明烘炉波动很大;(2)炉温第一段(升温段)变化非常大,达到130℃时间可以短到2分30秒,也可以长到12分30秒;(3)由于升温段的差异,保温段(130-140℃)的长度变化也非常大。

2.2.3 生产恢复后的附着力跟踪情况。(12月27日)

根据以上结论,结合近两天对烘炉的跟踪观察,炉温基本已经稳定,不存在温度较低的情况,经商议,12月27日恢复生产批量喷车,喷车批号有两个批次(20151019和20151209),截止报告时间为止,已经喷涂58台,两个批次各抽查两5台车,结论和12月26日相同,附着力均合格。

2.2.4 进一步验证南厂问题发生期间可能用到的另一个批次素色白(20151109)在北厂的喷涂实际效果。(12月27日)

同之前的验证条件,该批次附着力情况正常。

验证期间,后面几台车由于面漆烘炉故障,烘烤温度不够,出现了附着力不良情况,问题与南厂一模一样。经回炉烘烤后,漆膜附着力恢复正常,再次证明油漆附着力与烘烤温度条件关系很大。

2.3 用异丙醇溶剂擦拭机盖内横梁,验证对附着力有无改善(12月26日)

用异丙醇擦拭了4台车的机盖内横梁,在炉温较高的情况下(153±5℃),附着力已经合格,所以改善不明显。

2.4 其他因素的现场分析验证

(1)电泳漆烘烤程度的影响。12月26-27日,电泳漆的硬度都是一个水平的,偏软,硬度在H左右。从实际喷车的情况看,面漆炉温达到的情况下,对面漆附着力的影响不显著。是否存在轻微影响,还需要进一步跟踪验证。

(2)总装装配的敲打对漆膜的影响。12月25日,我们在总装看到的漆膜脱落的情况几乎都与敲打之后形成的机械损伤有关,部分车辆机盖间隙过大,调整幅度大,横梁变形严重。12月26-27日,再次到总装查看相关位置,敲打痕迹明显减少,磕碰掉漆的情况也明显减少了。

2.5 根据以上情况,我们建议后续预防措施如下

(1)对面漆烘炉进行集中会诊,对温控系统加以改善,提高燃烧机运行平稳性。暂时控制面漆烘炉第二段炉温表显数据最低不低于140℃,并在近期适当提高炉温点检频率,同时记录喷涂时的链速,及时发现和处理炉温异常,经过一段时间平稳运行后,可以逐步降低炉温点检频率至正常水平。

我们计划将炉温跟踪仪放在南厂一段时间,继续配合车间对炉温进行监控,对炉温如何控制做更多的科学分析,尽量确保制定的控制范围合理有效。

(2)电泳打磨吹灰工段,采用异丙醇擦拭机盖内横梁,预防表面局部污染造成的影响。

目前异丙醇擦拭就是一个正常工艺,只是没有覆盖内腔这些部位,增加此操作对工人劳动量基本没有影响,不影响生产效率。

(3)建议对总装装配过程中敲打较多的车型或工件进行统计分析,从源头改善尺寸匹配性,尽量减少敲打,避免调整造成的过度变形,这样既能提高质量也能增进工作效率。

3 结束语

12月27日,素色白已经恢复正常生产,经我们与现场联合攻关,此次南厂车身内腔局部掉漆问题已经得到解决。回顾整个分析改善过程,面漆烘炉老化炉温不稳定、电泳设备老化过烘烤、电泳漆表面可能存在局部污染、总装装配过程中的敲打等综合因素,可能是造成近期机盖内横梁等局部位置掉漆的主要原因。

同时,根据炉温测试图分析,我们认为面漆烘炉有较为充裕的改造空间,可以考虑从重新设置炉内温度计探头位置、稳定燃烧机等方面着手改善。

 
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