自動配比系統在GMJ300產品的應用

古金鑾，蘇咸軍

（震宇（蕪湖）實業有限公司，安徽 蕪湖 241000）

1 目的和意義

隨著汽車的大量使用，所帶來的能源消耗和環境污染等問題日益加重[1]，近年來太陽能汽車、電動汽車等是研究熱點，它們的出現有效減少了能源消耗和環境污染，除此之外，研發人員也將目光聚焦在減少汽車的自身重量方面。只有減輕自身重量，才可以減少能耗，提高速度或里程數。研究表明采用塑料汽車部件后，能夠有效提高汽車的穩定性，降低噪音，并且碰撞時制動距離小，塑料材質對人的沖擊小，汽車的安全性能得到極大提高。生產汽車塑料配件時，配件必須與汽車的整體設計相一致，需要進行二次涂裝，其涂裝技術決定了產品的最終質量，GMJ300是目前用量較大的品種之一。

GMJ300產品是科魯茲汽車的儀表板，由三部分組成，上部為ABS注塑成型，下部為PP注塑成型，帶有PMMA透明窗口，ABS的表面處理方式有兩種，即高端車型采用電鍍處理，其他車型采用噴涂處理，而PP部分均采用噴涂處理[2]。由于ABS和PP兩種材料的極性不同，盡管涂料均為水性雙組份，但所采取的處理方式和選擇的涂層材料不同，配比同樣不一樣，在開始的人工配制過程中，往往存在較大的色差，造成制品的不合格率上升，材料浪費嚴重。針對此問題，研究開發一種自動配比系統應用在GMJ300產品中，有效提高兩組份配比的精確度，消除色差，降低材料消耗。

2 自動配比系統設計

每一種雙組份內飾油漆材料都會有自己的比例精度要求，控制精度越高，涂層性能越好，高比例精度是實現材料自身最佳性能的前提，固化劑過多，通常會使固化時間變短，油漆韌性下降變脆，甚至發生龜裂、顏色偏黃等現象；固化劑過少，會使油漆難以固化，甚至無法固化[3]。配比控制原理如圖1所示。

如果比例精度得不到保證，會嚴重影響噴涂油漆的質量，甚至導致返工或產品報廢[4]。為了控制配比的精度，采用流量和壓力雙重控制方法。采用PLC雙重控制的方式，有效提高了面漆、固化劑、稀釋劑的比例，將配比控制精度由傳統的±10%提高到±0.5%，混合比例范圍從5%調節至160%，材料的供壓由0.2 MPa至增20 MPa，方便調整噴涂工藝；涂料的固化劑經過三通管直接注入主劑中，取消了傳統的預混合室，涂料不易結晶堵塞，主劑和固化劑在交匯后，經過靜態混合管的切分，得到充分混合。

3 焊接面的保護

自動配比系統在GMJ300產品中的應用涉及前框的焊接部分處理，由于前框上的焊接區域和噴漆區域都在一起，噴漆過程中很容易被噴漆，影響產品美觀和焊接強度[5]，為此設計了一種汽車儀表前框噴漆護件，如圖2所示。在進行噴漆前將擋漆蓋裝在噴漆產品上，用擋漆蓋擋住非噴漆區域。這種擋漆蓋結構簡單，便于操作，確保產品的非噴漆區域不被噴漆，改善產品的焊接強度。擋漆蓋與產品裝配后的樣式如圖3所示。

圖2 擋漆蓋示意圖

圖3 擋漆蓋與產品裝配后的圖示

4 實際應用性能

通過對前框組合的成型、噴涂工藝的設計，將產品與國內外同類產品的性能相比較，實驗結果如表1所示。

表1 涂層性能及焊接強度指標

4.1 經濟效益

將自動配比系統應用在GMJ300產品一段時間后，所產生的經濟效益主要有以下幾個方面：①前框組合四個部件的生產成型合格率提高了5%；②合理的表面處理工藝和噴涂配比設計及工藝參數的控制，降低表面處理和噴涂過程中的能耗和涂料的損失；③采用擋漆蓋技術，降低涂料的消耗，減少人工處理的費用，有效提高產品質量穩定性和生產效率，提高經濟效益。

4.2 社會效益

前框組合的噴涂采用的流量和壓力的雙位控制技術，提高了雙組份涂層材料配比精度，擴大配比范圍，穩定和提高了前框組合的涂層質量，填補了國內空白，達到國際先進水平；配比技術在GMJ300前框組合中的成功應用，為所有汽車的同類產品實現高質量、低能耗、高效率的涂裝提供了成功的范例，加以推廣后，有效降低前框組合制造中的能耗和材料的損耗，節約能源，符合中國的低碳經濟政策。

5 結束語

通過對前框組合的成型技術、涂裝技術的研究，對ABS、PP塑料制品的涂裝建立了一套完整的、高效的、高質量工藝控制體系和配方設計方案，并且將其實際應用到相關產品生產中，有效提高產品質量，降低生產成本，帶來更多的經濟效益和社會效益。