雙色乘用車涂裝工藝開發

羅 秋 （東風柳州汽車有限公司，廣西柳州 545005）

0 引言

當今汽車外觀越來越趨于個性化，漆膜顏色亦趨于多樣化，例如整車貼亞光膜、雙色車（車頂套色）、上下分色等；隨著經典車型MINI Copper的走紅，雙色車身設計的風潮再一次被刮起。按照設計類型，主要有4種：第一類：A柱、B柱或C柱與車身異色；第二類：車頂與車身異色；第三類：車身本體分為2種顏色；第四類：車身異色裝飾條。

目前國內汽車廠雙色車涂裝均采取兩次面漆的涂裝工藝，該工藝存在分界邊出現鋸齒狀，影響外觀；生產效率下降、成本上升等弊端。

1 雙色乘用車面漆涂裝工藝比較

為了滿足環保要求，目前國內大部分乘用車涂裝線中、面漆均采用水性涂料，因此以下介紹的涂裝工藝中涂、色漆均為水性涂料。

1.1 傳統工藝

電泳打磨—中涂擦拭—噴中涂漆—中涂烘干—中涂打磨—面漆擦拭—噴下部面漆—烘干—車身下部遮蔽—打磨—噴上部面漆—烘干—下遮蔽—精修。

與單色乘用車相比，生產節拍降至50%，OEE（Overall Equipment Effectiveness，設備綜合效率）下降至50%；面漆成本、能耗均上漲1倍。

1.2 新工藝

噴中涂—噴車頂色漆—中涂烘干—車頂遮蔽—中涂打磨—面漆擦拭—噴色漆（車頂除外）—閃干—下遮蔽—噴CC（清漆）—烘干—精修。

與單色乘用車相比，生產節拍、OEE均維持原有水平，涂料成本基本不增加，僅花費遮蔽材料成本及上下遮蔽的人工成本。

2 雙色乘用車涂裝新工藝存在問題及解決方案

雙色乘用車涂裝新工藝的主要技術難點在水性涂料的應用方面，需要解決以下幾個關鍵技術問題：

技術難點1：雙色乘用車采用新工藝時，中涂線面漆必須預留相應的工位，如噴色漆、下遮蔽等，以便于噴涂中涂漆后，噴涂套色色漆。

應對措施：

（1） 中涂線平面布置初期已考慮套色工藝，預留人工套色工位及機器人套色工位，如圖1所示。由于套色部位面積較小，采用4臺機器人（40JPH）即可滿足噴涂要求。

圖1 中涂線平面布置示意圖Figure 1 The plane layout schematic diagram ofmedium coating line

（2） 中涂打磨前預留上遮蔽工位。

圖2 預留上遮蔽工位示意圖Figure 2 Schematic diagram of reserve a shadowing station

（3） 面漆閃干后進行下遮蔽，在手工清漆站增加踏步架。

（4） 上下遮蔽需滿足現有節拍。

（5） 質量問題，如黑白雙色漆霧色差、膠印，遮蔽膜造成鈑金縮孔及其他涂裝不良現象的解決。

技術難點2：遮蔽材料的選定，遮蔽膜需適應烘房的烘烤溫度及烘烤時間。

（1） 分色方案：確定雙色車分色部位（圖3）及遮蔽膜尺寸，以保證滿足商品規劃及分色外觀要求，聯合遮蔽膜廠家設計A柱、車頂膜切片。如圖3所示，分色界線位于側圍外部兩個圓角之間的平面上，分色界線以上A區域噴涂顏色①，分色界線以下B區域噴涂顏色②。

圖3 汽車車身側圍分色示意圖Figure 3 The schematic diagram of side wall separation area

（2） 遮蔽材料驗證：對目前國內主流主機廠雙色車在用的遮蔽材料進行驗證，驗證項目包括分色膠帶貼服性、分色界線效果、遮蔽膜耐溫性、耐縮孔性等，驗證結果如表1、2所示。

表1 遮蔽材料驗證記錄Table 1 Masking material verification record

表2 遮蔽材料驗證過程評價表Table 2 The evaluation form of masking material verification process

技術難點3：水性中涂漆和套色色漆的開發。目前國內水性涂料施工一般采用3C2B和3C1B工藝，根據雙色乘用車涂裝新工藝（水性中涂漆—色漆—烘烤）進行工藝質量驗證，其中涂漆、色漆均無法滿足涂裝質量要求，需重新研發中涂漆和套色色漆。因此，聯合涂料廠家進行水性中涂漆和色漆工藝的研發，分兩個方案進行研發：方案1：水性中涂漆—閃干—水性色漆—烘干；方案2：水性中涂漆—閃干—溶劑型色漆—烘干。在施工過程中發現，方案1很難解決附著力不良的問題，而方案2可以滿足主機廠的要求。“濕碰濕”套色工藝需要配套開發雙色車車頂用黑色涂料，與目前在用的中涂漆及清漆相匹配，且涂料外觀及性能需要達到相關的國家標準/企業標準，素色黑漆的性能檢測結果如表3所示。由表3可以看出，該涂料能滿足產品質量要求。

表3 素色黑漆的性能檢測結果Table 3 Performance test results of plain black paint

技術難點4：上下遮蔽節拍問題。乘用車上下套色基本無分界線，徒手粘貼分界線嚴重影響生產節拍。

應對措施：

（1） 開發分界線輔助工裝：開發上遮蔽分色膠帶手持工裝，保證分色線質量及分色一致性，見圖4。

圖4 手持分色工裝Figure 4 Handheld color separation tooling

（2） 改造上遮蔽線體，增加6個踏步架，輔助員工上遮蔽操作；面漆閃干后，清漆手工噴涂，增加4個踏步架，輔助員工下遮蔽操作。

技術難點5：質量問題改善。

（1） 漆霧色差問題：在噴涂車頂或D柱時，車頂顏色（素色黑）漆霧會落到翼子板、側圍后部等與前、后保險杠搭接的部位，造成色差問題。

對策：在噴涂色漆之前，對與前、后保險杠搭接位置的白車身黑色漆霧處補涂白色中涂漆，有效解決此類問題。

（2） 膠印問題：在確定最佳遮蔽材料后，遮蔽材料之一的紙膠帶黏貼到鈑金上時仍然會出現輕微的膠印問題，導致膠印部位失光、出現隱形臺階。

對策：將D柱分色膠帶（4185型）加寬至15 mm，并將A級面的遮蔽膜邊緣的紙膠帶（4302型）換成4185型分色膠帶，避免紙膠帶黏貼在鈑金上造成膠印，同時節約了處理膠印（酒精擦試）的作業時間。

（3） 縮孔問題：遮蔽邊緣部位易出現縮孔。

對策：下遮蔽后采用酒精擦拭，縮孔問題得以解決。

（4） 外觀一致性問題：新編車頂套色及D柱套色機器人軌跡，實現機器人自動噴涂，保證車身外觀質量及外觀一致性。乘用車頂部機器人噴涂軌跡示意圖見圖5。

3 實際應用情況

兩種雙色車涂裝工藝對比表見表4。

4 結語

據調研了解，目前車頂套色工藝在國內主要分為2類，一類是以東風日產、東南汽車等主流主機廠為代表的主流雙色車生產工藝，即二次回線套色工藝，另一類是以廣汽為代表的離線噴涂工藝。

對于離線噴涂工藝，其成本、投資與一次過線工藝基本一致，但因受限于離線噴涂室的數量（1個），單次操作時間約為8 min，其生產節拍約為4臺/h，極大地限制了產能。

雙色乘用車涂裝新工藝利用自身的線體規劃優勢，車頂套色采用目前國內先進的一次過線工藝，相比回線套色工藝，生產節拍提升了1倍，解決了產能瓶頸，涂裝料料成本降低約50%，解決了分色線臺階問題。