面漆精加工工藝

李蓬勃*，李抗戰，陳文昌，王豪

（寶雞吉利汽車部件有限公司，陜西 寶雞 721000）

作為汽車靜態評價的首要對象，優質的漆膜外觀能帶給評價者直觀的視覺感受，體現出公司高端漆膜的加工水平，常用于展出用車。為了滿足節能環保的要求，緊湊型工藝受到推廣，在有限的施工設備和材料基礎上探索更優的施工方案，從而得到優質的外觀質量是各個汽車公司不懈努力的方向。目前各汽車廠的常規施工流程有3C2B(三涂兩烘)、3C1B(三涂一烘)、B1B2(水性免中涂工藝)等。

對于3C1B 和B1B2 這類緊湊型施工工藝而言，其漆膜外觀與3C2B 這類傳統加工工藝還存在一定差距，但是如果在精加工過程打破原始施工次序進行重新設計，那么即使是緊湊型工藝也能獲得優質漆膜。通常以DOI(distinctness of image)、長波(LW)和短波(SW)來衡量漆膜的橘皮情況。DOI 即鮮映性，表示漆膜的漫反射程度，也可被描述為明亮度、輪廓分明度或清晰度，DOI 越高則漆膜的透亮感越好。LW表征1.2 ～ 12 mm 尺度上的橘紋，SW 表征0.3 ～ 1.2 mm 尺度上的橘紋，LW 和SW 越大代表橘紋越明顯，漆膜目視越差。上述3 個指標共同影響著最終的目視感受。

本文以某公司B1B2 線體為基礎，以現場某藍色漆面的加工過程為例，對照常見的普通精加工工藝，通過工藝流程的對比，找出其關鍵步驟對最終外觀的貢獻，從而尋找最適合的精加工工藝。

1 某公司B1B2 線體的現狀

涂裝車間線體流程為：白車身→夾具安裝→前處理→電泳→電泳烘干→工裝切換→涂膠→密封膠烘干→電泳缺陷打磨→B1 噴涂→B2 內板噴涂→B2 外板噴涂→閃干→清漆內板噴涂→清漆外板噴涂→烘干→顆粒打磨拋光→報交。內外板采用Durr 機器人追蹤式噴涂，噴幅400 mm，重疊率62.5%，膜厚(δ)控制為：B1 層(水性底漆)12 ～ 20 μm，B2 層(水性面漆)10 ～ 25 μm，CC 層(清漆)40 ～ 65 μm。在基礎參數下所得面漆的外觀數據列于表1。

表1 常規噴涂工藝所得面漆的外觀數據 Table 1 Appearance data of topcoat sprayed by conventional procedure

2 常用精加工工藝

從白車身到密封膠烘干這段工序不作調整，從電泳車身流轉至打磨線體開始調整工藝。

2. 1 電泳層整打磨工藝

工藝流程：為電泳漆膜整打磨→B1 噴涂→B2 內板噴涂→B2 外板噴涂→閃干→清漆內板噴涂→清漆外板噴涂→烘干→顆粒打磨拋光→報交。常規工藝是采用點打磨處理缺陷處，該工藝是用1000 號砂紙對整車進行打磨，將電泳層紋理打磨平整，目視呈磨砂狀態，吹擦干凈之后正常噴涂。采用該工藝所得面漆外觀數據見表2。對照常規工藝，該方案下車身的DOI 略有上升，LW 在平面和立面分別降低了1.4和2.2，SW 在平面和立面則分別降低了6.3 和7.5。可見，對電泳層的打磨可有效提高LW 和SW 的表現。目視漆膜表面的橘紋減輕。

表2 電泳層整打磨工藝所得面漆的外觀數據 Table 2 Appearance data of topcoat sprayed by adding a polishing procedure for the whole electrodeposition coating

2. 2 底層加噴清漆工藝

工藝流程為：電泳車身→電泳缺陷打磨→清漆內板噴涂→清漆外板噴涂→烘干→整車打磨→B1 噴涂→B2 內板噴涂→B2 外板噴涂→閃干→清漆內板噴涂→清漆外板噴涂→烘干→顆粒打磨拋光→報交。

車身流轉至電泳打磨后進行正常打磨處理，通過點打磨處理掉電泳層顆粒、流痕等缺陷，然后正常噴涂清漆。烘干完成后將車身橘紋打磨平整，至磨砂狀態，車身吹擦干凈后按照常規工藝噴涂、烘干。該工藝的目的是利用清漆層遮蓋電泳層的橘紋，從而改善最終漆面外觀。底層加噴清漆后車身整體膜厚提升約45 μm，所得面漆的外觀數據見表3。對比常規工藝，該工藝下DOI 略有上升，長波、短波均有所降低，目視橘紋變緩，與電泳層整打磨工藝所得面漆的狀態接近，但是均一性更好。

表3 底層加噴清漆工藝所得面漆的外觀數據 Table 3 Appearance data of topcoat obtained by spraying an extra varnish layer at the bottom

2. 3 濕膜加噴清漆工藝

工藝流程為：電泳車身→電泳缺陷打磨→B1 噴涂→B2 內板噴涂→B2 外板噴涂→閃干→清漆內板噴涂→清漆外板噴涂→清漆濕膜補噴→烘干→顆粒打磨拋光→報交。車身正常流動，在正常噴涂完成后再整車手工加噴一遍清漆，烘干后放置4 h 以上，隨即采用2500 號或更細的砂紙打磨車身，再用拋光盤配合拋光蠟拋光。濕膜補噴受清漆流掛極限和針孔極限影響，一般只能補噴約20 μm，表面清漆總厚度達60 ～ 75 μm。補噴時間需嚴格控制在5 min 以內，否則清漆層表干后漆霧無法回溶，會導致外觀變差。濕膜加噴清漆工藝所得面漆的外觀數據見表4。對比常規工藝，該工藝下DOI 增大了2 左右，提升幅度較大，平面和立面的LW 分別降低1.2 和2.1，SW 則分別降低4.8 和6.9。

表4 濕膜加噴清漆工藝所得面漆的外觀數據 Table 4 Appearance data of topcoat obtained by spraying an extra varnish by wet-on-wet method

2. 4 工藝優化

底層打磨以及底層加噴清漆打磨對漆膜透亮感均無明顯改善，但增加清漆厚度能有效提高DOI，提高漆膜的豐滿感，漆膜外觀改善明顯。

對比電泳層整打磨工藝和底層加噴清漆工藝可以發現，在B1 噴涂前對電泳層進行打磨和加噴清漆層再進行打磨時，LW 平面及立面分別上升0.1 和0.3，SW 平面及立面則分別上升1.3 和0.8，整體變化不大。可見在打磨底材的前提下，是否在底層加噴清漆對LW、SW 的改善均不明顯，目視上也無明顯差異。增加清漆層厚度對LW 和SW 有改觀，但改善幅度較底層打磨方案小。

綜合比較3 種方案，電泳層整打磨和底層加噴清漆工藝的差異較小，LW、SW 較其他方案更低，目視漆膜表面反射成像紋路較平緩，但是綜合漆膜透亮感不足，因此底材的平整狀態對漆膜LW 和SW 的影響較大。底層加噴清漆工藝在整車均一性方面較電泳層整打磨工藝更好，是因為清漆層的硬度較電泳層更低，打磨難度更小。濕膜加噴清漆工藝所得漆膜的透亮感提升明顯，狀態表現最優。

為了進一步提升外觀狀態，對3 種方案表面的清漆層進行打磨拋光。從表5 可見，相比磨拋前，3 種工藝表面磨拋后平面DOI 降低約0.3，立面DOI 降低0.2 ～ 0.8，平面LW 降低1 左右，立面LW 降低約2.5，平面SW 降低7.0 ～ 9.0，立面SW 降低6.0 ～ 9.0。綜合來看，表面打磨拋光可有效降低LW 和SW，減輕表面橘紋狀態，鮮映性有所提升，透亮感無明顯變化。

表5 不同工藝清漆層磨拋后漆面的外觀數據 Table 5 Appearance data of coatings sprayed by different processes after polishing

綜上所述，表面清漆層打磨拋光可以在基層漆膜打磨的基礎上進一步降低LW 和SW，改善表面橘紋狀態。表層清漆加厚可改善漆膜鮮映性，目視更加透亮飽滿，但在實際施工中，加厚清漆濕膜受制于現場清漆針孔極限、流掛極限等情況，清漆濕膜增厚極其有限。可以嘗試打磨清漆干膜后加噴清漆層，以提高清漆層的整體厚度，從而改善DOI。結合基層打磨、表層打磨拋光，確定了最終的施工方案為：

電泳車身→電泳缺陷打磨→清漆內板噴涂→清漆外板噴涂→烘干→打磨→B1 噴涂→B2 內板噴涂→B2外板噴涂→閃干→清漆內板噴涂→清漆外板噴涂→烘干→打磨→清漆內板噴涂→清漆外板噴涂→烘干→打磨拋光→交付。

作業方法及施工關鍵點如下：

(1) 車身轉至離線工位，檢查車身電泳漆面狀態，對出現的顆粒、纖維、流痕、電泳渣等缺陷進行打磨。

(2) 用1000 號或者更細的砂紙嚴格按照作業要領作圓或者十字交叉打磨，防止出現打磨痕，打磨漏鐵部位需補噴防銹漆，膠條修補后必須烘干。

(3) 按照2.2 節在底層加噴清漆，然后打磨，再噴涂正常工藝涂層。

(4) 車身烘干后靜置超過4 h，待其降至常溫，使用1500 號或者更細的砂紙將漆面橘紋打磨平整，至磨砂狀態。

(5) 車身進入噴涂線正常擦凈后流轉噴涂，然后靜置流平5 ～ 10 min，進烤爐烘干。

(6) 烘干后靜置4 h 以上，待車身溫度降至常溫后使用2500 號砂紙將漆面橘紋打磨平整，再用拋光盤配合拋光蠟作整車拋光，達到鏡面狀態。

采用優化工藝后的外觀數據見表6，此時已趨近于理想狀態，整車目視均一性好，車身漆膜飽滿透亮，物體倒影成像清晰，邊界幾乎無彎曲狀態，與普通車輛形成了強烈的反差(見圖1)。

表6 優化工藝后面漆的外觀數據 Table 6 Appearance data of topcoat sprayed by the optimized procedure

圖1 噴涂工藝優化前(a)后(b)的漆膜外觀 Figure 1 Photos showing the appearances of coating before (a) and after (b) optimization of the spraying process

3 結語

采用底層加噴清漆打磨，同時外表面加噴一層清漆的方案，所得漆膜狀態極度出眾，漆膜極具透亮感，目視效果極佳。底層打磨以及表層打磨拋光可降低車身橘紋，表層加噴清漆層可提升漆膜透亮感，底層加噴清漆可降低底層打磨難度，提升手工作業下的整車均一性。當然，在施工中可酌情根據現場實際進一步增減工序。