車身涂裝套色工藝的降本增效及發展趨勢

占早華，呂正芳，任孝靜

（奇瑞汽車股份有限公司，安徽 蕪湖 241009）

對于運動型多功能車(SUV)而言，淺色車身與暗色車頂或者暗色車身與淺色車頂的搭配可以營造出時髦的觀感，但相應的涂裝工藝需要增加更多的時間和成本。套色設計為車輛平添更多個性，也可通過比例微調而有更多選擇。但即便是對于現有最基本的套色方案，實現它也需要相當高昂的制造成本。如何對套色車身進行降本增效，是一個廣大汽車同行共同關心的話題。本文從現場實際經驗出發，結合現有套色車身的“噴涂→遮蔽→再噴涂”工藝，將如何降低套色車身制造成本，提高套色車身生產效率的方法、經驗與廣大同行進行探討和分享。

1 套色車身生產工藝

傳統的套色車身生產工藝一般可通過2種方式實現：一種是采取噴漆的方式(即先噴車身再噴頂蓋，或者是先噴頂蓋再噴車身)，另一種是采取貼膜的方式。每種方式均有各自的優點和缺點，各主機廠可結合涂裝車間的現場實際狀況選擇最佳的套色車身生產工藝。

1.1 噴漆

1.1.1 先噴車身

涂裝生產工藝流程為：整車油漆噴涂→烘干→整車修飾→整車檢驗→整車檢驗合格→遮蔽大面→小面打磨擦凈→小面噴涂→烘干→卸遮蔽→小面修飾→小面檢驗→合格或返修(復檢→合格)。

此工藝的優點是車身整體油漆外觀質量穩定、合格率高，缺點是遮蔽材料耗量大、成本高、遮蔽效率低。

1.1.2 先噴頂蓋

涂裝生產工藝流程為：小面噴涂→烘干→小面修飾→小面檢驗→合格或返修(復檢→合格)→小面遮蔽→大面打磨擦凈→大面噴涂→烘干→卸遮蔽→大面修飾→大面檢驗→合格或返修(復檢→合格)。

此工藝的優點是遮蔽材料耗量少、成本低、遮蔽效率高，缺點是小面噴涂時漆霧會散落在車身內外表面，造成油漆外觀質量不穩定，合格率低。

1.2 貼膜

涂裝生產工藝流程為：整車油漆噴涂→烘干→整車修飾→整車檢驗→整車檢驗合格→入離線間→小面打磨擦凈→小面貼膜→小面檢驗→合格或返修(復檢→合格)。

此工藝的優點是車身整體油漆外觀質量穩定，無需再進行遮蔽噴涂，節省了遮蔽材料、油漆材料成本以及涂裝車間動能，缺點是貼膜的效率低、報廢率較高(車身合格率低)。

為確保套色車身油漆外觀符合交車質量標準，行業一般按照先噴車身(大面)再噴頂蓋(小面)的方案執行。涂裝規劃工藝路線時一般可通過2種路徑來實施：一種是兩次通過面漆線，另一種是通過面漆線之后，第二次頂蓋噴涂通過旁通多功能面漆小線來進行。各主機廠可根據套色車身產量大小來選擇適合的工藝路線，見表1。

表1 2種套色車身涂裝規劃工藝路線的對比Table 1 Comparison between two process flows for multi-color car body painting

2 車身型面對遮蔽的影響

受車身型面結構的影響，不同型面的遮蔽方法不一樣，其中對遮蔽影響最大的是后蓋與門框上縱梁的造型結構。

2.1 后蓋的遮蔽

后蓋的造型一般有全包圍和半包圍兩種結構(如圖1所示)，它們的遮蔽方式有所不同。對于全包圍結構，遮蔽材料耗量低、效率高，一般在頂蓋與后蓋間隙處直接分色即可；半包圍結構則需要從后蓋內外兩側、后流水槽區域進行分色遮蔽，遮蔽量較大，因此遮蔽材料用量大、效率低。

圖1 全包圍(a)和半包圍(b)結構的后蓋Figure 1 Fully (a) and partially (b) surrounded trunk lids

2.2 門框上縱梁的遮蔽

門框上縱梁的造型結構一般分為卡槽式和非卡槽式兩種，如圖2所示。卡槽式門框上縱梁結構在做套色時，分色遮蔽相對簡單、快捷，可直接沿著卡槽內部進行分色遮蔽，無需進行四門拆裝；而對于非卡槽式門框上縱梁結構，一般需要拆裝四門后進行分色遮蔽(分色線在B柱門洞下方，呈直線狀態)，也可通過調節式四門工裝來增大開啟角度，在不拆四門的狀態下進行分色遮蔽(分色線在門框上縱梁內側，呈輕微的波浪狀態)。

圖2 卡槽式結構(a)和非卡槽式結構(b)的門框上縱梁Figure 2 Slotted (a) and non-slotted (b) side rails

3 套色車身降本探索

3.1 油漆噴涂降本

因頂蓋區域需進行第二遍油漆噴涂，故第一遍噴涂時若按照正常車身仿形參數噴涂會存在油漆大量浪費。通過實車噴涂驗證，在保證各涂層材料匹配和噴涂質量的前提下，可事先設定一組專門的套色車身機器人噴涂仿形參數，采取降低第一遍噴涂車身時的頂蓋面漆膜厚來降低油漆材料成本。一般頂蓋區域色漆膜厚可降低70% ~ 80%，清漆膜厚可降低60% ~ 70%。第二遍噴涂時關閉車身已遮蔽區域的機器人油漆噴涂流量，使機器人只對非遮蔽的頂蓋區域進行噴涂，以進一步節約油漆噴涂量，從而節省油漆材料成本。

3.2 遮蔽材料降本

套色車身遮蔽材料包括耐高溫遮蔽膜、耐高溫分色膠帶、耐高溫紙膠帶等。其中耐高溫遮蔽膜的單車成本約占總遮蔽材料的80%。傳統遮蔽工藝一般采用卷膜(長度50 m、寬度1 m)方式進行遮蔽，針對車身不同的遮蔽位置尺寸裁剪出不同大小的遮蔽膜進行逐一粘貼，操作工時相對較長。結合實車遮蔽模擬驗證，可對部分位置遮蔽面(如前風擋、天窗、后蓋等)開發專門尺寸的膜切片進行遮蔽，以大幅提高遮蔽效率。

可通過以下2種方案來降低遮蔽膜的使用成本：

(1) 耐高溫遮蔽膜與低溫遮蔽膜混合使用，即非油漆分色面(如前蓋、前風擋、天窗)使用低溫遮蔽膜(需在噴完清漆之后，入烘干爐前進行拆卸)，其余油漆分色面使用耐高溫遮蔽膜。

(2) 耐高溫遮蔽膜重復使用，即車身前蓋、四門側圍、后蓋內側行李箱區域的高溫遮蔽膜卸下之后重復使用，一般可循環使用1 ~ 3次。

4 套色工藝未來的發展趨勢

隨著汽車市場的不斷發展，在汽車油漆顏色方面，消費者也越來越多地要求裝飾性和對比性的顏色，例如套色車頂或產品上的裝飾條，傳統的套色車身遮蔽膜工藝已無法滿足更多的個性化需求。Dürr公司的EcoPaintJet──無過噴噴涂技術是一種創新的系統，可專門用于自動、無過噴的油漆套色噴涂工藝。

借助該技術，機器人、測量系統和噴涂器之間完美協作，確保涂層邊界分明。配備傳感器的測量系統測量選定的表面，并將該數據發送到控制軟件。軟件不斷地準確計算噴涂裝置應如何在表面上移動以及必須噴涂多少油漆。噴涂器裝置的特點在于其工作時不會產生過噴。對于套色噴涂工藝，這項新的創新可省去費時的人工遮蔽工作，同時可節約大量制造成本，既省時，又環保。

4.1 EcoPaintJet的工作原理

EcoPaintJet可以集成到新工廠的涂裝線中，也可以作為附加模塊安裝到現有工廠中。針對汽車行業的套色噴涂工藝，將EcoPaintJet安裝在機器人上，然后將裝飾漆直接涂在選定的表面上。噴涂器裝置在底側配備有一個噴嘴板，該板上有約50個幾乎看不見的孔，其直徑約為0.1 mm。通過這些孔，以30 mm的槍距平行噴涂，可實現非常精確的噴涂，不會出現過噴。

4.2 EcoPaintJet的優勢

(1) 高度精確且涂層邊界分明。

(2) 無需遮蔽車身噴涂。

(3) 雙色噴涂應用中可節省大量的工時。

(4) 可按照客戶的個性化需求進行自動化生產。

5 結語

面對當前嚴峻的市場形勢和艱巨的成本壓力，各汽車主機廠如何進一步降低各類消耗顯得至關重要。每位員工都應當參與，以高度的責任感和提高公司效益為出發點，以增收節支、降低成本、開源節流為著力點，同心協力地增創效益，提高憂患意識、危機意識，樹立長期降本增效的思想，為公司創造更大的經濟效益和社會效益。