波長值對車身面漆的影響分析與改進

楊大芝，遲玉華

波長值對車身面漆的影響分析與改進

楊大芝，遲玉華*

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽合肥 230601）

車身外觀品質是整車重要的指標參數，發生問題最易被用戶詬病，文章基于X車型車身面漆出現的桔皮問題，經測量問題車型面漆參數，發現長波值過長是導致桔皮的原因。根據生產工藝流程，分析可能影響波長值的多項因素并進行驗證，發現左右后翼板材粗糙度大、中涂自動站噴漆室濕度低和外噴機器人搭接率不足三項造成了X車型面漆長波值長，而出現桔皮問題。針對三項要因，通過調整涂裝過程的參數而解決問題，文章總結了問題產生、分析和驗證的過程，對同類問題的解決具有很好的借鑒意義。

桔皮問題；車身面漆；波長值；漆膜厚度

車身車涂裝外觀品質可為用戶帶來“一眼驚艷”，提升整車品質，同時車身外觀也最易被用戶詬病，質量問題易被發現，影響用戶的主觀評價及車輛口碑。乘用車涂裝外觀品質由桔皮、光澤、色差等組成，桔皮由長波和短波組成，是眾多參數中最難控制的項目，也是外觀驚艷度的首要評價參數。桔皮的本質是涂料在被涂物表面流平不完全，固化后的漆膜表面形成波紋。涂料涂覆于被涂物表面后，會經過在底材上的展布流動、涂料本身由不平整表面向平整表面的流動，以及在垂直方向的貝納德對流三種過程[1]。所有影響涂料流平過程的因素都與桔皮的形成有關，文章基于桔皮問題的解決辦法進行歸納總結。

1 車身漆面桔皮問題

在新車型X驗證過程中，質量評審發現車身漆面存在桔皮現象。車身漆面出現桔皮問題，說明涂裝各個涂層涂膜結構出現問題，其漆膜結構主要指的是外觀特性中的長波和短波[2]，桔皮原理如圖1所示。因此，測量了公司生產的新車型X、量產車型及競品車型漆膜參數，如表1所示。漆膜厚、短波、光澤均在標準范圍內，且與公司同類型車型、行業內優秀企業產品差異不大，長波參數為8.4，無論是對比本企業車型，還是與競品車對比差距都很明顯。

圖1 桔皮原理圖

表1 漆膜參數測量數據

注：DOI：影像清晰度（Distinctness Of Image）。

2 問題原因分析

對X車型車身各個檢測點長波進行檢測，依據各零部件外觀面積大小設定檢測點數量，檢測記錄如表2所示，X車身面漆長波的平均值為8.4，其中左右后翼長波偏高，平均值為13.7，其他部位長波均≤8，且目視左右后翼桔皮明顯。故找到X車型桔皮問題癥結為左右后翼長波值偏高。

表2 外觀檢測記錄表

3 試驗驗證

X車型車身涂裝工藝流程如圖2所示，依次分析各工序是否產生影響，通過分析可以得出，電泳、中涂和面漆是容易造成后翼長波值偏高的工序。結合生產實踐，左右后翼板材粗糙度大、左右后翼板打磨砂紙過醋、中涂爐溫溫升速率大、中涂涂料流平性差、中涂自動噴漆室濕度低、外噴機器人搭接率不足[3]等因素均會影響長波值，需要驗證分析。

通過對X車型車身涂裝工藝流程分析，輸出電泳、中涂和面漆三大因素可以造成后翼長波值偏高，其中，涂膠工序無影響，流平工序僅與流平時間相關，該工序時間為生產線設定固定值無法調整。經過分析，最終得以驗證[3]。

針對左右后翼板材粗糙度大問題，跟蹤30臺X車型白車身左右后翼粗糙度（Ra）對應的面漆長波值，如表3所示，制作散點圖（見圖3）測算其相關性。通過30組不同板材粗糙度對應的左右后翼面漆長波制作散點圖。建立假設：原假設（H0）：總體相關系數=0；備選假設（H1）：總體相關系數≠0。面漆長波值和白車身Ra的= 0.000＜0.05，相關系數=0.85，因0.83≤|0.85|＜1，強相關，故左右后翼板材粗糙度降低后，對應的面漆長波值顯著降低。

注：CC：清漆（Clear Coar）。

表3 改變粗糙度長波值記錄表

圖3 長波值與白車身Ra散點圖

針對左右后翼打磨砂紙過粗問題，驗證左右后翼不同目數的打磨砂紙對面漆長波值的影響程度。更換打磨砂紙目數，由較粗的120#變更為較細的240#后，左右后翼面漆長波值無明顯變化，因此，判定為非要因。針對中涂爐溫升溫速率大的問題，通過調整中涂烘房升溫速率，優化中涂烘房設置，即中涂車身溫度從26.2 ℃升溫到126.2 ℃，用時7.2 min，升溫速率為13.89 ℃/min。中涂升溫速率大小對左右后翼長波值影響不大[4]。

針對中涂涂料流平性差的問題，通過調整中涂噴漆室濕度高低，記錄左右后翼面漆長波值，如表4所示，調查30組中涂濕度對應的左右后翼長波值，制作散點圖（見圖4）。建立假設：原假設（H0）：總體相關系數=0；備選假設（H1）：總體相關系數≠0，散布圖分析的=0.000＜0.05，拒絕原假設。相關系數=-0.846，|-0.846|＞0.83，中涂噴漆室濕度與左右后翼面漆長波值強相關。

表4 改變濕度長波值記錄表

圖4 長波值與濕度的散點圖

針對外噴機器人搭接率不足進行確認，采用不同機器人的搭接率，各噴涂3臺X車身，測試對左右后翼面漆長波值的影響，測試值如表5所示。結果顯示，搭接率提升，左右后翼長波值改善明顯，搭接率達80%時，長波值下降明顯[5]。

表5 不同機器人搭接率測試長波值記錄表

通過以上分析，左右后翼板材粗糙度大、中涂自動站噴漆室濕度低、外噴機器人搭接率不足造成了X車型面漆長波值長，出現桔皮問題。左右后翼板材粗糙度大，需要降低左右后翼板材粗糙度，根據驗證結果，板材粗糙度需要在0.6 μm至1.2 μm范圍內；針對中涂自動站噴漆室濕度低的問題，需將中涂自動站噴漆室濕度提升至60%以上；針對外噴機器人搭接率不足問題，提高左右后翼外噴機器人仿形搭接率，后翼噴涂搭接率提升至80%，優化左右后翼仿形及工藝參數[6]。

經左右后翼板材粗糙度降低、提升中涂自動站噴漆室濕度、提高左右后翼外噴機器人仿形搭接率后，再次X車身長波平均值為6.5，全部部位長波值均＜7，其中左右后翼長波平均值為5.6；又連續抽查20臺X車型左右后翼長波值，平均值為5.6，每臺車左右后翼長波值均為＜7，整車全部部位面漆長波值均為＜7，桔皮問題消除。

4 結論

根據本次問題解決結果，首先基于桔皮原理分析出波長值會影響桔皮，又測量了問題車型及正常車型，最終找到了問題的根本原因：漆膜長波值過高，基于問題癥結層層申報，最終剝離出三個主要原因，并一一制定對接，問題得以解決。基于公司X車型波長值問題的原因查找，最終將企業的車身長波值控制在7以下，戰略意義重大，使整車面漆長波值達到行業優秀水平。整車車身面漆目視飽滿圓滑，波紋目視平滑如鏡，盡顯高級質感，為用戶帶來極致的視覺體驗，最終提升了產品競爭力及顧客滿意度。

[1] 紀定森.探究汽車噴漆中漆膜缺陷處理技術[J].內燃機與配件,2020(3):54-55.

[2] 燕寒,劉飛.汽車車身漆面缺陷的識別與處理[J].汽車維護與修理,2020(14):63-65.

[3] 王慶,彭鈺超.汽車噴漆中漆膜缺陷與處理對策[J].技術與市場,2019,26(5):167.

[4] 劉俊杰,薛禮.汽車前蓋烘烤變形問題分析及解決方案[J].汽車實用技術,2021,46(1):121-123.

[5] 劉瑞軍,翟大慶.車輛自動噴漆機器人及可視化設計[J].內燃機與配件,2020,40(17):210-211.

[6] 杜彪,翟大慶.車輛配件自動噴漆系統的技術指標分析[J].內燃機與配件,2020,40(17):91-92.

Analysis and Improvement of Influence for Wavelength Value on Body Finish Paint

YANG Dazhi, CHI Yuhua*

( Anhui Jianghuai Automobile Group Company Limited, Hefei 230601, China )

The appearance quality of the body is an important index parameter of the vehicle,and the problems are the most easily criticized by users.Based on the orange peel problem of the body finish paint of X model, this paper finds the the excessive long wave value is the cause of the orange peel after measuring the finish paint parameters of the model in question.Based on the production process, multiple factors affecting that may affect the wavelength value are analyzed and verified. It is found that the roughness of the left and right rear wing plates, the low humidity of the spray booth of the automatic station in the middle and the insufficient bonding rate of the external spraying robot cause the long wave value of the top paint for the X model and the orange peel problem.According to the three main reasons, the problem is solved by adjusting the parameters of the painting process,and the paper summarizes the process of problem generation, analysis and verification, which has a good reference for the solution of similar problems.

Orange peel problem;Body finish paint; Wavelength value;Paint film thickness

U445.58+5

A

1671-7988(2023)21-102-04

10.16638/j.cnki.1671-7988.2023.021.021

楊大芝（1982－），女，碩士，工程師，研究方向為整車工藝設計及項目管理，E-mail:yangdz.gigs@jac.com。

遲玉華（1983－），男，碩士，高級工程師，研究方向為車身總布置設計，E-mail:cyh@jac.com。