新顏色油漆施工工藝開發應用研究
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摘要：對新顏色油漆顏色開發、工藝策劃、工藝驗證、試生產整個過程進行介紹，論證分析了各過程中的問題解決方案。
關鍵詞：新顏色油漆；顏色開發；工藝策劃；工藝驗證
引言
隨著時代的發展，汽車的品牌日益增多，汽車的顏色也日益豐富。絢麗的色彩賦予了汽車極佳的視覺美感，成為人們購車時一個重要的因素，但形成多彩漆膜還要靠“三分材料、七分工”才能實現，因此也帶來新顏色的油漆施工工藝的開發與驗證。本文重點論述新油漆在生產現場工藝驗證環節的相關課題。
1油漆顏色開發過程
油漆顏色開發過程是指：用戶指定顏色后，汽車駕駛室生產廠根據用戶顏色委派油漆供應商進行顏色開發，使生產完畢的駕駛室顏色滿足用戶要求，此階段需重點考慮以下幾個問題。
1.1開發后的新顏色漆膜功能性指標應符合企業標準
避免因油漆性能指標不滿足要求，交付用戶后出現面漆質量缺陷。若汽車駕駛室生產廠無企業標準，可要求供應商開發油漆后的性能指標不低于現有標準。
1.2油漆顏色開發時要充分考慮現場施工工藝
油漆供應商應首先進行現場施工過程參數調查與收集，按照現場施工參數進行開發。若油漆供應商僅針對實驗室條件下進行顏色開發，極易造成現場無法施工或難以達到期望的漆膜質量要求。
1.3新油漆的施工窗口應盡可能寬廣
考慮到產品件的施工工藝略有差別（同時適應機器人及人工噴涂），膜厚、過程參數會有一定的波動，就要求在膜厚、過程參數波動范圍內不管是人工噴涂還是機器人噴涂的色差均滿足客戶指定顏色要求。
1.4點修修補工藝的適應性
確保不同施工工藝下，漆膜質量具有一致性，使修補噴涂后的產品件無色差，必須確保點修噴涂位置與周邊目視無色差。
1.5優良的施工遮蓋力
遮蓋力是影響現場施工的主要因素之一，優良的遮蓋力是保證生產節拍、漆膜色彩質量的主要參數之一。
2工藝開發過程
工藝開發過程是指顏色開發完畢后，油漆使用單位根據自身涂裝設備和油漆材料開發出適合自身的施工工藝，使其按照此工藝施工時，生產成本低、效率高、漆膜表面質量優良。以下僅針對色差控制與橘皮長短波控制進行論述。
2.1最佳噴涂膜厚的確定
由于此新顏色為客戶指定顏色，而且由于此顏色特殊的配方原因，此顏色遮蓋力高達85μm，而我們通常使用油漆的遮蓋力僅為20~30μm。為保證駕駛室與客戶提供的標準色板目視無色差，需要在現場對樣板進行梯度膜厚噴涂，對不同膜厚位置進行色差數據檢測（見表1），找出該油漆單層膜厚施工范圍，指導現場生產。以上試驗結論是根據黏度、溫度、風速、噴涂流量、噴涂壓力、“濕碰濕”時間間隔等參數不變的前提下進行的總結，人工噴涂最佳膜厚在42~62μm，機器人噴涂最佳膜厚在35~54μm。
2.2最優橘皮長短波數據確定
長波橘皮受油漆本身施工性影響較大，短波受涂裝底材粗糙度影響較大。此階段在噴涂驗證前需確定變量及定量，變量為生產過程中變化明顯或可能影響橘皮效果的參數，定量為驗證過程中不變的或變化范圍小的參數。變量如黏度、油漆流量、“濕碰濕”時間間隔等；定量如風速、溫度、噴涂壓力、流平時間等。此階段需逐一對變量進行驗證確定（運用控制單一變量的方式），對比分析出最優變量控制范圍，指導新油漆的生產線施工生產。
2.2.1流量對橘皮長短波數據影響在控制其余變量及定量在常態數值的條件下，通過改變機器人流量來測定各個流量下的長、短波及DOI數值（見表2），進而探測出最佳流量值。通過以上數據總結，當流量控制在300~400mL/min時，橘皮效果較好，鮮映性指標受流量影響較小。
2.2.2“濕碰濕”時間間隔對橘皮數據影響在控制其余變量及定量在常態數值的條件下，通過選擇不同的“濕碰濕”時間間隔來測定各個間隔下下的長、短波及DOI數值（見表3），進而探測出最佳“濕碰濕”時間間隔。通過以上數據總結，當“濕碰濕”時間間隔控制在2~3min時，橘皮外觀、長短波參數效果較好。“濕碰濕”間隔時間過長時會影響鮮映性指標，時間過長或過短都會使長、短波數據變大。
2.2.3黏度對橘皮數據影響在控制其余變量及定量在常態數值的條件下，通過選擇不同的黏度測定各黏度下的長、短波及DOI數值（見表4），進而探測出最佳黏度。通過以上數據總結，當黏度在15.0~15.5s之間時，橘皮長短波參數及外觀效果較好，鮮映性指標受黏度影響較小。綜合以上試驗數據，我們確定了此新顏色油漆的施工參數：流量300~400mL/min，“濕碰濕”時間間隔2~3min，油漆黏度15.0~15.5s。
3工藝驗證過程
工藝驗證過程是指按照先前開發的工藝方案進行現場工藝驗證，通過駕駛室面漆數據驗證先前策劃的工藝方案是否合理，發現問題解決問題。此階段若出現質量缺陷，需及時調整，避免試生產、生產階段造成駕駛室批量質量問題。
3.1驗證實驗室開發的油漆性能是否符合復合涂層
檢驗標準由于油漆開發時是以實驗室噴板為依據進行的，性能數據可能與現場噴涂整車時存在一定差異，所以此階段需要通過噴涂整車來驗證用戶關注質量缺陷（如附著力、硬度等）。各個位置面漆參數均應滿足要求，如發現有局部缺陷，需進行分析研究，通過平衡調整使缺陷部位、其他部位均達標。
3.2驗證先前策劃工藝方案可行性
在不停線的前提下進行產品件噴涂，通過各工位噴涂操作，評價先前工藝方案的可行性。此階段重點關注是否符合生產節拍、線平衡是否合理，如存在不合理過程，可通過工步、工序間調整進行彌補、消除。
3.3驗證工藝策劃過程中的參數設定范圍是否合理
將各工位工藝、設備參數調整至前期策劃范圍內，通過測量面漆數據進行分析對比（見表5），判定過程控制參數的有效性。
4試生產過程
試生產過程是對前期過程進行總體評價驗證，并為批量生產做準備。此階段需根據試生產產品對整體質量狀態進行總結分析，尋找出各質量控制平衡點，確定生產過程控制方法及方式。試生產需選取5~10個產品件進行連續生產，一般分為2~5個批次。
4.1關注生產過程的可靠性
通過連續生產的方式，確定生產過程的可靠性，如連續生產時人工噴涂節拍、噴涂時間的確認。需將人工噴涂流量、黏度調整至策劃范圍內；機器人噴涂時需將流量、軌跡、移動速度、成型空氣等參數編輯到機器人系統中。進行連續噴涂驗證，當各設置參數均滿足連續生產要求時驗證合格。
4.2關注產品質量的穩定性
此階段需對批量生產的產品件的面漆質量進行全方位檢測總結。需將先前期望標準與產品件質量進行對比分析，通過同一質量參數折線圖或者方差進行穩定性判定。各部位質量狀態的穩定性在一定程度上反映此油漆的施工范圍較寬，適合批量生產。
4.3關注單車材料消耗指標
需對批量生產過程中使用的油漆輔料進行定量計算，一般以單位面積或同車型單車耗量評價，新開發的油漆用量不應超過批量生產時油漆單位面積或同車型單車耗量的最大值，這同時也是成本控制的關鍵點。
5結語
本文結合實際案例，對新顏色油漆施工工藝開發過程進行解析，并針對在開發過程中出現的問題進行具體論證。施工工藝的開發屬于先前過程開發，其過程開發必須規避相關質量隱患，如開發過程不完整，極易造成產品量產過程中質量問題，當量產發現問題時不僅會影響產品整體質量還會影響交付速度。
參考文獻：
[1]郭宏偉，劉美靈.汽車涂裝[M].北京：人民交通出版社，2013：11.
作者：劉驍 張思明 畢曉妹 黃建 單位：中國重汽集團濟南卡車股份有限公司