新顏色油漆施工工藝開發(fā)應(yīng)用研究
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摘要：對新顏色油漆顏色開發(fā)、工藝策劃、工藝驗(yàn)證、試生產(chǎn)整個(gè)過程進(jìn)行介紹，論證分析了各過程中的問題解決方案。
關(guān)鍵詞：新顏色油漆；顏色開發(fā)；工藝策劃；工藝驗(yàn)證
引言
隨著時(shí)代的發(fā)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(shí)一個(gè)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(shí)現(xiàn)，因此也帶來新顏色的油漆施工工藝的開發(fā)與驗(yàn)證。本文重點(diǎn)論述新油漆在生產(chǎn)現(xiàn)場工藝驗(yàn)證環(huán)節(jié)的相關(guān)課題。
1油漆顏色開發(fā)過程
油漆顏色開發(fā)過程是指：用戶指定顏色后，汽車駕駛室生產(chǎn)廠根據(jù)用戶顏色委派油漆供應(yīng)商進(jìn)行顏色開發(fā)，使生產(chǎn)完畢的駕駛室顏色滿足用戶要求，此階段需重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)問題。
1.1開發(fā)后的新顏色漆膜功能性指標(biāo)應(yīng)符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
避免因油漆性能指標(biāo)不滿足要求，交付用戶后出現(xiàn)面漆質(zhì)量缺陷。若汽車駕駛室生產(chǎn)廠無企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可要求供應(yīng)商開發(fā)油漆后的性能指標(biāo)不低于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。
1.2油漆顏色開發(fā)時(shí)要充分考慮現(xiàn)場施工工藝
油漆供應(yīng)商應(yīng)首先進(jìn)行現(xiàn)場施工過程參數(shù)調(diào)查與收集，按照現(xiàn)場施工參數(shù)進(jìn)行開發(fā)。若油漆供應(yīng)商僅針對實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行顏色開發(fā)，極易造成現(xiàn)場無法施工或難以達(dá)到期望的漆膜質(zhì)量要求。
1.3新油漆的施工窗口應(yīng)盡可能寬廣
考慮到產(chǎn)品件的施工工藝略有差別（同時(shí)適應(yīng)機(jī)器人及人工噴涂），膜厚、過程參數(shù)會(huì)有一定的波動(dòng)，就要求在膜厚、過程參數(shù)波動(dòng)范圍內(nèi)不管是人工噴涂還是機(jī)器人噴涂的色差均滿足客戶指定顏色要求。
1.4點(diǎn)修修補(bǔ)工藝的適應(yīng)性
確保不同施工工藝下，漆膜質(zhì)量具有一致性，使修補(bǔ)噴涂后的產(chǎn)品件無色差，必須確保點(diǎn)修噴涂位置與周邊目視無色差。
1.5優(yōu)良的施工遮蓋力
遮蓋力是影響現(xiàn)場施工的主要因素之一，優(yōu)良的遮蓋力是保證生產(chǎn)節(jié)拍、漆膜色彩質(zhì)量的主要參數(shù)之一。
2工藝開發(fā)過程
工藝開發(fā)過程是指顏色開發(fā)完畢后，油漆使用單位根據(jù)自身涂裝設(shè)備和油漆材料開發(fā)出適合自身的施工工藝，使其按照此工藝施工時(shí)，生產(chǎn)成本低、效率高、漆膜表面質(zhì)量優(yōu)良。以下僅針對色差控制與橘皮長短波控制進(jìn)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(dá)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(biāo)準(zhǔn)色板目視無色差，需要在現(xiàn)場對樣板進(jìn)行梯度膜厚噴涂，對不同膜厚位置進(jìn)行色差數(shù)據(jù)檢測（見表1），找出該油漆單層膜厚施工范圍，指導(dǎo)現(xiàn)場生產(chǎn)。以上試驗(yàn)結(jié)論是根據(jù)黏度、溫度、風(fēng)速、噴涂流量、噴涂壓力、“濕碰濕”時(shí)間間隔等參數(shù)不變的前提下進(jìn)行的總結(jié)，人工噴涂最佳膜厚在42~62μm，機(jī)器人噴涂最佳膜厚在35~54μm。
2.2最優(yōu)橘皮長短波數(shù)據(jù)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(yàn)證前需確定變量及定量，變量為生產(chǎn)過程中變化明顯或可能影響橘皮效果的參數(shù)，定量為驗(yàn)證過程中不變的或變化范圍小的參數(shù)。變量如黏度、油漆流量、“濕碰濕”時(shí)間間隔等；定量如風(fēng)速、溫度、噴涂壓力、流平時(shí)間等。此階段需逐一對變量進(jìn)行驗(yàn)證確定（運(yùn)用控制單一變量的方式），對比分析出最優(yōu)變量控制范圍，指導(dǎo)新油漆的生產(chǎn)線施工生產(chǎn)。
2.2.1流量對橘皮長短波數(shù)據(jù)影響在控制其余變量及定量在常態(tài)數(shù)值的條件下，通過改變機(jī)器人流量來測定各個(gè)流量下的長、短波及DOI數(shù)值（見表2），進(jìn)而探測出最佳流量值。通過以上數(shù)據(jù)總結(jié)，當(dāng)流量控制在300~400mL/min時(shí)，橘皮效果較好，鮮映性指標(biāo)受流量影響較小。
2.2.2“濕碰濕”時(shí)間間隔對橘皮數(shù)據(jù)影響在控制其余變量及定量在常態(tài)數(shù)值的條件下，通過選擇不同的“濕碰濕”時(shí)間間隔來測定各個(gè)間隔下下的長、短波及DOI數(shù)值（見表3），進(jìn)而探測出最佳“濕碰濕”時(shí)間間隔。通過以上數(shù)據(jù)總結(jié)，當(dāng)“濕碰濕”時(shí)間間隔控制在2~3min時(shí)，橘皮外觀、長短波參數(shù)效果較好?！皾衽鰸瘛遍g隔時(shí)間過長時(shí)會(huì)影響鮮映性指標(biāo)，時(shí)間過長或過短都會(huì)使長、短波數(shù)據(jù)變大。
2.2.3黏度對橘皮數(shù)據(jù)影響在控制其余變量及定量在常態(tài)數(shù)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(shù)值（見表4），進(jìn)而探測出最佳黏度。通過以上數(shù)據(jù)總結(jié)，當(dāng)黏度在15.0~15.5s之間時(shí)，橘皮長短波參數(shù)及外觀效果較好，鮮映性指標(biāo)受黏度影響較小。綜合以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們確定了此新顏色油漆的施工參數(shù)：流量300~400mL/min，“濕碰濕”時(shí)間間隔2~3min，油漆黏度15.0~15.5s。
3工藝驗(yàn)證過程
工藝驗(yàn)證過程是指按照先前開發(fā)的工藝方案進(jìn)行現(xiàn)場工藝驗(yàn)證，通過駕駛室面漆數(shù)據(jù)驗(yàn)證先前策劃的工藝方案是否合理，發(fā)現(xiàn)問題解決問題。此階段若出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，需及時(shí)調(diào)整，避免試生產(chǎn)、生產(chǎn)階段造成駕駛室批量質(zhì)量問題。
3.1驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的油漆性能是否符合復(fù)合涂層
檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)由于油漆開發(fā)時(shí)是以實(shí)驗(yàn)室噴板為依據(jù)進(jìn)行的，性能數(shù)據(jù)可能與現(xiàn)場噴涂整車時(shí)存在一定差異，所以此階段需要通過噴涂整車來驗(yàn)證用戶關(guān)注質(zhì)量缺陷（如附著力、硬度等）。各個(gè)位置面漆參數(shù)均應(yīng)滿足要求，如發(fā)現(xiàn)有局部缺陷，需進(jìn)行分析研究，通過平衡調(diào)整使缺陷部位、其他部位均達(dá)標(biāo)。
3.2驗(yàn)證先前策劃工藝方案可行性
在不停線的前提下進(jìn)行產(chǎn)品件噴涂，通過各工位噴涂操作，評價(jià)先前工藝方案的可行性。此階段重點(diǎn)關(guān)注是否符合生產(chǎn)節(jié)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(diào)整進(jìn)行彌補(bǔ)、消除。
3.3驗(yàn)證工藝策劃過程中的參數(shù)設(shè)定范圍是否合理
將各工位工藝、設(shè)備參數(shù)調(diào)整至前期策劃范圍內(nèi)，通過測量面漆數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比（見表5），判定過程控制參數(shù)的有效性。
4試生產(chǎn)過程
試生產(chǎn)過程是對前期過程進(jìn)行總體評價(jià)驗(yàn)證，并為批量生產(chǎn)做準(zhǔn)備。此階段需根據(jù)試生產(chǎn)產(chǎn)品對整體質(zhì)量狀態(tài)進(jìn)行總結(jié)分析，尋找出各質(zhì)量控制平衡點(diǎn)，確定生產(chǎn)過程控制方法及方式。試生產(chǎn)需選取5~10個(gè)產(chǎn)品件進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，一般分為2~5個(gè)批次。
4.1關(guān)注生產(chǎn)過程的可靠性
通過連續(xù)生產(chǎn)的方式，確定生產(chǎn)過程的可靠性，如連續(xù)生產(chǎn)時(shí)人工噴涂節(jié)拍、噴涂時(shí)間的確認(rèn)。需將人工噴涂流量、黏度調(diào)整至策劃范圍內(nèi)；機(jī)器人噴涂時(shí)需將流量、軌跡、移動(dòng)速度、成型空氣等參數(shù)編輯到機(jī)器人系統(tǒng)中。進(jìn)行連續(xù)噴涂驗(yàn)證，當(dāng)各設(shè)置參數(shù)均滿足連續(xù)生產(chǎn)要求時(shí)驗(yàn)證合格。
4.2關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性
此階段需對批量生產(chǎn)的產(chǎn)品件的面漆質(zhì)量進(jìn)行全方位檢測總結(jié)。需將先前期望標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品件質(zhì)量進(jìn)行對比分析，通過同一質(zhì)量參數(shù)折線圖或者方差進(jìn)行穩(wěn)定性判定。各部位質(zhì)量狀態(tài)的穩(wěn)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(chǎn)。
4.3關(guān)注單車材料消耗指標(biāo)
需對批量生產(chǎn)過程中使用的油漆輔料進(jìn)行定量計(jì)算，一般以單位面積或同車型單車耗量評價(jià)，新開發(fā)的油漆用量不應(yīng)超過批量生產(chǎn)時(shí)油漆單位面積或同車型單車耗量的最大值，這同時(shí)也是成本控制的關(guān)鍵點(diǎn)。
5結(jié)語
本文結(jié)合實(shí)際案例，對新顏色油漆施工工藝開發(fā)過程進(jìn)行解析，并針對在開發(fā)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行具體論證。施工工藝的開發(fā)屬于先前過程開發(fā)，其過程開發(fā)必須規(guī)避相關(guān)質(zhì)量隱患，如開發(fā)過程不完整，極易造成產(chǎn)品量產(chǎn)過程中質(zhì)量問題，當(dāng)量產(chǎn)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)不僅會(huì)影響產(chǎn)品整體質(zhì)量還會(huì)影響交付速度。
參考文獻(xiàn)：
[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(tuán)濟(jì)南卡車股份有限公司