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汽車車身涂裝過程中灰塵的防治方法

時間:2018-11-20 來源:展成潔凈科技

  

?慧聰表面處理網訊:轎車車身表面通常都是鮮艷奪目,光彩照人的。一般要求光澤大于90,最好的可達95左右,幾乎接近鏡面的效果,如此光亮的表面,往何弊病都會顯得一清二楚,尤其是灰粒,十分顯眼。灰粒是無處不在,無孔不入的。車身涂裝過程中的打磨工作又會不斷產生灰粒,因此灰粒是高質量涂裝過程中的最大敵人,而且是一個最難防御的敵人。各大汽車廠為了防止涂裝過程中的灰粒,幾乎使盡了渾身解數,想盡了各種辦法,以便使灰粒的危害降到最低,達到提高表面質量,降低返工率,節省成本的目的。

????本文將就涂裝過程中灰粒的危害、灰粒的監測、分析方法、灰粒的分類及來源,以及規劃和生產過程中對灰粒的防治談一點看法。

????一、灰粒的危害

????在轎車車身的油漆表面,有幾粒突出的灰粒,將給表面質量帶來十分不良的影響,會給客戶留下不好的第一印象。如果灰粒在油漆的最表層,并且粒徑不大,尚可通過打磨、拋光的辦法進行處理后報交,否則只能返工。國外汽車廠規定的返工率為25%,包括整車返工和局部返工。出口車的返工率在50%左右,每返工一輛車要多消耗8公斤左右的油漆,并且浪費節拍和能源,人力、物力上的浪費十分可觀。通常返工一輛車,需浪費涂裝材料600元,加上人工、能源等總計在1000元以上。一些和整車配套的零部件廠,其返工率更高。某保險杠廠由于灰粒過多,,一次報交合格率不到10%,打磨、拋光后也不到40%;給配套供貨帶來了巨大困難,經濟上的損失也很大。

????為了控制整車質量,大的汽車廠都有整車質量評分一個工序,在德國叫audit檢查。一般油漆audit質量標準為70-80分,而一個灰粒就扣10分。打磨印、拋光影也要扣分。

????電泳、中涂表面的灰粒是靠打磨去除的,灰粒少打磨工作自然少,造成打磨印的機會也就大大減少。面漆表面的灰粒是用.2000-3000號的砂紙打磨后再做拋光處理的。如果灰粒少了,所消耗的砂紙、拋光膏、羊毛球等也就少了,人力、物力上都可以節約。而且造成拋光印引起整車質量評分時的扣分機會也會下降。

????二、灰粒的監測

????為了掌握灰粒對涂層的影響程度,大型汽車廠設有專職人員對灰粒進行監測,包括對車身表面灰粒的目測計數和對灰粒的取樣分析。有的廠甚至有2-3人專門從事這項工作,可見其重視程度。

????車身表面灰粒的目測計數是按電泳、中涂、面漆后的車身,,每天每種取五輛車,分別進行計數,以了解其規律。有的工廠還對車身內腔的灰粒也進行計數。一般的講,電泳后車身表面的灰粒可能有30-50粒;中涂后8-20粒;面漆后4-8粒左右。筆者在德國大眾mosel工廠的面漆線上統計過:面漆灰粒情況為2-8粒。該工廠要求:面漆表面的灰粒在4粒左右,要做到這點是非常不容易的。

????除了計數外,還必須對灰粒進行取樣分析,一般是電泳和中涂每天取五輛車,每輛車取三粒灰粒進行分析,面漆則采取隨機取樣的方法進行分析。對灰粒的有關數據和圖表,每天統計、報告有關部門,并張貼在灰粒控制板上,以便全體員工及時了解灰粒的動態。每周和每月也分別有匯總分析報告。在每周一次的質量會議上分析缺陷的原因、灰粒的來源和匯報訪治措施。

????在新建的油漆車間或更換新型號的過濾材料之后,可以使用灰粒計數器分別對車間內和噴漆室內的空氣進行檢測,以了解不同粒徑的灰粒存在的數量,從而得知空氣凈化的效果。

????三、灰粒的取樣

????要對灰粒進行分析研究,首先必需取樣,灰粒很小,取樣不易。通常可選用外科解剖手術刀,切開灰粒,使其處于暴露狀態,以便于識別。

????切割的方法是:在涂層的表面斜切一個切口,再逐漸切去幾片薄片,以暴露灰粒的中心部位,然后直接在被涂物表面對切開的灰粒進行分析。

????另一個方法是:叢切口切下10pm厚薄的薄片,將薄片移至滑片上,帶到實驗室的顯微鏡下對它們進行分析。

????第三個方法是:水平切開,.使灰粒內含物暴露。可以直接在被涂物上進行分析,也可將切割下的膜移到滑片上,帶回實驗室用高倍放大鏡分析其背面狀態。

????四、灰粒的分析方法

????對切開的灰粒最簡單的分析方法是用30-40倍帶照明的放大鏡直接觀察,可以對其結構有一個粗略的認識,但難以對灰粒進往詳細的分析研究。

????比較好的方法是:

????采用高倍光學立體顯微鏡進行觀察,該儀器可以采用不同的光源照明,用同軸反射光照明比普通的散射光照明可以更容易地區分和識別灰粒的內部結構和組成。這種方法直觀、清晰。

????電子掃描顯微鏡可以將微觀結構放大到20萬倍左右,自然可以觀察到灰粒更細微的結構。這種方法除研究單位進行深入研究外,通常在工廠一般不可能也不需要這么做。

????在不切開油漆涂層的情況下,我們也有方法對其內部結構進行某些分析。如采用x光微量光譜分析、顯微拉曼(raman)光譜分析等。在拉曼顯微鏡下,將激光光斑聚焦在油漆灰粒上,從表面分層逐步向下分析,測量深度可定為100pm左右。當油漆部位的縱向光譜明顯不同,并沒有任何c.h振動信號時,可以斷定該顆粒位無機成分,如鐵銹、焊渣等物。

????當不同深度的拉曼光譜均有有c.h振動信號存在時,表明該灰粒為有機物,如油漆是pvc粒子等。

????美國生產一種專供汽車廣進行灰粒分祈的儀器稱為microview,放大倍數為72倍,并配有計算機處理系統,可以方便直觀地每天對現場采樣的灰粒進行分析、拍照,統計出結果,并打印出各種統計圖表,使用十分方便,只是價格較肖為昂貴;大約需要七萬美元一臺。

????五、灰粒的分類及來源

????在高倍顯微鏡下,可以將灰粒的形態、材質分析得很清楚,從而可以進一步分析追溯灰粒的來源,影響涂層的灰粒大致可分為如下幾類:

????1、大氣中的灰塵:以塵土為主,,也包括各種各樣的質雜。與發達國家相比,我國的地面植被、森林覆蓋較少,因此空氣中的粉塵、懸浮粒子較多。

????2、金屬屑:主要來自拼裝車間的車身打磨產生的鐵屑、鋅粉等。此外還有油漆車間機械磨損產生的鐵屑、黃銅類異物等,如鉸鏈、輸送機、雪橇的磨損等。

????3.鐵銹:冷軋鋼板表面可能有微銹,或者在預處理過程中由于停線或槽液參數波動、噴淋欠佳等原因產生微量絲狀銹跡或點狀銹跡。

????4.焊渣珠:拼裝車間電焊時可造成大量的焊渣珠,有些粘在車身上,預處理過程中無法去除。

????5.殘留的pvc密封膠::機械手或人工噴涂pvc密封膠時會產生飛濺,擦除不干凈會殘留在車身表面。

????6.多色漆粒:噴漆過程中經常不斷更換顏色,漆霧會飛揚,粘在設備和過濾網上,干燥后會飄落到涂層表面。這種漆粒具有多種顏色交錯分層結構。

????7.過噴附聚物:過噴附聚物可以從噴涂設備,如噴槍頭子、噴杯上或者衣服上滴到油漆濕膜上。如果噴漆室空氣產生渦流也會將油漆在空氣中聚合后再飄落到濕膜上。色漆的過噴附聚物往往形成球狀結構。

????8、打磨灰粒:電泳、中涂打磨時會產生不少灰粒,包括油漆粒子和砂紙的砂粒等雜物。

????9、纖維:纖維來自工作服、手套和空氣過濾料材。棉織物散發出的纖維比人造織物明顯地多。在顯微鏡下,棉織纖維的結構是平坦的帶狀,有時部分扭曲。人造纖維的橫截面各不相同,但纖維的生長方向結構相同。人造纖維破損時也會散發出大量的纖維,污染空氣。

????在電泳涂層的表面,差不多87%的題拉是由電焊渣球和金屬屑組成的。其次是pvc污染。纖維是中涂、面漆表面最大的污染源。在底色漆表面,這種污染幾乎占到58%左右。其次是打磨灰粒和多色漆粒。在清漆表面,纖維、多色漆粒和過噴附聚物是主要的污染物。

????六、灰粒的防治

????1.規劃過程中的防治:

????要將涂層灰粒降到最低,首先必須從油漆車間規劃時就給予高度重視,否則結果不堪設想。為了防止灰塵污染,規劃時需要充分考慮各個方面的問題。主要有以下幾個方面:

????(l)整個車間的廠房應該全封閉,盡可能少留窗和門。有窗的話應該是雙層不可開啟的窗;門也是雙層門,經常進出人員的門應為自動風淋門。風淋通道要有足夠長度、并有曲折高低變化.而且整個車間的空氣應保持正壓,以防外界灰塵吸入。送入車間的空氣也應經過至少二道過濾。

????(2),整個車間應劃分為若干區,有一般的清潔區、高度清潔區和非清潔區。對子廢渣處理、雪橇沖洗、注蠟等非清潔區應有墻隔離。

????(3)噴漆室是全車間最干凈的地區,也應有隔離墻單獨將其與其他區隔開。進出必須經強制風淋區清潔后方可進入,強制風淋時間應大于30s,否則進入噴漆室的門將打不開。進入噴漆室的空氣通常經過eu3、eu5、eu7和eu5四道過濾,速度為0.3-0.5米/秒,確保空氣中的灰塵得以充分過濾。

????(4)噴漆前設置由壓縮空氣、鴕毛機、離子風組成的自動清潔站。鴕鳥毛柔軟、抗靜電性能好,毛尖處有一個倒鉤對去除灰塵的效果十分良好。

????(5)預處理過程中充分去除白車身帶來的灰粒十分重要。白車身上有油污、鐵屑、焊渣、膠水、鐵銹、塵土等各種灰粒,龍其以鐵屑和焊渣最多,而這些又80%分布在車內地板上,這些臟物去除是否徹底對電泳的質量影響很大.

????為了去除這些臟物,可以在進入預處理前設置一道手工高壓水槍清洗工序,對車身表面夾縫進行初步清洗,大約可以減少30%左右的灰粒。如果能直接在車身車間增加一道預清洗,則效果更佳.

????采用達流量噴嘴,將大約1000l/min的脫脂劑和漂洗水等從車窗噴入車身內腔,同時采用45度的入槽角度,可以使車身粉塵大大減少,從而使電泳漆膜的灰粒減少45-50%。

????(6)盡可能去除預處理、電泳槽液中的臟物。如在預脫脂、主脫脂及水洗槽的循環管路中加裝袋式過濾器濾去臟物。加裝旋風式分離器和磁性過濾器可以捕捉95%,20μm以上的鐵粉顆粒物。電泳槽液采用25μm甚至10μm的過濾袋就可以濾去影響漆膜表面的雜質。

????(7)磷化槽底部設計成斗式,可以方便磷化渣的沉降。采用間歇式排放到磷化渣的過濾器再濃縮壓成渣餅,使磷化液中的渣量控制在300ppm以下。最好的可以做到完全清澈透明,這樣可以避免磷化渣的污染。

????(8)在預處理,電泳槽中,將整個車身完全倒置。有利于提高涂裝質量,也有利于清除灰粒的影響,尤其是上平面的灰粒將大大降低。這是世界上最新發明的一種工藝。

????(9)有一種新的工藝是,中涂打磨后,將整個車身經過離子水浸洗后再噴淋,烘干,然后噴面漆。這樣可以將車身內外的灰塵洗干凈,大大有利于減少面漆的灰粒。

????(10)將中涂打磨到面漆噴漆室的通道全部密封,防止外界灰塵落到車身上。打磨室網格板下設置水槽,,以防止打磨灰塵飛揚。

????(11)在中涂、面漆噴漆前,設置清潔工位,以便人工用壓縮空氣由內到外吹車身,并用粘性紗布將整個車身擦一遍。

????(12)為噴漆工設置專門的浴室和通道,使其更衣后,進入噴漆室的過程中不與外界接觸。

????(13)預處理材料全部選擇液體材料,以防止脫脂劑,表調劑等粉劑加料時帶來粉塵。

????(14)底部噴膠房內車身兩側安裝擋板,擋板與車身之間有自上而下的循環空氣,從而可以減少底部噴膠時飛濺到車身的pvc.

????規劃設計中需要考慮的方面還很多很多,不可能一一舉例。而規劃時考慮的越細對以后的生產越是有利。生產過程中要采取的措施同樣也很多很多。

????2.生產過程中的防治:

????嚴格的始終堅持不懈的生產管理是減少灰粒污染的重要一環。稍有松懈就會造成返工率的大幅上升。

????(1)首先必須建立一整套的行之有效的規章制度。并從一開始就嚴格執行,從而養成良好習慣。

????(2)油漆車間嚴禁一切無關人員進入,不允許參觀訪問。門口必須設立專職的警衛人員。人員進出一律要走風淋通道。

????(3)所有進入油漆車間的人員,一律必須穿好專門的工作服,工作鞋,戴好工作帽。這一條.能始終堅持并且所有人做到是不容易的。工作服應是連體的,無頭套。最好是用抗靜電的化纖織物裁制。嚴禁穿有破損的工作服,因破損的邊緣會散發出大量的纖維。

????(4)經常進行設備的維修和保養,使其總是處于良好狀態。噴漆室的過濾網每天應檢查壓差,當壓差達到指定值時,說明過濾網已需要調換,應及時更換。

??? (5)撐鉤、撐棒和雪橇應及時清洗。清洗工作應在油漆車間外進行,或在專門的隔離室進行。噴漆室的網格板,每周至少用高壓水槍沖洗一次,沖洗時要嚴防飛濺物對噴漆室的污染。對文丘里的淌水板也要定期清理,以保證噴漆室風量平衡。

????(6)預處理和電泳各槽液應制定一個清掃計劃,并按要求嚴格執行,以保證各槽的清潔度始終符合要求。

????(7)中涂打磨可以采取點式打磨,以減少灰塵的產生。電泳,中涂盡可能采用濕打磨,用毛巾擦時要勤洗勤換。有一種高效清潔布對擦灰很有好處。

????(8)整個車間的清潔工作應由專業的清潔公司承包。清潔工作主要在深夜班和節假日進行.只有專業公司才能較好的完成這項工作。

????(9).在噴漆室內壁應涂上粘性涂料。這種不干的涂料可以將灰塵粘住。每星期日可以用水沖洗干凈后再涂上。

????(10)烘房每周必須清潔一次,在調試初期可以用噴好漆的濕車身在烘房中來回走,以帶走循環風中的灰粒,一般情況下,不生產時,可讓烘房處于保溫狀態,以防止外界灰塵吹入.

????(11)高速靜電旋杯(esta)和往復自動噴槍(spraymate)應定時清洗。通常每二小時對噴杯、噴槍及其附屬機械設備進行二次停產清理;如果采用機器人(robot)噴涂,每三十分鐘應更換一次噴嘴;esta噴底色漆時;幾乎每輛車都要進行一次自動清洗,用溶劑將旋杯上的結漆沖洗干凈再噴下一輛車。自動噴涂系統不充分清潔,將會給漆膜帶來大量的過噴附聚物。

????(12)應經常檢查噴漆室的風速、風壓情況,在噴漆室進出口掛上磁帶條,應向外傾斜15度保持噴漆室正壓,防止灰塵吸入。并檢查噴漆室各處的風量平衡,防止渦流產生。

????七、結語

????幾乎涂裝過程中的每個環節都可能造成灰粒對涂層的影響。為了減少灰粒的影響,必須努力提高全體員工的防灰意識。發動群眾,分區分段對可能造成灰粒影響的各個環節進行排查,并逐一加以消除,而且必須持之以恒,每時每刻都要注意防灰,只有這樣才能始終保持涂層的高質和生產過程的高效率。

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