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汽车车身涂装过程中灰尘的防治方法

时间:2018-11-20 来源:展成洁净科技

  

 慧聪表面处理网讯:轿车车身表面通常都是鲜艳夺目,光彩照人的。一般要求光泽大于90,最好的可达95左右,几乎接近镜面的效果,如此光亮的表面,往何弊病都会显得一清二楚,尤其是灰粒,十分显眼。灰粒是无处不在,无孔不入的。车身涂装过程中的打磨工作又会不断产生灰粒,因此灰粒是高质量涂装过程中的最大敌人,而且是一个最难防御的敌人。各大汽车厂为了防止涂装过程中的灰粒,几乎使尽了浑身解数,想尽了各种办法,以便使灰粒的危害降到最低,达到提高表面质量,降低返工率,节省成本的目的。

    本文将就涂装过程中灰粒的危害、灰粒的监测、分析方法、灰粒的分类及来源,以及规划和生产过程中对灰粒的防治谈一点看法。

    一、灰粒的危害

    在轿车车身的油漆表面,有几粒突出的灰粒,将给表面质量带来十分不良的影响,会给客户留下不好的第一印象。如果灰粒在油漆的最表层,并且粒径不大,尚可通过打磨、抛光的办法进行处理后报交,否则只能返工。国外汽车厂规定的返工率为25%,包括整车返工和局部返工。出口车的返工率在50%左右,每返工一辆车要多消耗8公斤左右的油漆,并且浪费节拍和能源,人力、物力上的浪费十分可观。通常返工一辆车,需浪费涂装材料600元,加上人工、能源等总计在1000元以上。一些和整车配套的零部件厂,其返工率更高。某保险杠厂由于灰粒过多,,一次报交合格率不到10%,打磨、抛光后也不到40%;给配套供货带来了巨大困难,经济上的损失也很大。

    为了控制整车质量,大的汽车厂都有整车质量评分一个工序,在德国叫audit检查。一般油漆audit质量标准为70-80分,而一个灰粒就扣10分。打磨印、抛光影也要扣分。

    电泳、中涂表面的灰粒是靠打磨去除的,灰粒少打磨工作自然少,造成打磨印的机会也就大大减少。面漆表面的灰粒是用.2000-3000号的砂纸打磨后再做抛光处理的。如果灰粒少了,所消耗的砂纸、抛光膏、羊毛球等也就少了,人力、物力上都可以节约。而且造成抛光印引起整车质量评分时的扣分机会也会下降。

    二、灰粒的监测

    为了掌握灰粒对涂层的影响程度,大型汽车厂设有专职人员对灰粒进行监测,包括对车身表面灰粒的目测计数和对灰粒的取样分析。有的厂甚至有2-3人专门从事这项工作,可见其重视程度。

    车身表面灰粒的目测计数是按电泳、中涂、面漆后的车身,,每天每种取五辆车,分别进行计数,以了解其规律。有的工厂还对车身内腔的灰粒也进行计数。一般的讲,电泳后车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。笔者在德国大众mosel工厂的面漆线上统计过:面漆灰粒情况为2-8粒。该工厂要求:面漆表面的灰粒在4粒左右,要做到这点是非常不容易的。

    除了计数外,还必须对灰粒进行取样分析,一般是电泳和中涂每天取五辆车,每辆车取三粒灰粒进行分析,面漆则采取随机取样的方法进行分析。对灰粒的有关数据和图表,每天统计、报告有关部门,并张贴在灰粒控制板上,以便全体员工及时了解灰粒的动态。每周和每月也分别有汇总分析报告。在每周一次的质量会议上分析缺陷的原因、灰粒的来源和汇报访治措施。

    在新建的油漆车间或更换新型号的过滤材料之后,可以使用灰粒计数器分别对车间内和喷漆室内的空气进行检测,以了解不同粒径的灰粒存在的数量,从而得知空气净化的效果。

    三、灰粒的取样

    要对灰粒进行分析研究,首先必需取样,灰粒很小,取样不易。通常可选用外科解剖手术刀,切开灰粒,使其处于暴露状态,以便于识别。

    切割的方法是:在涂层的表面斜切一个切口,再逐渐切去几片薄片,以暴露灰粒的中心部位,然后直接在被涂物表面对切开的灰粒进行分析。

    另一个方法是:丛切口切下10pm厚薄的薄片,将薄片移至滑片上,带到实验室的显微镜下对它们进行分析。

    第三个方法是:水平切开,.使灰粒内含物暴露。可以直接在被涂物上进行分析,也可将切割下的膜移到滑片上,带回实验室用高倍放大镜分析其背面状态。

    四、灰粒的分析方法

    对切开的灰粒最简单的分析方法是用30-40倍带照明的放大镜直接观察,可以对其结构有一个粗略的认识,但难以对灰粒进往详细的分析研究。

    比较好的方法是:

    采用高倍光学立体显微镜进行观察,该仪器可以采用不同的光源照明,用同轴反射光照明比普通的散射光照明可以更容易地区分和识别灰粒的内部结构和组成。这种方法直观、清晰。

    电子扫描显微镜可以将微观结构放大到20万倍左右,自然可以观察到灰粒更细微的结构。这种方法除研究单位进行深入研究外,通常在工厂一般不可能也不需要这么做。

    在不切开油漆涂层的情况下,我们也有方法对其内部结构进行某些分析。如采用x光微量光谱分析、显微拉曼(raman)光谱分析等。在拉曼显微镜下,将激光光斑聚焦在油漆灰粒上,从表面分层逐步向下分析,测量深度可定为100pm左右。当油漆部位的纵向光谱明显不同,并没有任何c.h振动信号时,可以断定该颗粒位无机成分,如铁锈、焊渣等物。

    当不同深度的拉曼光谱均有有c.h振动信号存在时,表明该灰粒为有机物,如油漆是pvc粒子等。

    美国生产一种专供汽车广进行灰粒分祈的仪器称为microview,放大倍数为72倍,并配有计算机处理系统,可以方便直观地每天对现场采样的灰粒进行分析、拍照,统计出结果,并打印出各种统计图表,使用十分方便,只是价格较肖为昂贵;大约需要七万美元一台。

    五、灰粒的分类及来源

    在高倍显微镜下,可以将灰粒的形态、材质分析得很清楚,从而可以进一步分析追溯灰粒的来源,影响涂层的灰粒大致可分为如下几类:

    1、大气中的灰尘:以尘土为主,,也包括各种各样的质杂。与发达国家相比,我国的地面植被、森林覆盖较少,因此空气中的粉尘、悬浮粒子较多。

    2、金属屑:主要来自拼装车间的车身打磨产生的铁屑、锌粉等。此外还有油漆车间机械磨损产生的铁屑、黄铜类异物等,如铰链、输送机、雪橇的磨损等。

    3.铁锈:冷轧钢板表面可能有微锈,或者在预处理过程中由于停线或槽液参数波动、喷淋欠佳等原因产生微量丝状锈迹或点状锈迹。

    4.焊渣珠:拼装车间电焊时可造成大量的焊渣珠,有些粘在车身上,预处理过程中无法去除。

    5.残留的pvc密封胶::机械手或人工喷涂pvc密封胶时会产生飞溅,擦除不干净会残留在车身表面。

    6.多色漆粒:喷漆过程中经常不断更换颜色,漆雾会飞扬,粘在设备和过滤网上,干燥后会飘落到涂层表面。这种漆粒具有多种颜色交错分层结构。

    7.过喷附聚物:过喷附聚物可以从喷涂设备,如喷枪头子、喷杯上或者衣服上滴到油漆湿膜上。如果喷漆室空气产生涡流也会将油漆在空气中聚合后再飘落到湿膜上。色漆的过喷附聚物往往形成球状结构。

    8、打磨灰粒:电泳、中涂打磨时会产生不少灰粒,包括油漆粒子和砂纸的砂粒等杂物。

    9、纤维:纤维来自工作服、手套和空气过滤料材。棉织物散发出的纤维比人造织物明显地多。在显微镜下,棉织纤维的结构是平坦的带状,有时部分扭曲。人造纤维的横截面各不相同,但纤维的生长方向结构相同。人造纤维破损时也会散发出大量的纤维,污染空气。

    在电泳涂层的表面,差不多87%的题拉是由电焊渣球和金属屑组成的。其次是pvc污染。纤维是中涂、面漆表面最大的污染源。在底色漆表面,这种污染几乎占到58%左右。其次是打磨灰粒和多色漆粒。在清漆表面,纤维、多色漆粒和过喷附聚物是主要的污染物。

    六、灰粒的防治

    1.规划过程中的防治:

    要将涂层灰粒降到最低,首先必须从油漆车间规划时就给予高度重视,否则结果不堪设想。为了防止灰尘污染,规划时需要充分考虑各个方面的问题。主要有以下几个方面:

    (l)整个车间的厂房应该全封闭,尽可能少留窗和门。有窗的话应该是双层不可开启的窗;门也是双层门,经常进出人员的门应为自动风淋门。风淋通道要有足够长度、并有曲折高低变化.而且整个车间的空气应保持正压,以防外界灰尘吸入。送入车间的空气也应经过至少二道过滤。

    (2),整个车间应划分为若干区,有一般的清洁区、高度清洁区和非清洁区。对子废渣处理、雪橇冲洗、注蜡等非清洁区应有墙隔离。

    (3)喷漆室是全车间最干净的地区,也应有隔离墙单独将其与其他区隔开。进出必须经强制风淋区清洁后方可进入,强制风淋时间应大于30s,否则进入喷漆室的门将打不开。进入喷漆室的空气通常经过eu3、eu5、eu7和eu5四道过滤,速度为0.3-0.5米/秒,确保空气中的灰尘得以充分过滤。

    (4)喷漆前设置由压缩空气、鸵毛机、离子风组成的自动清洁站。鸵鸟毛柔软、抗静电性能好,毛尖处有一个倒钩对去除灰尘的效果十分良好。

    (5)预处理过程中充分去除白车身带来的灰粒十分重要。白车身上有油污、铁屑、焊渣、胶水、铁锈、尘土等各种灰粒,龙其以铁屑和焊渣最多,而这些又80%分布在车内地板上,这些脏物去除是否彻底对电泳的质量影响很大.

    为了去除这些脏物,可以在进入预处理前设置一道手工高压水枪清洗工序,对车身表面夹缝进行初步清洗,大约可以减少30%左右的灰粒。如果能直接在车身车间增加一道预清洗,则效果更佳.

    采用达流量喷嘴,将大约1000l/min的脱脂剂和漂洗水等从车窗喷入车身内腔,同时采用45度的入槽角度,可以使车身粉尘大大减少,从而使电泳漆膜的灰粒减少45-50%。

    (6)尽可能去除预处理、电泳槽液中的脏物。如在预脱脂、主脱脂及水洗槽的循环管路中加装袋式过滤器滤去脏物。加装旋风式分离器和磁性过滤器可以捕捉95%,20μm以上的铁粉颗粒物。电泳槽液采用25μm甚至10μm的过滤袋就可以滤去影响漆膜表面的杂质。

    (7)磷化槽底部设计成斗式,可以方便磷化渣的沉降。采用间歇式排放到磷化渣的过滤器再浓缩压成渣饼,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,这样可以避免磷化渣的污染。

    (8)在预处理,电泳槽中,将整个车身完全倒置。有利于提高涂装质量,也有利于清除灰粒的影响,尤其是上平面的灰粒将大大降低。这是世界上最新发明的一种工艺。

    (9)有一种新的工艺是,中涂打磨后,将整个车身经过离子水浸洗后再喷淋,烘干,然后喷面漆。这样可以将车身内外的灰尘洗干净,大大有利于减少面漆的灰粒。

    (10)将中涂打磨到面漆喷漆室的通道全部密封,防止外界灰尘落到车身上。打磨室网格板下设置水槽,,以防止打磨灰尘飞扬。

    (11)在中涂、面漆喷漆前,设置清洁工位,以便人工用压缩空气由内到外吹车身,并用粘性纱布将整个车身擦一遍。

    (12)为喷漆工设置专门的浴室和通道,使其更衣后,进入喷漆室的过程中不与外界接触。

    (13)预处理材料全部选择液体材料,以防止脱脂剂,表调剂等粉剂加料时带来粉尘。

    (14)底部喷胶房内车身两侧安装挡板,挡板与车身之间有自上而下的循环空气,从而可以减少底部喷胶时飞溅到车身的pvc.

    规划设计中需要考虑的方面还很多很多,不可能一一举例。而规划时考虑的越细对以后的生产越是有利。生产过程中要采取的措施同样也很多很多。

    2.生产过程中的防治:

    严格的始终坚持不懈的生产管理是减少灰粒污染的重要一环。稍有松懈就会造成返工率的大幅上升。

    (1)首先必须建立一整套的行之有效的规章制度。并从一开始就严格执行,从而养成良好习惯。

    (2)油漆车间严禁一切无关人员进入,不允许参观访问。门口必须设立专职的警卫人员。人员进出一律要走风淋通道。

    (3)所有进入油漆车间的人员,一律必须穿好专门的工作服,工作鞋,戴好工作帽。这一条.能始终坚持并且所有人做到是不容易的。工作服应是连体的,无头套。最好是用抗静电的化纤织物裁制。严禁穿有破损的工作服,因破损的边缘会散发出大量的纤维。

    (4)经常进行设备的维修和保养,使其总是处于良好状态。喷漆室的过滤网每天应检查压差,当压差达到指定值时,说明过滤网已需要调换,应及时更换。

    (5)撑钩、撑棒和雪橇应及时清洗。清洗工作应在油漆车间外进行,或在专门的隔离室进行。喷漆室的网格板,每周至少用高压水枪冲洗一次,冲洗时要严防飞溅物对喷漆室的污染。对文丘里的淌水板也要定期清理,以保证喷漆室风量平衡。

    (6)预处理和电泳各槽液应制定一个清扫计划,并按要求严格执行,以保证各槽的清洁度始终符合要求。

    (7)中涂打磨可以采取点式打磨,以减少灰尘的产生。电泳,中涂尽可能采用湿打磨,用毛巾擦时要勤洗勤换。有一种高效清洁布对擦灰很有好处。

    (8)整个车间的清洁工作应由专业的清洁公司承包。清洁工作主要在深夜班和节假日进行.只有专业公司才能较好的完成这项工作。

    (9).在喷漆室内壁应涂上粘性涂料。这种不干的涂料可以将灰尘粘住。每星期日可以用水冲洗干净后再涂上。

    (10)烘房每周必须清洁一次,在调试初期可以用喷好漆的湿车身在烘房中来回走,以带走循环风中的灰粒,一般情况下,不生产时,可让烘房处于保温状态,以防止外界灰尘吹入.

    (11)高速静电旋杯(esta)和往复自动喷枪(spraymate)应定时清洗。通常每二小时对喷杯、喷枪及其附属机械设备进行二次停产清理;如果采用机器人(robot)喷涂,每三十分钟应更换一次喷嘴;esta喷底色漆时;几乎每辆车都要进行一次自动清洗,用溶剂将旋杯上的结漆冲洗干净再喷下一辆车。自动喷涂系统不充分清洁,将会给漆膜带来大量的过喷附聚物。

    (12)应经常检查喷漆室的风速、风压情况,在喷漆室进出口挂上磁带条,应向外倾斜15度保持喷漆室正压,防止灰尘吸入。并检查喷漆室各处的风量平衡,防止涡流产生。

    七、结语

    几乎涂装过程中的每个环节都可能造成灰粒对涂层的影响。为了减少灰粒的影响,必须努力提高全体员工的防灰意识。发动群众,分区分段对可能造成灰粒影响的各个环节进行排查,并逐一加以消除,而且必须持之以恒,每时每刻都要注意防灰,只有这样才能始终保持涂层的高质和生产过程的高效率。

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