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汽车保险杠涂装质量与成本控制
时间:2016-12-30 18:00:00  来源:  作者:

1 引言随着汽车工业的发展,保险杠作为一种重要的安全装置走向了革新的道路。目前轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外,还要1 引言


随着汽车工业的发展,保险杠作为一种重要的安全装置走向了革新的道路。目前轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外,还要追求与车体造型的和谐与统一,并追求车身的轻量化。为了达到减重的作用,轿车的前后采用了塑料保险杠。塑料保险杠具有良好的强度、刚性和装饰性。从安全上看,发生碰撞事故时能起到缓冲作用,保护前后车体及行人安全;从外观上看,高质量的喷涂技术可以很自然地与车体结合在一起,具有很好的装饰性。但是随着汽车工业的蓬勃发展,竞争日趋激烈,价格战不可避免,汽车工业的高利润时代将一去不复返


了。降低成本、提高效益是汽车工业的必然选择。降低成本涉及到投资规划、产品设计、配套采购、生产工艺、产品销售、过程管理等多方面的因素。但是在降低和控制成本的过程中必须关注产品的涂装质量。


2 保险杠的产品设计(原材料的选用)


影响涂装质量好坏的三要素是材料、工艺及管理,所以要保证好的涂装质量,材料的选用至关重要。


2.1 保险杠基材的选用


用于汽车保险杠的材料主要是PP 类塑料,它的主要缺点是极性小、结晶性大、表面张力小、润湿性差、表面光滑,普遍通过使用改性类PP 改变保险杠基材的极性来保证涂装质量。目前常用的改性PP 材料种类有PP+EPDM-T10、PP+EPDM-T15、PP+EPDM-T20、PP+EPDM-T30。滑石粉的加入可降低基材的结晶度,使得涂料中的溶剂容易溶解或溶胀基材表面,提高涂料的附着性,使涂装性能得到改善。但是随着滑石粉的增加,材料的熔指(即流动性。熔指降低,在充模时不容易填满;对于保险杠来说在成型过程中的流动性好产品合格率就高)、缺口冲击强度(影响保险杠的韧性)、收缩率(影响保险杠的尺寸稳定性)降低,弯曲模量(影响保险杠的刚性)随着滑石粉用量的增加而增加。所以保险杠的选料要做到刚性与韧性达到平衡才能保证基础质量。通过多年的研究和试验,证明PP+EPDM-T20 在刚性和韧性、涂装性能、成本等方面均有一定的优势。结合公司车型较多、保险杠基材牌号不统一、原材料厂家众多的情况,通过整合来统一保险杠的基材,以达到控制保险杠基材成本的目的。


2.2 保险杠用涂料的选用


PP 的耐热性较差,高温时易变形,因此保险杠用涂料应避免选择烘干温度过高的涂料,目前保险杠涂料烘干温度区间为75 ~ 125 ℃。保险杠涂层为复合涂层,即底漆+色漆+清漆,底漆有双组分和单组分2 种,色漆多采用单组分涂料,清漆多采用双组分涂料。双组分底漆烘烤后具有较好的遮盖力和附着性,成膜后可对表面颗粒等缺陷进行打磨处理,特别适用于保险杠外观较差的状况。双组分底漆在湿膜状态下的导电性比较差,如底漆不烘烤或烘


烤不良,喷涂色漆则会影响色漆的附着力,膜厚要求不小于15 μm。单组分底漆湿膜导电、适合自动机喷涂,成膜温度低或无烘烤不影响底漆与色漆的附着性,并且膜厚较薄,一般在7 μm 左右就能达到与双组分底漆同样的性能。故单组分底漆在施工、设备投资、节省


能源、环保、涂料输送管路保养等方面优于双组分底漆,且易于获得良好的漆膜表面状态。单组分底漆的运用在很大程度上有效地控制了涂装成本。


3 保险杠的涂装工艺


塑料保险杠常用的涂装工艺流程如下:


⑴三喷两烘(3C2B)工艺


上件→前处理→烘干→强冷→火焰处理→上遮蔽→除静电→喷底漆→流平→烘干→强冷→底漆检查/打磨→除静电→喷色漆→流平→喷清漆→流平→烘干→强冷→检查修饰→下件→不合格品返修。


⑵三喷一烘(3C1B)涂装工艺


上件→前处理→烘干→强冷→火焰处理→上遮蔽→除静电→喷底漆→流平→喷色漆→流平→喷清漆→流平→烘干→强冷→检查修饰→下件→不合格品返修3C1B 工艺取消了“底漆烘干”到底漆后“除静电”的工序,节省了设备的一次性投资及后期的设备运行成本,投入批量生产比较稳定,在涂料施工参数控制、涂装现场治理、涂膜性能的保证、产品一次下线合格率上得到了保证,从制造成本上得到了有效的控制。


4 涂装工艺过程控制


涂装工艺过程控制见图1。


4.1 人员管理


人员的管理主要是对员工的培训、培养及对员工技能的培训和指导,使员工树立质量意识和成本意识。


4.2 材料控制


⑴整合颜色,相近的颜色由多种整合为1 种或2种,便于施工管理,能有效地控制产品质量和成本;


⑵材料规范:规范底漆、色漆、清漆、溶剂、助剂等的技术规范,针对不同产品在黏度、固体含量、稀释比密度、遮盖力(底漆、色漆)、流挂极限(清漆)、针孔极限(清漆)等参数实施规范,保障涂装单件的耗量,有效降低因材料因素造成的成本浪费;⑶引进新材料、新技术改善现有材料、工艺的不足,来提高产品质量和成本控制。


4.3 设备管理


⑴调整涂装机械手的仿形及涂料施工参数,提高一次合格率;降低因仿形和涂装参数设置问题导致不合格返工造成的成本浪费;


⑵手工涂装涂料利用率仅为30%左右,采用机械手可在很大程度上提高涂料的利用率,减少涂料在施工过程中的浪费。


4.4 涂装工艺控制


⑴前处理


前处理是涂装作业的基础,是保险杠涂装过程中的关键工序。一方面可提高涂膜的防腐性能,延长涂膜的使用寿命,另一方面可提高涂膜对保险杠的附着力,能使保险杠得到均一的涂膜性能。可通过打磨、擦净、火焰处理、静电除尘来调整基体表面的粗糙度,以提高产品的外观质量和附着力。


⑵表面喷涂


保险杠涂层由“底漆+色漆+清漆”组成。涂装工艺采用“湿喷湿”的喷涂方式,既可节省能源、简化工艺,又能适应大批量流水线生产的需要。①涂底漆:目的在于提高涂层抗渗透能力,增强对基材的保护,掩饰基材表面的细微缺陷,加强面漆与基材表面的附着力,保证面漆涂层的颜色均匀性。涂层厚度通常为5 ~ 8 μm;②涂面漆:作用在于提供所需的装


饰颜色,使外观达到设计的要求。涂层厚度通常为10~ 15 μm;③涂罩光漆:作用是增强面漆涂层抗外界侵蚀的能力,保护面漆涂层不被氧化,增加面漆色彩的金属光泽,使产品外观更加鲜艳。涂层厚度通常为30~35 μm。


⑶烘烤固化


涂料的烘烤固化是涂料通过熔融及化学反应使涂膜固化成膜,是涂装工艺中一个重要的环节。要保证涂膜的性能和特性需要保证充分的烘烤时间和温度。烘烤时间不足可导致涂膜附着力差、耐候性差、强度和硬度下降;过度烘烤会导致涂膜变色、失光或爆漆等问题,成膜后导致漆膜的机械强度严重下降。


5 配套采购


由主机厂负责统计保险杠配套商的二级供应商(包括塑料粒子和涂料),整合淘汰质量差、成本高的供应商,统一由主机厂和原材料供应商签)订技术协议和商务协议。①塑料粒子


材料厂家的整合,同一牌号开发2 ~ 3 家;②涂料产品(包括底漆、色漆、清漆等)的整合,底漆和清漆分别开发1 ~ 2 家;色漆的开发随主机厂的车身颜色,以保证保险杠与车身色差控制。整合后零部件供应商对材料有所选择,原材料价格不得超出主机厂与原材料供应


商规定的价格范围。


6 结语


随着汽车工业产销量的不断扩大,保险杠发展前景广阔。汽车保险杠配件、备件市场需求量的同时增加,将给汽车保险杠生产企业带来巨大的发展机遇。在保险杠需求数量增长的同时,经济附加值高、技术含量高的彩色保险杠正呈现流行趋势,故控制保险杠质量与成本的均衡将有重要的意义。

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