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汽車保險杠涂裝質量與成本控制
時間:2015-11-30 17:00:00  來源:  作者:

1 引言隨著汽車工業的發展,保險杠作為一種重要的安全裝置走向了革新的道路。目前轎車前后保險杠除了保持原有的保護功能外,還要1 引言


隨著汽車工業的發展,保險杠作為一種重要的安全裝置走向了革新的道路。目前轎車前后保險杠除了保持原有的保護功能外,還要追求與車體造型的和諧與統一,并追求車身的輕量化。為了達到減重的作用,轎車的前后采用了塑料保險杠。塑料保險杠具有良好的強度、剛性和裝飾性。從安全上看,發生碰撞事故時能起到緩沖作用,保護前后車體及行人安全;從外觀上看,高質量的噴涂技術可以很自然地與車體結合在一起,具有很好的裝飾性。但是隨著汽車工業的蓬勃發展,競爭日趨激烈,價格戰不可避免,汽車工業的高利潤時代將一去不復返


了。降低成本、提高效益是汽車工業的必然選擇。降低成本涉及到投資規劃、產品設計、配套采購、生產工藝、產品銷售、過程管理等多方面的因素。但是在降低和控制成本的過程中必須關注產品的涂裝質量。


2 保險杠的產品設計(原材料的選用)


影響涂裝質量好壞的三要素是材料、工藝及管理,所以要保證好的涂裝質量,材料的選用至關重要。


2.1 保險杠基材的選用


用于汽車保險杠的材料主要是PP 類塑料,它的主要缺點是極性小、結晶性大、表面張力小、潤濕性差、表面光滑,普遍通過使用改性類PP 改變保險杠基材的極性來保證涂裝質量。目前常用的改性PP 材料種類有PP+EPDM-T10、PP+EPDM-T15、PP+EPDM-T20、PP+EPDM-T30;鄣募尤肟山档突牡慕Y晶度,使得涂料中的溶劑容易溶解或溶脹基材表面,提高涂料的附著性,使涂裝性能得到改善。但是隨著滑石粉的增加,材料的熔指(即流動性。熔指降低,在充模時不容易填滿;對于保險杠來說在成型過程中的流動性好產品合格率就高)、缺口沖擊強度(影響保險杠的韌性)、收縮率(影響保險杠的尺寸穩定性)降低,彎曲模量(影響保險杠的剛性)隨著滑石粉用量的增加而增加。所以保險杠的選料要做到剛性與韌性達到平衡才能保證基礎質量。通過多年的研究和試驗,證明PP+EPDM-T20 在剛性和韌性、涂裝性能、成本等方面均有一定的優勢。結合公司車型較多、保險杠基材牌號不統一、原材料廠家眾多的情況,通過整合來統一保險杠的基材,以達到控制保險杠基材成本的目的。


2.2 保險杠用涂料的選用


PP 的耐熱性較差,高溫時易變形,因此保險杠用涂料應避免選擇烘干溫度過高的涂料,目前保險杠涂料烘干溫度區間為75 ~ 125 ℃。保險杠涂層為復合涂層,即底漆+色漆+清漆,底漆有雙組分和單組分2 種,色漆多采用單組分涂料,清漆多采用雙組分涂料。雙組分底漆烘烤后具有較好的遮蓋力和附著性,成膜后可對表面顆粒等缺陷進行打磨處理,特別適用于保險杠外觀較差的狀況。雙組分底漆在濕膜狀態下的導電性比較差,如底漆不烘烤或烘


烤不良,噴涂色漆則會影響色漆的附著力,膜厚要求不小于15 μm。單組分底漆濕膜導電、適合自動機噴涂,成膜溫度低或無烘烤不影響底漆與色漆的附著性,并且膜厚較薄,一般在7 μm 左右就能達到與雙組分底漆同樣的性能。故單組分底漆在施工、設備投資、節省


能源、環保、涂料輸送管路保養等方面優于雙組分底漆,且易于獲得良好的漆膜表面狀態。單組分底漆的運用在很大程度上有效地控制了涂裝成本。


3 保險杠的涂裝工藝


塑料保險杠常用的涂裝工藝流程如下:


⑴三噴兩烘(3C2B)工藝


上件→前處理→烘干→強冷→火焰處理→上遮蔽→除靜電→噴底漆→流平→烘干→強冷→底漆檢查/打磨→除靜電→噴色漆→流平→噴清漆→流平→烘干→強冷→檢查修飾→下件→不合格品返修。


⑵三噴一烘(3C1B)涂裝工藝


上件→前處理→烘干→強冷→火焰處理→上遮蔽→除靜電→噴底漆→流平→噴色漆→流平→噴清漆→流平→烘干→強冷→檢查修飾→下件→不合格品返修3C1B 工藝取消了“底漆烘干”到底漆后“除靜電”的工序,節省了設備的一次性投資及后期的設備運行成本,投入批量生產比較穩定,在涂料施工參數控制、涂裝現場治理、涂膜性能的保證、產品一次下線合格率上得到了保證,從制造成本上得到了有效的控制。


4 涂裝工藝過程控制


涂裝工藝過程控制見圖1。


4.1 人員管理


人員的管理主要是對員工的培訓、培養及對員工技能的培訓和指導,使員工樹立質量意識和成本意識。


4.2 材料控制


⑴整合顏色,相近的顏色由多種整合為1 種或2種,便于施工管理,能有效地控制產品質量和成本;


⑵材料規范:規范底漆、色漆、清漆、溶劑、助劑等的技術規范,針對不同產品在黏度、固體含量、稀釋比密度、遮蓋力(底漆、色漆)、流掛極限(清漆)、針孔極限(清漆)等參數實施規范,保障涂裝單件的耗量,有效降低因材料因素造成的成本浪費;⑶引進新材料、新技術改善現有材料、工藝的不足,來提高產品質量和成本控制。


4.3 設備管理


⑴調整涂裝機械手的仿形及涂料施工參數,提高一次合格率;降低因仿形和涂裝參數設置問題導致不合格返工造成的成本浪費;


⑵手工涂裝涂料利用率僅為30%左右,采用機械手可在很大程度上提高涂料的利用率,減少涂料在施工過程中的浪費。


4.4 涂裝工藝控制


⑴前處理


前處理是涂裝作業的基礎,是保險杠涂裝過程中的關鍵工序。一方面可提高涂膜的防腐性能,延長涂膜的使用壽命,另一方面可提高涂膜對保險杠的附著力,能使保險杠得到均一的涂膜性能?赏ㄟ^打磨、擦凈、火焰處理、靜電除塵來調整基體表面的粗糙度,以提高產品的外觀質量和附著力。


⑵表面噴涂


保險杠涂層由“底漆+色漆+清漆”組成。涂裝工藝采用“濕噴濕”的噴涂方式,既可節省能源、簡化工藝,又能適應大批量流水線生產的需要。①涂底漆:目的在于提高涂層抗滲透能力,增強對基材的保護,掩飾基材表面的細微缺陷,加強面漆與基材表面的附著力,保證面漆涂層的顏色均勻性。涂層厚度通常為5 ~ 8 μm;②涂面漆:作用在于提供所需的裝


飾顏色,使外觀達到設計的要求。涂層厚度通常為10~ 15 μm;③涂罩光漆:作用是增強面漆涂層抗外界侵蝕的能力,保護面漆涂層不被氧化,增加面漆色彩的金屬光澤,使產品外觀更加鮮艷。涂層厚度通常為30~35 μm。


⑶烘烤固化


涂料的烘烤固化是涂料通過熔融及化學反應使涂膜固化成膜,是涂裝工藝中一個重要的環節。要保證涂膜的性能和特性需要保證充分的烘烤時間和溫度。烘烤時間不足可導致涂膜附著力差、耐候性差、強度和硬度下降;過度烘烤會導致涂膜變色、失光或爆漆等問題,成膜后導致漆膜的機械強度嚴重下降。


5 配套采購


由主機廠負責統計保險杠配套商的二級供應商(包括塑料粒子和涂料),整合淘汰質量差、成本高的供應商,統一由主機廠和原材料供應商簽)訂技術協議和商務協議。①塑料粒子


材料廠家的整合,同一牌號開發2 ~ 3 家;②涂料產品(包括底漆、色漆、清漆等)的整合,底漆和清漆分別開發1 ~ 2 家;色漆的開發隨主機廠的車身顏色,以保證保險杠與車身色差控制。整合后零部件供應商對材料有所選擇,原材料價格不得超出主機廠與原材料供應


商規定的價格范圍。


6 結語


隨著汽車工業產銷量的不斷擴大,保險杠發展前景廣闊。汽車保險杠配件、備件市場需求量的同時增加,將給汽車保險杠生產企業帶來巨大的發展機遇。在保險杠需求數量增長的同時,經濟附加值高、技術含量高的彩色保險杠正呈現流行趨勢,故控制保險杠質量與成本的均衡將有重要的意義。

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