汽车外饰件涂装颗粒缺陷分析与防控

陈星，冯宗理，曾晓明，穆晓东，杨佐明

（北京福田戴姆勒汽车有限公司，北京 101400）

商用车外饰件由于数量较多，结构复杂，多采用手工生产线喷涂。喷涂过程中人、机、料、法、环各因素对喷涂品质影响重大，尤其是环境因素，是导致漆面出现颗粒缺陷的重要原因。涂装车间环境主要由专业的第三方保洁公司进行控制和保障。显微结构对比分析是识别颗粒缺陷及判断根因的重要手段。通过显微结构分析，可挖掘现场环境控制薄弱点。通过提高保洁工作质量，降低颗粒数量，可以提升外饰件漆面品质。

1 漆面颗粒问题的分类

目前行业对漆面颗粒没有明确定义，为方便分析，结合显微结构将颗粒分为如图1所示的几类。

图1 颗粒缺陷的分类及显微结构Figure 1 Classification of particle defects and their microstructures

1.1 底漆结块、打磨灰

外观呈同色或异色颗粒，显微结构呈与底漆同色的结块状。其主要产生原因是：外饰件入厂自带底漆，底漆结块需要打磨，在打磨过程中存在底漆结块漏磨情况或打磨灰未擦净而聚集成堆。

1.2 毛发纤维

外观呈同色或黑色毛絮，显微结构以黑色毛絮状为主，主要由人体产生。工人在作业过程中劳保防护穿戴不符合要求，毛发区域未完全遮盖，会导致毛发掉落在零部件表面。另外，若喷漆室体循环风不良，墙角、管路等区域也会有毛发积存。

1.3 其他纤维

外观呈同色毛絮，显微结构以白色或透明毛絮状为主。主要产生原因：劳保防护(如手套、喷漆服等)及滤材(过滤袋、滤棉等)表面的纤维掉落在零部件表面。值得注意的是：油漆过滤失效时，偶尔会有毛絮状油漆结块喷涂在零部件表面。此种缺陷的显微结构带有油漆颜色，经轻微打磨可消除。

1.4 砂眼气泡

外观呈气泡或气泡破裂状，清漆明显可见透明塑料状，微观上呈透明塑料皱起状(清漆)，继续打磨后可见底材黑色气孔。主要产生原因：玻璃钢材质零部件的基材表面不致密，存在砂眼(SMC)，喷涂过程中气体存于砂眼中，烘干时顶出表面。

1.5 针孔

外观呈细小点状或针眼状，显微结构呈火山口状或泡状，主要是喷漆室温度高、油漆黏度高、喷涂过厚、烘干过快等影响涂膜表干速率的因素所导致的。

1.6 漆渣

外观呈同色或黑色颗粒状，显微结构呈多颜色聚集结块状。主要产生原因：滑撬、外饰件挂件格栅、喷漆室墙壁及管路长期清洁不当，积存大量漆渣，在生产过程中因震动而掉落在外饰件表面。

2 颗粒问题统计分析

2.1 颗粒统计

每日抽检10件外饰件在制品，对显微结构进行分析。经过近1个月的结果积累，得出漆渣问题占比最高(见表1)。同时统计了单件颗粒分布结果，发现漆渣缺陷数量确实高于其他缺陷。

表1 各类颗粒缺陷统计Table 1 Statistics of various particle defects

2.2 对比分析

针对漆渣问题，剖析可能产生漆渣的积存区域，如喷漆室墙壁管路、外饰件滑撬挂具、外饰件工装挂钩(见图2)。

图2 漆渣积存区域Figure 2 Areas with accumulation of paint residue

从以上3个区域分别提取表面积存的颗粒物，在显微镜下对比分析后得知喷漆室墙壁管路及滑撬挂具上的颗粒物与漆渣在显微结构上有极高的相似度(见图3)。判断滑撬挂具和墙壁管路积存的颗粒物是导致漆渣的主要因素。

图3 颗粒物对比分析Figure 3 Comparative analysis of particulates

3 漆渣问题的改进

分析墙壁管路及滑撬挂具的漆渣积存，认为主要有以下几个方面的原因：

(1) 滑撬清洁采用人工擦洗，长期清洁不净，导致喷漆凝结过厚，烘干后产生漆皮结块。

(2) 在生产旺季，喷漆室清洁频次少，墙壁管路凝结大量漆雾，就形成了漆渣。

(3) 喷漆室体送排风量较小，风平衡不良，风场效果差，喷涂漆雾漂浮严重。

采取以下3种措施可有效解决漆渣积存问题：

(1) 滑撬挂具清洁采用高压水枪冲洗，清洁作业后由生产管理者检查验收。

(2) 对喷漆室进行深度清洁，去除墙壁管路及室体死角积存的漆渣，用防火塑料膜对清洁后的墙壁进行包裹防护。

(3) 对喷漆室排风道、循环水通道进行深度清洁，保证排风畅通及循环水良好，同时调整送风量，将风速由0.15 m/s提升至0.3 m/s，保证风场平衡，以便迅速将漆雾压至循环水中。

通过以上措施，漆面漆渣得到有效控制，缺陷率由43%下降至7%。合格率由65%提升至91%。由此带来了一定的成本节约，打磨砂纸用量降低11%，抛光膏用量降低23%，合计成本降低3.5%。

4 结语

漆膜表面颗粒控制是衡量涂装车间管理能力的重要指标。对于外饰件生产线，由于产量大、工件结构复杂，漆膜表面颗粒对涂装车间的生产效率、成本与品质有更加重大的影响。颗粒显微对比分析是辨别产生颗粒根本原因的重要手段，也是衡量涂装环境洁净度的重要方法。持续开展颗粒分析工作，对降低产品缺陷率，提升生产效率及产品品质，打造“零缺陷”工厂有着重大意义。