• 往复喷涂机面漆调试过程中常见问题及解决措施


    往复喷涂机面漆调试过程中常见问题及解决措施

    引言

    面漆是整个汽车车模的最外一层,主要起到耐磨、耐化学腐蚀、装饰等作用。

    随着汽车工业的飞速发展,汽车用面漆在颜色方面逐渐多样化,性能方面在逐渐提高。如何能够使得车身喷涂后得面漆色彩鲜艳、光泽醒目,色差小,丰满度高和鲜映性好,漆膜缺陷少,满足人们的视觉享受,是所有汽车厂家都在积极探索,追求得目标。

    1  面漆喷涂设备

    喷涂机器人的基础是自动静电喷涂设备,目前常用的静电喷涂设备有两大类:喷涂机器人及往复喷涂机。

    1.1喷涂机器人

    喷涂机器人又叫喷漆机器人,是一种可以进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人。喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成,多采用5或6自由关节式结构,手臂有较大的运动空间,并可作复杂的轨迹运动,其胸部一般有2-3个自由度,工作精度高,可灵活运动。

    1.2往复喷涂机

    往复喷涂机也叫自动喷漆机,是由操作机(机械本体)控制器和伺服驱动系统构成,是一种仿人操作、自动控制可重复编程能在三维空间完成喷涂工作的机电一体化设备。主要分为顶喷机和侧喷机两类,其结构简单、编程容易、使用方便。但由于其驱动轴数较少,一般是1-3个,所以喷涂是运动轨迹较单一。

    2  面漆调试

    面漆调试可分为调试前准备及调试过程2部分。

    2.1面漆调试准备

    2.1.1面漆调试前需要准备车身数据、滑橇数据及车身放置于滑橇后整体数据,以便于车身仿形程序编制。

    2.1.2  仪器准备

    面漆调试前需要明确车身颜色种类,漆膜特性值标准要求,以明确调试过程中的重点控制项目,禁止出现否决项。

    2.1.3材料准备

    面漆调试前需要准备输调漆系统,中途材料、底色、漆材料、标准色板、马口铁板,还有与车身外表面相同的板材制作的200mm×100mm铁板、铝箔、调试车身、纸胶带、耐高温胶带等,以便于车身贴板喷涂、仪器测量、目视检测及后续调整。

    2.2面漆调试过程

    面漆调试是涂装生产的重要环节,涉及到车身程序仿形编写、喷涂参数设定、输调漆系统提供、车身特性值测量及缺陷问题消除、改进等很多环节。一般来说,自产品信息输入、仿形程序编写完成后开始,仿形程序验证和调整、参数验证和调整都是一个反复修改的过程,只有在漆膜性能指标、目视修改合格的情况下,才能最终确定仿形及参数,进行生产使用。

    3  往复喷涂机面漆调试过程中常见问题及解决措施

    面漆喷涂线一般为自动化或半自动化生产线,下面介绍一种半自动往复喷涂机喷涂生产线。

    此喷漆线的自动喷涂设备采用的是往复喷涂机。中涂线、清漆线采用共线生产,4杯站设计,侧喷2杯,顶喷2杯。由于往复喷涂机主要进行往复运动,速度变化范围较小,仿形单一,不能随着车身表面的变化而变化,相对于机器人喷涂,其灵活性、均匀性及喷涂状态都较差,在调试过程中,由于其仿形较简单,基本只有往复运动,导致可更改幅度小,漆膜均匀性、漆膜橘皮、车身边角流挂等不易控制,调试缺陷较难消除。

    下面就往复喷涂机调试过程中常见的几种漆膜缺陷及解决措施进行简单介绍。

    3.1膜厚不均

    膜厚不均是面漆调试面临的主要问题,既是调试关键点也是难点,主要体现在非平面区域及边角位置,在调试过程中通过贴板测量膜厚、整车喷涂等对仿形程序进行反复调整及验证。

    3.1.1缺陷发生部位

    往复喷涂机调试过程中膜厚不均主要出现在棱线上部。

    3.1.2解决措施

    经过分析发现,车身棱线上部造型为斜面结构,往复喷涂机仿形程序只能进行伸缩调整,无法进行角度调整,所以往复喷涂机无法完全做到垂直喷涂,所以上漆低于其他位置,导致漆膜较薄。

    3.2流挂

    流挂是指涂膜时局部过厚,产生不均一的条纹和流痕。根据流痕形状可分为下沉、流挂、流滴等。干燥慢、流动性持久是流挂产生的主要原因,车身流挂主要发生在垂直面或车身棱角处。

    3.2.1左右前翼子板流挂

    1)缺陷发生部位  无法喷涂机喷涂中,由于仿形限制,车身左右前翼子板自身设计形式的原因,此位置是流挂多发区。

    2)解决措施

    针对1区域流挂问题,测量膜厚发现其平面膜厚较周围漆膜厚5µm左右,故解决方向为减少平面对此位置的喷涂影响,方法如下:1)整体减少平面流量20%流挂消失,前盖饱满度变差,此措施不可行;2)将喷涂机平面仿形开关位置向内缩进3cm,对前盖无影响,流挂消失,解决了此问题。

    针对2区域流挂问题,测量后发现只在边缘处膜厚有差别,其他位置相同,解决方法如下:1)将立面流量减少20%,流挂存在,将立面流量减少30%,流挂存在,此位置出现轻微橘皮,此措施不可行;2)通过试验,将立面仿形依次上移,最后上移4cm后流挂消失,出现橘皮,此措施不可行;3)通过安装防静电夹具,使得防静电夹具与边角位置形成过渡的电场面,达到吸附部分涂料的目的,起到防流挂效果,虽增加了人员操作及工装成本,但解决了此问题,避免了后续打磨修饰操作。

    针对3区域流挂问题,测量膜厚汇总分析,膜厚均匀,由于往复喷涂机往复运动,为照顾翼子板下侧漆膜质量,轮罩内避免不了喷漆,解决方法如下:增加新的分区,在单独的分区内调整开关枪位置,避免此位置喷涂清漆。

    3.2.2前后门板边缘流挂

    1)缺陷发生部位  前门外板边缘,棱线下部易发生流挂,并且由于此位置喷涂范围较大,无法单独通过调整流量进行流挂调整。

    2)解决措施

    针对此外流挂,解决方法是增加新分区、调整流量、手工补喷与往复喷涂机自动喷涂相结合的方法进行解决。

    3.2.3 行李箱盖立面流挂

    1)缺陷发生部位  车身行李箱盖立面部位,牌照流挂现象。

    2)解决措施  往复喷涂机喷涂中,由于往复喷涂机只能进行往复喷涂,在此位置只能牺牲牌照板位置整体膜厚来解决流挂问题,为弥补膜厚不足,此位置需增加手工补喷操作。

    3.3橘皮

    橘皮是指涂面如桔子表皮状凹凸不平,是涂装过程中常见又难克服的流平性问题。主要原因是漆膜成膜过程中,容积蒸发时在涂膜内部产生对流现象,如果其流动过早停止则会引起漆膜橘皮。‘

    3.3.1缺陷发生部位

    车身橘皮的大小会直接影响汽车的外观,现场调试过程中,车身橘皮多发区为前翼子板、门外板、后侧围、油箱盖下部等区域。

    3.3.2解决措施

    为了保证车型外观橘皮更加美观及数值满足工艺要求,由工艺、材料厂家、涂装车间共同进行相关探讨,改善车身橘皮问题。结合现场,总结出影响车身橘皮的因素,对照人、机、料、法、环等分析

    从车身橘皮现状及车身存在问题汇总得出,橘皮位置基本是流挂多发处,在保证车身橘皮优化的同时应尽量减少流挂缺陷。

    3)涂料准备:安装涂料的使用说明书要求,将主剂与固化剂进行过滤、混合,加入配套稀释剂进行稀释,使用空气马达或是防爆电机作为动力的搅拌机,上下搅拌均匀;测试调配的黏度是否满足,以保证涂层厚度;涂料调配后一般熟化30min(温度高时可适当缩短)即可涂装施工。

    注意主剂、固化剂、稀释剂的配套使用,避免使用差异造成浪费;将涂料调配量按照涂装使用量调配,及时使用;严格控制调制调配黏度,一般在11~15s,要求稀释剂少加多次;调配后涂料在储存或运输过程做好密封防护,防治涂料因空气中灰尘、水分进入而结皮或胶化、污染;另外对于过使用期、胶化的涂料须作废处理,严禁稀释使用。

    4)喷涂施工:在涂料黏度一定的条件下,涂层厚度受喷枪移动速度、喷涂距离影响,喷涂速度控制在30~80cm/s, 喷涂距离200~400mm,并做好压枪喷涂。

    注意喷涂前做好高压空气油水分离;喷涂过程做好一枪压半枪、平行移动、起止准确、垂直喷涂、恒定速度,眼随手动、身随手行;在施工期间缓慢搅拌涂料,以保证涂层均匀。

    5)涂层干燥:车间底漆喷涂后,按照工艺要求进行干燥,当涂层未干时应避免与水接触,保持清洁空气通风。

    注意涂层干燥环境中空气的温度和相对湿度,避免水气在涂层表面凝结。

    6)涂层质量控制:涂层干燥后,进行质量抽检,常规检验项目未涂层厚度和附者力。使用无损干膜侧厚仪检测干膜厚度,对于焊接涂层或是机械加工涂层,建议涂层厚度为10~20µm,如果需要进行涂补,对于焊接部位涂层过厚,进行打磨修补;涂膜的附者力应达到GBT9286中规定的1级,即在切口交叉处有少许涂层脱落,但交叉切割面积受影响不能明显大于15%

    7)涂层修补:部件在运输、焊接、机械加工过程中,涂层会不可避免发生破损、生锈现象。对于修补生锈区域,打磨除锈后,须采用配套涂料进行涂补,达到规定厚度。

    注意涂层修补施工可安排在部件组装生产单元,修补车间底漆;或是安排防腐单元,配套防锈漆或是重防腐涂料。

    8)工装、设备维护:喷涂间断期间,需做好工装设备维护,拆除喷枪和软管,进行冲洗清洁,避免车间底漆沉积而妨碍施工;对普通平台和挂具沉积涂层进行清除、除尘,避免造成堆积过厚,影响涂层厚度控制精度。

    4  结语

    目前国内轨道客车从过去的中低速和准高速时代跃升到了高速时代,由于高速所带来的一系列相关配套技术也要适应和满足车辆高速运行状态的要求,车辆的防腐涂装技术也不例外,需选择合适的防腐涂装保护体系,发挥出良好有效的防腐蚀保护和装饰作用,保证车辆的正常使用周期或满足延长其使用寿命的要求。目前使用双组分环氧车间底漆作为铁路碳钢客车的初级防腐措施,通过现车生产,与磷酸锌环氧防锈漆,不饱和聚酯腻子、聚氨酯(或环氧)中涂漆、聚氨酯面漆具有良好的配套性,使用效果良好

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