三涂FYT-1防水層

楊學(xué)巖， 單國華

（ 一汽轎車股份有限公司，長春 130012）

摘要：主要介紹了汽車涂料三涂層珠光漆生產(chǎn)調(diào)試過程中出現(xiàn)的色差問題，并簡要分析了問題產(chǎn)生的原因及其解決辦法。三涂層珠光漆的調(diào)試和生產(chǎn)是一個復(fù)雜的過程，需要從人、機、料、法、環(huán)等多方面進行控制和管理，才能確保三涂層珠光漆色差等漆膜性能的穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：汽車涂料； 三涂層珠光漆； 色差

0　引言

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車性能逐漸提高，車身顏色的種類也逐漸增多，人們對汽車面漆的裝飾性要求越來越高。近年來，使用珠光漆的汽車越來越多，珠光漆中含有珍珠云母顏料，具有珍珠般的光澤，給人一種炫彩奪目的感覺。

由于珠光漆的種類較多，不同廠家施工方法也有所不同，本文主要探討我公司三涂層珠光漆生產(chǎn)調(diào)試過程中的色差問題及解決方法。

1　珠光漆及色差

1.1　珠光漆

珠光漆，又叫云母漆，是目前流行的一種汽車面漆。珠光漆一般為雙涂層結(jié)構(gòu)，雙涂層珠光漆指其面漆是兩層結(jié)構(gòu)：珠光漆層和清漆層。

三涂層珠光漆指其面漆是三層結(jié)構(gòu)：底色漆層（本色漆）、珠光漆層和清漆層。珠光層中含有珍珠云母顏料，具有像珍珠般的光澤感。由于珍珠是半透明或透明的，光線可到達底色漆層，所以三涂層珠光漆的顏色是珍珠云母與底色漆層所反射的顏色的混合，深受人們喜愛。

1.2　色差

色差指所測顏色與該顏色標(biāo)準(zhǔn)色或已作要求顏色之間的差異。具體從汽車車身涂膜色差可以分為：同一車身不同部位的色差、不同車身之間的色差、車身與塑料件之間的色差等。

2　三涂層珠光漆生產(chǎn)工藝及難度分析

三涂層珠光漆生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，色差等各項漆膜性能控制難度大，本節(jié)以我公司現(xiàn)生產(chǎn)珠光漆為例，簡要介紹其生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)難度。

2.1　珠光漆的生產(chǎn)工藝

不同廠家，珠光漆的生產(chǎn)工藝有所不同，我公司現(xiàn)生產(chǎn)的珠光漆主要分為雙涂層和三涂層2種。

2.1.1　雙涂層珠光漆的生產(chǎn)工藝

雙涂層珠光漆層為兩站式噴涂，一站為高速旋杯靜電霧化噴涂，二站利用靜電模擬空氣霧化噴涂，兩站噴涂同種珠光漆。雙涂層珠光漆的調(diào)試及生產(chǎn)相對容易，因為兩站噴涂的是同種油漆，同種油漆之間相互作用小，兩站噴涂的涂層之間影響因素更少，油漆材料（黏度、干濕度等）和工藝參數(shù)配置（噴涂流量、成形空氣、電壓、旋杯轉(zhuǎn)速）等調(diào)整相對簡單，只需要考慮一種油漆。

2.1.2　三涂層珠光漆的生產(chǎn)工藝

通常三涂層珠光漆的生產(chǎn)為多站式噴涂，但由于設(shè)備的限制，我們這里討論的三涂層噴涂只能采用兩站式噴涂。三涂層珠光漆采用兩站噴涂，但油漆材料不同，一站噴涂底色漆（本色漆），不含珠光粉；二站噴涂珠光漆，珠光粉含量高。一站膜厚較大，二站膜厚較小，且需要控制兩站的膜厚比例適當(dāng)，一站膜厚為二站的3 ~ 4倍，且底色漆層完成噴涂后，必須有適當(dāng)?shù)母稍飼r間。因此，三涂層珠光漆生產(chǎn)難度較大。

2.2　三涂層珠光漆色差控制難度分析

三涂層珠光漆膜厚不易控制，且珠光漆涂層膜厚比較薄，容易受噴涂設(shè)備、油漆材料、噴涂環(huán)境等因素影響，受到干擾后色差變化明顯。

2.2.1　噴涂設(shè)備穩(wěn)定性要求高

為了保證色差，兩站膜厚控制非常嚴(yán)格，這就要求機器人的出漆流量、電壓、成形空氣、轉(zhuǎn)速等影響膜厚的參數(shù)非常精確，因此，三涂層珠光漆的施工對噴涂設(shè)備穩(wěn)定性的要求較高。

2.2.2　油漆材料要求嚴(yán)格

漆膜過濕會產(chǎn)生咬合和回溶現(xiàn)象，造成色差值超差；漆膜過干，會造成鮮映性差。因此，必須保證油漆材料本身滿足噴涂要求，才能保證色差的穩(wěn)定性。

2.2.3　噴涂環(huán)境清潔度要求高

由于珠光漆涂層較薄，車身顆粒、纖維毛等容易打磨露底，且修補困難，容易導(dǎo)致修補位置與周圍車身顏色不一致，導(dǎo)致色差目視不合格，因此，噴涂環(huán)境必須有較高的清潔度。

3　三涂層珠光漆工藝調(diào)試

三涂層珠光漆工藝調(diào)試主要經(jīng)過以下幾個階段：輸漆系統(tǒng)清洗、各個涂層漆膜厚度調(diào)試、車身色差調(diào)試、車身與保險杠色差匹配等。

3.1　輸漆系統(tǒng)清洗

輸漆系統(tǒng)清洗效果的好壞直接影響車身漆膜質(zhì)量，影響整車色差。為了保證清洗效果，對珠光漆輸漆系統(tǒng)先后進行兩次溶劑清洗、一次樹脂液清洗。對清洗效果進行確認，確保過濾袋內(nèi)無漆皮等雜質(zhì)，噴板試驗無縮孔，確認輸漆系統(tǒng)壓力、泵頻等主要參數(shù)合格后進行油漆投罐。由于珍珠云母顏料密度大，沉淀很快，用稀釋劑稀釋后，這種傾向變得更明顯。因此，在噴涂前，必須保證珠光漆在輸漆系統(tǒng)內(nèi)的充分?jǐn)嚢韬脱h(huán)。

3.2　各個涂層漆膜厚度調(diào)試

膜厚是色差的基礎(chǔ)，膜厚達到控制要求可以減少色差的發(fā)生。利用現(xiàn)生產(chǎn)車身資源，通過貼板調(diào)試，測量層間膜厚，優(yōu)化噴涂參數(shù)。經(jīng)過調(diào)試，底色漆層、珠光漆層、清漆層整車膜厚滿足要求。

3.3　車身色差調(diào)試

在穩(wěn)定層間膜厚的基礎(chǔ)上，進行現(xiàn)場車身的噴涂，對現(xiàn)場車身色差分析，制定色差控制標(biāo)準(zhǔn)。

由于三涂層珠光漆色差控制難度大，故較現(xiàn)生產(chǎn)雙涂層珠光漆色差控制標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格。目前制定的三涂層珠光漆色差標(biāo)準(zhǔn)從25°、45°、75° 3個角度的ΔL、Δa、Δb 對其色差進行工藝控制。而雙涂層珠光漆的色差控制只有一個角度的ΔL、Δa、Δb值。

4　三涂層珠光漆生產(chǎn)環(huán)節(jié)控制

為了降低生產(chǎn)難度，減少生產(chǎn)過程中的漆膜問題，根據(jù)三涂層珠光漆的生產(chǎn)工藝并結(jié)合現(xiàn)場實際噴涂情況，制定如下工藝管理措施，以便在生產(chǎn)環(huán)節(jié)對車身色差等漆膜性能進行控制。

4.1　定期點檢噴涂機器人

由于兩站之間的膜厚比例控制嚴(yán)格，因此對機器人的噴涂穩(wěn)定性要求高。這就需要定期點檢機器人噴涂流量、轉(zhuǎn)速、高壓、成形空氣等參數(shù)，及時記錄，及時維修，一般檢測頻次為1次/周。

4.2　定期查看油漆參數(shù)

底色漆和珠光漆兩種油漆的特性（黏度、干濕度等）對車身色差、光澤等影響較大，因此需要每天定時測量油漆黏度等參數(shù)，一般為2 h 1次；一站和二站噴涂完成后，分別查看漆膜干濕程度，一般為4 h 1次，根據(jù)干濕度不同，補加不同比例的助劑。

4.3　嚴(yán)格控制噴涂環(huán)境

噴涂環(huán)境的溫度和濕度會影響漆膜性能，穩(wěn)定的溫度和濕度才能保證良好的漆膜性能；環(huán)境的清潔度差，會導(dǎo)致車身顆粒多，返修率高。因此，需要定期點檢噴漆室清潔度，嚴(yán)格控制車間清潔度，噴漆室不能出現(xiàn)直徑大于5 μm的灰塵。

4.4　漆膜性能檢測

針對三涂層珠光漆車身，檢測每臺三涂層珠光漆車身的膜厚、色差、橘皮等漆膜性能，做好數(shù)據(jù)記錄，當(dāng)出現(xiàn)明顯變化時，及時找出原因，解決問題，防止出現(xiàn)批量問題。

4.5　定期進行車身與保險杠匹配

車身與保險杠色差數(shù)據(jù)必須在色差控制要求范圍內(nèi)，且滿足二者色差匹配目視可接受。

5　三涂層珠光漆的色差問題及解決辦法

我公司涂裝色漆工藝采用兩站式噴涂，一站（6臺機器人）靜電旋杯霧化噴涂，二站（4臺機器人）利用靜電旋杯模擬空氣霧化噴涂，既能提高油漆利用率，又能滿足漆膜外觀質(zhì)量要求。三涂層珠光漆，一站噴涂底色漆（本色漆），二站噴涂珠光漆，即在底色漆上覆蓋一層珠光漆。因此，三涂層珠光漆噴涂工藝的不同直接導(dǎo)致其色差控制難度大。

5.1　設(shè)備問題導(dǎo)致的色差

設(shè)備穩(wěn)定性是色差等各項漆膜性能的基礎(chǔ)，本節(jié)就調(diào)試過程中出現(xiàn)的影響車身色差的設(shè)備問題進行簡要分析。

5.1.1　機器人成形空氣問題

問題描述：色差調(diào)試過程中，右側(cè)車身所有部位小角度b值負向超差?，F(xiàn)場觀察，發(fā)現(xiàn)噴涂右側(cè)車身的機器人，噴涂扇面忽大忽小，非常不穩(wěn)定，且該機器人噴涂其他顏色時無此問題。

解決辦法：經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)控制珠光漆噴涂的成形空氣管接頭松動，成形空氣忽大忽小，導(dǎo)致色差問題。重新連接成形空氣管，問題得到解決。

5.1.2　機器人清洗程序問題

問題描述：車身前蓋混色，目視效果明顯。前面為紫色車身時，珠光漆車身前蓋目視發(fā)紫；前面為黑色車身時，珠光漆車身前蓋目視發(fā)黑。

機器人有兩組換色塊，深顏色噴涂后，打開1#換色塊控制閥進行管路清洗；淺顏色噴涂后，打開2#換色塊控制閥進行管路清洗；換色過程中，機器人換色塊控制閥打開錯誤，深顏色噴涂后，沒有執(zhí)行1#換色塊管路清洗，導(dǎo)致管路殘留深顏色油漆，珠光漆車身跟在深顏色車身后噴涂發(fā)生混色。

解決辦法：更改清洗程序，機器人混色導(dǎo)致的色差問題消除。

5.1.3　珠光漆噴涂順序問題

問題描述：珠光漆車身跟在紅色車身后噴涂時，珠光漆車身前蓋色差超差，目視發(fā)紅，且珠光漆車身跟在其他顏色后面噴涂時未發(fā)生混色。通過更換機器人的換色塊微閥，效果不明顯；檢查清洗程序無問題；在生產(chǎn)節(jié)拍允許的范圍內(nèi)，增加機器人的換色清洗時間，混色現(xiàn)象有所減輕，但仍未消除。紅色油漆不易清洗，在管路內(nèi)容易殘留，導(dǎo)致混色。

解決辦法：通過生產(chǎn)排產(chǎn)及面漆前編組，要求珠光漆車身不能排在紅色車身后噴涂。

5.1.4　機器人油漆控制閥問題

問題描述：色差檢測發(fā)現(xiàn)，所有珠光漆車身右前翼子板三個角度的色差超差；分析發(fā)現(xiàn)，前面為黑色車身時，珠光漆車身右前翼子板L值、a值負向超差，且目視發(fā)黑；前面為藍色車身時，珠光漆車身右前翼子板a值、b值負向超差，詳見表1 ~ 2。

解決辦法：經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)機器人油漆排放閥泄漏，更換排放閥后，混色現(xiàn)象消失，色差合格。

5.2　噴涂參數(shù)問題

顏色調(diào)試表明，當(dāng)?shù)咨釋幽ず襁^低時，車身顏色目視偏藍；當(dāng)?shù)咨釋幽ず襁^高時，車身顏色目視偏黃。此外，底色漆涂層主要影響大角度色差值，珠光漆涂層對小角度色差值影響較大。

問題描述：顏色調(diào)試初期，由于左側(cè)機器人珠光漆噴涂流量較大，導(dǎo)致左側(cè)車身部位目視顏色偏黃，尤其是左前翼子板，影響保險杠與車身的匹配。

解決辦法：將左側(cè)機器人的噴涂流量降低10%，色差合格。

珠光漆層愈厚，則珠光漆層的顏色就變得更亮，因為有較多的珍珠云母顏料反射可見光的緣故，此時車身顏色目視偏黃。珠光漆層愈薄時，則顏色層的顏色就變得更強，此時車身顏色目視偏藍。

雙涂層珠光漆調(diào)試過程中，則不存在此類問題，因為兩站噴涂同種油漆，只需滿足一站和二站噴涂的膜厚比例，達到該顏色遮蓋所需的最小膜厚即可滿足色差要求。

5.3　油漆材料問題

油漆顏料的成分、含量、粒徑大小對色差會有一定的影響。著色顏料主要決定油漆的色相，效應(yīng)顏料的粒徑大小和含量多少主要影響油漆明度。效應(yīng)顏料含量越高、粒徑越大，油漆的明度越高，反之則明度越低。在油漆顏料一定的情況下，油漆的黏度、助劑含量也會對色差產(chǎn)生較大影響。

5.3.1　油漆黏度

問題描述：調(diào)試初期，底色漆黏度控制在（22.8±0.5） s（25 ℃），珠光漆黏度控制在（20.1±0.5） s，噴涂車身后，整車b值正向超差較多，且返修車超差嚴(yán)重。通過調(diào)整一站和二站的膜厚比例，效果不明顯，色差值仍然不合格；調(diào)整底色漆黏度，色差變化不明顯，且車身出現(xiàn)失光現(xiàn)象。

解決辦法：在其他參數(shù)不變的情況下，通過逐步調(diào)整珠光漆油漆黏度，將油漆黏度由（22.5±0.5） s（25 ℃）降低到（20.1±0.5） s，最終整車色差值合格，返修車色差數(shù)據(jù)可以接受。

雙涂層珠光漆調(diào)試過程中，整車色差不合格時，一般通過調(diào)整油漆黏度或補加色漿等方式，即可滿足色差要求；而三涂層珠光漆色差的影響因素較多，需要從不同角度進行分析，多個方面進行現(xiàn)場調(diào)試和驗證，才能滿足色差等漆膜性能要求。

5.3.2　干濕度

問題描述：夏季高溫條件下，為了降低油漆中溶劑的揮發(fā)速度，保證車身漆膜質(zhì)量，油漆中需要加入慢干助劑。根據(jù)油漆材料及噴漆室溫度不同，慢干助劑加入量不同；底色漆油漆中加入2.0%的慢干助劑，珠光漆油漆中加入4.0%慢干助劑。加入助劑后，色差值b值整車負向超差。

解決辦法：調(diào)整助劑加入量，將底色漆油漆中助劑加入量降低為1.0%，珠光漆油漆中助劑加入量降低為2.0%，車身色差恢復(fù)正常。

高溫條件下，現(xiàn)生產(chǎn)雙涂層珠光漆慢干助劑加入量一般為4.0%，可以保證車身漆膜質(zhì)量，滿足生產(chǎn)要求；三涂層珠光漆調(diào)試過程中，由于對底色漆層和珠光漆層之間存在相互作用考慮不足，導(dǎo)致慢干助劑加入過量，影響整車色差。因此，需要調(diào)試人員逐漸積累現(xiàn)場調(diào)試經(jīng)驗，掌握三涂層珠光漆色差等漆膜性能的影響因素，才能及時準(zhǔn)確地做出判斷，有效控制其色差。

6　車身與保險杠的色差匹配

隨著人們對汽車外觀裝飾性能要求的逐步提高，不但要求車身外飾件與車身金屬件一樣，都要進行涂裝，而且要求塑料外飾件的涂膜顏色與車身金屬件的涂膜顏色一致，目視不能出現(xiàn)色差，以保持車身整體外觀的協(xié)調(diào)美觀。

由于塑料和金屬材料在物化性能上有著很大的差異，因此，塑料件和車身鈑金件的涂裝在工藝、涂裝材料等方面有較大的不同。車身采用機器人自動噴涂，而保險杠采用空氣噴涂；車身用油漆是高溫烘烤（一般為140 ~ 150 ℃，30 min），而保險杠油漆是低溫烘烤（一般為80 ℃，30 min）。

6.1　色差匹配要求

整車色差調(diào)試合格，進行保險杠與車身的色差匹配，要求兩者色差數(shù)據(jù)接近，目視效果可接受。

6.2　色差匹配結(jié)果

保險杠色差數(shù)據(jù)不合格，且目視效果發(fā)藍，與車身匹配不可接受。

在技術(shù)人員的指導(dǎo)下，保險杠廠家調(diào)整工藝，重新噴涂保險杠；最終，保險杠色差數(shù)據(jù)合格，且與珠光漆標(biāo)準(zhǔn)色板和車身對比，目視效果可接受，保險杠與車身的色差匹配合格。

色差的防治與管理密不可分，需每天對所有顏色的車身進行色差測量，并記錄色差數(shù)據(jù)，存入色差數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，色差變化情況一目了然。只有長時間地跟蹤色差的變化情況，及時調(diào)整各方面的影響因素，才能有效地減少色差，保證生產(chǎn)的順利進行。

7　結(jié)語

三涂層珠光漆施工相對復(fù)雜，色差控制難度大。為保證三涂層珠光漆的穩(wěn)定性，必須對油漆原材料進行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，不合格的油漆產(chǎn)品絕不允許流入生產(chǎn)線；為確?，F(xiàn)場工藝參數(shù)的準(zhǔn)確性，必須對噴涂設(shè)備進行定期點檢、維護，定期備份工藝參數(shù)（生產(chǎn)穩(wěn)定后盡量避免參數(shù)改動）；通過與油漆供應(yīng)商、工藝人員及外協(xié)件技術(shù)人員合作，制定切實可操作的方案并加以完善，在流程制度等方面進行管理控制?？傊繉又楣馄岬恼{(diào)試和生產(chǎn)是一個復(fù)雜的過程，需要從人、機、料、法、環(huán)等多方面進行控制和管理，才能確保三涂層珠光漆色差等漆膜性能的穩(wěn)定。

（詳情見《現(xiàn)代涂料與涂裝》2015-01期）