徐洪鵬，崔俊路，張西強，王景帥，李喜艷，周敏堂

（重汽(濟南)輕卡有限公司制造公司，山東 濟南 250200）

伴隨科技的進步和生活水平的提高，商用車客戶在關(guān)注整車配置的同時，也對外觀質(zhì)量提出了越來越高的要求。作為涂膜中的小塊異狀物[1]，顆粒(也稱“臟點”)是影響產(chǎn)品外觀品質(zhì)的最常見缺陷之一。為進一步提升HOWO(豪沃)輕卡駕駛室的外觀品質(zhì)，本文針對顆粒缺陷進行了較為系統(tǒng)的分析，并提出了相應的改進措施。

1 顆粒缺陷的現(xiàn)狀

HOWO駕駛室底材為外購的冷軋鋼板，由筆者所在公司完成沖壓、焊裝、涂裝等工藝。根據(jù)客戶對顏色的不同需求，目前已累計開發(fā)152種本體顏色。依據(jù)市場反饋情況，本體顏色又分為標配顏色(共6種)和非標配顏色(共146種)。涂料均為外購，由供方A和供方B供貨。圖1示出了2021年各顏色占比。

圖1 HOWO輕卡駕駛室本體顏色分類及產(chǎn)量占比Figure 1 Classification of the paints used for HOWO light truck cab by color and their production percentages

為了簡化對顆粒缺陷的分析過程，根據(jù)駕駛室顏色的屬性、產(chǎn)量和供方的不同，選擇如下3種標配顏色作為研究對象：

(1) 紅色金屬漆：產(chǎn)量最高的金屬漆，由供方A供貨；

(2) 金色金屬漆：產(chǎn)量第二的金屬漆，由供方B供貨；

(3) 白色實色漆：產(chǎn)量第二的油漆，標配顏色中唯一的實色漆，由供方A供貨。

根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，定義當顆粒直徑φ∈[1.0, 3.0](單位：mm，后同)時為大顆粒，當φ∈(0.0, 1.0)時為小顆粒。表1是2021年第4季度抽樣統(tǒng)計的900輛駕駛室面漆下線后各部位的顆粒分布情況。由此可得出如下結(jié)論：

表1 面漆下線后駕駛室各部位的平均顆粒數(shù)量Table 1 Average number of particles at different parts of cab after topcoat painting

(1) 駕駛室各部位單位面積的平均顆粒數(shù)量基本一致，說明顆粒數(shù)量與位置無關(guān)；

(2) 金屬漆的顆粒比實色漆多，尤其是小顆粒；

(3) 不同供方的油漆品質(zhì)存在差異，供方A金屬漆的顆粒數(shù)量比供方B實色漆的顆粒數(shù)量多，這一差異也主要體現(xiàn)在小顆粒缺陷上。

2 顆粒缺陷的來源和原因分析

為確定顆粒缺陷的來源，累計提取256份顆粒樣品，將樣品水平切割后，通過光學顯微鏡觀察內(nèi)含物。經(jīng)分析確認，顆粒源主要為色漆顆粒、打磨灰、焊渣、纖維、異色漆顆粒、余膠、氣泡、阻尼墊碎屑等雜質(zhì)。圖2和表2示出了各種顆粒源的顯微結(jié)構(gòu)和占比。色漆顆粒主要產(chǎn)生小顆粒缺陷；其余7類顆粒源既可產(chǎn)生大顆粒，也會產(chǎn)生小顆粒缺陷。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，為提綱挈領(lǐng)地解決顆粒問題，著重對前5類顆粒源(合計占比87.89%)進行分析。

圖2 各類顆粒源的顯微結(jié)構(gòu)Figure 2 Microstructures of various particle sources

表2 各類顆粒源的數(shù)量和占比Table 2 Numbers and percentages of various particle sources

2.1 色漆顆粒

色漆顆粒來源于施工油漆本身。為了產(chǎn)生閃爍效果，金屬漆一般會添加粒徑較大的珠光粉或鋁粉[2]，因此在相同條件下比其他色漆更容易形成顆粒。主要產(chǎn)生原因如下：

(1) 金屬漆原料中的珠光粉粒徑較大、添加量較高。供方A的珠光粉原料粒徑D90≤45 μm、添加量為6%，而供方B的珠光粉原料粒徑D90≤25 μm、添加量為4%，因此前者產(chǎn)生的顆粒比后者多。

(2) 油漆生產(chǎn)過程中研磨、分散不充分，導致油漆狀態(tài)不穩(wěn)、分散質(zhì)聚集。

(3) 輸調(diào)漆系統(tǒng)中濾袋孔徑較大、更換頻率較低，導致過濾效果不良。

(4) 靜電噴涂過程中霧化效果不佳，導致漆霧聚集。

(5) 清漆層偏薄，部分極小顆粒暴露。

2.2 打磨灰

打磨灰來源于電泳底漆的打磨。主要產(chǎn)生原因如下：

(1) 電泳底漆缺陷較多，打磨量大，產(chǎn)生大量打磨灰。

(2) 打磨工位完成后，吹掃、擦凈工位未達到工藝要求，內(nèi)腔、夾縫中有打磨灰殘留。

2.3 焊渣

焊渣來源于沖壓件的焊裝過程，是焊接飛濺或打磨產(chǎn)生的金屬屑。主要產(chǎn)生原因如下：

(1) 焊裝下線工位的質(zhì)檢人員未完全檢出焊渣。

(2) 電泳前處理中，金屬焊渣未被磁棒吸附或水洗掉。

(3) 電泳下線工位的質(zhì)檢人員未完全檢出電泳漆膜上的焊渣缺陷。

2.4 纖維

纖維來源于各類織物。主要產(chǎn)生原因如下：

(1) 擦凈工位使用的黏性紗布、手套等質(zhì)量較差，導致纖維掉落。

(2) 車身板材搭接位置存在銳利邊角，擦凈過程中黏性紗布、手套被刮破，產(chǎn)生纖維。

(3) 生產(chǎn)現(xiàn)場人員衣物攜帶的纖維。

(4) 噴漆室空氣過濾系統(tǒng)失效，導致外部環(huán)境中的纖維進入噴漆室。

2.5 異色漆顆粒

異色漆顆粒來源于現(xiàn)場工位器具或空氣中的色漆雜質(zhì)。主要產(chǎn)生原因如下：

(1) 工位器具(如滑撬、面罩支架、門鉤等)上附著的異色漆顆粒污染面漆。

(2) 噴漆室內(nèi)操作人員工作服、靜電噴槍槍套上附著的異色漆顆粒污染面漆。

(3) 噴漆室內(nèi)空氣中懸浮的異色漆顆粒污染面漆。

3 提升措施

(1) 全面調(diào)整油漆配方。經(jīng)過多次驗證，在產(chǎn)品外觀和性能保持不變的前提下，將供方A的紅色金屬漆中珠光粉的粒徑調(diào)整到不超過25 μm，其添加量調(diào)整為4%。其余標配金屬漆以此為例進行配方調(diào)整、驗證和應用。

(2) 調(diào)整輸調(diào)漆系統(tǒng)中濾袋的規(guī)格，金屬漆改用120目濾袋，實色漆和清漆改用200目濾袋。

(3) 采購超聲波清洗機，對靜電噴槍的成型空氣罩進行及時、有效的清洗，清洗頻次提高到每班2次。

(4) 將清漆膜厚提高到40 μm。

(5) 在電泳接車工位增加對白皮駕駛室的人工預除油工序。

(6) 調(diào)整高溫鏈條油型號和加油頻次。經(jīng)突沸試驗、蒸發(fā)量試驗和涂料配套試驗后，選擇不產(chǎn)生電泳漆縮孔、蒸發(fā)量小的高溫鏈條油，加油頻次降到每4個循環(huán)1次。

(7) 通過增加工藝孔、人工沖洗、傾斜駕駛室等措施來優(yōu)化電泳流痕問題，減少打磨量。

(8) 排查打磨、吹掃、涂膠等工具上使用的潤滑油，選擇滿足要求的輔料[3]。

(9) 每天清潔1次電泳烘干爐和面漆烘干爐。

(10) 在電泳線過濾系統(tǒng)的過濾器中搭配使用除油濾袋和普通濾袋。

(11) 改造磷化除渣系統(tǒng)，提高磷化渣的去除率。

(12) 在打磨工位后增加自動吹掃設(shè)備，減少駕駛室內(nèi)外表面、內(nèi)腔及縫隙中打磨灰的殘留。

(13) 在噴涂面漆前的擦凈工位增加踏臺，應擦凈全車(包括車頂)，且擦拭2遍。

(14) 每天清洗1次電泳線洪流水洗工位的磁棒。

(15) 嚴格要求操作者按作業(yè)指導書執(zhí)行，加強對各工位質(zhì)檢員的培訓，從嚴控制產(chǎn)品的品質(zhì)。

(16) 優(yōu)化黏性紗布品質(zhì)，選用無殘膠、高黏度的低纖維擦布或長滌綸纖維紗布。

(17) 在噴涂面漆前的擦凈工位，操作者在擦拭時應避開車身板材搭接位置的銳利邊角。

(18) 在涂裝車間、噴漆室入口等位置，延長風淋強度和時間；鋪設(shè)粘灰墊，并且每天更換。

(19) 進入現(xiàn)場的人員統(tǒng)一更換杜邦服、專用勞保鞋(或戴腳套)，杜邦服應每天清洗。

(20) 優(yōu)化噴漆室的送風系統(tǒng)，徹底清理風道和水道，確保通暢。點檢頻次為每周1次，清理頻次為每季度1次。

(21) 每天對噴漆室內(nèi)的風速和風向進行首檢，調(diào)整風閥開關(guān)角度，保證噴漆室內(nèi)的風向為垂直向下，令空氣中的漆霧快速進入水旋。

(22) 將涂裝車間內(nèi)送風系統(tǒng)過濾棉的更換頻次提高到每月1次。

(23) 優(yōu)化噴漆室的密封性，對建筑縫隙進行封堵，嚴格限制人員進出，減少空氣雜質(zhì)的進入。

(24) 優(yōu)化涂裝車間的密封性，在與焊裝車間、總裝車間的連廊和出入口設(shè)置風幕，減少空氣雜質(zhì)的進入。

(25) 積極推進駕駛室內(nèi)腔自動化噴涂項目[4]，取消人工預補工位。

(26) 選取2輛報廢的駕駛室作為粘灰車使用，在其表面涂滿粘塵膠，每天開線前由粘灰車作為首車吸附灰塵。

(27) 定期清理工位器具(如滑撬、面罩支架、門鉤等)，清洗頻次提高到每月1次。

(28) 每天清洗1次靜電噴槍外套。

(29) 調(diào)整靜電噴涂機器人程序，在換色噴涂時延長空噴洗槍的時間。

(30) 對沖壓、焊裝及涂裝車間所用輔料、涂料的供方進行周期性制造過程審核，確保產(chǎn)品滿足使用要求。

4 提升效果

根據(jù)上述措施，在4個月內(nèi)完成顆粒缺陷的專項提升。從圖3可知，3種色漆的外觀均大幅提升，單車顆粒數(shù)量大幅降低。在考慮各顏色產(chǎn)量的情況下，與提升前相比，駕駛室顆粒缺陷的發(fā)生頻次降低了52%以上。

圖3 提升前后單車平均顆粒數(shù)量Figure 3 Average particle number per vehicle before and after implementation of improved measures

除了采取上述改進措施外，在面漆下線后還要通過拋光、小修等工序減少顆粒缺陷，確保輕卡駕駛室表面沒有直徑在1 mm以上的顆粒。