东风柳州汽车有限公司 广西柳州 545005
摘要：通过一系列的改善实验，对某条3C2B涂装生产线出现的中涂流挂缺陷进行改善，最终确定造成本条生产线中涂流挂相关的重要影响因素分别为：机器人喷涂轨迹和参数、车体温度、涂料施工粘度、喷房湿度、车体造型结构、人工补喷手法等。针对以上各影响因素提出了具体的改善方案，减少了中涂流挂问题的产生，提升了产品质量，保证了涂装车间正常稳定的生产。
关键词：涂料；水性漆；中涂；流挂
前言
流挂是汽车涂装过程中比较常见的缺陷之一。流挂是指涂料在湿膜状态时，在重力作用下形成局部区域变厚，甚至形成滴流状态的涂膜现象，常出现在垂直喷涂面或者边角处。一般出现在垂直面的为垂幕状流挂，出现在边角处的为泪痕状流挂。漆膜太厚或者涂料粘度过低，都特别容易造成涂料流挂的问题。
在我们的生产中，产生流挂的原因是多种多样的，严重的流挂缺陷会影响到涂装合格率。由于机器人喷涂作业的一致性程度高，一旦产生流挂，往往会是批量性的质量问题，需要耗费大量的人力物力进行返修处理。本文结合某条3C2B涂装生产线的实际生产经验，探讨中涂流挂产生的原因和解决措施。
目前涂装车间自动化程度比较高，基本上采用机器人喷涂，本条生产线喷涂采用的也是国内主机厂比较常见的机器人全自动喷涂方案，喷涂质量受设备以及机器人喷涂轨迹的影响较大。同时在具体的施工工艺上，白中涂由于产品遮盖性能的需要，采用比其他颜色相对较高的施工膜厚，因此在一些喷涂过厚的区域，比如边角部位更加容易产生流挂的缺陷，下面我们就从几个重要的影响因素来探讨水性白中涂涂料施工过程中流挂缺陷的影响以及对应的控制方案：
1.车体温度对流挂的影响
本条3C2B生产线中涂采用的是水性涂料，在电泳后的车体表面直接喷涂水性白中涂，车体温度的高低会直接影响到涂料中水分的挥发速度，车体温度越高水分的挥发就越快,车体温度越低水分的挥发就越慢。在每年的冬季寒冷天气时，受外界环境的影响，喷涂前的车体温度较夏季会偏低，为验证车体温度偏低是否对白中涂流挂产生影响，我们连续跟踪生产线一段时间内车体温度与白中涂流挂的关系，如表1，
表1
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我们发现当车体温度低于21℃时，中涂喷涂后极易产生流挂，温度越低，流挂发生的概率和流挂严重程度就越高。
车体温度影响流挂的原理，主要是由于车体温度越低，水分的挥发越慢，就越容易产生流挂缺陷。为此我们规定进入中涂喷漆室前的车体温度控制工艺：要求车体温度不低于21℃，通过提升车体表面的温度减少中涂流挂缺陷的产生。
2.施工粘度对流挂的影响
涂料的施工粘度是我们涂料日常应用的重要参数，粘度可直接影响涂料的流挂性能，粘度越高，涂料抗流挂的性能越好，越不容易产生流挂。为验证施工粘度变化对白中涂流挂的影响，我们通过控制不同的涂料粘度来验证粘度和白中涂流挂状态的关系，如表2所示：
从表中我们可以明确地看出：当白中涂粘度低于600mPa•s时，流挂不良率急剧上升。
表2
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当白中涂的黏度上升到一定的范围后，黏度的波动不会对流挂缺陷产生较大的影响；但是由于涂料的施工黏度过高，会造成雾化不良、橘皮等较多外观不良的缺陷，因此，粘度以适宜为好，不能一味的追求高粘度。再者结合我们白中涂的涂料进厂来料的粘度管控，我们将中涂的日常施工黏度控制范围设定在600～750mPa•s为佳。
3.喷房湿度对中涂流挂的影响
根据涂料厂家资料，水性涂料的挥发与施工环境的温度和湿度均有一定关系，相对而言，湿度对水性涂料挥发的影响更大。在高湿度的环境条件下，水的挥发较溶剂的挥发能力低很多，更容易出现针孔以及流挂等缺陷。
在水性涂料的施工环境条件中，对喷房的湿度等工艺参数要求较严格,如果喷房的湿度不稳定，在不合适的湿度情况下进行喷涂，会出现湿膜状态下的流挂缺陷，该流挂缺陷可能会造成车身返工，对生产线的产量及质量造成影响。
表3
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我们尝试在不同的湿度环境下批量喷涂实验板，并统计流挂缺陷不良率，结果如表3所示，从表中可以看出：当喷房湿度提升至80%时，实验板出现不同程度的结露现象，此时湿度的变化导致水性涂料施工后水的挥发极弱，流挂不良率也有所升高。因此喷房湿度控制的稳定是控制中涂流挂缺陷产生的重要因素，结合厂家的涂料施工湿度要求，我们重新制定了喷房的湿度控制：要求在65%～75%之间。
4.机器人喷涂轨迹和参数对中涂流挂的影响
膜厚偏高，也是流挂问题的主要原因之一。目前机器人的喷涂轨迹和参数对膜厚的影响比较大，个别区域的重叠率过高、流量偏大导致区域性个别部位的流挂问题很常见。我们对本条生产线上各平台车型过往出现的中涂流挂问题进行总结分析，列出各车型的白中涂流挂问题点，结合机器人喷涂轨迹和喷涂参数方面进行综合考虑，判断是否存在机器人喷涂轨迹不合理或者是机器人喷涂参数设置不合理等问题，并对这些问题点进行调整优化，最终白中涂流挂的情况得到极大改善，具体优化的措施见表4：
表4
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5.人工补喷手法对中涂流挂的影响
由于工装以及零部件的遮挡，目前部分车身侧围以及零部件喷涂膜厚偏薄，需要增加人工补喷工艺来保证车身膜厚，但人工喷涂膜厚不稳定，很容易出现喷涂膜厚偏高导致流挂的现象。我们对本条生产线上各平台车型补喷的部位进行跟踪验证，发现C3车型的侧围出现中涂流挂的问题，经膜厚检测，发现流挂处中涂后的复合涂层膜厚有59-64μm，经对比验证，未增加人工补喷方案的该部位复合涂层膜厚为36-42μm，说明人工补喷的膜厚有20μm多，远超我们设计10μm左右的人工补喷工艺要求，因此我们重新对补喷工艺进行了优化，人工补喷道数由2道减少为1道，并严格控制了人工喷涂的速度，通过以上人工补喷工艺的优化和规范，该部位的中涂流挂得到了解决，流挂缺陷发生率大大降低。
6.车体造型结构的影响
C3车型左侧B面，经常出现中涂流挂缺陷，经检测复合涂层的膜厚，上下均为46-53μm，而流挂部位为55-62μm，经检查喷涂轨迹和参数，该处节距10cm，无重叠率异常；整个大面为同一喷涂参数，即喷涂该区域时使用的机器人流量、转速、成型压和电压是相同的。经详细对比偏厚部位的钣金结构，发现膜厚偏厚位置为外板件和内腔钣金件搭接位置，判断此处静电吸附效应高于其他部位，属于造型结构特异性造成的膜厚异常。我们通过不同的流量、转速交替实验验证，该部位的喷涂都出现局部偏厚的情况，只能通过在该流挂部位设置独立的喷涂参数，即通过设置较小的喷涂流量和提高旋杯转速以降低该处的涂膜厚度，最终消除了该部位的中涂流挂问题。
结束语
本文通过对汽车行业3C2B涂装工艺中的水性中涂流挂缺陷的改善实例进行分享，对其缺陷成因及对应的解决措施进行了分析和讨论，通过全面的质量优化改善，为公司在成本、效率、质量等方面的改善做出了积极的贡献。
参考文献
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[2]农程伟，李柏乐，张志存.浅谈工程机械涂装中流挂的原因及解决措施.装备运行管理2019(01):156-158