介绍了汽车涂装过程中,PVC涂料的施工工艺、施工过程中常见的问题及解决方法。
关键词:PVC涂料;汽车涂装;施工工艺
汽车涂装一般工艺流程为:前处理→电泳→上胶→打磨→中涂→磨检→面漆→精修→下线。在汽车涂装的整个工艺过程中,为了提高汽车的密封性、隔音性、防震性、抗石击性,PVC涂料被广泛用于汽车上胶工艺中。
1PVC涂料简介
PVC涂料即聚氯乙烯涂料,主要成分是聚氯乙烯树脂,通过添加颜料、增塑剂、填料等混合而成高固体分涂料,其固体分大于90%,是一种白色的黏稠状液体,具有密封、隔音、防震、抗石击性。PVC涂料分为2种:焊缝密封胶和车底抗石击涂料。焊缝密封胶具有良好的柔韧性、伸展性、硬度、抗磨损性,可以起到很好的密封、隔音、防漏水的作用;车底涂料主要喷在车底部和4个轮罩处,具有较高的强度、硬度和高附着力,能起到防震、抗石击、保护车体的作用。
2PVC涂料施工工艺
2.1焊缝密封胶施工工艺
焊缝密封胶主要是通过胶枪涂覆在车身焊缝处,工艺·设备由于车身内部结构复杂,不同的车型其焊缝结构和形状也多种多样,为了保证涂胶质量,各涂装车间采用多种类型的枪嘴。以本公司为例,目前使用的枪嘴有圆枪、扁枪、卡位扁枪、7字型钩枪等,不同车型、不同部位焊缝采用不同类型枪嘴。以前我公司整车全部使用圆枪嘴上胶,碰到车身焊缝大,包边质量不好,焊缝不规则时,存在易卡枪嘴、滑枪、跳枪,最终胶条易堆积,涂胶空洞,胶条不均匀,上粗下细,不美观等问题,对员工的技能要求也较高,新员工要培训较长时间才能独立上岗操作。后来逐步过渡使用卡位扁枪上胶。卡位扁枪最大的优点就是有个定位杆,通过它可以保证枪嘴沿着焊缝行进,不会偏离焊缝,同时卡位扁枪胶条更均匀,与焊缝贴合接触面更大,美观度更高,对操作者技能要求相对较低,特别适合前盖板、左右前门、左右中门和尾门的涂胶。7字型钩枪主要用于左右前门铰链、左右中门铰链、尾门铰链等部位的涂胶,由于这些部位比较隐蔽,涂胶难度大,用普通枪嘴无法涂胶,但是用7字型钩枪却可以轻松完成这些部位的涂胶工作,一次成形,胶条也不会间断,胶条宽度、厚度非常均匀,提高了整车美观度,也提升了产品质量。焊缝密封胶施工过程中,使用的设备主要是GRACO公司的气动泵、过滤器、连接输胶主管道和输胶减压阀,再通过胶管和胶枪等相连接,这样就组成了一个完整的输胶系统。GRACO公司气动泵性能稳定,压力足,维护也较方便;过滤器主要作用是除去PVC涂料中相关杂质,避免密封胶出现明显颗粒;所用的输胶减压阀是带有稳压装置的减压阀,通过该减压阀可以调节生产现场出胶量大小,使出胶均匀、稳定且连续,以此来提高胶条美观度,同时也能避免开枪和收枪时胶条堆积,减少了残胶的产生,减少了员工刮胶的操作,节省了操作时间,提升了生产节拍。
2.2车底涂料施工工艺
车底涂料主要采用喷涂的方式将PVC涂料均匀喷涂在车底和轮罩处,枪距要合适,走枪速度要均匀,不能流挂,不能漏喷,不能堆积,不能喷到驾驶室内和车外板上。PVC涂膜表面要均匀、平整,喷涂必须达到一定厚度,本公司要求PVC涂料厚度要在500~1000μm之间。为了保证喷涂厚度,生产线每隔一定时间都会抽查检测喷涂厚度,并做相应记录,以此来保证喷涂质量。我公司使用GRACO公司的高压无气喷胶枪,该喷枪出胶稳定,喷幅合适,出胶压力在10~20MPa之间,非常适合流水线上使用。
3PVC涂料施工过程中常见问题
3.1涂胶空洞
涂胶空洞(图1)主要是指车身焊缝处涂胶不满,漏缝,会影响胶条密封性、隔音性,严重时会漏水、漏风。主要原因:员工操作时枪嘴偏离焊缝,涂胶部位不正确;车身焊缝太大,超出焊缝相关标准。出现该问题时,首先应检查此处焊缝大小,然后再从员工涂胶的操作方式去改进,枪嘴贴合焊缝走枪,速度均匀,涂料流量控制均匀,焊缝大时增大涂胶量,就可以避免类似问题的发生。
图1车身焊缝大产生的涂胶空洞
3.2涂胶开裂
图2尾门涂胶开裂
涂胶开裂(图2)主要是PVC涂料在烘烤过程中受到车身应力方面的作用,导致胶条和铁皮黏结处发生开裂。主要原因:(1)密封胶烘烤时间不够,胶条未完全固化。本公司PVC涂料烘烤要求为140℃×20min,在此条件下胶条能完全固化,性能可以达到产品设计要求。如果烘烤温度过低,烘烤时间不足,胶条固化不完全,其力学性能差,对车身附着力差,在较大的应力作用下,胶条容易出现开裂;(2)车身焊缝的影响:车身焊缝大,以及焊缝处内、外钢板包裹不充分,容易造成焊缝处钢板热胀冷缩时应力变大,致使该部位密封胶过度膨胀或收缩,出现开裂;(3)涂胶效果:胶条尽可能完全覆盖住焊缝表面,在不影响外观情况下,胶条要保持一定厚度,如果位置偏移,刷涂厚度过薄,胶条抗剪切力降低,也易造成开裂。
3.3胶条起泡
若涂料中混入空气,胶条在烘烤过程中,温度突然升高,空气从胶条排出的过程中就易产生气泡,密封胶表面布满凸起的小疙瘩状物质,肉眼看上去很像颗粒,但在显微镜下观察后发现是气泡(图3),导致胶条表面不光滑、不平整,美观度差,并且会影响胶条的力学性能,降低附着力,胶条易磨损,影响其密封效果,胶条还有可能提前脱落。产生该问题的主要原因:(1)密封胶生产厂家在产品生产过程中抽真空不彻底,导致空气残留在密封胶中。一般PVC涂料生产厂家都有严格的抽真空措施,原材料本身含有空气__的概率比较小,但是也不能完全保证每一批次的物料都100%合格。由于密封胶不能在施工现场进行调整,所以出现该问题时唯一能做的就是调换使用新批次的密封胶,并长时间排胶,将管道内的空气排出;(2)现场施工过程中,空气进入密封胶中:第一,密封胶泵压盘密封性差,漏气,导致空气和密封胶混合进入输胶管道;第二,清洗管道和过滤器时,管道和过滤器内的残留空气没完全排干净;第三,涂装车间操作人员在调换物料时,排胶时间过短,排空气不彻底,导致空气残留在胶桶内,最终进入密封胶。
图3密封胶表面产生气泡
3.4现场施工时出胶量小,影响操作
我公司老涂装车间是开放式车间,车间内部无温度控制系统,导致车间内部温度波动大,冬天和夏天温差特别明显。冬天当温度突然降低时,现场出胶量会变小,影响施工,现场采取措施如下:(1)安装加热装置:第一,加热输胶管道;第二,采用泵体、压盘加热方式加热密封胶;第三,用保温棉包裹输胶管道来保温;(2)供应商调整密封胶黏度,温度下降时降低密封胶黏度,由于密封胶黏度不能在施工现场调整,所以供应商生产时就要关注未来一段时间天气变化情况,并保证施工现场能有多种不同黏度的密封胶,根据气温高低变化选择性地配送合适黏度的密封胶供用户使用;(3)现场使用人员要根据现场实际情况去选择合适黏度的密封胶,避免黏度过大、密封胶过稠影响出胶效果;(4)进行管道清洗,一般涂装车间输胶管道和减压阀装置都要定期清洗,尤其是长时间停产之后,避免PVC涂料在管道内结块,堵塞管道,影响出胶量。
3.5“炸枪”
当车底抗石击涂料中混入空气后,空气和PVC涂料混合从高压喷枪口出来时会有明显的“炸枪”现象,此时PVC涂料会四处飞溅,并伴随刺耳的响声,很容易溅到人的身上和眼睛里,对人伤害很大,应避免发生“炸枪”现象。产生该问题的原因一般都是排胶时间过短,导致空气残留在胶桶内。解决办法:立即停线排胶,直到把管道和胶桶里的空气排干净,才能开始喷涂。
4结语
当前汽车行业竞争日趋激烈,创造低成本、高价值的产品是每个汽车企业追求的目标,这就要求各汽车企业减少浪费,适当进行工艺改进。在日常生产过程中,我车间通过不断改进,在控制上胶成本方面也尝到了许多甜头。譬如降低胶烘炉温度——降温后,经过胶烘炉烘烤,胶条只能达到表干,此时也不会影响电泳打磨操作(胶条表面太湿,在胶条附近打磨时易碰伤胶条,影响质量),胶条最终在面漆烘炉内完全固化成形,面漆烘炉烘烤时间和温度完全可以达到胶条烘烤要求。经过长时间的证明,此方法切实可行,既可以保证胶条质量,又可以降低成本。各PVC涂料生产厂家也要降低PVC涂料成本,从材料本身去进行一些改进和调整,譬如开发低温固化型PVC涂料,来提高产品的竞争力,尽最大努力来满足客户的施工需求。
作者:彭文(上汽通用五菱汽车股份有限公司) |