车身色差影响因素及日常控制

=车身色差影响因素及日常控制 =员工成长路径专业论文（技术类）1目 录目录1中文摘要2英文摘要31 引言42 涂料色差基本理论52.1 颜色空间52.2 色差定义52.3 色差的测量52.4 色差标准评定63 车身油漆色差的影响因素73.1 面漆涂料各批次之间的色差73.2 施工参数对色差的影响83.3 喷涂设备对色差的影响83.4 标准色板的管理对色差的影响94 车身外观色差的日常控制104.1 日常色差数据跟踪104.2 定期颜色评审114.3 定期校对色差仪114.4 维护标准色板124.5 监控输调漆内油漆色差124.6 定期检查机器人喷涂状态12结论13员工成长路径专业论文（技术类）2摘要：轿车市场竞争日益激烈，消 费者对汽车颜色要求也越来越高。这给汽车制造单位的颜色管控工作带来了很大难度。本文首先论述了油漆色差基本原理，包括颜色空间、色差定义、色差测量方法及色差标准评定。然后从面漆批次差异、工艺参数设置、喷涂设备状况及标准色板管理等方面分析了这些因素在生产过程中对车身色差的影响。并 结合笔者在江淮 轿车涂装生产过程遇到的色差问题实例，对车身色差的各影响因素及解决 办法进行了逐一讲 解阐述。最后从日常色差数据跟踪、定期颜色评审、标准色板维护 及色差仪器校准等色差管理角度提出了日常色差管控方法，对现场工艺质量人员进行色差控制工作有一定借鉴意义。关键词：色差 影响因素 控制员工成长路径专业论文（技术类）31 引言在汽车销售过程中，著名的“7 秒钟定律”就是客户在看到汽车实物 7 秒钟后，就决定是否购买。而其中决定的主要依据之一就是汽车的外观颜色。汽车制造商为了达到顾客的最高满意度，实现最大产值，采用色彩营销，广泛的使用光彩炫目的金属漆、魅力无限的珠光漆及朴素淡雅的素色漆。但在生产使用过程中，油漆会产生一定的易色现象，出现色差，影响视觉效果。就=轿车来说，目前共有三个车型平台，颜色品种达到 8 种。其中有的颜色鲜亮、时尚，但其稳定性、一致性控制很难。生产初期，喷涂彷形轨迹不完善，生产过程中批次油漆存在差异，给颜色管控带来了很大困难。因此熟悉车身色差影响因素，加强车身色差的日常管控就显得尤为重要。员工成长路径专业论文（技术类）42 涂料色差基本理论2.1 颜色空间Lab 颜色空间是目前最流行的用于测量物体颜色的空间模型，它是 CIE（国际颜色管理委员会）于 1976 年定义的均匀空间（如图 1 所示） 。在该颜色空间中，L *为明度，+L *为白色方向，-L *为黑色方向。a *， b*为色度坐标，其中+a *为红色方向， -a*为绿色方向，+b *为黄色方向，-b *为蓝色方向，中心为无色。 L*、a *、b *可由三刺激值 X、Y、Z 计算而得。图 1 L*a*b*色空间LCH 色空间与 Lab 色空间的色度图相同，但该色空间为柱面坐标而不是直角坐标。L *表示明度，与 Lab 色空间的 L*值相同，H 表示色相，C 表示饱和度。CIELAB 色空间中的两个色度值(L *样品 ，a *样品 ，b *样品 )和(L *标准 ，a *标准 ，b *标准 )之间的色差E ab*由下式决定：E ab* = (L *)2+(a *)2+(b *)21/2其中：L *= L*样品 - L*标准 （明度差异） ，a *= a*样品 - a*标准 （红/绿差异） ，b *= b*样品 - b*标准 （黄/ 蓝差异）如L *为正值，说明样品颜色偏浅；L *为负值，样品偏深。a *为正值，样品偏红；a *为负值，样品偏绿。b *为正值，样品偏黄；b *为负值，样品偏蓝。一般可用E ab*来评价色差，E ab*值越小表示色差越小。2.2 色差定义色差是指颜色件与标准颜色件之间在色相、明度、彩度之间存在的差异。不同成型方式、涂装工艺所制作的部件匹配在一起产生的颜色差异，称为匹配色差。2.3 色差的测量色差的测量一般采用分光测色法，首先测出待测光的光谱分布或试样的光谱反射率，然后通过计算求出色度值。随着观测角度（15 0、25 0、45 0、75 0 及 1100）的不同，车身金属漆的颜色也有较大不同。15 0 视角测量为高光评色，该测量方向接近镜面反射，颜色受涂料内金属絮片影响很大；110 0 视角测量为远离镜面反射，可排除大部分金属絮片的影响，测量白+L*红+a*黄+b*黑-L*绿-a*蓝-b*员工成长路径专业论文（技术类）5结果显示漫反射颜色，即颜料本身的颜色。通常以 250、45 0 及 750 的色差测量结果作为色差的衡量指标，先将颜色标准样板的色度值输入到色差仪中，并以此作为基准进行测量，测量结果E 即为车身某点与颜色标准样板的色差值。2.4 色差标准评定如用感觉程度来评价色差值E，如表 2 所示：表 2 色差值E 与目视感觉程度 对应表E 色差感觉度00.5 Trace 感觉极微0.51.5 Slight 感觉轻微1.53.0 Noticeable 感觉明显3.06.0 Appreciable 感觉很明显6.012 Much 感觉强烈12 以上 Very Much 感觉很强烈基于人的感官程度与E 的关系及油漆的实际情况，制定江淮轿车色差标准如下：表 3 轿车各颜色E 标准值色差值 中国蓝 辣椒红 炫彩紫 珠光黑 银灰 碧玉绿 象牙白 樱桃红25° 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 45° 2 2 2 2 2 2 2 275° 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 员工成长路径专业论文（技术类）62 车身油漆色差的影响因素2.1 面漆涂料各批次之间的色差由于油漆原料及生产条件的差异，油漆厂家生产的每一批次的颜色都会有一定变化，特别是金属漆尤为明显。只有控制好油漆材料每个批次的色差，才能保证车身及相应外饰件的色差稳定，不产生较大偏差。特别是对油漆的 a、b 值，一般现场很难通过施工参数的调整使其较大的改变。在生产现场一旦出现这种情况，采用在油漆中增加与此种油漆配套的色母调整比较有效。2010 年 3 月 20 日，中国蓝和悦 RS 引擎盖 250E 值明显增大，检测车身其他部位250E 也有一定程度增加，具体数据见表 4。经过分析发现，造成 250E 值增大的主要影响因素为 250b 值。查阅中国蓝油漆加料记录，3 月 18 日中国蓝油漆循环系统中加入了新批次的油漆，因此确定不同批次油漆的颜色差异是此次色差问题的主要原因。表 4 中国蓝和悦 RS 车身各位置色差情况部位 角度 L a b L a b E25° 19.24 -0.31 -32.34 -2.69 0.28 1.46 3.07 45° 11.11 0.84 -21.39 -0.4 -0.54 0.13 0.68 前盖1 75° 7.25 1.95 -15.91 0.67 -0.62 -1.54 1.79 25° 19.53 -0.2 -32.95 -2.4 0.39 0.85 2.58 45° 11.17 1.09 -22.01 -0.34 -0.29 -0.49 0.66 前盖2 75° 6.71 2.65 -14.9 0.13 0.08 -0.53 0.55 25° 19.76 -0.24 -33.02 -2.17 0.35 0.78 2.33 45° 10.99 1.32 -21.87 -0.52 -0.06 -0.35 0.63 左前翼 75° 6.78 2.71 -15 0.2 0.14 -0.63 0.68 25° 19.55 -0.3 -33.06 -2.38 0.29 0.74 2.51 45° 11.05 1.29 -22.28 -0.46 -0.09 -0.76 0.89 右前翼 75° 6.74 2.36 -15.2 0.16 -0.21 -0.83 0.87 部位 角度 L a b L a b E25° 19.84 -0.19 -33.43 -2.09 0.4 0.37 2.16 45° 11.3 0.89 -22.23 -0.21 -0.49 -0.71 0.89 左后门 75° 6.93 2.37 -15.09 0.35 -0.2 -0.72 0.83 25° 19.29 0.1 -32.72 -2.64 0.69 1.08 2.93 45° 10.79 1.33 -21.66 -0.72 -0.05 -0.14 0.74 左后门 75° 6.78 2.5 -15.18 0.2 -0.07 -0.81 0.84 25° 19.78 0.2 -32.64 -2.15 0.79 1.16 2.57 45° 11.24 1.35 -21.35 -0.27 -0.03 0.17 0.32 左后翼 75° 6.84 2.61 -14.96 0.26 0.04 -0.59 0.65 25° 19.45 0.15 -33.09 -2.48 0.74 0.71 2.68 45° 11.07 1.2 -22.05 -0.44 -0.18 -0.53 0.71 右后翼 75° 6.84 2.47 -15.31 0.26 -0.1 -0.94 0.98 25° 19.87 -0.34 -32.95 -2.06 0.25 0.85 2.24 45° 11.21 1.19 -21.83 -0.3 -0.19 -0.31 0.47 后盖75° 6.81 2.67 -14.96 0.23 0.1 -0.59 0.64 油漆厂家向油漆循环系统中增加 0.2的色母进行调整后，25 0E 值恢复正常。2.2 施工参数对色差的影响喷涂工艺参数对色差会产生不同程度的影响，具体影响参见表 5：员工成长路径专业论文（技术类）7表 5 ESTA喷涂工艺参数对颜色的影响参数 变化趋势 雾化程度 250 L 值 湿膜状态对颜色的影响程度旋杯转速 增大 变细 变浅 变干 一般成形空气量 增大 - 变深 变湿 较小油漆流量 增大 变粗 变深 变湿 较大高压 增大 变细 变浅 变干 较小ESTA喷杯与车身距离 增大 - 变浅 变干 较小温度 增大 - 变浅 变干 一般喷漆室湿度 增大 - 变浅 变干 较大色漆 粘度 增大 变粗 变深 变湿 一般炫彩紫投罐使用初期，同悦车身 250 L 明显偏低，将 ESTA1 转速提高 5000 转/分钟，成型空气提高 60ml/min。ESTA2 转速提高 5000 转/分钟，成型空气提高 10ml/min 后，色差变化如表 6 所示：表 6 ESTA1 和 ESTA2 喷涂参数对 250 L 值的影响L a b调整前 -2.29 -1.41 -0.47调整后 -1.48 -0.19 -0.27在新颜色色差调试时，要根据实际的色差状况设置 ESTA1 和 ESTA2 的喷涂参数，控制好 ESTA1 和 ESTA2 的喷涂比例，一般 ESTA1 喷涂的膜厚应为金属色漆总膜厚的50%80%，ESTA2 喷涂的膜厚应为总膜厚的 20%50%。在批量生产时，还要根据每批色漆的颜色、喷漆室的温湿度以及助剂用量调整喷涂工艺参数。2.3 喷涂设备对色差的影响目前，在工艺过程上通常设计人工首先喷涂车身内表面，机器人喷涂车身外表面。对于产品外表面只有在机器人仿形后无法达到指定膜厚的位置才考虑用人工喷涂，以避免或减轻色差。在机器人仿形程序做好的初期，会存在局部区域存在漆膜弊病的现象，特别是在边缘区域容易出现机器人仿形轨迹不到位，漆膜偏薄的问题。中涂及罩光清漆漆膜偏薄会造成橘皮，色漆漆膜偏薄会产生局部色差问题。2009 年 4 月，中国蓝 A108 车身后侧围和保险杠出现匹配色差。经贴板试验发现后侧围底部与保险杠搭接处膜厚偏薄，车身各位置色漆膜厚具体数值见表 7。员工成长路径专业论文（技术类）8表 7 中国蓝 A108 车身各位置色漆膜厚位置 引擎盖 行李箱 左前翼 右前翼 左后翼 右后翼 左前门 右后门膜厚/um 19 18 15 16 12 12 15 17图 2 原机器人喷涂仿形 图 3 修改后机器人喷涂仿形修改机器人仿形程序，将机器人喷涂的 6 号刷子向后侧围外侧移动 3cm，喷涂流量提高30ml/min，后侧围E 值达到标准。2.4 标准色板的管理对色差的影响新颜色开发过程中标准色板的一般制作步骤为：开发颜色确定颜色开发性能合格的油漆喷涂样板颜色工程师确认批量喷涂色板测量颜色数据颜色工程师确定颜色基准及控制标准制作标准色板下发给各配套供应商及产品检验部门标准色板达到使用期限后统一回收。江淮轿车颜色开发也遵循此流程，但标准色板的管理水平有待进一步提高。2010 年 4 月，某颜色同悦出租车车身颜色和保险杠颜色出现配合色差。目视对比发现车身外协喷涂厂家及保险杠喷涂厂家各自油漆颜色与各自标准色板接近，但两块色板目视有明显差异。经调查得知，技术部门于 2009 年 12 月重新发放了色板，但未对原色板回收，造成外协厂错拿标准色板进行颜色开发，出现批量色差问题。员工成长路径专业论文（技术类）93 外车身观色差的日常控制3.1 日常色差数据跟踪导致色差问题的原因有很多，在批量生产时，色差问题有时会呈现渐进式规律，所以现场仪器所做的参数记录、控制和分析尤为重要，完善的记录和图表会帮助我们及时避免色差问题的出现或是尽早的找到色差问题产生的根源。根据现场实际情况设定日常跟踪台数，利用一些统计学方法做图表分析，对连续的同一趋势的点予以分析和关注。并将每日测得的数据发给外协件喷涂厂家，做到数据共享，避免出现匹配色差。图 4 樱桃红 450L值趋势图图 5 樱桃红 450a值趋势图图 6 樱桃红 450b值趋势图员工成长路径专业论文（技术类）103.2 定期颜色评审定期在室外自然光条件下，目视评审来监测装配后整车的色差问题，即目视后没有发现色差作为标准。对有色差的部位也要用仪器做定量复核，找到调整方向。该法主要是站在顾客的角度上，应用 AUDIT 中的客户- 关系进行监控。表 8 保险杠与车身目视色差抽检表保险杠与车身目视色差抽检表抽检日期：2010.5.7 本月第 1 周序号 颜色 车身号 车型 前杠色差 后杠色差 备注A A A A B A 1 水晶银 5754 BMPVA A A B A B A B 2 辣椒红 5521 BMPV A B A A B A A A 3 中国蓝 5697 BMPV B B A AA A A A 4 象牙白 5732 BMPV A A 结论及需整改项：本期评审各颜色状态较好、保持。会签：技术部门每个天气晴朗的星期五组织质量管理部、车身涂装车间、油漆厂家及保险杠涂装车间在户外评审车身颜色与保险杠颜色的配合状况，并根据目视结果评价级别（通常观测距离为 0.51 米） 。A 代表很好， B 代表较好，C 代表一般，D 代表较差。若同一位置出现一个 D 或两个 C 则要求责任单位进行整改。3.3 定期校对色差仪为尽量避免测量过程中的误差，技术部、质量管理部、涂装车间、外协件供应商应使用同一型号的色差仪。并且，对色差仪定期进行统一校准，注意采用同一校准人员进行测量、校准工作，避免不同操作者测量带来的误差。3.4 维护标准色板员工成长路径专业论文（技术类）11标准色板不仅仅是用来前期涂料开发工作，它同时也用于日常生产过程控制。量产阶段对标准色板的维护工作更为重要。通常我们采用以下几种方式维护色板，使其不偏离目标颜色。（1）定期对色板各项指数进行复检，并存档分析，判定颜色的稳定性。如发现有色相偏离的情况，需及时更换新的标准色板。（2）更换色板也应遵守一定的原则，在下发新标准色板的同时将旧标准色板回收报废。尽量保证新旧色板一致，这样可以保证同种颜色下发给各使用单位的编号不变，便于色差管理工作。3.5 监控输调漆内油漆色差对油漆输送管道进出口压力进行记录，注意观察过滤袋内金属粉沉淀情况。定期喷涂试板，测试色差变化情况，掌握颜色的变化趋势，及时调整颜色使色差值在控制范围内。对于管路中长期循环且较长时间未喷的色漆，最好在批量生产前用报废车身或零件试喷，避免由于溶剂挥发或色浆积聚被过滤袋滤出而造成颜色偏差较大，影响正常生产。3.6 定期检查机器人喷涂状态通过定期测量不同颜色车身各部位的漆膜厚度、DOI 值、长波、短波等性能，达到对机器人喷涂流量、转速、成型空气、压缩空气清洁度跟踪性检查的目的。其中，定期使用量筒对每个机器人吐出量进行计量尤为重要。员工成长路径专业论文（技术类）12结 论色差产生的原因多种多样，各个汽车制造厂针对其采取的措施、工作流程也不尽相同。本论文结合江淮轿车喷涂过程中出现的若干色差问题，较为细致的对影响车身油漆色差的因素进行剖析，提出具体的解决方法。并系统的从管理角度提出了色差日常管理的解决方案，指出一切色差控制工作的基础是确保各相关部门的参与性、颜色信息的共享性、基础工作的充分性。