浅析涂装颗粒防治.doc

浅析涂装颗粒防治黄 建 朱 鹏 张永军 (中国重汽济南卡车股份有限公司 250116)【摘要】本文通过对涂装生产现场颗粒来源的分析与监测结果，采取了一系列针对性的防治措施，取得了较为明显的实际改善，为实现涂装生产的无颗粒化作业，提供了过程控制思路。1现状现场统计颗粒问题占到了所有面漆质量问题的80%以上，影响车身面漆涂装一次交验合格率，而由于颗粒的自身特性，在整线生产过程若无了解颗粒特性的状态下，难以着手解决；本文研究对象车间为一老车间，基础设施不完善，空间环境复杂，形成颗粒问题的原因亦复杂多样。主要使用仪器：显微镜（125倍）、取样专用工具、空间激光尘埃粒子计数器2 颗粒来源分布2.1取样分析分别从产品实体表面对突出的有代表性的颗粒进行取样，并在高倍显微镜下进行分析，可直接观察判定颗粒类型，及来源，以便有针对性的予以防治。取样如下：随机对五台车身的涂膜颗粒进行数量计数与统计，单车平均颗粒（以能取样分析的计数）6.8个/台，共取颗粒33 个，全部颗粒水平切割（无损漆膜，不仅限于于A、B 区）缺陷名称个数所占比例可能性缺陷来源分析中涂缺陷99%中涂颗粒在打磨时没有理掉杂色漆323%1、喷房内设备表面、喷漆工防护用品表面粘附的杂色漆雾（渣）脱落，在喷涂时和漆雾混合落在车体上；2、喷漆过程中，喷枪换色时没有清洗干净；3、烘干室内运输设备脱落的漆渣被风吹起纤维1237%1、 操作工防护用品磨损造成纤维脱落及粘附的纤维脱落2、 空气中的浮尘纤维3、 擦净布、外来人员、物件带入操作工毛发脱落中涂层纤维13%中涂层纤维等颗粒缺陷未打磨彻底带到面漆层，被色漆膜覆盖气泡39%溶剂未完全挥发，漆表已干燥，在漆面形成凸起金属颗粒515%1. 输漆管路或喷嘴及喷枪与软管接口处残留的漆渣（沉降的铝未清洗干净2. 铝份变质或粒径较大显微镜下（125倍）的几个代表性颗粒状态（面漆）： 纤维 金属颗粒 中涂缺陷 气泡 杂色纤维 杂 漆从以上可能性分析中可以看出，颗粒的来源是多方位的，因此我们采用现场逐一排除法，重点从空间环境、人的行为、以及物料保障、工艺设置，通过现场判断的颗粒类型，进行明确来源，为今后的防治提供了简单明了的控制方法。2.2空间环境检测分析空间间环境的研究分析事先考虑车间的基本构成和车间工艺布局，本文所研究对象车间为先后两期完工，基本构造为部分为砖石混凝土结构，一期工程主要为老车间改造而来，主要包含电泳涂装线和一个喷漆工序，二期工程为新建单元，主要为增加产能的面漆工序。一期工程为原老厂房改造而成，因此受空间所限，空间布局和工艺布局部分存在不合理因素，中涂喷漆室内无加湿系统，现场工位无统一的供排风系统，致使一层空间风压、风向严重失衡；面漆工序因为后续新增项目，整体空间设计相对合理，有完善的工位空间供排风系统。针对颗粒的来源，对涂装车间的喷漆室、洁净间和空调风口分别做了空气洁净度检测。实际检测结果如下，也在此证明了一期工程对颗粒控制的缺憾，也是颗粒质量问题发生的重灾区！所采用检测仪器：激光尘埃粒子计数器（CLJ-3016）检测结果如下：单位（个/2min）位置粒径中涂喷漆室入口中涂喷漆室中间中涂喷漆室出口一层休息区空调风口面漆二层车间送风北侧空调风口面漆室洁净间面漆室金属粉工位面漆清漆/实色漆工位0.5um 7729412610131434205927153212311997251504821172985 um414946323312394821042131510 um109612471386954242115 um1443515110371000120 um90016580025 um00000000表一 空气洁净度检测值空间检测结果由此对比出，在面漆喷漆室其空间颗粒已不是本批次形成颗粒的主要来源，检测数据时节为北方春季，空调加湿器调整为湿度65%。2.3面漆漆膜颗粒缺陷比率分布 可能性分析：纤维颗粒37%，纤维是导致本次涂膜颗粒缺陷的主要原因，其主要原因可能是天气干燥，空气中悬浮的纤维较多，次要来源，中涂缺陷引起的面漆颗粒缺陷占27%。 2.4 部分电泳颗粒显微镜下分解颗粒1：1 图1 第一次解析后的照片 图2 第二次解析后的照片 说明：图片中的圆球状的颗粒粒径大概在5um以下，颗粒点较小，被电泳漆膜包裹，这些颗粒应是从焊装车间带来的焊渣，未被清洗掉，或者槽液中有焊渣残留，粘附在工件表面。因粒径较小，无法过滤粘附在车身上没有清洗掉；颗粒2：23 图1 切割后的颗粒 图2翻过来拍的图片 图3解体后的照片 说明：此颗粒是油灰类的杂质，来自烘干室内的颗粒残留，解体后的图片中的黑色发亮的颗粒是机械磨损后的产物；通过对涂装车间的空间环境检测及颗粒取样分析可以归纳出造成车身涂层颗粒的来源主要有以下几类：（1）人为带入性颗粒，此类颗粒主要为纤维颗粒，来源于工作服、手套、擦净用的黏性纱布和空气过滤材料。（2）空气中的尘埃：主要是灰尘，也包括其它悬浮颗粒物。空气中的灰尘和其它悬浮颗粒物是面漆涂装的最大敌人。许多小灰尘肉眼平常不可见，但在光滑如镜的面漆表面则清晰可见，严重影响整车外观。（3）铁锈：白皮驾驶室可能有轻微锈蚀；前处理过程控制不当，如停线或槽液参数控制不当、喷淋不佳等原因导致车身出现轻微浮锈；个别批次冷轧薄钢板可能因表面含碳量较高，在经过第一道热水洗后即出现轻微浮锈。（4）磷化渣：磷化槽如果含渣量太高会黏附在车身上，在电泳漆膜上产生颗粒，打磨或擦净不彻底就会在面漆上产生颗粒。（5）打磨灰尘：电泳底漆、腻子打磨时会产生大量灰尘，包括油漆颗粒、腻子颗粒和砂纸的砂粒等杂质。（6）PVC密封胶飞溅：高压无气喷涂的PVC密封胶会飞溅到车身表面，擦除不净就会在面漆上产生颗粒。（7）涂料本身的颗粒：由于涂料配方的原因，树脂对颜料的包容性差，导致颜料聚集；溶剂溶解性差，或溶剂挥发速率不适应生产环境，使油漆黏附在喷漆管道内，然后通过管道输送到喷枪内喷涂到车身表面，不能流平，形成颗粒2。（8）杂色颗粒：喷涂时飞扬的漆雾会黏附在喷漆房和过滤网上，干燥后会脱落，疏漆管道内冲洗不干净，喷漆时喷到车身表面上，这种颗粒一般由多种颜色分层交错排列组成。电泳底漆表面90%以上的颗粒是由磷化渣、焊渣和金属屑组成的，而面漆表面60以上的颗粒主要是打磨灰尘、纤维和PVC密封胶飞溅组成的。3颗粒预防措施针对以上颗粒来源我们开展了以下几个实验来验证颗粒防治效果针对面漆缺陷比例较高的纤维性颗粒采取有效根治措施，3.1纤维性颗粒的预防1）严格控制供排风系统及油漆循环系统的过滤材质的完好性，确保选材为汽车涂装专用合格产品，并确保及时维护，以满足工艺要求。2）在秋冬春三季，充分运用好加湿器的作用，稳定湿度范围（冬季：65%10%R.H 、夏季：50%R.H），可有效消除静电化纤类纤维颗粒，及其带电空间灰尘颗粒纤，更好的处理方式就是增加静电离子风或静电发生器，以消除带电纤维颗粒；3）对选择的面漆前擦净工序所选用的粘性纱布，进行严格选材控制，关注粘性纱布的药剂品质期。在无工艺更新的前提下，关注在擦拭驾驶室边角位置时，控制擦拭手法，以免粘性纱布纤维被刮蹭遗留至车体纤维；4）喷漆工所用枪套、手套尽可能采取非纤维类制品；5）喷漆室各门窗在施工作业过程务必要关闭，增强现场管理手段，限制进出喷漆室的人员频次和范围，尽可能减少人员影响，控制喷漆室内风向、风速、风压，避免喷漆室内风压处于负压状态；3.2其他辅助维护措施1）、涂料本身的颗粒在生产现场最难处理，一般只能根据管道压差加强过滤或在压力罐与管道内多循环过滤多次，效果会明显见效； 同时还要根据施工现场的温湿度变化及时调整稀释剂的挥发速率，防止涂料黏附在喷漆室内的设备上形成颗粒3； 2）、输调漆系统的清理与保养，重点为金属粉的絮凝与堆积沉降，清漆、色漆干结颗粒。3）喷漆室的日常保洁，是处理杂色漆颗粒的防治主要保障，滑撬、格栅根据产量状态用高压水枪冲洗1次；喷漆室内壁应涂上黏性薄膜，以黏附灰尘、漆雾，并每日清理更换1次；烘干室也要定期清洁，一般不生产时，烘干室喷漆室应处于封闭状态，防止外界灰尘进入。 4 结束语 实际生产验证，当前颗粒引起的面漆质量问题，已有原来的80%降低至35%，后续制度的建立，确保了对颗粒预防的可持续性。预防颗粒在涂装工艺管理过程中是一项复杂的工作，不可预测性将强，甚至与周边厂区位置环境有着或多或少的关联