白车身洁净度影响因素及防控措施研究.pdf
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1、分析测试 ANALYSIS AND TEST白车身洁净度影响因素及防控措施研究赖云飞,李文博,李文鹏,周磊,张进,黄敏,刘永宏(合众新能源汽车股份有限公司 浙江桐乡 314500)Discussion on Influential factors on BIW cleanliness andCountermeasure摘要:主要基于某新能源汽车实际应用,介绍了白车身洁净度的影响因素,从焊渣、铁屑、油脂、灰尘、纤维等来源、管控方法及入涂后预清理措施等方面,探讨了白车身洁净度的改善方向。优化白车身洁净度是防治电泳漆膜缺陷的重要措施之一,只有从根源上预防和解决才能保证电泳漆膜质量的稳定,希望通过本研
2、究的管控措施为同行提供一定的借鉴意义。关键词:白车身;颗粒;焊渣;油脂;纤维中图分类号:TQ630.7+2文献标识码:A文章编号:2096-8639(2023)08-0050-05Lai Yunfei,Li Wenbo,Li Wenpeng,Zhou Lei,Zhang Jin,Huang Min,Liu Yonghong(Hozon New Energy Automobile Co.,Ltd.,Tongxiang,Zhejiang314500,China)0 引言电泳过程中磷化层和电泳层成膜质量不仅决定了车身的防腐性能,同时还对涂装中面漆车身的外观有着至关重要的影响。可以说,电泳车身质量是汽
3、车整车物化性质的重要组成部份。因此,严格控制电泳漆膜质量是前处理-电泳线工艺的重点工作。电泳漆膜颗粒、纤维、溢胶等质量问题是目前行业内面临的共性问题,而这些又主要由生产过程中的杂质影响。考虑到前处理电泳线各槽体区域相对封闭,外部污染源进入槽体机会较少,在电泳过程中杂质主要由白车身带入槽体,是污染前处理电泳线各槽体槽液的重要原因之一1。提升前处理白车身洁净度进而减少污染物的带入量,能够显著降低员工打磨工作量,改善成品车外观质量2。因此,本文主要针对白车身带入杂质进行分析,对各因素从源头进行严格防治、改善和解决,这对于控制电泳质量的良性循环具有良好的参考意义。检测分析结果显示,由焊装进入涂装车间的
4、车身洁净度影响因素包括焊球、油脂、涂胶溢胶、灰尘等,此类影响因素的产生受到人、机、料、法、环等各方面影响。陈磊3、李平4等人分别针对电泳漆膜缺陷类Abstract:Based on the practical application of a new energy vehicle,this paper introduces thefactors affecting the cleanliness of the body in white(BIW),and discusses the improvementdirection of the cleanliness of the BIW from
5、the sources of welding slag,iron scraps,grease,dust,fibers,control methods and pre-cleaning measures after coating process.Optimization of the BIWcleanliness is one of the important measures to prevent and control the defects of electrophoreticfilm,by which can ensure the stability of the quality of
6、 electrophoretic film.These measures mightprovide referential value for other vehicle coating processes.Keywords:BIW;particle;welding slag;grease;fiber涂层与防护第44卷第8期2023年8月Vol.44 No.8Aug.2023COATING AND PROTECTION50分析测试 ANALYSIS AND TEST型进行分析,结果表明,由于焊接工艺影响直接或间接导致的缺陷分别占比 40%和 81%;纤维分别占比18%和 4%,考虑焊装胶的影响
7、,此影响因素占比高达到39%。为此,应该重点关注铁屑,焊装胶,纤维等影响因素,严格控制此类影响因素能够显著提升车身电泳漆膜质量。图1和图2汇总了某段时间两款车型白车身洁净度质量和车身前盖颗粒状态变化趋势,可见漆膜质量与洁净度正相关。结合前处理-电泳段清洁容量和电泳质量要求,公司严格制定白车身洁净度工艺标准,执行洁净度降低计划,白车身洁净度管控标准调整为低于 5 g/台。本研究针对不同白车身影响因素和缺陷类型进行总结分析。图1 白车身洁净度管控变化趋势Fig.1 Variation of BIW cleanliness control图2 车身前盖颗粒状态变化趋势Fig.2 Variation
8、of particle state in front cover of car body洁净度/g颗粒数/个1 白车身洁净度影响因素1.1 焊球、焊渣焊球、焊渣一直都是白车身主要污染物,因焊球、焊屑导致的电泳漆膜缺陷数量也一直是占比最高,焊球、焊屑产生的最常见的质量缺陷为电泳漆膜颗粒,也是造成电泳漆膜表面粗糙度增加的主要原因之一。图 3 与图 4 就是典型的因焊球、焊屑导致的电泳漆膜颗粒缺陷。图3 焊球导致的电泳漆膜颗粒Fig.3 Particles on electrophoretic film caused by solderballs图4焊屑导致的电泳漆膜颗粒Fig.4 Particle
9、s on electrococotic film caused by weldingchips从实际的生产过程统计来看,焊渣、焊球的粒径存在一定的差异。根据生产线工艺的不同,一般都会使用不同精度的过滤袋进行过滤。像洪流、预脱脂、脱脂等槽体的过滤装置能过滤大部份的焊球、焊屑。但同时,一些细小粒径的焊球、焊屑会透过过滤袋,在槽体内沉积,并随着槽体内循环吸附于车身表面和缝隙,随车身进入后序工艺,造成硅烷、电泳等槽体污染,进而形成电泳颗粒等质量缺陷。此类缺陷一般采用400#或600#砂纸等低目数砂纸进行打磨处理,但会导致打磨区域电泳粗糙度的增加,进而影响后续中面赖云飞,等:白车身洁净度影响因素及防控措
10、施研究51分析测试 ANALYSIS AND TEST涂工序的车身质量(比如车身短波)。若需要重打磨,往往会打磨至裸铁,这对于车身防腐造成严重影响。1.2 油脂白车身洁净度的另一个重要因素是油脂。一般而言,考虑到防腐等目的,白车身在冲压前及冲压的过程中都会使用防锈油、拉延油等进行处理。在焊装车间,并不会对上述油脂进行专门的处理,因此,进入涂装车间进行生产的车身会存在较多的油污(见图5),这对涂装的除油提出了较高的要求。图5白车身内板油污Fig.5 Oil contamination on interior panels of car body常见的汽车涂装生产线一般会在前处理线配备预脱脂、脱脂
11、工序,通过在槽液中添加脱脂剂、发泡剂等药剂,对白车身油脂进行皂化以达到除油的效果。若除油不彻底,油脂会随车身夹带至后续工序,进而污染槽体。同时,在油脂的作用下,电泳过程中油污附着的地方会影响漆膜生成,进而导致上漆不良或电泳缩孔等质量问题。电泳缩孔往往需要进行重打磨处理,对车身的防腐也会造成一定的影响。1.3 溢胶白车身溢胶主要来自于焊装车间。焊装涂胶按功能主要分为结构胶、减震胶、密封胶,折边胶等,各类涂胶的应用确保了车身的密封性,同时提升了车身的整体结构强度,为汽车提供了密封性、减震性等功能。但目前的涂胶工艺还存在较多缺陷,无论是机器人还是人工,都无法对喷胶量和涂胶位置等做到精确控制,现场常以
12、涂胶上限确保符合工艺要求。若涂胶偏少,则会造成空腔存液,后续电泳烘干过程中造成电泳二次流痕等问题,同时,滚边等工艺易造成胶体溢出。图6白车身溢胶Fig.6 Glue spillage from BIW溢胶会造成电泳车身局部电泳漆上膜不良或部件安装孔位堵塞。因此,白车身溢胶也是影响其洁净度的重要原因。同时,由于白车身的涂胶一般未经过烘干,在进入涂装车间前处理电泳线后,由于各槽体的喷淋压力较大,会对溢胶部位进行冲刷,导致胶体掉落至槽体内,在后续的生产过程中,附着在车上而形成大块的电泳渣等。后续电泳打磨等工序需要花费较大的精力进行打磨、补喷防锈底漆等。1.4 纤维、灰尘白车身在行进的过程中,环境中的
13、灰尘、纤维等易沾染环境灰尘,纤维会掉落至车身,在油脂的粘附下难以脱落。此外,冲压、焊装工作人员衣服,手套,清理工具也会产生纤维、灰尘,并掉落及吸附至白车身中。纤维、灰尘虽然在白车身的污染源中占比相对较少,但依然会造成电泳漆膜纤维、颗粒等质量缺陷,也涉及到砂纸的打磨。以上从白车身的生产工艺过程,梳理了白车身的主要污染物。以白车身预处理工序为控制节点,首先通过分析各缺陷产生原因,对各影响因素产生根源制定相应的改善措施,达到白车身污染物的防治与改善目的。以白车身表面可擦拭的污染物质量总和5 g 为控制标准。通过改善涂装车间预处理的清洁能力,主要针对重点区域清理,规范清理过程和要素,实现槽体杂质的清除
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