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0 引言
随着汽车行业竞争的日渐激烈,汽车外饰颜色的多样化也是个主机厂吸引眼球的一大招数,近年来除了各种高效果颜色的出现外,分色喷涂也成为一种流行趋势,分色喷涂以其样式丰富、无需新增颜色、生准周期短、投资少等特点为各大品牌广泛采用, 而分色喷涂遮蔽方案设计是工艺实现的关键要素,其材料选择、遮蔽的形式设计、工具设计及应用及质量问题解决方法都直接影响分色喷涂工艺实现的质量、难度和进度。
1 分色喷涂及其在轿车上的应用
1.1 分色喷涂
分色喷涂顾名思义是指在一个喷涂整体中按照设计方案喷涂成两个或更多颜色,其广泛应用于各个行业,如电器、家装、型材等等,其中汽车行业因其自动化程度高、喷涂质量及效果要求高等因素影响分色喷涂应用难度也较高。
1.2 轿车上的应用
1.2.1 按部位分
分色喷涂在轿车上应用的常见部位车顶、前盖、腰线、立柱及保险杠和仪表盘等。
1.2.2 按车型分
最常见的轿车分色喷涂是出租车、警车等专属用途的定制车,分色喷涂形成统一的、专属的、有特定意义的标志。另外越野车、都市SUV等车型也倾向于采用双色喷涂或车身贴膜以彰显个性。另一种应用车型是年轻人偏爱的个性化、颜色艳丽的紧凑型轿车,小巧、个性、多样化的外观符合年轻人的个性审美观,因此也逐渐应用分色喷涂实现这种多样化。
2 分色喷涂工艺过程
分色喷涂工艺是以单色喷涂工艺为基础的,且工艺过程不唯一,需根据各条生产线的实际状况和具体车身颜色设计方案而定。颜色1+颜色2的常规的工艺流程为:整体喷涂颜色1、烘干、遮蔽 局部喷涂颜色2、烘干、卸遮蔽。
有些塑料件如保险杠等是素材+颜色的分色情况,则在色漆喷涂前遮蔽,喷涂烘干后卸除即可,而如果颜色1+颜色2中车身下部是二次烘干易变色的颜色且遮盖力不好的颜色(如白色),而上部是反差非常大的颜色2时,就必须经过两次遮蔽,先局部喷涂上部颜色2,烘干后再局部喷涂下部颜色1。
无论分色喷涂工艺如何变化,分色遮蔽在其中都占据了重要的位置,因此高效的喷涂遮蔽材料、形式不仅能保证车身的喷涂质量,减少车身返修量,而且能有效地降低装卸遮蔽的操作工时,从而节约材料和人工成本,完成生产任务。
3 遮蔽材料应用
3.1 材料要求
分色遮蔽方案设计的基础是遮蔽材料,遮蔽材料的材质、工艺、性能、成本的优劣直接决定了遮蔽方案和工艺过程的选择。因此对遮蔽材料提出了明确地要求。
3.1.1 分色准确
分色喷涂搭接处要求颜色分届准确、无毛刺、无混色、过度自然平滑,因此就要求遮蔽材料分色精确,喷涂后具有精细一致的分色线。一般在分界处需要设计能准确定位分界线、粘贴牢固、卸除时无胶残留的精细分色胶带,边缘整齐、有一定的延展性,保证更好的随形遮蔽。
3.1.2 耐高温及火焰处理
为了操作方便且尽量减少湿膜卸遮蔽造成漆膜磕碰,工艺遮蔽材料一般在烘干后卸除,因此需要保证遮蔽材料能耐受140—160℃的高温,烘干后不变形、无胶转移。因此在材质选择上要提前考虑,如铝箔、耐高温塑料、耐高温胶带等。可根据不同遮蔽位置形状、使用位置及作用、是否可重复利用等方面进行选择。
3.1.3 操作方便
分色遮蔽操作因其精细化程度高比较耗时,一般都选择在线下操作或单独的小线生产,也有为了节省资源在大线生产的,因此遮蔽操作的时间是直接影响产能和人员需求的因素,遮蔽材料在设计时要充分考虑以上因素,尽量保证操作简易、方便。如采用定位或限位辅具、易撕除背纸的胶带、折叠方式易拿取、好定位等措施。
3.1.4 成本低廉
除了质量要求外,成本也是分色遮蔽材料必须要考虑的因素,因各车型分色喷涂方案差别较大,因此很多遮蔽材料都是单独定制,一些大规模生产遮蔽材料的企业组织生产时均要考虑需求量,如需求量小或不稳定,一般都无法批量制作,因此成本因素影响就会凸显出来,小规模制作的成本单车都在百元以上,因此设计时尽量考虑通用材料的运用。
3.1.5 其它要求
除此之外遮蔽材料还要求有良好的粘结性,能够被完整、快速的移除,且无胶转移等。
3.2 遮蔽材料种类
3.2.1分色胶带
分色胶带主要用于颜色分界线的精细分色,一般比较窄,延展性好,且粘贴后强度高,防止塑料膜粘贴后在喷涂过程中受力脱落等。行业内常用的是3M和TESA的分色专用胶带。
3.2.2 塑料膜
塑料膜主要用于大面积遮蔽保护区域,主要材质为PVC和PO。为了操作方便,行业内又将较宽的塑料膜边缘粘贴纸胶带经过折叠成卷制作成卷膜产品,方便拿取、存放和粘贴。且有些卷膜双侧均带胶带,可两侧均粘在分色胶带上,也可单侧用于固定。
3.2.3 膜贴片
除了主体的分色遮蔽外,还有些面积小、数量多或复杂形状的分色区域需要遮蔽,可使用按照该形状定制的膜贴片进行遮蔽,转贴、定位、卸除方便快捷,分色效果好。
3.2.4 铝箔
除了以上几种材料外,铝箔也是组合遮蔽中常用的材料之一,铝箔隔热性能好,且强度高,某些浅色车身(如浅黄色等)第二遍过烘干炉时与外协件匹配的部位(如翼子板、前盖、后盖等)在塑料膜内包覆一层铝箔,降低烘干色变导致匹配色差的问题。
3.2.5 遮蔽纸
另外还有一种纸基膜,是纸基和PO为基材制成,可提供较为硬挺的材质需求。
3.3 遮蔽材料形式
分色遮蔽根据遮蔽位置的不同可选择整体遮蔽形式和组合遮蔽形式,两种遮蔽形式各有利弊。
3.3.1 整体遮蔽
如分色区域中,能够整体分开,边界易固定可考虑整体遮蔽形式,如车顶分色。车顶区域边界规则,且分界线在顶盖留水槽内颜色不外露,对边界位置分色精确度要求不高,采用整体遮蔽形式操作简单,可大大提高遮蔽速度和质量,但缺点是遮蔽区域大,材料洁净度要求高,每种车型均须单独制作,通用性不好。
3.3.2 组合遮蔽
而实际生产过程中,组合遮蔽以其材料形式组合灵活、通用性好、适应各种形状及位置的遮蔽而被广泛采用。如图5所示。组合遮蔽根据不同需求和位置选择不同的遮蔽材料进行组合。
组合遮蔽的第一步是使用分色胶带贴出精细准确的分色线,第二步是将耐高温塑料膜或纸粘贴在分色胶带上,包覆住漆膜保护区域并固定好,如有需要可在内侧贴敷铝箔后固定。主体分几个区域遮蔽完成后,如有小面积遮蔽区再使用膜贴片或铝箔等材质进行遮蔽。
3.4 遮蔽辅助工具
为实现高效、快捷、精确的装卸遮蔽操作,分色遮蔽方案中除了材料的设计还包括粘贴辅助工具的设计。好的工具可大大提高遮蔽操作的精确性和效率。目前采用较多的是分色定位工具、辅助开卷工具。
4 常见问题及解决方法
分色遮蔽是精细操作,且一般无法实现自动化,人工操作给质量、进度都带来的风险,另外分色工艺与传统工艺的差异、遮蔽材料本身的缺陷等都会带来很多问题,因此如何规避这些风险,设计出好用、高效的分色遮蔽方案是工艺人员需要思考的问题。
4.1 人员操作问题
遮蔽方案的设计直接决定操作工时,进而影响车间分色喷涂产能,尤其是组合遮蔽方式,操作规范性差,对人员操作熟练度、责任心要求高,容易出现分色不准确、车身漆膜划伤、工时过长等问题,因此遮蔽方案的优化方向就是以尽可能缩短操作工时如设计采用标准膜贴片、定位工具或采用整体遮蔽形式,另外漆面接触材料应柔软无棱角达到对漆膜的保护,而且为了防错,大的整体遮蔽材料应做好防错标识,清晰易懂,材料折叠方式也可进行规定,按照人员操作的习惯打开,保证最大程度的方便人员操作。
4.2 分色边界问题
两种颜色喷涂的分色边界处是容易出现问题的区域,如分界模糊、混色、分界线有毛刺或有胶脱落引起的质量缺陷等,因此要求分色胶带粘贴的准确性、牢固性、烘干后胶无转移,且分色位置的设计也应考虑,避免在锐角、凹陷处进行分色,尽量选择有界限感的平面或不外露区域,如不可避免在边角凹陷处,可考虑将分界线转移到人眼不会关注的平面上。
4.3 漆雾飞散问题
机器人喷涂的压力较大,喷涂车身上部时,漆雾会通过车身上任意孔或缝隙向各个方向飞散,尤其是向外表面飞散时会造成下部颜色的污染,因此喷涂时车窗、天窗、天线口、车身手抠、门槛等部位均需从内侧进行封堵,避免漆雾向车身外表面飞散
4.4 遮蔽污染问题
遮蔽材料引起的污染主要是胶转移污染车身和洁净度不好造成湿膜颗粒、纤维毛、脏点等缺陷,因此胶带的耐高温和胶转移性能应提前进行试验验证,另外遮蔽材料本身的洁净度需要从源头控制,一是原料渠道是否有除尘措施,包装是否有污染,二是生产过程中,整体遮蔽材料有二次加工,因此加工环境需进行控制,保证分色喷涂过程中不引起漆面污染。
5 结束语
分色喷涂车是为迎合市场需求所做的全新尝试,既丰富了产品线,又满足了消费者对车型的个性化需求。分色遮蔽方案的设计对分色工艺实现的质量、难度有很大影响,每种分色产品存在很多种遮蔽方案等够实现,如何设计出操作简单方便、遮蔽效果好、成本低廉的遮蔽材料、形式、工具是需要不断深入探讨的课题。


