汽車車身涂裝過程中灰塵的防治方法

?慧聰表面處理網(wǎng)訊：轎車車身表面通常都是鮮艷奪目，光彩照人的。一般要求光澤大于90，好的可達(dá)95左右，幾乎接近鏡面的效果，如此光亮的表面，往何弊病都會顯得一清二楚，尤其是灰粒，十分顯眼?；伊Ｊ菬o處不在，無孔不入的。車身涂裝過程中的打磨工作又會不斷產(chǎn)生灰粒，因此灰粒是高質(zhì)量涂裝過程中的大敵人，而且是一個(gè)難防御的敵人。各大汽車廠為了防止涂裝過程中的灰粒，幾乎使盡了渾身解數(shù)，想盡了各種辦法，以便使灰粒的危害降低，達(dá)到提高表面質(zhì)量，降低返工率，節(jié)省成本的目的。

????本文將就涂裝過程中灰粒的危害、灰粒的監(jiān)測、分析方法、灰粒的分類及來源，以及規(guī)劃和生產(chǎn)過程中對灰粒的防治談一點(diǎn)看法。

????一、灰粒的危害

????在轎車車身的油漆表面，有幾粒突出的灰粒，將給表面質(zhì)量帶來十分不良的影響，會給客戶留下不好的第一印象。如果灰粒在油漆的表層，并且粒徑不大，尚可通過打磨、拋光的辦法進(jìn)行處理后報(bào)交，否則只能返工。國外汽車廠規(guī)定的返工率為25%，包括整車返工和局部返工。出口車的返工率在50％左右，每返工一輛車要多消耗8公斤左右的油漆，并且浪費(fèi)節(jié)拍和能源，人力、物力上的浪費(fèi)十分可觀。通常返工一輛車，需浪費(fèi)涂裝材料600元，加上人工、能源等總計(jì)在1000元以上。一些和整車配套的零部件廠，其返工率更高。某保險(xiǎn)杠廠由于灰粒過多，，一次報(bào)交合格率不到10%，打磨、拋光后也不到40%；給配套供貨帶來了巨大困難，經(jīng)濟(jì)上的損失也很大。

????為了控制整車質(zhì)量，大的汽車廠都有整車質(zhì)量評分一個(gè)工序，在德國叫audit檢查。一般油漆audit質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為70－80分，而一個(gè)灰粒就扣10分。打磨印、拋光影也要扣分。

????電泳、中涂表面的灰粒是靠打磨去除的，灰粒少打磨工作自然少，造成打磨印的機(jī)會也就大大減少。面漆表面的灰粒是用.2000－3000號的砂紙打磨后再做拋光處理的。如果灰粒少了，所消耗的砂紙、拋光膏、羊毛球等也就少了，人力、物力上都可以節(jié)約。而且造成拋光印引起整車質(zhì)量評分時(shí)的扣分機(jī)會也會下降。

????二、灰粒的監(jiān)測

????為了掌握灰粒對涂層的影響程度，大型汽車廠設(shè)有專職人員對灰粒進(jìn)行監(jiān)測，包括對車身表面灰粒的目測計(jì)數(shù)和對灰粒的取樣分析。有的廠甚至有2－3人專門從事這項(xiàng)工作，可見其重視程度。

????車身表面灰粒的目測計(jì)數(shù)是按電泳、中涂、面漆后的車身，，每天每種取五輛車，分別進(jìn)行計(jì)數(shù)，以了解其規(guī)律。有的工廠還對車身內(nèi)腔的灰粒也進(jìn)行計(jì)數(shù)。一般的講，電泳后車身表面的灰?？赡苡?0－50粒；中涂后8－20粒；面漆后4－8粒左右。筆者在德國大眾mosel工廠的面漆線上統(tǒng)計(jì)過：面漆灰粒情況為2－8粒。該工廠要求：面漆表面的灰粒在4粒左右，要做到這點(diǎn)是非常不容易的。

????除了計(jì)數(shù)外，還必須對灰粒進(jìn)行取樣分析，一般是電泳和中涂每天取五輛車，每輛車取三?；伊＿M(jìn)行分析，面漆則采取隨機(jī)取樣的方法進(jìn)行分析。對灰粒的有關(guān)數(shù)據(jù)和圖表，每天統(tǒng)計(jì)、報(bào)告有關(guān)部門，并張貼在灰?？刂瓢迳?，以便全體員工及時(shí)了解灰粒的動(dòng)態(tài)。每周和每月也分別有匯總分析報(bào)告。在每周一次的質(zhì)量會議上分析缺陷的原因、灰粒的來源和匯報(bào)訪治措施。

????在新建的油漆車間或更換新型號的過濾材料之后，可以使用灰粒計(jì)數(shù)器分別對車間內(nèi)和噴漆室內(nèi)的空氣進(jìn)行檢測，以了解不同粒徑的灰粒存在的數(shù)量，從而得知空氣凈化的效果。

????三、灰粒的取樣

????要對灰粒進(jìn)行分析研究，首先必需取樣，灰粒很小，取樣不易。通常可選用外科解剖手術(shù)刀，切開灰粒，使其處于暴露狀態(tài)，以便于識別。

????切割的方法是：在涂層的表面斜切一個(gè)切口，再逐漸切去幾片薄片，以暴露灰粒的中心部位，然后直接在被涂物表面對切開的灰粒進(jìn)行分析。

????另一個(gè)方法是：叢切口切下10pm厚薄的薄片，將薄片移至滑片上，帶到實(shí)驗(yàn)室的顯微鏡下對它們進(jìn)行分析。

????第三個(gè)方法是：水平切開，．使灰粒內(nèi)含物暴露。可以直接在被涂物上進(jìn)行分析，也可將切割下的膜移到滑片上，帶回實(shí)驗(yàn)室用高倍放大鏡分析其背面狀態(tài)。

????四、灰粒的分析方法

????對切開的灰粒簡單的分析方法是用30－40倍帶照明的放大鏡直接觀察，可以對其結(jié)構(gòu)有一個(gè)粗略的認(rèn)識，但難以對灰粒進(jìn)往詳細(xì)的分析研究。

????比較好的方法是：

????采用高倍光學(xué)立體顯微鏡進(jìn)行觀察，該儀器可以采用不同的光源照明，用同軸反射光照明比普通的散射光照明可以更容易地區(qū)分和識別灰粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組成。這種方法直觀、清晰。

????電子掃描顯微鏡可以將微觀結(jié)構(gòu)放大到20萬倍左右，自然可以觀察到灰粒更細(xì)微的結(jié)構(gòu)。這種方法除研究單位進(jìn)行深入研究外，通常在工廠一般不可能也不需要這么做。

????在不切開油漆涂層的情況下，我們也有方法對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行某些分析。如采用x光微量光譜分析、顯微拉曼（raman）光譜分析等。在拉曼顯微鏡下，將激光光斑聚焦在油漆灰粒上，從表面分層逐步向下分析，測量深度可定為100pm左右。當(dāng)油漆部位的縱向光譜明顯不同，并沒有任何c.h振動(dòng)信號時(shí)，可以斷定該顆粒位無機(jī)成分，如鐵銹、焊渣等物。

????當(dāng)不同深度的拉曼光譜均有有c.h振動(dòng)信號存在時(shí),表明該灰粒為有機(jī)物，如油漆是pvc粒子等。

????美國生產(chǎn)一種專供汽車廣進(jìn)行灰粒分祈的儀器稱為microview,放大倍數(shù)為72倍，并配有計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，可以方便直觀地每天對現(xiàn)場采樣的灰粒進(jìn)行分析、拍照，統(tǒng)計(jì)出結(jié)果，并打印出各種統(tǒng)計(jì)圖表，使用十分方便，只是價(jià)格較肖為昂貴；大約需要七萬美元一臺。

????五、灰粒的分類及來源

????在高倍顯微鏡下，可以將灰粒的形態(tài)、材質(zhì)分析得很清楚，從而可以進(jìn)一步分析追溯灰粒的來源，影響涂層的灰粒大致可分為如下幾類：

????1、大氣中的灰塵：以塵土為主，，也包括各種各樣的質(zhì)雜。與發(fā)達(dá)國家相比，我國的地面植被、森林覆蓋較少，因此空氣中的粉塵、懸浮粒子較多。

????2、金屬屑：主要來自拼裝車間的車身打磨產(chǎn)生的鐵屑、鋅粉等。此外還有油漆車間機(jī)械磨損產(chǎn)生的鐵屑、黃銅類異物等，如鉸鏈、輸送機(jī)、雪橇的磨損等。

????3．鐵銹：冷軋鋼板表面可能有微銹，或者在預(yù)處理過程中由于停線或槽液參數(shù)波動(dòng)、噴淋欠佳等原因產(chǎn)生微量絲狀銹跡或點(diǎn)狀銹跡。

????4．焊渣珠：拼裝車間電焊時(shí)可造成大量的焊渣珠，有些粘在車身上，預(yù)處理過程中無法去除。

????5．殘留的pvc密封膠：：機(jī)械手或人工噴涂pvc密封膠時(shí)會產(chǎn)生飛濺，擦除不干凈會殘留在車身表面。

????6．多色漆粒：噴漆過程中經(jīng)常不斷更換顏色，漆霧會飛揚(yáng)，粘在設(shè)備和過濾網(wǎng)上，干燥后會飄落到涂層表面。這種漆粒具有多種顏色交錯(cuò)分層結(jié)構(gòu)。

????7．過噴附聚物：過噴附聚物可以從噴涂設(shè)備，如噴槍頭子、噴杯上或者衣服上滴到油漆濕膜上。如果噴漆室空氣產(chǎn)生渦流也會將油漆在空氣中聚合后再飄落到濕膜上。色漆的過噴附聚物往往形成球狀結(jié)構(gòu)。

????8、打磨灰粒：電泳、中涂打磨時(shí)會產(chǎn)生不少灰粒，包括油漆粒子和砂紙的砂粒等雜物。

????9、纖維：纖維來自工作服、手套和空氣過濾料材。棉織物散發(fā)出的纖維比人造織物明顯地多。在顯微鏡下，棉織纖維的結(jié)構(gòu)是平坦的帶狀，有時(shí)部分扭曲。人造纖維的橫截面各不相同,但纖維的生長方向結(jié)構(gòu)相同。人造纖維破損時(shí)也會散發(fā)出大量的纖維，污染空氣。

????在電泳涂層的表面，差不多87％的題拉是由電焊渣球和金屬屑組成的。其次是pvc污染。纖維是中涂、面漆表面污染源。在底色漆表面，這種污染幾乎占到58％左右。其次是打磨灰粒和多色漆粒。在清漆表面，纖維、多色漆粒和過噴附聚物是主要的污染物。

????六、灰粒的防治

????1．規(guī)劃過程中的防治：

????要將涂層灰粒降低，首先必須從油漆車間規(guī)劃時(shí)就給予高度重視，否則結(jié)果不堪設(shè)想。為了防止灰塵污染，規(guī)劃時(shí)需要充分考慮各個(gè)方面的問題。主要有以下幾個(gè)方面：

????(l）整個(gè)車間的廠房應(yīng)該全封閉，盡可能少留窗和門。有窗的話應(yīng)該是雙層不可開啟的窗；門也是雙層門，經(jīng)常進(jìn)出人員的門應(yīng)為自動(dòng)風(fēng)淋門。風(fēng)淋通道要有足夠長度、并有曲折高低變化．而且整個(gè)車間的空氣應(yīng)保持正壓，以防外界灰塵吸入。送入車間的空氣也應(yīng)經(jīng)過至少二道過濾。

????(2)，整個(gè)車間應(yīng)劃分為若干區(qū)，有一般的清潔區(qū)、高度清潔區(qū)和非清潔區(qū)。對子廢渣處理、雪橇沖洗、注蠟等非清潔區(qū)應(yīng)有墻隔離。

????(3）噴漆室是全車間干凈的地區(qū)，也應(yīng)有隔離墻單獨(dú)將其與其他區(qū)隔開。進(jìn)出必須經(jīng)強(qiáng)制風(fēng)淋區(qū)清潔后方可進(jìn)入，強(qiáng)制風(fēng)淋時(shí)間應(yīng)大于30s，否則進(jìn)入噴漆室的門將打不開。進(jìn)入噴漆室的空氣通常經(jīng)過eu3、eu5、eu7和eu5四道過濾，速度為0.3－0.5米／秒，確保空氣中的灰塵得以充分過濾。

????(4）噴漆前設(shè)置由壓縮空氣、鴕毛機(jī)、離子風(fēng)組成的自動(dòng)清潔站。鴕鳥毛柔軟、抗靜電性能好，毛尖處有一個(gè)倒鉤對去除灰塵的效果十分良好。

????(5）預(yù)處理過程中充分去除白車身帶來的灰粒十分重要。白車身上有油污、鐵屑、焊渣、膠水、鐵銹、塵土等各種灰粒，龍其以鐵屑和焊渣，而這些又80％分布在車內(nèi)地板上，這些臟物去除是否徹底對電泳的質(zhì)量影響很大．

????為了去除這些臟物，可以在進(jìn)入預(yù)處理前設(shè)置一道手工高壓水槍清洗工序，對車身表面夾縫進(jìn)行初步清洗，大約可以減少30％左右的灰粒。如果能直接在車身車間增加一道預(yù)清洗，則效果更佳．

????采用達(dá)流量噴嘴，將大約1000l/min的脫脂劑和漂洗水等從車窗噴入車身內(nèi)腔，同時(shí)采用45度的入槽角度，可以使車身粉塵大大減少，從而使電泳漆膜的灰粒減少45－50％。

????(6）盡可能去除預(yù)處理、電泳槽液中的臟物。如在預(yù)脫脂、主脫脂及水洗槽的循環(huán)管路中加裝袋式過濾器濾去臟物。加裝旋風(fēng)式分離器和磁性過濾器可以捕捉95%，20μm以上的鐵粉顆粒物。電泳槽液采用25μm甚至10μm的過濾袋就可以濾去影響漆膜表面的雜質(zhì)。

????(7）磷化槽底部設(shè)計(jì)成斗式，可以方便磷化渣的沉降。采用間歇式排放到磷化渣的過濾器再濃縮壓成渣餅，使磷化液中的渣量控制在300ppm以下?？梢宰龅酵耆宄和该鳎@樣可以避免磷化渣的污染。

????(8）在預(yù)處理，電泳槽中，將整個(gè)車身完全倒置。有利于提高涂裝質(zhì)量，也有利于清除灰粒的影響，尤其是上平面的灰粒將大大降低。這是世界上發(fā)明的一種工藝。

????(9）有一種新的工藝是，中涂打磨后，將整個(gè)車身經(jīng)過離子水浸洗后再噴淋，烘干，然后噴面漆。這樣可以將車身內(nèi)外的灰塵洗干凈，大大有利于減少面漆的灰粒。

????(10）將中涂打磨到面漆噴漆室的通道全部密封，防止外界灰塵落到車身上。打磨室網(wǎng)格板下設(shè)置水槽，，以防止打磨灰塵飛揚(yáng)。

????(11）在中涂、面漆噴漆前，設(shè)置清潔工位，以便人工用壓縮空氣由內(nèi)到外吹車身，并用粘性紗布將整個(gè)車身擦一遍。

????(12）為噴漆工設(shè)置專門的浴室和通道，使其更衣后，進(jìn)入噴漆室的過程中不與外界接觸。

????(13）預(yù)處理材料全部選擇液體材料，以防止脫脂劑，表調(diào)劑等粉劑加料時(shí)帶來粉塵。

????(14）底部噴膠房內(nèi)車身兩側(cè)安裝擋板，擋板與車身之間有自上而下的循環(huán)空氣，從而可以減少底部噴膠時(shí)飛濺到車身的pvc.

????規(guī)劃設(shè)計(jì)中需要考慮的方面還很多很多，不可能一一舉例。而規(guī)劃時(shí)考慮的越細(xì)對以后的生產(chǎn)越是有利。生產(chǎn)過程中要采取的措施同樣也很多很多。

????2．生產(chǎn)過程中的防治：

????嚴(yán)格的始終堅(jiān)持不懈的生產(chǎn)管理是減少灰粒污染的重要一環(huán)。稍有松懈就會造成返工率的大幅上升。

????(1）首先必須建立一整套的行之有效的規(guī)章制度。并從一開始就嚴(yán)格執(zhí)行，從而養(yǎng)成良好習(xí)慣。

????(2）油漆車間嚴(yán)禁一切無關(guān)人員進(jìn)入，不允許參觀訪問。門口必須設(shè)立專職的警衛(wèi)人員。人員進(jìn)出一律要走風(fēng)淋通道。

????（3）所有進(jìn)入油漆車間的人員，一律必須穿好專門的工作服，工作鞋，戴好工作帽。這一條.能始終堅(jiān)持并且所有人做到是不容易的。工作服應(yīng)是連體的，無頭套。是用抗靜電的化纖織物裁制。嚴(yán)禁穿有破損的工作服，因破損的邊緣會散發(fā)出大量的纖維。

????(4）經(jīng)常進(jìn)行設(shè)備的維修和保養(yǎng)，使其總是處于良好狀態(tài)。噴漆室的過濾網(wǎng)每天應(yīng)檢查壓差，當(dāng)壓差達(dá)到指定值時(shí)，說明過濾網(wǎng)已需要調(diào)換，應(yīng)及時(shí)更換。

??? (5）撐鉤、撐棒和雪橇應(yīng)及時(shí)清洗。清洗工作應(yīng)在油漆車間外進(jìn)行，或在專門的隔離室進(jìn)行。噴漆室的網(wǎng)格板，每周至少用高壓水槍沖洗一次，沖洗時(shí)要嚴(yán)防飛濺物對噴漆室的污染。對文丘里的淌水板也要定期清理，以保證噴漆室風(fēng)量平衡。

????(6）預(yù)處理和電泳各槽液應(yīng)制定一個(gè)清掃計(jì)劃，并按要求嚴(yán)格執(zhí)行，以保證各槽的清潔度始終符合要求。

????(7）中涂打磨可以采取點(diǎn)式打磨，以減少灰塵的產(chǎn)生。電泳，中涂盡可能采用濕打磨，用毛巾擦?xí)r要勤洗勤換。有一種高效清潔布對擦灰很有好處。

????(8）整個(gè)車間的清潔工作應(yīng)由專業(yè)的清潔公司承包。清潔工作主要在深夜班和節(jié)假日進(jìn)行．只有專業(yè)公司才能較好的完成這項(xiàng)工作。

????（9)．在噴漆室內(nèi)壁應(yīng)涂上粘性涂料。這種不干的涂料可以將灰塵粘住。每星期日可以用水沖洗干凈后再涂上。

????(10）烘房每周必須清潔一次，在調(diào)試初期可以用噴好漆的濕車身在烘房中來回走，以帶走循環(huán)風(fēng)中的灰粒，一般情況下，不生產(chǎn)時(shí)，可讓烘房處于保溫狀態(tài)，以防止外界灰塵吹入．

????(11）高速靜電旋杯（esta）和往復(fù)自動(dòng)噴槍(spraymate）應(yīng)定時(shí)清洗。通常每二小時(shí)對噴杯、噴槍及其附屬機(jī)械設(shè)備進(jìn)行二次停產(chǎn)清理；如果采用機(jī)器人（robot）噴涂，每三十分鐘應(yīng)更換一次噴嘴；esta噴底色漆時(shí)；幾乎每輛車都要進(jìn)行一次自動(dòng)清洗，用溶劑將旋杯上的結(jié)漆沖洗干凈再噴下一輛車。自動(dòng)噴涂系統(tǒng)不充分清潔，將會給漆膜帶來大量的過噴附聚物。

????（12）應(yīng)經(jīng)常檢查噴漆室的風(fēng)速、風(fēng)壓情況，在噴漆室進(jìn)出口掛上磁帶條，應(yīng)向外傾斜15度保持噴漆室正壓，防止灰塵吸入。并檢查噴漆室各處的風(fēng)量平衡，防止渦流產(chǎn)生。

????七、結(jié)語

????幾乎涂裝過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都可能造成灰粒對涂層的影響。為了減少灰粒的影響，必須努力提高全體員工的防灰意識。發(fā)動(dòng)群眾，分區(qū)分段對可能造成灰粒影響的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行排查，并逐一加以消除，而且必須持之以恒，每時(shí)每刻都要注意防灰，只有這樣才能始終保持涂層的高質(zhì)和生產(chǎn)過程的高效率。