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整車車身和外飾件塗裝色差管理與控製

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整車車身和外飾件塗裝色差管理與控製

[來源:現代塗料與塗裝][作者:現代塗料與塗裝][日期:20-12-28][熱度:]

  隨著汽車消費市場的發展和消費者審美水平的提高,消費者對汽車的要求不再局限於使用性和功能性,對整車外觀質量也越來越重視。如果整車車身和外飾件存在色差,消費者很容易在目視上產生直觀不良感受。另外,隨著汽車產業升級,許多主機廠開始使用水性漆,而外飾件廠家仍然使用溶劑型漆,無疑給整車外飾色差的質量控製帶來了諸多挑戰。因此,如何有效管理好整車色差既十分重要又充滿挑戰,本文主要從色差評價方法、影響因素和管理方法等方麵進行研究。

  1、色差評價

 色差評價可分為目視評價和儀器測量兩個部分,其中以目視評價為主,儀器測量為輔。目視評價評審員需要經過專業培訓方可上崗,儀器測量目前行業內主要采用BYK公司的色差儀和BASF公司的色差處理軟件,有了通用的測量設備和處理軟件,才可能讓不同生產廠的色差控製得以實現。

 1.1.色差模型

 1976年國際照明委員會CIE建立了顏色空間模型,顏色被定義分布在一個球形模型上,依據此球形模型為基礎來不斷優化矯正算法,逐步達到儀器與人眼觀察顏色的基本一致。該球狀模型將自然界的可視顏色進行了歸納,色度球中任一點的三坐標值即代表一種顏色屬性。其中,定義X軸正負邊界分別用“紅-綠”a值代表,Y軸的正負邊界分別用“黃-藍”b值代表,Z軸正負邊界分別用“白-黑”L值代表,中心點為灰色。

 1.2.色差測量

 色差儀模仿D65光源,光源單方向(45°)照明,可從多個角度(-15°、15°、25°、45°、75°及110°)同時測量單色漆或閃光漆的顏色。對於單色漆,由於不含金屬鋁粉,光入射到該種色漆之後各個角度的反射光強度差不多,各個角度目視沒有差別,色差測量結果僅用45°表示即可。金屬漆或珠光漆因各個角度的光反射情況不一樣,目視會存在差別,各角度的測量結果都需監控。色差的測量點需要根據每個車型的特點來選取測量點,測量點位置盡量靠近匹配區域,曲率不能過大。目前,主機廠普遍采用一個測量區域的6次算數平均值來進行數據采集。另外,為了減少人員因素引起的測量誤差,檢測人員使用色差儀時的方式方法應該保持一致。

 1.3.目視色差

 在目視方麵主機廠成立色差聯合小組,在擁有足夠能量的光照條件下進行顏色審核。晴天上午10點到下午2點觀測的結果是最好的,觀測的角度(正、側麵)取決於定向光源。如果是陰天,需要推遲觀測,或在專門設計的標準光源間進行顏色評估,標準光源間需要保證燈泡覆蓋所有光源(D65、D75等),並確保光強充足。某主機廠的目視評價標準見表1。

 1.4.色差監控一致性

 整車外飾件色差的目視評價較為主觀且易受其他影響因素的幹擾。因此,在日常的監控過程中,除了關注色差數據外,還需要相關部門對色差儀、色差軟件及顏色標準數據等進行統一維護。另外,每個人對每種顏色的主觀目視評價會存在一些差異,也需經常一起對標,最終保障評價的準確性及一致性,有利於下一步措施的正確實施。

  2、色差控製

 2.1.車身色差控製

 2.1.1.油漆原材料

 塗裝車間需對每種顏色每批次的油漆原材料進行入口檢測,主要針對油漆的黏度、遮蓋力、膜厚等性能進行檢測,檢驗合格方可入庫。白色、黃色和紅色的遮蓋力較差,要實現完全遮蓋,色漆厚度一般需達到30 ~ 40 μm, 在塗料遮蓋力指標較低時,底色塗膜即使達到厚度要求,仍不能完全遮蓋底材。另外,油漆廠家還需提供每批次油漆試噴的色板,用於與上個批次提供的試噴板進行色差目視對比,監控各批次的油漆色差是否保持一致。

 2.1.2.噴塗過程

 在噴塗過程中對噴塗參數進行全麵的監控,包括噴漆量、噴幅、槍距、噴塗氣壓、 循環壓力等,如清漆膜厚增加會使得黃相(Δb)增加。噴塗環境也需要每班次點檢一次,主要包括調漆間和噴房的溫度和濕度,在低溫低濕和高溫高濕季節時,油漆中需要加入不同的稀釋劑品種,比例也不盡相同,根據現場條件隨時調整。麵漆烘幹爐的烘幹曲線(包括烘幹時間和烘幹溫度)同樣需要每班次測量一次,確定其在烘幹工藝設定的烘幹窗口內,油漆的幹燥時間也會影響色差。

 2.1.3.產品檢驗

 對於噴塗烘幹完成後的車身,塗裝車間實驗室需要對其在修飾大線上進行目視和數據抽檢,每天的抽檢範圍需要覆蓋當天生產的所有顏色。塗裝車間修飾崗位是塗裝車間對色差的第一道檢查關口,也是進入總裝車間的最後一道關口,如果有色差問題的車身從塗裝車間發至總裝並進行裝配,則每台車的財務損失將是車身的10倍。

 2.2.外飾件色差控製

 2.2.1.試噴調試

 對於一些長時間未噴塗的顏色在重新批量噴塗前需要進行試噴調試,即將保險杠在小係統中進行噴塗,噴塗完成後對保險杠進行目視評價和數據測量,都合格後才在大係統中進行批量噴塗。特別是對一些金屬漆,長時間未噴塗後閃爍粒子都沉積在油漆罐的下方,如果不進行試噴,則無法發現閃爍因子沉積的問題。

 2.2.2 下線檢測

 對於大顏色需每班每批抽取首、末車各6件並按照掛位進行檢測,如果檢測結果合格則全部放行,如果發現不合格品時,隔離同一掛位的漆件,執行百分百檢測,篩選合格件。而對於小顏色需要執行百分百檢測,篩選合格件。

 2.2.3 出口管控

 對於合格件、偏差合格件和不合格件需要分別進行標記,合格件標識“A”,偏差合格件標識“S”,不合格件標識“H”。裝配取件人員要對標記“A”件優先使用,優先發貨,如“A”件發完則發“S”件。當裝配出口發現有色差異常情況時,通知色差檢測員進行數據複測,異常件與車身掛板進行目視對比,由質量工程師進行判定是否放行。

 2.3 整車外飾色差控製

 對於已經裝配完成的整車,主機廠質量保證工位需要對其車身和外飾件的色差情況做好監控,監控點設置在質量保證整車百檢工位。監控主要包括數據測量和目視評價兩個部分,每周覆蓋所有生產顏色。數據測量指的是將在線測量的結果與色差匹配認可報告的數據進行對比,如果發現數據測量結果超過了控製範圍或者明顯偏離認可報告,需要通知責任方進行零件更換或優化。目視評價發現有嚴重色差問題的車輛須及時進行滯留處理,如果問題件來自外飾件,則需要外飾件更換相應零件並在後續零件上進行優化;如果問題件來自於車身,則需要塗裝車間協調外飾件配合車身特調配一批件裝車,再偏差放行。

  2.4 整車色差問題促進

 2.4.1 色差促進平台

 整車外飾色差問題涉及到生產質保、外飾件質保、外飾件廠、塗裝車間及油漆供應商等多個部門,因此需要由公立方生產質保牽頭成立整車色差小組。該小組須形成周例會製度,針對當周發現的色差問題和生產過程中影響色差的變化點進行討論,形成解決色差問題和預防變化點影響的措施。生產質保還需要定期組織室外評車活動,邀請各相關方對室外整車色差目視情況進行評價,對整車色差目視情況形成統一意見,促進色差問題優化。

 2.4.2 色差專項審核

 定期對外飾件廠家和塗裝車間進行色差審核,審核主要從原材料輸入、噴塗及烘幹設備、人員能力、噴塗參數設置、問題優化、產品輸出質量等方麵進行。通過專項審核可以了解各零件生產廠的過程薄弱環節,通過提高過程能力達到提高產品質量的目的。

 3、金屬漆對色差的影響

 金屬漆是用金屬粉(如鋁粉、銅粉等)作為顏料所配製的一種高檔塗料,是目前很流行的一種汽車麵漆。因為這種漆裏摻配了金屬粉末,如在漆基中加有細微的鋁粒,光線射到鋁粒後,又被鋁粒透過漆膜反射出來,看上去閃閃發光,所以叫金屬粉。金屬漆硬度高、附著力強,具有極強的抗紫外線和耐腐蝕性,金屬閃光質感強,能夠表現車體層次美,讓整車外觀造型看起來更豐富、更高檔。

 3.1 金屬漆的閃爍效果

 一般衡量金屬漆的特征主要看它的閃爍效果,而閃爍效果由兩個因素決定:閃爍密度(Sa)和閃爍強度(Si)。在實際應用中發現閃爍密度(Sa)對目視的影響較大。

 利用BYK的色差儀可以對金屬漆閃爍的強度和密度進行測量,一般在15°、45°以及75°這3個光線角度下進行,測量結果如所示,其中15°對目視的影響較大。圖中紅色代表理論目標值,紅點所在的紫色等級線代表理論目標等級線,綠色代表實際測量值,在同一條紅色曲線上的點代表閃爍值相等。金屬漆的目視評價需要在陽光直射下進行,最好是在上午10點至下午2點之間。

 3.2 金屬漆對色差的影響

 閃爍效果的主要影響因素包括金屬顆粒的尺寸、大小、排列方向和噴塗方法。粗大的顆粒或銀元狀顆粒對光線的散射很少,車身表麵會呈現出明顯的金屬質感。細小的顆粒或麥片狀顆粒對光線的散射很多,車身表麵的金屬質感降低,呈現為灰色。如果顆粒排列方向一致,會形成鏡麵散射,車身的反射角度會非常明亮,對車身有很好的遮蓋效果,不同的角度之間則呈現出很強烈的明暗變化。如果顆粒排列方向不一致,就會形成漫反射,車身表麵形成一種灰蒙的視覺效果,不同的角度之間的明暗變化較弱。如果采用靜電噴塗,理論上由於電場的作用,塗膜中的鋁粉與被塗物呈垂直狀態,反射光有損失,因而目視評價發暗。非靜電噴塗,塗膜中的鋁粉與被塗物呈平行排列狀態,塗膜的明度值高,目視評價發亮。

 3.3 金屬閃爍對色差優化的實際應用

 瑪雅紅屬於金屬漆係列,也屬於彩色漆係列,鋁粉的含量及顏色的純度、色相對色差均會有影響。保險杠較車身目視偏暗,色差報告中保險杠的亮度及黃藍相均較低,可能是目視偏暗的主因。通過減少靜電旋杯的出漆量,同時增加色漆中鋁粉的含量,使得保險杠的亮度上升,色差目視得到了優化。

 車身和保險杠的閃爍值示意見。由可以看到,在改進前,車身和保險杠的閃爍密度15°相差5個單位左右,而45°及75°分別相差3個和2個單位左右。在改進後,車身和保險杠在3個角度上的閃爍密度都比較接近。

  整車外飾色差質量管理是一項較為複雜的係統工作,隻有塗裝車間和外飾件廠家對生產過程實現有效控製,對出口質量做好監控,質保部門在生產實踐中不斷摸索和總結經驗規律,形成完善的管理辦法,才能最終實現對色差問題的良好管控。


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