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ESTA喷涂机与机器人喷涂对油漆车身外观NAP值的影响[1].pdf

ESTA喷涂机与机器人喷涂对油漆车身外观NAP值的影响[1]

海风
2013-06-27 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《ESTA喷涂机与机器人喷涂对油漆车身外观NAP值的影响[1]pdf》,可适用于工程科技领域

年月第卷第期Dec.Vol.No.现代涂料与涂装ModernPaintFinishing引言目前各大汽车厂家为了提高自身的综合竞争实力都使出了浑身解数汽车涂装不再只是满足于汽车表面的防腐和环保性等方面的要求还特别要求漆膜外观的装饰性以进一步提升产品的竞争力。各油漆供应商根据汽车厂家的不同需求提供不同档次的油漆材料。但作为涂装车间应根据不同油漆产品的性能和施工性能不断追求高质量的油漆车身外观漆膜橘皮就是评价涂装表面质量的一个重要指标。橘皮的产生将严重影响人们的视觉效果因此绝大多数汽车厂将漆膜橘皮列为Audit检查的必检项目将漆膜外观水平NAP值作为涂装监控的重要指标。但是由于产生橘皮的因素较多且控制难度大因此降低漆膜橘皮和提高油漆外观水平NAP值是各大汽车厂家都碰到的一个很棘手的问题。油漆车身涂层的颜色、光泽、DOI和表面结构等影响着人们的视觉效果光泽和DOI常用来衡量涂层的外观。即使光泽度很高的涂膜其外观也会受到表面漆膜凹凸不平的影响出现类似橘皮状的皱纹表层皱纹的凹凸面约μm人们把它叫做橘皮。油漆外观水平NAP值的组成物体的表面由大大小小的不同波纹组成其波动程度的不同决定着物体表面的外观。油漆涂层表面也存在着大小不一的波纹按其大小分别表现为橘皮、DOI、光泽等。光泽:代表~μm波纹具体表现为光泽。DOI:代表μm~mm之间的波纹具体表现为鲜映性、影像深度、清晰度等。橘皮:代表mm以上的波纹,具体表现为橘皮、流挂、缩孔、颗粒等。漆膜外观的评价光泽、DOI、橘皮(流匀度)都代表着漆膜外观的水平但各自的取向不同。全面评价一台车身的漆膜外观水平应将三项综合起来。目前世界各大汽车厂都已建立起自己的漆膜外观水平评价体系。综合各厂家的情况用得较多的漆膜外观水平评价方法:光泽×DOI×橘皮×。考虑到用户对整车不同部位关注程度的不同将DOI、橘皮又分为水平面和垂直面其中水平面占垂直面占。橘皮根据测量波长不同又分为长波L和短波S。长波L代表较大的橘皮较受用户关注计算中占橘皮项的短波S占。光泽光泽指物体表面镜向反射光的强弱是评估一个ESTA喷涂机与机器人喷涂对油漆车身外观NAP值的影响王宗田刘立刚(奇瑞汽车股份有限公司安徽芜湖)摘要:介绍传统喷涂机与机器人喷涂设备对面漆NAP值的影响与对比。关键词:喷涂机橘皮光泽鲜艳性静电喷涂中图分类号:TQ文献标识码:B文章编号:-()--TheImpactofESTASprayPaintingEquipmentsandRobotSprayingonPaintBodyAppearanceNPAWANGZongtian,LIULigangAbstract:ThispaperintroducedtheimpactofspraypaintingequipmentsandRobotsprayingontopcoatNAP,anddiscussedthedifferencebetweentraditionalequipmentsandrobotsKeywords:spraypaintingequipmentorangepeellusterDOIstaticspraypainting年月第卷第期Dec.Vol.No.现代涂料与涂装ModernPaintFinishing表面时得到的视觉印象光泽越高油漆车身越亮测量时用BYKGardner公司制造的微型光泽仪。必须指出的是为了提高测量的灵敏度对于不同的光泽度范围应该选用不同角度的光泽仪进行测量°光泽仪适用于测量光泽度为~的中低光泽涂层。当涂层光泽度超过时应采用°光泽仪测量当涂层光泽度小于时则应采用°光泽仪测量。不过为了有更好的测量灵敏度当用°光泽仪测量小于的低光泽涂层时也可以用°光泽仪测量。DOI涂膜鲜映性是用来描述涂膜表面显映物体的清晰程度。鲜映性与涂膜的平滑性、丰满度及光泽等因素有关是表示涂膜装饰性的综合指标。大量现场测试数据表明尽管光泽度是构成鲜映性的因素但是它们的依存性不大。现在所使用的汽车面漆都不难确保获得高光泽度然而它的鲜映性并不一定就高。相比之下平滑性与鲜映性是密切相关的要提高涂膜的鲜映性应着重改善涂膜的平滑性。橘皮油漆车身的颜色、光泽、雾影度和表面结构等影响着人们的视觉效果光泽和映像清晰度常用来衡量涂层的外观。即使光泽度很高的涂膜其外观也会受到表面波动度的影响光泽的变化并不能控制波动的视觉效果人们把这种效应称为“橘皮”橘皮也可定义为“高光泽表面的波状结构”。橘皮可使涂层表面产生斑纹、未流平的视觉外观。橘皮的检测方法目测法在油漆车身高光泽涂膜表面上目测找到反射光源(一般是在双管荧光灯下)定性分析反射光的清晰度就可以从视觉上评估流平效果。如存在~mm大小的波纹结构就会出现亮暗的图纹称为橘皮或微小波纹。当光线聚焦在该平面上时可以看到光亮区和非光亮区的反差。在m的距离时可以观察到条mm宽的线条是短波纹在约m的距离可以观察到条mm宽的线条是长波纹。流平性差的情况下个荧光灯管看起来模糊,荧光灯的边界线不同程度地扭曲而流平性好的漆膜外观可获得清晰的反射映像清晰度很好橘皮不明显。仪器测量法制造高质量的产品需要高精准的计量仪器来做出质量判断。通过目测来判断油漆车身橘皮显然是不完善也是不科学的。目前涂装行业普遍采用橘皮仪来测量橘皮状况。橘皮仪使用°的激光作为点光源照射被测表面在缓慢均速推动cm的距离内发射次激光照亮表面读取个数每个读数之间的距离为mm。在光源对面同样角度通过狭缝滤波的方法测量反射光由于表面存在波纹当光线照在波峰或波谷时反射光最强仪器检出最大信号光线照在斜坡时由于反射角的变化反射光偏离°角仪器检出信号最小因此测得的信号频率正好是被测表面机械轮廓频率的倍与目测观察到的光学轮廓相一致。橘皮仪将结构尺寸大于mm的测量数据定为长波将结构尺寸小于mm的数据定为短波。短波和长波目视的差别见图和图。ESTA喷涂机与机器人喷涂油漆车身外观长短波数据长波数据长波数据见表和表。从现场检测平、立面各点长波数据来看平面长波:机器人喷涂的相对比自动喷涂机喷涂的要好些也较均匀些立面长波:机器人喷涂的长波纹比较小数据波动也比较小而喷涂机喷涂的波动较大特别是A柱、B柱及后翼子板波动较大主要原因是该处不容易上漆膜厚偏薄,自动机仿形不好调整喷涂流量加大很容易导致流挂弊病的产生是喷涂机的一个盲点而表立面长波膜厚数据μm机器人三涂线长波膜厚自动机二涂线长波膜厚前翼子板前门A柱后门B柱后翼子板喷涂方式地点表平面各点长波膜厚数据前盖顶盖机器人三涂线长波膜厚自动机二涂线长波膜厚喷涂方式地点μm注:颜色为橙黄色下同。年月第卷第期Dec.Vol.No.现代涂料与涂装ModernPaintFinishing机器人喷涂膜厚比较均匀也比较好很容易对仿形与喷涂参数进行调整。短波数据短波数据见表和表。短波分析:从以上机器人与喷涂机喷涂的油漆车身数据来看机器人喷涂的油漆车身平面短波相对比自动机喷涂的油漆车身的短波要好点但从这点还不能显示出机器人喷涂的优势但从立面短波纹来比较机器人喷涂的优势就明显表现出来特别是A柱、B柱以及后翼子板部位的短波比较好也比较均匀而喷涂机在这些部位的劣势就表现出来了。ESTA静电喷涂原理及两种喷涂机的区别静电喷涂的原理是以接地的被涂物作为阳极涂料雾化器作为阴极接上负高压电在两极间形成高压静电场阴极产生电晕放电使喷出的涂料滴带电并进一步雾化按同性相斥、异性相吸的原理使带电的涂料滴在静电场的作用下沿电力线方向吸往被涂物放电后黏附在被涂物上。静电场的现象早已为人所知但工业上获得应用经历了漫长的几个世纪在世纪年代静电喷涂工艺才被运用于汽车工业仿形自动喷涂是随着汽车工业的发展而出现的高新技术设备。它是根据汽车特别是轿车大批量生产的特点把工业机器人技术、硬仿形自动喷涂机技术综合、简化而成的新型自动涂装设备。其自动涂装生产效率高喷涂质量好喷涂表面质量稳定工人劳动条件好可保护操作者健康且能减少污染、降低动力消耗深受大批量生产企业的青睐而广泛采用。喷涂机是涂装系统不可缺少的重要设备。随着时代的进步和电子技术的不断发展喷涂设备也由最简单的喷涂机发展到现在的仿形喷涂系统。仿形自动喷涂机采用交流伺服电机驱动并可利用计算机实现远程可视化离线编程根据不同工件要求通常采用三自由度或四自由度的结构形式因此在喷涂过程中可以保持喷枪与工件表面的距离不变并且可以根据车型表面来自动调整喷枪的位姿。不同的工件对应不同的工作程序可同时满足对多种工件的喷涂要求。目前仿形自动喷涂机多用于对喷涂工艺质量要求较高的环节如中、高档轿车的面漆喷涂。根据喷涂车身的部位不同车身用自动静电仿形喷涂机由侧喷机和顶喷机组成。侧喷机主要用于轿车车身侧垂直表面的自动喷涂一个工位一般装有台侧喷机每侧的台侧喷机的喷涂区域相互交错从而使车身侧面的喷涂层均匀。左右喷涂机的旋杯分别命名为、、号旋杯和、、号旋杯对油漆车身立面进行喷涂顶喷机一组由个旋杯组成分别命名为、、号杯对油漆车身平面进行喷涂。机器人用静电喷涂机其安装在涂覆机器人的手臂前端通过该手臂的手腕部的动作改变雾化喷出涂料的方向其中穿入上述手臂内并且用于向静电喷涂机供电的电缆至少其一部分具有能够伸缩的形状。该涂覆机器人用静电喷涂机能够防止伴随着机器人手臂手腕部位的转动而发生的穿入在机器人手臂手腕部位内的供电电缆的断线故障。一般喷涂一遍油漆只要用台机器人即可即左右各台机器人喷涂侧面用台机器人喷涂平面它有个好处即机器人的手臂前端旋杯可以°喷涂对于车身A、B、C柱等复杂部位很容易喷涂膜厚很均匀橘皮目视效果不明显。ESTA喷涂机与机器人喷涂区域ESTA喷涂机与机器人喷涂区域见图和图。从图和图可以看出ESTA喷图机在仿形设计上不如机器人喷涂机合理在喷涂过程中的优缺点就表现出来了。影响橘皮的因素橘皮是油漆件最常见的缺陷之一由于影响橘皮的因素很多除了设备对它有很大的影响外还需要从工艺和材料等方面进行改善。车身钢板(粗糙度Ra≤μm)、磷化、电泳涂层的粗糙度最好控制在Ra≤μm之内若这些涂层的粗糙度质量得不到很好的控制便不能为面漆提供一个良好的涂层基面。钢板质量对最终表面外观的影响:在粗糙和光滑的钢板上涂装同样的电泳漆、中涂层、面漆层在cm外观察到的面漆外观见图和图。表平面各点短波数据机器人三涂线自动机二涂线前盖顶盖地点喷涂方式μm表立面各点短波数据机器人三涂线自动机二涂线前翼子板前门A柱后门B柱后翼子板喷涂方式地点μm年月第卷第期Dec.Vol.No.现代涂料与涂装ModernPaintFinishing(上接第页)每台车都会有mm×mm大小的铝合金试验样板随同车体一同涂装样板的每层涂装都会用mm宽的胶带进行屏蔽保留底层再进行下一层涂装(腻子层除外白面漆长度为mm色带漆共mm)因此在涂装结束后试验样板上可以清晰地表示车体的所有涂层结构和涂层顺序以备进行涂层破坏性质量检查和后续进行追溯性检查。环境及人员管理车间定期组织生产操作人员进行资质考试及培训从工作观念及操作水平两方面进行教育明确奖罚制度提高工人的自觉性和责任感。保证车间环境清洁尽可能消除影响涂装质量的环境因素。质量控制要求每道工序必须严格按工艺文件执行涂料比例必须用精密的电子称进行称量涂料施工黏度必须每桶都用涂料黏度杯进行测量。每位操作员工在操作结束后需对自己的操作进行自检并签字确认然后由质检人员对班组的产品进行专检并签字确认如有质量问题质检人员通过SAP系统通知车间及设计、工艺等部门评审并明确解决方案返工后再由质检人员确认在进行了自检和专检确认后产品方能流入下一工序。工艺人员和生产管理人员不定期对生产过程进行检查确保涂装质量。结语引进杜邦涂料配套体系优化施工工艺严格控制施工质量高速动车组涂装整体效果得到铁道部、西门子技术人员的认可也经受住实际运行环境的考验。这不仅提高了公司的涂装技术和作业质量同时为进军国际市场达到国际一流涂装水平增添了技术储备。参考文献:杨松柏.铁路客车用双组分涂料涂装系现状J.中国涂料():张学敏.涂料工艺学M.北京:化学工业出版社刘国杰.现代涂料工艺新技术M.北京:轻工业出版社张学敏.涂装工艺学M.北京:化学工业出版社冯立明涂装工艺与设备M北京:化学工业出版社,余志兵王艳.铝合金地铁车辆涂装工艺简介J.电力机车与城轨车辆():于全镭.铁道车辆防腐涂装现状及发展趋势J.铁道车辆():武利民.涂料技术基础M.北京:化学工业出版社乐惠明.清洁涂装工艺的探讨J.涂料工业():收稿日期:在m外观察到的面漆外观见图和图。中涂的作用主要是对电泳涂层的填充性在施工时中涂颜色应尽可能与面漆一致或相近这样色漆就会很容易地对中涂层进行遮盖。减少色漆的膜厚提高清漆的膜厚这对减少橘皮有着非常明显的效果且对短波值的提升也是有一定的好处的。面漆的喷涂对车身橘皮影响是最大的。一般情况在满足遮盖力的前提下要尽量减少色漆的膜厚这样有利于色漆的流平从而提高橘皮的短波清漆膜厚在满足现场施工的窗口内越厚越好提高清漆的膜厚有利于橘皮的长波效果。漆膜烘干方式、工艺温度、烘干室断面结构等对橘皮的产生也有影响垂直面的长波一般要求不大于μm水平面的长波一般要求不大于μm所以在烘干时应使升温曲线平坦些升温时间应以~min为宜。并且色漆和清漆喷涂后在晾干间内要有足够的流平和溶剂挥发时间。涂装材料、不同涂层之间的配套性以及各种材料对工艺设备的适应性及施工范围对橘皮的影响也是很大的。结语涂装过程中选择何种油漆对车身外观是很重要的。生产过程中要对油漆的施工参数进行不断的优化并寻求稳定的最佳组合。特别要注意油漆的干湿程度、膜厚的控制及烘干过程、施工环境的相对稳定同时要运用先进的涂层检测仪器和科学的方法提供依据。收稿日期:!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

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