浅谈涂装面漆喷涂缺陷的分析方法

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0   引言

　　汽车涂层的外观、鲜艳性、光泽、颜色等直接决定了人们对汽车质量的直观评价，甚至影响到汽车的市场竞争力，因此汽车制造行业越来越重视产品的质量。目前汽车行业竞争激烈，成本、效率是产品竞争的有力武器。缩孔不仅影响汽车外观，更影响一个汽车企业的效率和成本，缩孔的处理需要返工返修，提高了单车制造成本，降低了市场竞争力。

　　汽车面漆缩孔产生的原因较多，必须根据本企业的实际情况和各自的涂装工艺进行详细分析和反复试验，才有可能找到真正的原因，并确定预防措施。异物杂质混入涂料中，从而影响喷涂表面，使得喷涂油漆的附着均匀性大大降低，这样就使漆膜表面有了收缩性，直接发生油漆露底的现象，经实际测量产生直径为0.01 ~ 2.00 mm的状态缺陷，行业定义该现象为缩孔。

　　产生原因分析：1）油、灰尘、杂质等污染了被涂物表面；2）影响油漆质量的颗粒物杂质混入了工装设备、油漆管道、调漆设备；3）生产现场的清洁度较差，供风管路存在灰尘杂质；4）涂料表面张力大，流平性差，这样就会对缩孔敏感性增大。

1   缩孔特征

　　形状特征：1）缩孔中间有一个核心质点，呈毛絮状或颗粒状，该缩孔大而深，露出底材（见图1）；2）中间无质点，多位于涂层的表面。

分布特征：1）缩孔均匀地分布在涂装工件的各处；2）局部集中，位置固定，有特征分布（见图2）。

2   生产工艺

　　国内大型轿车、SUV混合生产线使用溶剂型和高固体分两种油漆混线生产，油漆固化条件为150 ～ 170 ℃。工艺流程为： 前处理→阴极电泳→PVC密封→烘干→打磨→喷中涂→打磨→喷面漆BC→喷面漆CC→烘干→修饰→交检→喷蜡去总装。

3   缺陷发生及排查

　　2019年3月，国内某轿车厂车体外表面突然出现较多的缩孔，单班缩孔占比10%，缩孔均匀分布在涂装工件，且95%的缩孔无核心，中间无质点。小的直径只有零点几mm，大的直径有1 ~ 2 mm，只能返工处理，严重影响了汽车涂装生产效率，造成大量成本和人工的浪费。

　　原因分析：缩孔是突然增多的，且当日是高固体分油漆车身数量大、其他颜色数量小，高固体分油漆批次已使用多日，故首先排除涂料质量问题，喷涂以前所使用的擦净布、打磨砂纸、黄色擦净布均也使用多日，且同一批次未更换，故也排除材料的原因，因此决定从涂装材料以外的方面开始排查此次缩孔产生源。

3.1   排查人

　　首先，人是最容易方便排查也是最简单快速的。第一步，观察今日操作人员和昨日操作人员是否有调动、换岗的变化点。现场和当班班组长对接，结果是今日人员无变化、无调动；第二步，要求喷涂前打磨、擦净所有与车身有接触人员集中用肥皂洗手。事后跟踪2 h车身缩孔状态，发现无明显变化点，缩孔依然存在，所以暂时排除人的原因。

3.2   排查车体污染

　　根据现场观察发现，缩孔在面漆喷漆室就已经能看到，由此可以判断出缩孔与面漆烘干炉关系不大。因此认定车身受到的污染可能性较大，于是第二天开班生产前，在车身喷漆前用异丙醇对车身进行擦拭，现场擦了60台车，跟踪车身质量状态，经统计车身缩孔数量无明显好转，故可以排除车身表面被污染的问题。

　　召集所有相关供应商和厂家现场技术服务人员，对油漆施工温湿度与前几天进行对比。由于温湿度都是电脑控制，最近天气也无明显变化，所以其影响也可以排除。

　　利用班后停产时间和车间现场专业保洁人员一起分段排查污染点，对可疑的问题影响点做好记录，用停产时间段进行重点保洁，见表1。

　　第二天开班生产后，跟踪当日缩孔数量有所下降，但总量还是偏高，达不到目标要求，所以判断环境因素影响不是缩孔产生的主要原因。

3.3   排查压缩空气

　　经过几轮排查，现场缩孔无明显下降趋势，组织大家召开现场小组会讨论。压缩空气中含油、水超标，达不到涂装生产要求，涂装压缩空气管路较长，且压缩空气只在车间进口有一个干燥机，是否在中间过程中产生冷凝水，这些都成为怀疑缩孔产生的重点检查对象。

　　检查结果：1）检查面漆喷漆手工站压缩空气过滤器是否受到污染、积脏，现场打开过滤器，发现6个过滤器均比较干净，无油水，符合要求。2）压缩空气进入车间的油水分离器，每天安排专人进行排水，一天2次，每次10 min，经现场检查，空气含水量目视较多。用专业仪器对压缩空气含水量进行测量，同时对每天压缩空气含水量和缩孔数量进行对比。

　　经过一周时间的测量和统计，我们发现缩孔数量和含水量无直接关系。

3.4   排查涂装材料

　　缩孔的排查到这似乎已经进入了一个死胡同，难道还有我们没有排查到的吗？我们重新梳理了前期排查过程，发现涂装材料是被忽视的，于是决定对材料重新排查一遍。现场取样，把带有缩孔的样件切割下来送回实验室用红外线光谱观察分析。

　　我们发现影响缩孔产生的是一种聚烃类污染物及天然聚酰胺元素。现场查找各种可能含有聚烃类污染物及天然聚酰胺元素的物品，把现场有可能含有这种元素的物品放入油漆中浸泡，然后用该油漆喷板试验。结果发现：现场使用的过滤袋在油漆中浸泡24 h后会产生大量缩孔，且在湿膜下对比和现场缩孔外形基本相同。　　

　　紧急联系某滤带厂家，要求更换该批次的滤袋，同时对油漆管路内受滤袋影响而被污染的油漆进行更换。生产在线跟踪车身质量，发现缩孔明显好转。

4   结语

　　缩孔是汽车涂装行业中最常见的一种漆膜弊病，它不仅影响漆膜外观和质量，而且露底的缩孔一般用打磨抛光的方法基本上无法消除，必须重新进行返工生产，造成了很大的浪费，同时缩孔形成的原因也有很多种，涉及的范围也很广，涂装生产中每个过程和环节都有可能造成车身和油漆的污染，从而产生缩孔。为了减少缩孔的产生，必须加强现场管理，对涂装材料、工艺和环境等各方面进行管理监督，以预防为主。