汽车涂装车身尖角流坠的分析与优化

刘银平 李少希 朱俊龙 穆瑞辰 王志远

（奇瑞商用车（安徽）有限公司，河南 开封 475000）

一、引言

随车汽车工业的快速发展，汽车外观形状的多变，增加了汽车涂装的施工难度，施工过程中、车身立面易产生流挂、针孔等弊病；同时，随着终端市场客户对汽车外观质量要求的日益提升，从而需要提升涂装制造过程中油漆的外观质量。本文针对某汽车制造厂某款车型后背门边角的特殊结构（角度≤90°）、在涂装过程产生的边角流坠问题，通过增加一种辅具，达到快速解决问题的目的。

二、流挂及流坠的定义

汽车涂装过程中，在被涂物底材上，漆膜形成由上往下流或下部涂层增厚的现象，涂料产生流淌，形成涂膜不均，称为流挂。

流挂一般在垂直面或倾斜区域及棱角处，可分为流挂、流淌、流坠等缺陷。在被涂物特殊的尖角区域形成的流挂，呈滴状，称为流坠或流滴。

三、流坠产生的原因

某汽车制造厂开发的某款车型，后背门底部结构为90°直角，在涂装过程，清漆喷涂后、形成泪痕状液滴。流坠问题产生的原因有很多，如底材边角结构呈锐角或直角（≤90°）、油漆粘度低、喷涂设备及喷涂参数、喷涂枪距等原因。

（一）底材结构不合理

后背门（立面）上，底材下部边角角度过小（≤90°），涂料喷涂在底材上，由上往下流平，涂料在边角位置积聚，形成流坠现象；底材边角角度越小，产生流坠的风险越大。

（二）涂料粘度不合理

施工涂料粘度低，涂料喷涂到被涂物表面后、涂料不能附着被涂物表面，导致漆膜下坠、流淌；涂料粘度高，涂料喷涂到被涂物表面后，影响涂料流平性，涂料内溶剂不能及时挥发，易产生针孔等缺陷。

（三）喷涂设备差异影响

静电喷涂机器人在汽车涂装的应用：20世纪50年代，开发了电喷枪静电涂装法（即Rans Burg Ⅱ法），使其喷涂效率大幅度提高；到80年代底，高速旋杯式静电喷枪和往复式静电喷涂机已成为静电喷涂工艺的主流设备。

目前汽车涂装主流使用旋杯式静电喷涂机器人，与往复机喷涂设备对比，因涂膜的偏差大、涂料利用率低、产生的废弃物多，但随之而来的静电喷涂机器人设备的投资和维护成本比往复机高。常见喷涂设备厂家有DURR静电喷涂机器人、FANUC自动喷涂机器人、ABB自动喷涂机器人及安川自动喷涂机器人对于同一款车型、同一区域，喷涂设备选择不同，喷涂效果（漆膜厚度等）偏差很大。

（四）喷涂枪距

指喷涂设备与被涂物之间的距离，高压静电机器人一般20-25cm，空气喷枪一般在20cm左右。

（五）静电喷涂机器人喷涂参数不合理

喷涂流量（ml/min）、旋杯转速（r/min）、成型空气（ml/min）、静电高压（hv）等。

1.喷涂流量：单位时间输送给旋杯的涂料量，又称为吐出量，单位：ml/min。喷涂流量的大小与漆膜厚度呈正比关系。机器人喷涂过程中，由于每台机器人喷涂区域不同，设定的喷涂流量也不同，同时流量的设定与被涂物形状也有直接关系。

2.旋杯转速：单位时间内旋杯转动的速度，单位：r/min。旋杯转速是油漆雾化的关键参数，旋杯在高速旋转时、产生离心力石油气雾化为细小的雾滴，一般为50-100μm。转速的设定也与油漆类型有关，色漆机器人的转速相对低，中涂、清漆的转速相对高。同时，转速的设定和喷涂流量也是相关的，流量大，转速也要增加，以达到较好的雾化效果，但是转速过高，喷涂到被涂物上油漆就较干，会导致桔皮问题。因此，转速设定要结合油漆施工情况，综合考虑。

3.成型空气：压缩空气从成型空气环后侧均匀分布的小孔中喷出，用于限制漆雾的幅度（扇幅），并把雾化的漆滴推向被涂物，防止漆雾扩散和反弹污染旋杯和雾化器。扇幅的设置和两枪的间距有关，油漆的叠加次数为3次；如两枪间距100mm，喷幅最好控制为300mm，这样同一点油漆可以叠加3次。

4.静电高压：静电喷涂中，被涂物为正极，旋杯为负极，在两极之间施加高电压后产生强电吸力，使雾化后的漆滴推向到被涂物表面。静电高压的大小影响静电喷涂的静电效应、上漆率、漆膜的均匀性。

流量、转速、成型空气和高压直接影响成膜质量，同时也会影响油漆的利用率。在生产中要结合油漆的特性、对机器人喷涂参数的调整要综合考虑，不断优化，才能到达理想的喷涂效果。

四、解决方法

（一）喷涂设备仿形轨迹及喷涂参数优化

1.调整机器人仿形枪距，使枪距处于合适的范围内、一般20-25cm为宜；枪距太近，局部涂料上漆率提高、易产生流挂；

2.调整后背门机器人仿形轨迹，29#刷子拆分为29#、30#，30#刷子用于底部边缘处喷涂，便于单独调整喷涂参数；

结束语：通过增加辅具导流，解决后背门边角流坠问题，实现了涂膜厚度及外观质量的提升，综合提升终端客户的直观感受。为了获得高品质的外观涂装质量，过程中施工条件及喷涂参数的及时调整，及时避免漆面流挂、流坠等弊病的产生。