一號站官方註冊_汽車塗裝中門蓋密封膠氣泡問題的解決

  • 内容
  • 评论
  • 相关

慧正資訊:0 引言

在多個新車型項目塗裝投產過程中,發現四門兩蓋的包邊密封膠氣泡問題(以下簡稱膠氣泡)是項目實施過程中影響過程質量和JPH爬升的首要問題,嚴重影響塗裝項目啟動的順利達標。以榮威360車型的投產為例,在項目前期發現單台膠氣泡多達11個以上,項目開始的前幾個月膠氣泡缺陷比例統計見圖1。

1   密封膠氣泡問題描述

1.1  現象描述

在中塗烘乾和面漆烘乾後會發現車身門蓋包邊膠上產生氣泡,密封膠中間出現了一個鼓泡,在總裝車間裝成整車后仍然處於暴露面,可以被客戶看到並引發不同程度的抱怨,因此需要在出塗裝車間前予以處理消除。

1.2  產生機理

四門兩蓋包邊密封膠氣泡問題產生機理為:當白車身板材包邊不緊實或折邊膠填充不夠時,局部缺陷處存在間隙,當在板材外側焊縫處塗完密封膠后,整個間隙處將成為一個存有空氣的封閉空間,車身進入烘房烘烤時,空氣將受熱膨脹,膨脹的氣體無法順暢排出。與板材、完全固化后的焊裝摺邊膠相比,密封膠在完全固化的前期,一直處於最薄弱、最易受到外界影響及破壞的狀態,隨着烘烤時間的延長和車身溫度的不斷升高,密封膠在膨脹氣體壓力的作用下,改變了原有的平整狀態,最終會使得密封膠表面出現氣泡。

1.3   膠氣泡部位分佈

要解決膠氣泡問題,首先要了解清楚膠氣泡發生頻次高的部位,易於有針對性地去分析和解決。故首先對產生膠氣泡的部位和數量進行統計,在統計一段時間后形成統計表,見表1,從表中可以清楚發現產生膠氣泡較多的部位是左後門和右後門,具體部位位於門單條膠條的中間。

2   密封膠氣泡問題根本原因分析

從人、機、料、法、環等多個角度,運用魚骨圖工具分析密封膠氣泡可能產生的各個原因,見圖2。

主要可能原因有:

1)   密封膠材料的黏度不足,無法確保密封膠在升溫過程中可以抵擋熱空氣膨脹的壓力。

2)   密封膠膠條的厚度不足,無法確保密封膠在升溫過程中可以抵擋熱空氣膨脹的壓力。

3)   橋式中塗烘房升溫區和保溫區的溫度過高,導致空氣膨脹嚴重,壓力過大從而頂起密封膠。

4)   橋式中塗烘房升溫區和保溫區的溫度過低,密封膠得不到有效固化,無法確保膠條 可以抵擋熱空氣膨脹的壓力。

5)   白車身四門兩蓋包邊間隙過大,導致形成空腔室體的體積大,空氣受熱膨脹從而頂起密封膠。

6)   白車身折邊膠的直徑和位置不當,導致形成空腔室體的體積大,空氣受熱膨脹從而頂起密封膠。

7)   白車身折邊膠的斷膠點位置選擇不當,造成空氣無法順利排出,聚集在包邊膠內,受熱膨脹過程頂起密封膠。

3  密封膠氣泡的根本解決措施

針對以上可能引起密封膠氣泡的原因,逐一採取措施進行驗證和解決。

1)調整密封膠材料的黏度。通過調整不同批次密封膠材料的黏度,觀察發現材料出廠黏度最佳範圍是100~130 Pa.s,而一味增加黏度會影響現場塗膠的施工性,且跟蹤黏度調整后烘乾的車身,密封膠氣泡數量沒有好轉,可見調整密封膠黏度對膠氣泡的解決並無太大幫助。

2)調整密封膠條的厚度。根據PDM的要求,密封膠膠條厚度標準為2~3 mm,為了驗證這個影響因素,我們刻意試驗一批車將膠條厚度提高到4~5 mm,跟蹤烘乾后膠氣泡數量,未見好轉,可見密封膠厚度對膠氣泡無較大影響。

3)調整中塗烘房的各區溫度。①調整中塗烘房升溫區一區的設定溫度,分別降低10 ℃、20 ℃、10 ℃和20 ℃后,跟蹤爐溫曲線,確保中塗爐溫符合烘烤窗口(140 ℃,20 min),跟蹤密封膠氣泡數量,發現並未有改善。②調整中塗烘房保溫區二區和三區的設定溫度,分別降低5 ℃和10 ℃、提高5 ℃和10 ℃后,跟蹤爐溫曲線,確保中塗爐溫符合烘烤窗口(140 ℃,20 min),跟蹤密封膠氣泡數量,發現並未有改善。

4)優化白車身包邊間隙。

在採取以上措施后,發現對密封膠氣泡的改善並無太大幫助,因此我們將目光移向白車身結構,首先想到的就是調整白車身包邊間隙。

白車身的包邊間隙標準是≤0.15 mm,在對產生膠氣泡較多的左後門和右後門多處按照車身包邊間隙檢測方法用塞尺進行測量,發現有多處間隙超出標準,在0.2~0.3 mm之間。通過與車身工程師溝通討論后優化這些間隙偏大的部位,將間隙降低到0.15mm以內後跟蹤膠氣泡問題,發現膠氣泡問題得到相當一部分改善,從之前的平均單台11個降低到單台8個左右,下降近27.3%。

5)優化車身折邊膠直徑和位置。間隙優化后,在車身生產部與車身工程師一起檢查左右後門的折邊膠塗膠情況,車身折邊膠直徑和位置的工藝標準是:直徑(2±1) mm,膠柱中心離翻邊6~8 mm,檢測后發現數據基本都在範圍內。雖然在範圍內,和車身工程師討論后將折邊膠直徑統一調整為3 mm,將距離調整為下限6 mm,以擠壓空腔,減少室體空氣體積,然後跟蹤這些車身經塗裝后的膠氣泡情況,發現膠氣泡數量又有了相當程度的降低,由之前的平均單台8個降低到單台4個左右,下降近36.4%。

6)優化車身折邊膠斷膠點位置。在以上措施實施后膠氣泡問題已經有了相當大的改善,但是比例仍然有點高,影響生產線的產能爬坡。與車身工程師討論后,繼續調整折邊膠,車身折邊膠的斷膠點基本處於鈑金面的拐角處,距離過長的膠條會從中間斷開。車身折邊膠斷膠示意見圖3。

車身折邊膠的工藝指導手冊要求如下:

1)a、b、e、f、h為工藝斷膠點,斷膠長度為(20±5) mm;c為工藝斷膠點,斷膠長度為(30±5)mm。

2)d、g為工藝斷膠點,關於筋線對稱,斷膠長度為(40±10)mm。

3)所有膠水沿着外板鈑金邊緣塗敷,膠柱中心離翻邊6~8 mm (除A2、A3段),A2、A3段膠柱中心離翻邊4~6 mm。

4)膠水總長度為(2 160±100) mm 。

我們考慮在A4和A5單邊之間增加斷膠點,並多次調整斷膠點,想辦法將包邊空腔內的空氣排出,減少空氣體積。由於不同車型的結構,此斷膠點也不盡相同,需要多次試驗。然後跟蹤這些車身到塗裝的密封膠氣泡情況,發現膠氣泡又有了較大改善,由之前的平均單台4個降低到單台1.5個左右,下降近22.7%。

4   密封膠氣泡的現場修補措施

當膠氣泡問題降低到平均單台1.5個后,為了提高生產線產能,需要在保證質量的前提下快速修補。由於在面漆后修補,需要打磨掉中塗、色漆、清漆等多層油漆,修補時間較長,且質量不一定能得到保證。因此首先確定了在中塗打磨返修是最經濟的工序。

第一步,在修補時,首先用美工刀將膠氣泡鼓起的部分割掉,露出裏面的空洞。

第二步,用填充物填滿空洞,在試驗了密封膠本身、拇指膠和膩子等多種材料后,發現使用膩子填充膠泡的空洞,質量最穩定,速度最快。現場使用的膩子材料是杜邦779R,膩子與固化劑質量比100∶1,用刮膩子的手法將膩子刮進空洞里,待膩子表干後用800目砂紙打磨至平整光滑。

最後,為保證不同顏色的車身在修補膩子的區域不會出現色差問題,對修膠氣泡的部位用白色修補漆進行遮蓋,確保無色差。

經過以上多種措施的實施,在精修線發現的膠氣泡問題由最初的平均單台11個降低至0.5個,降低率達到95.5%,基本達到生產線可以接受的狀態。

5   結語

汽車塗裝過程中門蓋包邊密封膠氣泡問題在很多車型中都有發生,且返修起來較為耗時,常常成為制約新車型產能爬坡的首要問題。而產生這個問題的根本原因是在車身車間,所以為了解決這個問題,需要車身和塗裝兩個車間的工藝質量人員通力合作,確保現場人員或機器人的操作穩定,才能更好地控制這個問題。