客车生产的特点是小批量、多品种、车型更新快,客车生产企业(包括国际先进客车生产企业)考虑到成本等原因,用原子灰弥补焊接和制件造成的车体缺陷,会造成客车涂层出现漆面开裂现象。此问题长期困扰客车涂装工序。笔者从事客车涂装工作多年,对此问题做了深入的剖析,现与大家分享中国机械网okmao.com。
1 客车漆面开裂的表象
漆面开裂是指客车涂层从基体或底漆层的深度开裂。在客车市场上漆面开裂的主要表现为以下几种情况:有腻子(原子灰)层的涂层从基体或底漆层脱落、腻子(原子灰)层出现龟裂、腻子(原子灰)层出现零散不规则的裂缝。其中第3 种情况在实践中最常发生,最为普遍。
2 客车漆面开裂的原因分析
2.1 非涂装工序原因导致的漆面开裂
2.1.1 产品和工艺设计的原因
因为离涂装工序较远,车身设计和工艺设计不合理引起的漆面开裂有很强的隐蔽性。其表现如下:车体侧窗角、各门框角、灯框各角分块不合理或焊点设计不合理,往往导致窗角、各门框角、灯框各角漆面开裂;车身蒙皮或轮胎弧采用焊接结构容易导致漆面开裂;司机门、乘客门立柱采用分体结构容易出现漆面开裂;采用玻璃钢前后围的车体,玻璃钢与车身侧围连接工艺不合理容易出现漆面开裂等。总之,客车是运动的物体,在车身受力较大的区域一般是漆面开裂最容易发生的地方。在这些部位焊点设计不合理或焊接件分块不合理往往导致漆面开裂。
2.1.2 制件、焊接工序的原因
由涂层覆盖的制件和焊接质量引起的漆面开裂有一定的隐蔽性。其具体表现为:由于焊接技术或操作疏忽造成焊接强度达不到要求(例如漏焊或假焊等质量问题),车体在剧烈的运动中焊缝开裂或变形导致漆开面裂;由于制件或焊接质量原因使车体蒙皮严重不平,造成刮涂原子灰过厚,在恶劣的行驶条件下涂层开裂;由于蒙皮与骨架贴附度不好,车辆行驶震动导致漆面开裂;由于焊接零部件或车身骨架焊接误差较大等原因,部分焊缝过深过宽导致漆面在运动条件下开裂。总之,焊接强度不够、车体不平、刮涂原子灰过厚,均容易导致漆面开裂。
2.1.3 总装工序的原因
总装工序原因导致漆面开裂的情况如下:在总装工序由于种种原因,有的零部件在装配时使涂层受力,导致客车运营不久后漆面开裂;装配过程中对涂层造成伤害,有的隐蔽性比较强,产品到市场后才表现出漆面开裂。
2.2 涂装工序的原因导致的漆面开裂
2.2.1 原材料的原因
原子灰的韧性、刮涂性和耐候性不达标,极易导致漆面开裂,甚至出现涂层龟裂和脱落现象;底漆质量不合格导致涂层脱落或漆面开裂。原材料原因导致涂层开裂的情况极少,但造成的损失巨大。
2.2.2 预处理不到位的原因
涂层的开裂脱落,往往是涂层附着力出现问题所致。预处理不到位严重影响涂层附着力,是导致涂层开裂脱落的重要原因之一。喷涂底漆前预处理不到位、导致底漆附着力下降或基体锈蚀,涂层从基体开裂或脱落;原子灰刮涂前预处理不到位,如底漆、发泡剂、阻尼胶造成的污染清除不干净等,均会导致原子灰附着力下降,涂层从底漆涂层处脱落;车体涂层受伤害后,预处理不到位,导致修补涂层脱落。
2.2.3 操作的原因
底漆操作导致涂层脱落和开裂的情况一般比较少,多为底漆调配比例或底漆烘烤出现问题所致。这些问题一旦出现,在刮涂原子灰前便可以发现,一般不会传递到市场上。刮涂原子灰操作不当所导致的涂层脱落或开裂,一般是因为一次刮涂太厚或烘烤没有彻底干燥所致。这些问题一部分在后序工序中可以发现,一部分会传递到市场上。
2.2.4 涂装工艺的原因
涂装工艺所引发的涂层开裂,有规律性和批量性特征。原子灰有收缩性,原子灰的韧性和强度是有极限的,对焊缝和部分受力较大部位,采用直接刮涂原子灰工艺,非常容易导致涂层开裂。
2.2.5 操作环境问题
涂装作业对温度敏感。目前客车企业(非电泳处理)使用的底漆一般为双组分底漆,腻子为不饱和树脂双组分原子灰,其发生化学反应需要一定的温度。生产规模比较小的客车企业,因施工温度过低导致漆面开裂的现象时有发生。
3 客车漆面开裂的解决措施
3.1 非涂装工序原因导致的漆面开裂的解决办法
车身设计和工艺设计的原因导致漆面开裂往往是车体运动中单位面积受力过大,结构和工艺设计不合理引发的,这种问题引起的漆面开裂,涂装工序无法较好地解决。所以车身设计和工艺设计时要考虑车体行驶中受力大的区域尽量采用整体结构,尽量降低车身部件单位面积的受力,考虑车体各部位行驶状态下的受力均衡。车体侧窗角、各门框角、灯框各角等易开裂的部位在焊点工艺设计时单独考虑。解决焊接和制件质量引起的漆面开裂,需要在焊接与制件工序加强对员工的技能培训,严格控制加工质量。这样,因焊接不牢固引起的焊缝开裂或变形、蒙皮与骨架贴附度不好、车体蒙皮严重不平刮涂原子灰过厚、焊缝过深过宽等导致的漆面开裂现象基本可以杜绝。在装配工序注意对砸过的涂层认真检验,标识清楚,避免零部件形成较大的应力,这样装配工序所引发的漆面开裂现象便能够解决。有时往往将产品设计及工艺不合理,或制件、焊装、总装过程中操作不慎所引起的漆面开裂也简单归结到涂装工序去找原因,以致问题长期得不到很好地解决。在工作实践中要注意防止此类问题的发生。
3.2 涂装工序原因导致漆面开裂的解决方法
对于原材料问题引起的漆面开裂,在做好原材料入厂检验工作的前提下,建议使用质量稳定的企业生产的原材料,不要贪图便宜而埋下质量隐患;对于预处理和底漆、原子灰操作问题导致的漆面开裂,只要做好员工培训,规范工艺纪律,严格过程检验就可以杜绝此类问题的发生。对于涂装工艺原因导致的漆面开裂,需要在工艺细节上下功夫,根据不同工序、不同工位、不同的结构采用不同的工艺。在大面积蒙皮焊缝处采用先刮涂合金灰再刮涂原子灰工艺;在受力比较大的立柱等焊缝处采用先刮涂纤维原子灰再刮涂原子灰工艺;在需要较大韧性的焊缝处,因为胶的韧性远远大于原子灰,在不影响外观的前提下,采用打胶代替刮涂原子灰工艺,都收到比较好的效果。
4 结语
找出漆面开裂的真正原因,提高车身设计、工艺和制造水平是当前客车企业减少漆面开裂现象的有效途径。大量降低或杜绝原子灰在涂层中使用是客车企业彻底解决漆面开裂的最终途径。