注 : 图片中的数字代表膜厚测量位置

图 1 POLO 轿车前后盖静电吸附装置定位图

表 2 　前盖静电吸附装置与前盖距离实验结果

　　从表 2 可以看出 , 在相同的喷涂参数下 , 当静电吸附装置与前盖的距离为 4 cm 、 5 cm 时 , 前盖前边缘中间区域的长短波数据十分理想 , 但左右两角存在流挂 ; 而当静电吸附装置与前盖的距离为 2 cm 时 , 左右两角无流挂 , 但长波数据不合格 ; 只有当静电吸附装置与前盖的距离为 3 cm 时 , 结果最理想 , 既无流挂并且长短波数据合格。为了验证实验结果的准确性 , 进行了批量试验 , 试验结果良好。因此将前盖静电吸附装置与前盖的距离确定为 3 cm 。

2. 2 　后盖静电吸附装置与后盖的距离优化

与前盖静电吸附装置相似 , 同样试制 4 种后盖静电吸附装置 , 与后盖的距离分别为 3 cm 、 4 cm 、 5 cm 和 6 cm, 并上线进行了喷涂实验 , 实验结果如表 3 所示。

表 3 　后盖静电吸附装置与后盖距离实验结果

　　从表 3 中可以看出 , 在采用同样的喷涂参数下 , 当静电吸附装置与后盖的距离为 5 cm 、 6 cm 时 , 后盖下边缘中间区域的长短波数据非常理想 , 但左右两角均存在不同程度的流挂 ; 而当静电吸附装置与后盖的 距离为 3 cm 时 , 左右两角无流挂 , 但长波数据不合格 ; 只有当静电吸附装置与后盖的距离为 4 cm 时 , 既无流挂 , 并且长短波数据合格。同前盖静电吸附装置一样进行批量试验 , 试验结果表明 , 当后盖静电吸附装置与后盖的距离为 4 cm 时 , 结果最为理想。

3 　前后盖喷涂参数及喷涂轨迹优化

前后盖静电吸附装置制作完成后 , 并不意味着涂膜桔皮优化工作的结束。要从根本上解决前后盖边缘的桔皮和流挂现象 , 还要进行综合的技术优化组合。 POLO 生产线采用了目前世界上最先进的生产设备 , 所有车身的外表都采用 9 杯式 ESTA 进行喷涂。该类 ESTA 共有 9 个静电旋杯 , 其中顶机 31 、 32 、 34 三个旋杯分布在车身的上方 , 主要喷涂车身的水平面 ( 前盖、车顶和后盖 ), 侧机 11 、 12 、 13 分布在车身的左侧 , 进行车身左侧面喷涂 , 侧机 21 、 22 、 23 分布在车身右侧 , 进行车身右侧面喷涂。 ESTA 喷涂轨迹和喷涂参数的优化非常重要 , 只有将喷涂参数和喷涂轨迹优化到最佳 , 才能彻底解决上述问题 , 保证完美的喷涂结果。

3. 1 　前盖喷涂参数优化

解决前盖前边缘的流挂和桔皮问题 , 其本质是在保证不流挂的前提下 , 增加前盖前边缘的中涂和面漆膜厚。安装前盖静电吸附装置后 , 首先将中涂、清漆 ESTA 顶机主针提前打开 , 从 -5cm 提前至 -20cm, 即 ESTA 顶机提前 15 cm 开始喷涂前盖 ; 另外增加中涂和清漆顶机喷涂前盖前边缘的油漆流量 , 中涂从 120 mL/ min 增加至 140 mL/ min , 清漆从 180 mL/ min 增加至 220 mL/ min 。优化结果如图 2 、 3 、 4 。

　　从图 2 可以看出 , 优化后前盖前边缘的膜厚增加约 15 μ m, 并且边角处没有流挂 ; 从图 3 、 4 的测量结

图 2 　前盖前边缘优化前后总膜厚对比图

图 3 　前盖前边缘优化前后长波对比图

图 4 　前盖前边缘优化前后短波对比图

果可以看出 , 优化后的前盖前边缘长波测量全部合格 , 前盖前边缘中间区域的长波仅为 3 . 4, 短波也有所改进 , 目视效果明显优于优化前的状态。

3. 2 　后盖喷涂参数和喷涂轨迹优化

为了改善后盖桔皮状况 , 对喷涂参数进行优化 , 并且对后盖的喷涂轨迹进行了调整。喷涂轨迹是指顶喷机在喷涂后盖时的运动状态 , 喷涂轨迹的优化是保证良好喷涂结果的关键。后盖的喷涂轨迹调整如表 4 所示。

表 4 ESTA 顶喷机后盖喷涂轨迹调整值对比表

　　对顶机喷涂轨迹进行优化 , 在原先喷涂轨迹的基础上增加一个喷涂轨迹点 (14):X =430 cm,Z = 120cm,X 1 =10cm,B= -87 ° , 其中 X 表示车身相对于零点的水平位置 ,Z 表示 ESTA 顶机相对于零点的垂直位置 ,X 1 表示顶机移动轴相对于零点的位置 ,B 表示顶机的旋转角度。既顶机在喷涂后盖下边缘 (Z = 120 cm) 完成后 , 又提升至 (Z=136 cm) 处 , 相当于顶机往复喷涂两次后盖下边缘。由于安装静电吸附装置 , 多余的涂料可以被静电吸附装置吸附 , 避免了后盖下边缘的流挂 ; 而由于往复喷涂的缘故 , 增加了后盖下边缘膜厚 , 从而改善了桔皮状况。为了对措施的有效性进行验证 , 对后盖下边缘的涂膜状况进行了跟踪测试 ( 见图 5 、图 6 、图 7) 。

图 5 　后盖下边缘调整前后膜厚对比图

图 6 　后盖下边缘调整前后长波对比图

　　从图 5 膜厚测量数据可以看出 , 调整以后后盖下边缘的膜厚得到明显增加 , 各个测量点膜平均增加 13 μ m, 并且两端边缘处没有流挂 ; 另外从图 6 、 7 的长短波测量结果可以看出 , 调整后的后盖下边缘长波全部达标 , 长波降低 16 左右 , 外观目视效果有明显改善 , 短波也有所降低 , 优于调整前的状况。

图 7 　后盖下边缘调整前后短波对比图

3. 3 　静电吸附装置的喷涂次数

随着静电吸附装置吸附涂料量的增加 , 其电阻值会逐渐变大 , 涂料吸附作用也会相应减弱。在实际生产过程中 , 作者发现在喷涂参数不变的情况下 , 随着静电吸附装置喷涂次数的增加 , 前后盖边缘容易产生流挂 , 因此要定期对其进行清洗以去除表面的涂料。通过统计分析 , 当同一根静电吸附装置喷涂 6 ～ 7 次 , 表面涂料厚度达到 500 ～ 600 μ m 时 , 前盖前边缘和后盖下边缘易产生流挂。按一班制计算 , 平均每周要进行一次清洗。

4 　结　语

为了使车身前后盖边缘的涂膜外观得到明显改善 , 静电吸附装置与前后盖之间的距离是至关重要的。实践证明前盖静电吸附装置与前盖前边缘的距离 3 cm 为佳 , 后盖静电吸附装置与后盖下边缘距离 4 cm 为佳。

静电吸附装置安装完成以后 , 要从根本上消除桔皮和流挂现象 , 还要进行综合的技术优化组合。只有将喷涂参数和喷涂轨迹优化到最佳 , 才能彻底解决上述问题 , 保证完美的喷涂效果。

为了保证良好的喷涂效果 , 要定期对静电吸附装置进行清洗 , 通常一根静电吸附装置喷涂 6 ～ 7 次 , 表面涂料厚度达 500 ～ 600 μ m 时 , 要对其进行清洗。