汽车保险杠涂装质量与成本控制
1、引言
随着汽车工业的发展，保险杠作为一种重要的安全装置走向了革新的道路。目前轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型的和谐与统一，并追求车身的轻量化。为了达到减重的作用，轿车的前后采用了塑料保险杠。塑料保险杠具有良好的强度、刚性和装饰性。从安全上看，发生碰撞事故时能起到缓冲作用，保护前后车体及行人安全；从外观上看，高质量的喷涂技术可以很自然地与车体结合在一起，具有很好的装饰性。但是随着汽车工业的蓬勃发展，竞争日趋激烈，价格战不可避免，汽车工业的高利润时代将一去不复返了。降低成本、提高效益是汽车工业的必然选择。降低成本涉及到投资规划、产品设计、配套采购、生产工艺、产品销售、过程管理等多方面的因素。但是在降低和控制成本的过程中必须关注产品的涂装质量。
2、保险杠的产品设计（原材料的选用）
影响涂装质量好坏的三要素是材料、工艺及管理，所以要保证好的涂装质量，材料的选用至关重要。
2.1保险杠基材的选用
用于汽车保险杠的材料主要是PP类塑料，它的主要缺点是极性小、结晶性大、表面张力小、润湿性差、表面光滑，普遍通过使用改性类PP改变保险杠基材的极性来保证涂装质量。目前常用的改性PP材料种类有PP+EPDM-T10、PP+EPDM-T15、PP+EPDM-T20、PP+EPDM-T30。滑石粉的加入可降低基材的结晶度，使得涂料中的溶剂容易溶解或溶胀基材表面，提高涂料的附着性，使涂装性能得到改善。但是随着滑石粉的增加，材料的熔指（即流动性。熔指降低，在充模时不容易填满；对于保险杠来说在成型过程中的流动性好产品合格率就高）、缺口冲击强度（影响保险杠的韧性）、收缩率（影响保险杠的尺寸稳定性）降低，弯曲模量（影响保险杠的刚性）随着滑石粉用量的增加而增加。所以保险杠的选料要做到刚性与韧性达到平衡才能保证基础质量。通过多年的研究和试验，证明PP+EPDM-T20在刚性和韧性、涂装性能、成本等方面均有一定的优势。结合公司车型较多、保险杠基材牌号不统一、原材料厂家众多的情况，通过整合来统一保险杠的基材，以达到控制保险杠基材成本的目的。
2.2保险杠用涂料的选用
PP的耐热性较差，高温时易变形，因此保险杠用涂料应避免选择烘干温度过高的涂料，目前保险杠涂料烘干温度区间为75~125℃。保险杠涂层为复合涂层，即底漆+色漆+清漆，底漆有双组分和单组分2种，色漆多采用单组分涂料，清漆多采用双组分涂料。双组分底漆烘烤后具有较好的遮盖力和附着性，成膜后可对表面颗粒等缺陷进行打磨处理，特别适用于保险杠外观较差的状况。双组分底漆在湿膜状态下的导电性比较差，如底漆不烘烤或烘烤不良，喷涂色漆则会影响色漆的附着力，膜厚要求不小于15μm。单组分底漆湿膜导电、适合自动机喷涂，成膜温度低或无烘烤不影响底漆与色漆的附着性，并且膜厚较薄，一般在7μm左右就能达到与双组分底漆同样的性能。故单组分底漆在施工、设备投资、节省能源、环保、涂料输送管路保养等方面优于双组分底漆，且易于获得良好的漆膜表面状态。单组分底漆的运用在很大程度上有效地控制了涂装成本。
3、保险杠的涂装工艺
塑料保险杠常用的涂装工艺流程如下：
⑴三喷两烘（3C2B）工艺上件→前处理→烘干→强冷→火焰处理→上遮蔽→除静电→喷底漆→流平→烘干→强冷→底漆检查/打磨→除静电→喷色漆→流平→喷清漆→流平→烘干→强冷→检查修饰→下件→不合格品返修。
⑵三喷一烘（3C1B）涂装工艺
上件→前处理→烘干→强冷→火焰处理→上遮蔽→除静电→喷底漆→流平→喷色漆→流平→喷清漆→流平→烘干→强冷→检查修饰→下件→不合格品返修3C1B工艺取消了“底漆烘干”到底漆后“除静电”的工序，节省了设备的一次性投资及后期的设备运行成本，投入批量生产比较稳定，在涂料施工参数控制、涂装现场治理、涂膜性能的保证、产品一次下线合格率上得到了保证，从制造成本上得到了有效的控制。
4、涂装工艺过程控制
4.1人员管理
人员的管理主要是对员工的培训、培养及对员工技能的培训和指导，使员工树立质量意识和成本意识。
4.2材料控制
⑴整合颜色，相近的颜色由多种整合为1种或2种，便于施工管理，能有效地控制产品质量和成本；
⑵材料规范：规范底漆、色漆、清漆、溶剂、助剂等的技术规范，针对不同产品在黏度、固体含量、稀释比密度、遮盖力（底漆、色漆）、流挂极限（清漆）、针孔极限（清漆）等参数实施规范，保障涂装单件的耗量，有效降低因材料因素造成的成本浪费；⑶引进新材料、新技术改善现有材料、工艺的不足，来提高产品质量和成本控制。
4.3设备管理
⑴调整涂装机械手的仿形及涂料施工参数，提高一次合格率；降低因仿形和涂装参数设置问题导致不合格返工造成的成本浪费；
⑵手工涂装涂料利用率仅为30%左右，采用机械手可在很大程度上提高涂料的利用率，减少涂料在施工过程中的浪费。
4.4涂装工艺控制
⑴前处理
前处理是涂装作业的基础，是保险杠涂装过程中的关键工序。一方面可提高涂膜的防腐性能，延长涂膜的使用寿命，另一方面可提高涂膜对保险杠的附着力，能使保险杠得到均一的涂膜性能。可通过打磨、擦净、火焰处理、静电除尘来调整基体表面的粗糙度，以提高产品的外观质量和附着力。
⑵表面喷涂
保险杠涂层由“底漆+色漆+清漆”组成。涂装工艺采用“湿喷湿”的喷涂方式，既可节省能源、简化工艺，又能适应大批量流水线生产的需要。①涂底漆：目的在于提高涂层抗渗透能力，增强对基材的保护，掩饰基材表面的细微缺陷，加强面漆与基材表面的附着力，保证面漆涂层的颜色均匀性。涂层厚度通常为5～8μm；②涂面漆：作用在于提供所需的装饰颜色，使外观达到设计的要求。涂层厚度通常为10～15μm；③涂罩光漆：作用是增强面漆涂层抗外界侵蚀的能力，保护面漆涂层不被氧化，增加面漆色彩的金属光泽，使产品外观更加鲜艳。涂层厚度通常为30～35μm。
⑶烘烤固化
涂料的烘烤固化是涂料通过熔融及化学反应使涂膜固化成膜，是涂装工艺中一个重要的环节。要保证涂膜的性能和特性需要保证充分的烘烤时间和温度。烘烤时间不足可导致涂膜附着力差、耐候性差、强度和硬度下降；过度烘烤会导致涂膜变色、失光或爆漆等问题，成膜后导致漆膜的机械强度严重下降。
5、配套采购
由主机厂负责统计保险杠配套商的二级供应商（包括塑料粒子和涂料），整合淘汰质量差、成本高的供应商，统一由主机厂和原材料供应商签）订技术协议和商务协议。①塑料粒子材料厂家的整合，同一牌号开发2~3家；②涂料产品（包括底漆、色漆、清漆等）的整合，底漆和清漆分别开发1~2家；色漆的开发随主机厂的车身颜色，以保证保险杠与车身色差控制。整合后零部件供应商对材料有所选择，原材料价格不得超出主机厂与原材料供应商规定的价格范围。
6、结语
随着汽车工业产销量的不断扩大，保险杠发展前景广阔。汽车保险杠配件、备件市场需求量的同时增加，将给汽车保险杠生产企业带来巨大的发展机遇。在保险杠需求数量增长的同时，经济附加值高、技术含量高的彩色保险杠正呈现流行趋势，故控制保险杠质量与成本的均衡将有重要的意义。
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