汽车涂装过程的洁净度管控与提升
摘要
关键词
汽车制造;汽车涂装;洁净度;质量控制
正文
引言
颗粒、纤维等汽车涂装的常见缺陷不仅会对涂装质量产生影响,也综合反映了整条涂装生产线的管理水平,因此涂装车间普遍将洁净度管理作为一项关键的管理工作。对汽车涂装过程中的洁净度产生影响的因素很多,包括人员因素、材料因素、设备因素、工艺因素等等,加强对各个影响因素的管控,有助于保证涂装车间环境和涂装工艺流程的洁净度,从而提升产品质量。本文深入分析了各个因素对涂装洁净度的影响以及管控的切入点,并提出了提升涂装洁净度的管理措施,以供参考。
一、汽车涂装过程的洁净度影响因素和管控要点
依照5M1E分析法,影响汽车涂装过程中的洁净度的因素主要包括人、机、料、法、环、测六大因素,全面评估各大因素对汽车涂装洁净度的影响情况和改善空间,有助于为进一步提升汽车涂装的洁净度提供切入点。
(一)人员对洁净度的影响及管控要点
人员对汽车涂装洁净度所带来的影响主要包括:(1)纤维。工作人员所穿戴的衣饰及佩戴的劳保用品上的纤维可能会造成洁净度污染。(2)灰尘。人员在进入涂装车间时身上可能会携带灰尘等杂质。(3)皮屑及汗渍。人员在操作期间可能会出现皮屑脱落或出汗等情况,如果直接接触车身,极有可能影响涂装效果。
人员管控要点主要包括:(1)对涂装质量的认识。人员自身的管理意识和质量控制意识将直接影响人员的行为,包括是否严格遵守车间洁净度管理要求,是否主动规避可能造成洁净度污染的行为等。(2)技术熟练程度。人员的技术水平影响着设施设备和工艺技术的操作,如果人员技术水平不足,极有可能导致操作失范引起污染。(3)自我管理能力。人员对衣着装扮、操作行为的管理与洁净度关联密切,应根据管理要求做到不适用护肤品和化妆品,上线操作时要洗手,严格遵守劳保穿戴规定等。
(二)设备对洁净度的影响及管控要点
汽车涂装车间包含了多种多样的设施设备,滤材设备、工装支具等设备直接作用于车身表面,如果设备本身存在灰尘、锈蚀、油脂等污染物,将会对涂装过程的洁净度会产生极大的影响。此外,其他不直接接触车身的设备同样有可能对车间内的空气洁净度产生影响,例如喷漆设备可能会存在电极污染;过滤通风设备可能会出现锈蚀等情况,空调设备堵塞也会对通风效率产生负面影响[1]。
设备管控要点主要包括两方面:一是设备的运行质量。如果设备出现运行故障必然会对汽车涂装过程产生影响,尤其是过滤通风设备,如果出现运行故障,将严重影响涂装车间内的洁净度控制水平。二是设备的维护保养情况。涂装车间内的各类设施设备均有严格的保洁、养护规范和要求,针对不同设备要严格做好清洁和保养工作,从而最大程度降低设备所带来的洁净度污染。
(三)材料对洁净度的影响及管控要点
汽车涂装时所使用的辅料大致可以分为直接辅料和间接辅料两类,其中直接辅料直接依附在车身上,主要包括油漆等材料;间接辅料则作用于车身,如擦拭纸、粘尘布等。这些辅料如果包含纤维、杂质及其他污染性物质,必然会对汽车涂装洁净度产生影响。
材料管控要点主要需考虑材料本身的成分以及其物理和化学性质,可通过物料检测等方式测试各类辅料是否符合汽车涂装的洁净度要求。例如针对各类布料,可进行潜纤维测试,确保其符合汽车涂装辅料的使用标准。
(四)方法对洁净度的影响及管控要点
汽车涂装是一个复杂的过程,涂装前和涂装时的每个环节的工艺方法将会对涂装的洁净度产生直接影响。例如焊装后白车身可能会携带焊球、油脂、溢胶等各类污染物,并对后续工艺产生影响;前处理-电泳环节的磷化层和电泳层也对车身的涂装有直接影响,如果白车身洁净度不足,必然会影响涂装洁净度。此外,涂装过程中的打磨、吹擦净等作业也会影响洁净度。
方法管控要点主要包括三个方面:第一,加工工艺选择。要对涂装前后的工艺技术进行优化选择,尽可能选择洁净度较高,不会产生污染物的工艺技术。例如在打磨环节,可以改变传统的水磨加工工艺,改用干磨工艺来确保涂装过程的整洁。第二,工序工位选择。对于可能影响洁净度的工序工位,可通过适当优化的方式来处理。例如打磨过程容易产生灰尘,可以进行打磨室改装,并将其与吹擦净工位分隔开,避免灰尘随意飘洒[2]。第三,操作规程控制。对于每一步操作流程要制定明确的洁净度控制要求,从而提升操作规程的规范性和严谨性,最大程度减少涂装前和涂装过程中的污染源。
(五)环境对洁净度的影响及管控要点
涂装车间的环境要求“四度”,即温度、湿度、明度和洁净度,洁净度主要是指车间内空气含尘微粒的数量,对此,国家有相应的技术标准GB 50073-2013《洁净厂房设计规范》,对洁净室进行了洁净度划分。汽车涂装过程中,空气中较小的颗粒一般对漆面质量影响不大,但如果尘微粒数量过多,小颗粒就会聚集成大颗粒,并影响涂装效果。根据GB 50073-2013《洁净厂房设计规范》的要求,汽车涂装车间的空气洁净度应当达到8级,需管控的微尘为粒径在1 μm-5 μm的微尘、5 μm-10 μm的微尘、10 μm以上的微尘。
环境管控要点主要是空气的过滤清洁和送排风。涂装车间通常密封性较好,加之人员、材料等进出管理严格,因此主要需要从送排风系统入手,保证空调送排风的洁净度。涂装车间要根据空气洁净度规范进行过滤等级设置,提升过滤装置的微粒捕捉效率,并做好日常养护工作,确保过滤效果符合要求。
(六)检测对洁净度的影响及管控要点
为了保证汽车涂装过程中的洁净度,企业应当采取一定的检测措施,对涂装洁净度进行常规检测。如果检测措施不够科学规范,有可能会导致涂装车间所混入的污染源未被发现,造成持续的污染,导致涂装洁净度下降。
检测管控要点主要是检测方法和流程的规范性和准确性,检测人员要做好涂装车身缺陷的采样分析,评估缺陷的成因以及污染源的来源,并做好污染源管理工作。
二、汽车涂装过程的洁净度提升的可行措施
(一)做好车间环境设计,确保厂房环境洁净度
车间环境设计是汽车涂装洁净度控制的关键,科学布设车间内的空调系统,做好布局规划和动线设计,能够有效提升车间内的空气洁净度,减少外界污染源的进入。
一方面,要做好送排风设计。涂装车间封闭性较好,车间内的空气通常是由送排风系统处理后再送至内部,因此做好送排风系统的功能设置,能够有效提升车间内的空气洁净度。送排风系统不仅会对空气质量进行过滤,还会控制空气的温湿度,以确保涂装车间为恒温恒湿的洁净车间。因此送排风系统包含多个功能段,如过滤段、燃烧器段、冷盘管端等等。过滤段所设置的过滤等级决定了空气的净化程度,因此在设置过滤等级时,需要充分考虑涂装车间的洁净度要求。如涂装车间洁净度为8级,即按照这一标准进行过滤等级设计[3]。
另一方面,要做好动线设计。科学的动线设计能够有效控制人、物在进出涂装车间时携带的灰尘和纤维,提升涂装车间的洁净度,避免外界污染物的进入。在进行人流动线设计时,可以在车间门口设置洗鞋水盘和粘尘垫,将人员鞋底的污渍和灰尘清理干净。车间进门后设置风淋门,将人员身上携带的纤维吹拂干净,风淋门应当采取拐型设计,从而避免直线型结构在风淋门开闭过程中混入外界的灰尘。在进行物流动线设计时,主要需要考虑物料、车辆进出过程中产生的灰尘。物料进出通道应当采取双层隔离门设计,即在物料进入隔离通道时,仅打开第一道门,进入之后,第一道门关闭,然后再打开第二道门,最大程度避免外界灰尘进入。车辆从焊接环节进入到涂装环节时,其通道入口应当设置隔离围蔽和风幕,从而避免通道的穿堂风带入灰尘。
(二)重视污染源头管理,全面杜绝潜在污染物
对污染源头的管理有助于直接降低污染物的进入概率,从而达到良好的洁净度控制要求。但管理工作较为琐碎、分散,涉及到人员、物料、设备等多个因素的管理,任何一个环节出现差错,都有可能造成洁净度的降低。部分企业对于管理工作较为懈怠,相关人员对管理的意义认识不清,未能长期保持良好的工作规范,致使管理水平下降,污染源频出。对此,要加强对污染源头管理工作的重视,通过科学、规范、标准的管理流程减少污染物。
在人员管理方面,要做好人员劳保穿戴管理、操作行为管理,确保整个工作过程的洁净度。要重视人员培训工作,提升人员的主观能动性和责任心,自觉做好洁净度维护工作。在材料管理方面,要做好进料检验工作,对油漆以及其他辅料进行严格检验,确保其符合洁净度标准。例如在油漆检验上,要对油漆的洁净度、细度、涂层膜厚、成膜方式进行全面检测,避免油漆中常见的杂质、金属漆微粒等缺陷[4]。在工艺管理方面,要对涂装前后的各道工艺流程进行严格的质量控制,切实保障每个环节洁净度达到标准。以喷漆工艺为例,除喷漆环境控制以外,还要做好喷漆参数控制,包括喷漆速度、喷枪压力等,从而有效提升喷漆效果。
(三)做好设备管理工作,重视日常清洁和养护
从洁净度的角度来看,涂装车间的设备大致可以分为两类,一是涂装操作设备,直接或间接服务于车身喷漆等各项工艺流程;二是涂装车间设备,主要服务于车间环境,以保证车间始终处于清洁的状态。设备需做好清洁和养护工作,避免设备自身问题造成汽车涂装过程中的洁净度下降。
一方面,要做好设备保洁工作。涂装车间的保洁工作由专门的保洁人员负责,在开展工作之前,企业要制定详细的保洁工作计划,明确保洁范围、清洁标准、人员配置等情况。针对设备的清洁工作,重点要明确各类设备的清洁标准和清洁频次,确保设备在运行时能够满足洁净度要求。以喷漆设备为例,保洁人员应当做好清洁溶剂选择,并进行设备外部、喷嘴和管路的清洁工作,确保漆料残留被完全清洁干净。车间负责人负责对保洁工作进行监督,需做好检查工作,确保保洁人员严格依照清洁要求完成各项清洁任务。
另一方面,要做好设备的养护工作。涂装车间设备养护工作由专门的运维人员负责,需根据不同设备的运维要求进行全面的维修保养工作。企业要制定科学的养护工作计划,明确不同设备的养护要求、养护标准和养护频次,保证设备运行的可靠性。仍以喷漆设备为例,日常维护工作包括定期检查、润滑、过滤器更换、压力调节等,以防止喷漆设备堵塞或漆膜喷涂不均等现象。同时要做好故障排除工作,常见喷漆设备故障包括喷嘴堵塞、漏气、漏液等,需根据故障表现进行原因排查和处理。
(四)完善涂装检测体系,做好洁净度监测工作
首先,车间要构建完善的涂装检测体系,对汽车漆膜质量进行全面检测,要对车身表面的颗粒、纤维等缺陷进行采样和检测,评估这些污染物的来源,并检查改环节是否存在管理松懈、设备问题等情况。车间要构建涂装缺陷样本库,以便后续检测时能够提高效率。
其次,车间可构建洁净度监测机制,明确监测标准、监测流程和监测方法,形成科学系统的监测体系。在监测标准方面,由于汽车涂装工序较多,对于不同区域要采用不同的洁净度标准,例如可根据工序对涂装洁净度的影响程度进行区分,喷漆室、闪干室等区域对车身漆膜质量的影响属于直接影响,因此为一级监测区域;打磨间、调漆区等区域对车身漆膜质量的影响为间接影响,因此可划分为二级监测区域;而涂装入口、前处理入口等区域对漆膜质量影响较小,则可以作为三级监测区域进行管理[5]。在监测流程上,需结合涂装工序实现全过程监测,每个环节均需把握监测内容要点,并采用合理的监测方法进行监测。在监测方法上,除人工监测以外,还可采用监测设备(如粉尘计、空气质量检测仪器等)进行24小时不间断的洁净度检测。要落实监督责任体系,由车间负责人、班组负责人承担主要的监测责任,并构建考核和奖惩机制,提升监督责任心。
最后,车间可设置洁净度管理机制,通过台账记录的方式对管理内容进行细致化管理。车间管理台账中应当明确各项管理内容及其控制标准,并明确管理频次,做好洁净度管理的详细记录。例如在环境管理方面,管理内容主要包括车间内的空气质量、压力控制情况以及墙壁漆渣清理情况。
三、结束语
汽车涂装过程中的洁净度受到了多方面因素的影响,切实加强对各个因素的有效管理,能够从源头上减少潜在的污染源,提升汽车涂装质量。因此,汽车制造企业和涂装车间要准确把握人员、设备、环境、工艺等各个因素的管控要点,并采取合理的管理措施进行规范化管理,在车间内构建起系统完善的管理机制,从而有效提升汽车涂装过程中的洁净度,提高管理水平。
参考文献:
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[2]姚欣,何金蓉,张发晖.浅谈汽车涂装过程中漆面颗粒来源与防控[J].时代汽车,2023,(09):135-137.
[3]张治红,宋淼,李杰.汽车主机厂涂装车间洁净度系统管理策略的探讨[J].专用汽车,2021,(12):95-99+102.
[4]廖梅东,徐鹏,吴剑伟.浅谈如何提高汽车涂装整体外观一致性[J].现代涂料与涂装,2024,27(07):20-22.
[5]石永亮,刘丛林.涂装车间洁净度管理与提升[J].现代涂料与涂装,2021,24(01):52-53+56.
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