丁太节，刘潇键，张承夏
（福建奔驰汽车有限公司，福州 350119）
0 引言
汽车底盘涂装工艺中，为缓冲汽车高速行驶时沙、石等各种物体对底盘的冲击，提高底盘的抗腐蚀能力，延长使用寿命，降低车内噪音，改善乘员的舒适性，通常会在底盘喷涂防音胶。随着自动化喷涂技术的普及，大多数汽车工厂已经采用机器人进行底盘喷涂，虽然较传统手工喷涂而言，机器人喷涂雾化扇面均匀、效率高、节约涂料，但由于胶生产材料、运输、现场喷涂温湿度、设备等的影响，难免会出现胶泡等缺陷问题，直接影响到涂胶质量、美观，增加整修工时、材料耗用，导致生产停线。因此对底盘喷胶产生的胶泡等缺陷问题的管控与预防尤为重要。
1 防音胶材料及喷涂工艺
1.1 防音胶介绍与工艺制造
在高级商用MPV车型中底盘喷胶覆盖率达90%以上，而其中防音胶喷涂更是占比60%以上，标准膜厚1 500~2 500 μm。
防音胶主要成分有树脂，增强胶韧性、抗冲击性；碳酸钙，提升胶体强度；增塑剂，调节胶料流动性和PVC。使用过程主要管控参数见表1所列。
1.2 防音胶喷涂工艺
防音胶的底盘喷涂采用机器人喷涂，主要作业于防火墙、驾驶舱和底盘等位置，供胶系统包括气动泵、连接过滤器、输胶主管道（与胶枪连接），供胶泵一主一辅。
在传统涂装工艺中，底盘防音胶的单台耗量远远大于车身钣金缝密封胶耗量，为了最大化满足驾驶舱的舒适性和底盘抗性，在达到防音胶覆盖性能的同时，需要管控机器人喷枪的角度、弧度、速度等，并适当调整压力以实现最佳喷涂状态。
2 喷涂缺陷描述
针对防音胶在生产现场使用过程中频发的胶泡缺陷进行研究，缺陷主要表现为过中涂烤炉后出现胶泡，影响功能使用，其中个头较大的胶泡需要割开重新喷涂。一方面耗费许多整修工时，另一方面，数量过多，车子堵在中涂烤炉，造成漆面问题，二次损伤。所以胶泡问题的解决刻不容缓，缺陷情况如下：
时间：2019年7月入夏以来，开始连续出现周一进线车存在胶泡问题。
规律：调查统计发现，所有问题车辆均是在周五喷完胶未经中涂烤炉烘烤，停线2天，到周一进烤炉烘干后出现胶泡。
位置：集中出现在底盘、左右后轮弧、中座舱底部。
现象：每台车起泡数量少则10个以内，多则近100，数量极不稳定，并且成批量性存在，平均每个胶泡整修耗时15 s左右，通常需要停线进行整修，耗费巨大人力、物力和时间。割开气泡查看后发现，内部胶面呈空心蜂窝状。
3 原因分析
围绕人、机、料、法、环五个方面讨论，列举出主要可能造成的原因并进行分析，鱼骨分析见图1。
3.1 人员
人员方面从泵房上胶到机器人喷胶全程工作人员均穿密封连体服，并且底盘属于吊挂作业，所以排除人员流汗喝水等误操作影响防音胶性能的可能性。
3.2 材料
3.2.1 胶批次不良
在车间第一次出现起泡现象时，便将信息反馈至胶材料厂商驻场人员，并把问题带回给胶材料生产部进行研究，同时我们对不同批次的防音胶进行了喷板测试，厂商反馈该批次生产过程中并未出现问题，并且所用原料也同其他批次无异。
而我们在新批次喷板时间测试过程中同样发现了两个情况，一是在喷完板摆放32 h以内（模拟放假一天停线时间）基本没有起泡，而喷完板摆放超过56 h（模拟放假两天停线时间）时出现起泡现象。
结论：胶批次并非造成起泡现象的主要原因，而摆放时间有可能造成起泡现象。
3.2.2 车身不良
车身不良指的是车辆在过完电泳之后，底盘残留电泳漆未烘烤，或是电泳漆膜存在流痕，对喷胶造成了影响。
针对这一现象，对进入机器人喷涂站的车辆底盘排查了50台，均未发现电泳漆未烘烤车辆，只有不到10台出现轻微电泳流痕，并且跟踪这些车辆，均未出现起泡现象。
结论：电泳漆和流痕并非造成起泡的原因。
3.3 机器
3.3.1 胶泵空打
目前胶房负责打防音胶的泵共有2个，一主一辅，胶泵压盘通过挤压桶内防音胶，从压盘中间管路将胶抽出进入胶道，最终输送至机器人喷枪，当出现原胶混入空气或是压盘与胶面未完全贴合等情况时就会产生空打，将空气与胶共同抽入管道，据统计，平均每天会出现3~4次的空打现象，胶中混入的空气同样成为起泡的怀疑对象。针对空打造成起泡的现象进行分析。
泵将空气打入管路至机器人喷枪喷出，共有可能产生两种情况， 1）在喷胶作业过程中喷出气体，该情况会出现炸胶现象，跟踪记录证明炸胶下喷车不会出现整车胶泡情况；2）在起喷时候喷出气体，则气体会随着喷车之前的排胶一同排掉，同样不会出现起泡情况。
另一方面通过人员记录每天空打的次数与时间，跟踪车辆直到出现下一次胶起泡为止，进行对比。跟踪试验证明，起泡的时间与泵空打的时间也并不吻合。
结论：泵空打对起泡的影响不大。
3.3.2 中涂烤炉
中涂烤炉为胶喷上车身后经过的第一道烤炉，在胶的成型作用中起着至关重要作用，我们查找了起泡车辆进入中涂烤炉的时间段炉温曲线，烤炉内部8个点位炉温曲线均在防音胶标准烘烤窗口内，符合胶正常使用条件。
结论：烤炉并非造成起泡的原因。
3.4 方法
喷胶手法不良同样可能导致防音胶起泡现象。
目前车间内底盘喷涂均为机器人喷涂作业，喷涂参数与工艺均未改变，并且出现起泡现象时间段，机器人也没有故障，所以若机器人喷涂工艺存在问题，则底盘所有问题均可能存在问题，与实际情况不符。
结论，喷胶工艺并非造成起泡的原因。
3.5 环境
3.5.1 胶受潮
摆放环境中的温湿度较高等会导致胶受潮，烘烤时水分蒸发成气体，鼓出呈胶泡形态。针对这一原因的排查，同样进行了模拟喷板测试，在喷板之后将水滴入胶内，再进行烘烤，测试结果与实际起泡情况基本吻合，摆放32 h以内喷板没有起泡，而超过56 h的喷板几乎均产生起泡。受潮现象符合胶泡割开内呈程蜂窝状气孔现象。
结论，胶受潮对起泡存在影响。
3.5.2 胶受污染
在喷涂过程中混入了某些杂质，导致了起泡情况，通过对生产现场的研究观察，认为有两种可能混入胶内造成污染的情况，并分别对两种情况进行了模拟试验。
1）增塑剂污染。在清洗滤芯时未将增塑剂排放干净，残留管路内，喷胶时被不定时带出，造成污染。针对这一情况，我们在胶内加入增塑剂进行了喷板测试，测试情况外观没有起泡，切割截面正常。
2）凡士林污染。用于吸附空气灰尘的凡士林不小心粘到胶上造成污染，同样在胶内加入凡士林进行了喷板测试，测试结果同样为外观正常，没有起泡
结论，胶受污染并非造成起泡的原因。
通过上述分析，可以将造成起泡的主要原因锁定在摆放时间过长和胶受潮两个方面，通过继续对摆放时间和温湿度两个方面分析，得到进一步结论。
3.5.3 胶受潮原因
1）涂装车间环境温湿度过高导致受潮。车间内部的环境温湿度为胶受潮最主要因素。调取了起泡车辆摆放2天的温湿度推移表发现，受潮周末温度在30~36 ℃波动，平均温度33 ℃，相对湿度在53.8%~71.3%波动，平均相对湿度为63% ，该环境下有可能造成防音胶受潮起泡。
2）防音胶生产环境下温湿度过高导致受潮。防音胶在制造过程中同样可能存在受潮现象，而这些受潮情况在长时间的停线后暴露出问题。产地的生产环境温湿度由于时间过久难以排查，将该项列为后续观察项目
3）胶运输进入车间过程中受潮。胶制造出厂后虽全程密封，不排除输送人员的不当操作，以及气候原因造成受潮。
4）胶从打入泵到机器人喷枪喷出管路之中受潮。为此特在胶打入泵之前，连接了手工喷枪进行喷板测试，结果仍然存在起泡现象。
故此，将胶的生产环境与喷涂环境列为胶受潮起泡的主要原因。
4 对策及管控
通过原因分析可以看到，在高温高湿环境下长时间摆放便有可能造成起泡现象，而本工厂处于福州，夏季处于高温高湿状态，车间内部周末已开给排气进行通风，过于苛刻的使用环境在工厂难以实现，需要进一步改善。
受潮现象的解决需要厂商与车间共同协作，及时交流，在不断调试中寻求理想的胶类状态。
4.1 临时对策
4.1.1 厂商管控
1）源头管理。胶料厂商在生产现场进行把控，模拟车间现场使用环境温湿度进行喷涂测试，保证胶料出厂完好。
2）输送过程管理。确认防护措施，避免运输途中雨水进入。
3）胶上线管理。现场换胶上线时擦拭泵浦上的冷凝水；滤芯清洗后需放置在增塑剂中浸泡，外壳用布擦干并倒置，确保胶打入泵之前没有受潮。
4.1.2 车间现场管控
根据停线时间，单休的周末不做调整，双休及以上的周末考虑UBS主线空线计划。
1）上线前测试，针对新批次胶，模拟车间实际温湿度、周末需要摆放的时间进行喷板试验，发生起泡情况时周末对UBS线进行空线。
2）停线位置的观察，综合测试爬升计划，在UBS线不同地方尝试停车，研究不同位置因车间通风不同而对温湿度造成的影响。
3）冬季车间环境温湿度均有所下降，持续测试跟踪。
4.2 长期对策
胶料厂商和涂装车间在不断调试过程中寻求胶的理想化状态，使之满足南方夏季高温高湿的周末双休要求；将胶桶入厂检查包括破损、变形、漏水等情况和上线前擦拭列入日常工作范围。
对于车间现场，可参考其他整车厂，在UBS喷胶和中涂之间设立小烤炉，专门针对胶类进行烘烤，避免出现喷完胶后长时间无法烘烤的情况；严格管控供胶系统温湿度，保证参数设定的合理性，并做好防护措施；定期抽检新入厂批次料受潮情况，进行试验测试测试；根据天气变化，及时做出调整对策。
5 结语
本文通过对车间现场在使用防音胶底盘喷涂过程中出现的起泡现象的分析，提出了可能造成起泡缺陷的原因和管控对策，为其他胶类使用过程中可能出现类似情况提供排查方向。在了解、分析、排查、解决问题的过程中不断完善生产系统，达到精益生产的最终目的。
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