1 引言隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，保險杠作為一種重要的安全裝置走向了革新的道路。目前轎車前后保險杠除了保持原有的保護功能外，還要1 引言


隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，保險杠作為一種重要的安全裝置走向了革新的道路。目前轎車前后保險杠除了保持原有的保護功能外，還要追求與車體造型的和諧與統(tǒng)一，并追求車身的輕量化。為了達到減重的作用，轎車的前后采用了塑料保險杠。塑料保險杠具有良好的強度、剛性和裝飾性。從安全上看，發(fā)生碰撞事故時能起到緩沖作用，保護前后車體及行人安全；從外觀上看，高質量的噴涂技術可以很自然地與車體結合在一起，具有很好的裝飾性。但是隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，競爭日趨激烈，價格戰(zhàn)不可避免，汽車工業(yè)的高利潤時代將一去不復返


了。降低成本、提高效益是汽車工業(yè)的必然選擇。降低成本涉及到投資規(guī)劃、產品設計、配套采購、生產工藝、產品銷售、過程管理等多方面的因素。但是在降低和控制成本的過程中必須關注產品的涂裝質量。


2 保險杠的產品設計（原材料的選用）


影響涂裝質量好壞的三要素是材料、工藝及管理，所以要保證好的涂裝質量，材料的選用至關重要。


2.1 保險杠基材的選用


用于汽車保險杠的材料主要是PP 類塑料，它的主要缺點是極性小、結晶性大、表面張力小、潤濕性差、表面光滑，普遍通過使用改性類PP 改變保險杠基材的極性來保證涂裝質量。目前常用的改性PP 材料種類有PP+EPDM-T10、PP+EPDM-T15、PP+EPDM-T20、PP+EPDM-T30。滑石粉的加入可降低基材的結晶度，使得涂料中的溶劑容易溶解或溶脹基材表面，提高涂料的附著性，使涂裝性能得到改善。但是隨著滑石粉的增加，材料的熔指（即流動性。熔指降低，在充模時不容易填滿；對于保險杠來說在成型過程中的流動性好產品合格率就高）、缺口沖擊強度（影響保險杠的韌性）、收縮率（影響保險杠的尺寸穩(wěn)定性）降低，彎曲模量（影響保險杠的剛性）隨著滑石粉用量的增加而增加。所以保險杠的選料要做到剛性與韌性達到平衡才能保證基礎質量。通過多年的研究和試驗，證明PP+EPDM-T20 在剛性和韌性、涂裝性能、成本等方面均有一定的優(yōu)勢。結合公司車型較多、保險杠基材牌號不統(tǒng)一、原材料廠家眾多的情況，通過整合來統(tǒng)一保險杠的基材，以達到控制保險杠基材成本的目的。


2.2 保險杠用涂料的選用


PP 的耐熱性較差，高溫時易變形，因此保險杠用涂料應避免選擇烘干溫度過高的涂料，目前保險杠涂料烘干溫度區(qū)間為75 ~ 125 ℃。保險杠涂層為復合涂層，即底漆+色漆+清漆，底漆有雙組分和單組分2 種，色漆多采用單組分涂料，清漆多采用雙組分涂料。雙組分底漆烘烤后具有較好的遮蓋力和附著性，成膜后可對表面顆粒等缺陷進行打磨處理，特別適用于保險杠外觀較差的狀況。雙組分底漆在濕膜狀態(tài)下的導電性比較差，如底漆不烘烤或烘


烤不良，噴涂色漆則會影響色漆的附著力，膜厚要求不小于15 μm。單組分底漆濕膜導電、適合自動機噴涂，成膜溫度低或無烘烤不影響底漆與色漆的附著性，并且膜厚較薄，一般在7 μm 左右就能達到與雙組分底漆同樣的性能。故單組分底漆在施工、設備投資、節(jié)省


能源、環(huán)保、涂料輸送管路保養(yǎng)等方面優(yōu)于雙組分底漆，且易于獲得良好的漆膜表面狀態(tài)。單組分底漆的運用在很大程度上有效地控制了涂裝成本。


3 保險杠的涂裝工藝


塑料保險杠常用的涂裝工藝流程如下：


⑴三噴兩烘（3C2B）工藝


上件→前處理→烘干→強冷→火焰處理→上遮蔽→除靜電→噴底漆→流平→烘干→強冷→底漆檢查/打磨→除靜電→噴色漆→流平→噴清漆→流平→烘干→強冷→檢查修飾→下件→不合格品返修。


⑵三噴一烘（3C1B）涂裝工藝


上件→前處理→烘干→強冷→火焰處理→上遮蔽→除靜電→噴底漆→流平→噴色漆→流平→噴清漆→流平→烘干→強冷→檢查修飾→下件→不合格品返修3C1B 工藝取消了“底漆烘干”到底漆后“除靜電”的工序，節(jié)省了設備的一次性投資及后期的設備運行成本，投入批量生產比較穩(wěn)定，在涂料施工參數(shù)控制、涂裝現(xiàn)場治理、涂膜性能的保證、產品一次下線合格率上得到了保證，從制造成本上得到了有效的控制。


4 涂裝工藝過程控制


涂裝工藝過程控制見圖1。


4.1 人員管理


人員的管理主要是對員工的培訓、培養(yǎng)及對員工技能的培訓和指導，使員工樹立質量意識和成本意識。


4.2 材料控制


⑴整合顏色，相近的顏色由多種整合為1 種或2種，便于施工管理，能有效地控制產品質量和成本；


⑵材料規(guī)范：規(guī)范底漆、色漆、清漆、溶劑、助劑等的技術規(guī)范，針對不同產品在黏度、固體含量、稀釋比密度、遮蓋力（底漆、色漆）、流掛極限（清漆）、針孔極限（清漆）等參數(shù)實施規(guī)范，保障涂裝單件的耗量，有效降低因材料因素造成的成本浪費；⑶引進新材料、新技術改善現(xiàn)有材料、工藝的不足，來提高產品質量和成本控制。


4.3 設備管理


⑴調整涂裝機械手的仿形及涂料施工參數(shù)，提高一次合格率；降低因仿形和涂裝參數(shù)設置問題導致不合格返工造成的成本浪費；


⑵手工涂裝涂料利用率僅為30%左右，采用機械手可在很大程度上提高涂料的利用率，減少涂料在施工過程中的浪費。


4.4 涂裝工藝控制


⑴前處理


前處理是涂裝作業(yè)的基礎，是保險杠涂裝過程中的關鍵工序。一方面可提高涂膜的防腐性能，延長涂膜的使用壽命，另一方面可提高涂膜對保險杠的附著力，能使保險杠得到均一的涂膜性能。可通過打磨、擦凈、火焰處理、靜電除塵來調整基體表面的粗糙度，以提高產品的外觀質量和附著力。


⑵表面噴涂


保險杠涂層由“底漆+色漆+清漆”組成。涂裝工藝采用“濕噴濕”的噴涂方式，既可節(jié)省能源、簡化工藝，又能適應大批量流水線生產的需要。①涂底漆：目的在于提高涂層抗?jié)B透能力，增強對基材的保護，掩飾基材表面的細微缺陷，加強面漆與基材表面的附著力，保證面漆涂層的顏色均勻性。涂層厚度通常為5 ～ 8 μm；②涂面漆：作用在于提供所需的裝


飾顏色，使外觀達到設計的要求。涂層厚度通常為10～ 15 μm；③涂罩光漆：作用是增強面漆涂層抗外界侵蝕的能力，保護面漆涂層不被氧化，增加面漆色彩的金屬光澤，使產品外觀更加鮮艷。涂層厚度通常為30～35 μm。


⑶烘烤固化


涂料的烘烤固化是涂料通過熔融及化學反應使涂膜固化成膜，是涂裝工藝中一個重要的環(huán)節(jié)。要保證涂膜的性能和特性需要保證充分的烘烤時間和溫度。烘烤時間不足可導致涂膜附著力差、耐候性差、強度和硬度下降；過度烘烤會導致涂膜變色、失光或爆漆等問題，成膜后導致漆膜的機械強度嚴重下降。


5 配套采購


由主機廠負責統(tǒng)計保險杠配套商的二級供應商（包括塑料粒子和涂料），整合淘汰質量差、成本高的供應商，統(tǒng)一由主機廠和原材料供應商簽）訂技術協(xié)議和商務協(xié)議。①塑料粒子


材料廠家的整合，同一牌號開發(fā)2 ~ 3 家；②涂料產品（包括底漆、色漆、清漆等）的整合，底漆和清漆分別開發(fā)1 ~ 2 家；色漆的開發(fā)隨主機廠的車身顏色，以保證保險杠與車身色差控制。整合后零部件供應商對材料有所選擇，原材料價格不得超出主機廠與原材料供應


商規(guī)定的價格范圍。


6 結語


隨著汽車工業(yè)產銷量的不斷擴大，保險杠發(fā)展前景廣闊。汽車保險杠配件、備件市場需求量的同時增加，將給汽車保險杠生產企業(yè)帶來巨大的發(fā)展機遇。在保險杠需求數(shù)量增長的同時，經濟附加值高、技術含量高的彩色保險杠正呈現(xiàn)流行趨勢，故控制保險杠質量與成本的均衡將有重要的意義。