汽車車身色差控制管理

   一 、什么是顏色和色差儀測量原理

    1.1 什么是顏色

    通常顏色由色相、明度、彩度（色彩飽和度）組成，色相是區(qū)分不同色彩的視覺屬性，明度是人眼對物體明亮程度的感覺，彩度又稱飽和度，是表示顏色是否飽和純潔。若兩個顏色如果色調(diào)、明度和彩度都相等，我們說這兩個顏色完全相同。

    涂料的顏色是指物體在日光（即白光）照射下所呈現(xiàn)的顏色。用對光物理量的測量間接的測得色知覺量，通過許多數(shù)學(xué)公式，由每個顏色的三刺激值可以換算得到我們現(xiàn)在涂料常用的顏色定量表示方法，即該顏色的L*，a*，b*值，L*表示明度值；a*表示紅/綠值；b*表示黃/藍(lán)值。它是在以日光燈為代表的CIE標(biāo)準(zhǔn)光源，一般情況下色差儀器觀察角度為：15度、25度、45度、75度、110度共五角度。

    1.2 色差儀測量原理

    通過單色器照射在被測樣本上，反射光通過光電管，將光信號換成電信號，通過放大器將電信號放大，并經(jīng)過電流計(jì)測量其電流強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)對被測樣本反射光即顏色絕對值的測量。色差儀出廠配備兩塊校正板，白板(100％反射光)，黑板(0%反射光)，每套儀器的白板及黑板同該儀器配套專用，不能儀器間互用，一般每天校正一次。

    根據(jù)油漆特性不同，測量的角度選擇也有所不同，本色漆顏料排列均勻致密，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)其各角度反射光均勻，故本色漆只計(jì)算45度角反射光，見所示。

色漆只計(jì)算45度角反射光

    金屬漆(珠光漆)中金屬鋁粉排列有定向性，各角度值均不同，差異較大，故計(jì)算5個角度反射光，但轎車常用25°、45°、75°三角度色差儀；微車常用的是45°單角度色差儀，下面以45°單角度色差儀介紹汽車色差控制。

    二、影響車身色差的因素

    2.1 油漆材料批次色差影響：由于每批油漆在原料采購及調(diào)配中存在差異，所以每個批次油漆都或多或少有一些色差，但只要不超出標(biāo)準(zhǔn)色板的允許偏差范圍，就能保證車身及外協(xié)件的色差穩(wěn)定。特別對材料的da*、db*值，一般在現(xiàn)場很難通過施工參數(shù)的調(diào)整使其有較大改變。油漆原漆的色差控制標(biāo)準(zhǔn)范圍，一般比現(xiàn)場施工范圍要窄，這是由于現(xiàn)場施工條件和油漆廠家實(shí)驗(yàn)室的條件存在著較大的差別，為了保證現(xiàn)場施工材料穩(wěn)定性，故要求原漆的色差控制范圍較窄。

    2.2 油漆遮蓋能力對車身色差有較大影響：一般情況下當(dāng)材料工藝遮蓋力厚度>15μm，也就是說底色漆膜厚度達(dá)到12-15μm，還不能完全遮蓋底材，則車身外觀易產(chǎn)生如漆膜發(fā)花，色差超差等質(zhì)量缺陷。圖6所示為不同漆膜厚度其色差變化圖，從圖中可見當(dāng)涂層膜厚達(dá)到遮蓋厚度時，其色差穩(wěn)定，不再有較大波動。

不同漆膜厚度其色差變化圖

    a:5μm，b:5~10μm，c:10~15μm，d:15~20μm，e:20~25μm，f:25~30μm

    一般進(jìn)行修補(bǔ)和重涂零部件時，總是存在色差超差的問題。正常的施工材料完全遮蓋力在15~20μm左右，但由于特殊油漆（如純白色、明黃色、紅色）遮蓋力較差，完全遮蓋力一般在35-40μm左右，因此現(xiàn)場噴涂屬于一種不完全遮蓋的噴涂方式，當(dāng)返修和修補(bǔ)時，易造成色差。修補(bǔ)色差控制建議通過施工粘度變化調(diào)整（主要針對淺色顏色）；也可采用添加一定比例的色漿調(diào)整材料的色相（主要針對異常情況），但較難控制。

    2.3 現(xiàn)場施工參數(shù)對色差的影響：

施工參數(shù)對DL值和影響對比表

    在油漆比較充分遮蓋的情況下，現(xiàn)場施工參數(shù)調(diào)整對a、b值基本上影響不大，主要影響到dL的變化，下表為參數(shù)調(diào)整趨勢對應(yīng)dL值變化趨勢。

    2.4 輸漆系統(tǒng)對色差影響

    汽車用漆多數(shù)是金屬漆，由于金屬漆中含有大量的鋁粉，在高分散力作用下首先變質(zhì)，長時間的剪切力下鋁粉甚至被粉碎，但這種變質(zhì)對實(shí)色漆的影響比較小。金屬漆顏色的改變是可見的。故現(xiàn)場一般要求，在不生產(chǎn)的情況下，只做油漆循環(huán)時，可以采用降低攪拌器的旋轉(zhuǎn)速度，降低泵的頻次，具體為10cycle/min進(jìn)行運(yùn)行，長時間不生產(chǎn)時（3天以內(nèi)），將泵出口油漆壓力調(diào)整為6-7bar、背壓閥調(diào)整為2-3bar；正常使用泵的頻次為12cycle/min，油漆出口壓力為9bar、背壓閥為4—5bar。在長時間休假時，可將金屬漆循環(huán)系統(tǒng)的油漆倒出，在管路中加入溶劑加壓逐個管路沖洗的方式，這種做法一來可以通過清洗，保證管路中潔凈狀態(tài)，減少管路中盲端和彎頭部位金屬粉的堆積，二來可以防止油漆長時間循環(huán)造成金屬粉可以變質(zhì)粉碎，影響節(jié)后正常生產(chǎn)。

    下面是兩幅金屬漆橫斷面的圖片，圖7上部分是沒變質(zhì)的的金屬鋁片，鋁片大部分是扁平的。圖下部分是變質(zhì)的金屬鋁片。變形可以很容易的看出。

正常鋁粉與變質(zhì)鋁粉形狀變化的示意圖

    建立循環(huán)系統(tǒng)管路循環(huán)點(diǎn)檢制度，點(diǎn)檢的項(xiàng)目主要有主管路供漆壓力，主管路回漆壓力，支管路回漆壓力和分支壓力、穩(wěn)壓器壓力等，每日應(yīng)點(diǎn)檢一次，對于壓力異常的管路應(yīng)及時調(diào)整，如穩(wěn)壓器壓力波動超過1par，應(yīng)充氮?dú)饣驂嚎s空氣，保證輸調(diào)漆系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。

    循環(huán)系統(tǒng)過濾形式一般振蕩式過濾器，主要目的就是保證油漆的過濾，目前為了保證過濾效果，回漆管路上也多采用袋式過濾器，金屬漆或是珠光漆選用100-150μm的過濾袋，實(shí)色漆選用75μm以上的過濾袋，過濾袋應(yīng)根據(jù)進(jìn)出口壓力差和使用時間更換，一般一周更換兩次，長時間不更換過濾袋易造成金屬粉的沉積，造成色差偏差。

    2.5 手工補(bǔ)漆對色差影響

    一般整車廠的涂裝線及總裝交驗(yàn)線都會有手工補(bǔ)漆區(qū)，解決一些流水線帶來的油漆缺陷或是整車裝配時碰劃傷，因手工噴涂工藝與批量生產(chǎn)的工藝、工具及操作手法的差異，會造成車身部件色差，尤其是淺顏色面漆、金屬漆、珠光漆，。如銀色、珍珠黃等金屬粉含量較多的材料，手工修補(bǔ)后dL*發(fā)生變化，對于這個問題，采取措施如下：修補(bǔ)漆禁止從調(diào)漆罐直接放漆，采用原漆進(jìn)行調(diào)配，粘度上升約2秒左右，具體根據(jù)當(dāng)天的溫度、濕度等情況而定；修補(bǔ)漆與整車噴涂時油漆的批次一致，且每次不宜送太多，送漆時需用現(xiàn)用原裝漆桶進(jìn)行配送，方便確認(rèn)油漆批次；操作工需對每批新調(diào)油漆前兩臺車進(jìn)行觀察，如發(fā)現(xiàn)有色差需立即重新調(diào)配，如色差仍不能解決，可用色漿配備。

    三、色差問題管理控制辦法

    由于影響色差的因素很多，因此色差管理變得越來越重要。建立一套色差管理程序，用于汽車生產(chǎn)中車身顏色、同色塑料件色差的監(jiān)控是非常有必要的。色差信息包括原材料色差、車身色差、保險杠色差以及外飾件色差等，都應(yīng)圍繞管理程序運(yùn)行。

    3.1原材料控制：

    3.1.1標(biāo)準(zhǔn)板的建立：標(biāo)準(zhǔn)板作為檢驗(yàn)每一批次油漆及油漆廠家調(diào)漆的標(biāo)準(zhǔn)，要求由汽車廠家及油漆廠家共同制作。

    3.1.2標(biāo)準(zhǔn)板的要求及標(biāo)準(zhǔn)：色板為長方形，規(guī)格為10×15厘米的馬口鐵；色板油漆層必須包括中涂層、色漆層和清漆層（金屬漆）或中涂層、色漆層（實(shí)色漆）等，色漆的漆膜厚度需做如下規(guī)定：

色漆的漆膜厚度需做如下規(guī)定

    從做好的色板中選取一塊基板，其基板是該顏色油漆的標(biāo)準(zhǔn)，在其背面記錄該板三個角度（25°、45°、75°）的色差值；基板用黑色紙袋封存保留在汽車企業(yè)的技術(shù)部門，有效期三年。其它標(biāo)準(zhǔn)板的背面記錄三個角度（25°、45°、75°）與基板的色差△E/△a/△b/△L值，且其色差的偏差在下表范圍內(nèi)；標(biāo)準(zhǔn)板發(fā)給油漆廠家、汽車企業(yè)的質(zhì)量部門、技術(shù)部門，整車檢驗(yàn)部門及油漆廠家的標(biāo)準(zhǔn)板每三個月與基板進(jìn)行一次色差比對，當(dāng)色差的偏差在下表范圍之外時，需及時更新標(biāo)準(zhǔn)板。

當(dāng)色差的偏差在下表范圍之外時，需及時更新標(biāo)準(zhǔn)板

    深色金屬漆：藍(lán)色、紅色、沙漠灰

    淺色金屬漆：珍珠銀灰、銀灰、珍珠灰

    深色實(shí)色漆：紅色、藍(lán)色

    淺色實(shí)色漆：白色、黃色

    3.1.3：原材料進(jìn)廠檢驗(yàn)：所有油漆原材料進(jìn)廠，由油漆廠家提供該批次油漆的色板供質(zhì)量進(jìn)行色差檢測，檢測是以批次板與標(biāo)準(zhǔn)板之間進(jìn)行比對。目視無色差方可使用。如用色差儀檢測，則以標(biāo)準(zhǔn)板為基準(zhǔn)，批次板滿足下表規(guī)定范圍時方可視為合格。

批次板滿足下表規(guī)定范圍時方可視為合格

    注：深、淺色漆同上。

    3.2整車色差控制：

    3.2.1工程色板的建立：由于噴涂工藝及烘干條件的不同，為確保整車與同色外飾件的色差目視的一致性，我們建立了工程色板，整車及外飾件均以此為標(biāo)準(zhǔn)。

    3.2.2工程色板的要求及標(biāo)準(zhǔn)：工程色板的有效期為半年，工程色板由技術(shù)部門、涂裝車間與油漆供應(yīng)廠家在整車生產(chǎn)線隨車制作，其工藝方式與整車中、面漆工藝一致。色板為10×15厘米長方形的馬口鐵板，油漆層必須包括中涂層、色漆層和清漆層（金屬漆）或中涂層、色漆層(實(shí)色漆)，色漆的漆膜厚度作如下規(guī)定。

色漆的漆膜厚度作如下規(guī)定

    為避免光線干擾人的視覺，色板在白天制作，噴涂色板時，要與車身保持同步噴涂，特別在機(jī)器人后的補(bǔ)噴工位，需檢查色板與車身的一致性，色板要求與車身一起隨線烘干。色板制好后并與車身比對，目視無色差即為工程色板；如用色差儀檢測車身與色板的色差，在下表范圍即為工程色板，方可下發(fā)。

用色差儀檢測車身與色板的色差，在下表范圍即為工程色板，方可下發(fā)

    注：深、淺色漆同上。

    工程色板制好后，由技術(shù)部門召集車間、質(zhì)量部門、油漆供應(yīng)廠家共同確認(rèn)后，作為外飾件廠家用色板，該色板需表明顏色名稱、顏色代碼、油漆廠家、制板日期、有效期等信息，并有技術(shù)部門發(fā)給質(zhì)量部門、車身車間、外飾件廠家等，其工程色板一般用紙袋封閉保管，避免劃傷或磨損，干涉儀器及目測判斷。

    3.2.3車身色差的控制：

    車身顏色以日生產(chǎn)批次檢查，首臺車與工程色板進(jìn)行比對，目視無色差為準(zhǔn)；若用色差儀檢測，控制標(biāo)準(zhǔn)為：

用色差儀檢測，控制標(biāo)準(zhǔn)

    3.2.4塑料件廠家的色差控制：

    塑料件廠家的顏色檢測以工程色板為基準(zhǔn)，目視無色差即為合格；若色差儀檢測，控制標(biāo)準(zhǔn)為：

色差儀檢測，控制標(biāo)準(zhǔn)為

    特別注意：1、塑料件廠家所用油漆（色漆）應(yīng)與車身所用油漆一致。2、塑料件廠家生產(chǎn)應(yīng)以整車生產(chǎn)周計(jì)劃為準(zhǔn)，主色漆的庫存量控制在100套以內(nèi)，小色種油漆庫存量控制在10套以內(nèi)。

    3.3色差檢驗(yàn)

    色差檢驗(yàn)的前提條件是要求整車廠與各配套廠在色差統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行，對色差檢驗(yàn)員要進(jìn)行統(tǒng)一的培訓(xùn)與規(guī)范，避免人為因素造成色差。如：測量位置，測量手法，被測物的潔凈度、以及色差儀的校對等對測量數(shù)據(jù)均有很大影響。檢驗(yàn)環(huán)境要求檢查面的照度為800-1000lx、均勻照射。檢查人辨色力正常，視力為1.0以上（含校正后），檢驗(yàn)人員應(yīng)具有較豐富的涂裝檢驗(yàn)知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。目測點(diǎn)到被檢查面的距離為0.8-1.0m，角度在被檢查面的任一方向。色差的檢驗(yàn)原則上以檢驗(yàn)?zāi)恳暈橹鳌?/p>

    四、現(xiàn)場異常色差問題處理

    4.1參數(shù)檢測

    由于噴涂過程中存在各種不確定問題的可能性，對各種噴涂環(huán)境的控制就顯得尤為的重要。自動噴涂機(jī)器人、循環(huán)管路等重點(diǎn)工位應(yīng)建立點(diǎn)檢制度，定期對噴涂流量、高壓、循環(huán)壓力等參數(shù)進(jìn)行檢測，參數(shù)設(shè)定值和實(shí)際值的偏差更好控制在5％以內(nèi)。

    4.2材料調(diào)整

    整車廠可以建立噴涂實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)現(xiàn)場問題可以及時模擬噴涂試驗(yàn)，同時可以與油漆廠家加強(qiáng)聯(lián)系，利用油漆廠家資源優(yōu)勢提供調(diào)整方向，為下一步調(diào)整噴涂參數(shù)提供理論數(shù)據(jù)。

    同時材料廠家應(yīng)建立現(xiàn)場各種顏色色漿儲備體制，根據(jù)色差偏差的走向，通過添加一定比例的色漿調(diào)整材料的色相，這也是一個應(yīng)急處理色差問題的好辦法。

    4.4顏色控制

    控制烘干爐溫度對色差的影響是很重要的，一般來說，烘烤時間過長或烘干溫度過高，很容易導(dǎo)致車身色差△b值偏高?，F(xiàn)場在滿足材料烘干時間窗口的前提下，要防止烘干室憋車，根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)度，控制烘干爐進(jìn)車數(shù)量。

    以上是對色差問題的一個簡單介紹，色差問題是個非常復(fù)雜問題，還需要我們在以后的生產(chǎn)過程中，不斷的探索和分析。