汽车外板表面特性参数管控

汽车外板表面特性参数管控

杨丹

广州汽车集团乘用车有限公司

摘要：本文结合免中涂涂装工艺对汽车外板表面特性参数的要求以及钢厂对汽车外板表面特性参数的管控难度，在不影响钢厂稳定供货，成本持平或略上升的前提下，满足免中涂涂装工艺下的外观需求，制定合理的汽车外板表面特性参数Ra、Rpc、Wca的管控目标。

关键词：汽车外板；免中涂；表面特性参数；Ra

引言：

为降低涂装制造成本和有害物质排放，汽车车身的涂装工艺逐步采用先进的、低成本的、环保型的B1B2工艺。B1B2工艺相对于现有的3C1B工艺，减少中涂和烘干工序，整体膜厚变薄，基板覆盖性变差。同样的外观水平，B1B2工艺对钢板表面特性参数提出了更严格的要求：较低的粗糙度和Wca值，更高的RPC值。

汽车钢板是一种生产周期长、生产工艺成熟稳定的产品，在现有成熟工艺下，降低外板粗糙度对生产组织、轧制辊粗糙度、精整辊粗糙度以及产能负荷都提出了进一步的要求。

本文探讨，免中涂涂装工艺对汽车外板表面特性参数的要求与汽车板可批量生产之间的平衡点。

1.免中涂涂装工艺对汽车外板表面特性参数Ra、Rpc、Wca要求

3C1B工艺：前处理-电泳-烘干-中涂-烘干-底色漆-烘干-罩光-烘干-检查-喷蜡

B1B2工艺：前处理-电泳-烘干-底色漆（面漆+清漆）-罩光-烘干-检查-喷蜡

取消中涂，减少烘干，油漆对底材的遮盖能力降低。因此，涂装工艺对外外板表面特性参数提出要求：

Ra≤1.0（λ=2.5），Rpc≥75（带宽1），Wca≤0.5。一般汽车板对Ra要求为0.6-1.9，Rpc和Wca无管控，显然，免中涂工艺对汽车外板提出了更为苛刻的要求。

2.汽车外板表面特性参数Ra、Rpc、Wca现状

图1和图2是现有冷轧外板的粗糙度现状（钢厂反馈镀锌外板暂时无相关数据）。从图1和图2可以看出，按照Ra≤1.0（λ=2.5），Rpc≥75（带宽1），Wca≤0.5要求，目前Ra合格率约50%，RPc合格率约为80%，Wca暂无相关数据。

图1外板GC220BRa现状

图2外板GC220BRpc现状

3.免中涂涂装工艺汽车外板表面特性参数Ra、Rpc、Wsa优化

钢厂从设备和生产组织上，开展三轮优化，优化周期为三个月，优化方法和效果见表1和表2。经过三轮优化，Ra≤1.2和Wca≤0.5的可批量生产（合格率100%），Ra≤1.1、Ra≤1.0、Rpc≥75的合格率均未达到到批量生产要求。钢厂反馈冷轧外板的Rpc暂时没有其他方法可进一步提高合格率。

表1冷轧外板表面特性参数优化方法及效果

表2镀锌外板表面特性参数优化方法及效果

优化的结果无法完全满足免中涂涂装工艺对汽车外板表面特性参数Ra、Rpc、Wsa的要求，为保证车身涂装外观质量，并实现钢板的批量稳定供货和钢板制造成本的有效控制，需要在制造成本和供货风险、以及涂装外观质量上，进一步评估。

对不梯度下的Ra、Rpc及Wca的样片进行涂装挂片试验，并对涂装电泳及外观进行评价，评估结果见表3。可见，Ra≤1.1、Wca≤0.5时，可满足涂装电泳及外观要求，而Ra≤1.2则不能满足涂装电泳及外观要求。RPC≥75对于涂装外观影响较小，故暂不做要求。

表3钢板表面特性参数不同梯度下的涂装试验验证

Ra≤1.1、Wca≤0.5可满足涂装质量要求，需进一步探讨Ra≤1.1、Wca≤0.5的要求下，钢厂批量稳定供货的风险及成本变化。讨论结果详见表4。可见，冷轧外板通过调整轧辊的Ra可满足，成本无变化；GA外板通过调整生产时机可满足，成本无变化；皮膜材外板Ra通过降低成材率满足，成本上升1%。综上判断，免中涂涂装工艺汽车外板表面特性参数Ra≤1.1、Wca≤0.5钢厂可实现批量稳定供货，风险较小，仅皮膜材外板成本略微上升。

表4Ra≤1.1、Wca≤0.5要求下钢厂生产难度、成本变化及交货风险

5.结论

使用免中涂涂装工艺，满足涂装电泳及面涂外观要求下，综合考虑钢厂生产成本变化和交货风险，以及统一标准方便管理，建议免中涂涂装工艺汽车外板表面特性参数按Ra≤1.1、Wca≤0.5进行管控。

参考文献：

[1]韩宗石最新汽车涂装水性免中涂工艺的常见的质量问题及解决方案要点表面涂饰2013年07期

[2]雷泽红冷轧汽车板表面形貌对新涂装工艺的影响武钢技术2016年10月第54卷第5期