你知道汽車涂裝的車間環(huán)境要求有哪些嗎?
眾所周知,汽車在生產(chǎn)過程中,會經(jīng)過沖壓、焊接、涂裝、總裝四大工藝,而涂裝作為其中的一個(gè)環(huán)節(jié),相比于其它三大工藝更為特殊,不僅因?yàn)樗牟牧?、工藝過程,同樣因?yàn)橥垦b對于環(huán)境的要求更為嚴(yán)格,因?yàn)橥垦b環(huán)境的好壞直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量,在一個(gè)沒有受控的環(huán)境內(nèi)進(jìn)行涂裝作業(yè),纖維、顆粒、縮孔等漆膜弊病極易出現(xiàn)。
而對于環(huán)境的監(jiān)控方式,也隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,漸漸從最原始的主觀感受轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂酶鞣N儀器進(jìn)行檢測,即用數(shù)據(jù)說話,當(dāng)然人們也建立起各種標(biāo)準(zhǔn)對檢測結(jié)果是否合格進(jìn)行評判。那對于涂裝環(huán)境哪些因素是需要我們進(jìn)行監(jiān)控的呢?一般來說,風(fēng)速、照度、潔凈度、溫度、濕度是汽車涂裝中最常監(jiān)控的幾個(gè)因素,它們對環(huán)境和產(chǎn)品質(zhì)量的影響也最為明顯。
1 溫度
環(huán)境溫度主要是指噴漆室與流平室的溫度,溫度對涂裝的質(zhì)量影響比較大,一般來說,適宜噴漆的環(huán)境溫度為18 ~ 28 ℃,該區(qū)間是涂料施工的最佳溫度,同時(shí)噴涂出的漆膜缺陷也會較少。在涂料調(diào)整好的情況下,若噴漆室環(huán)境溫度低,可能產(chǎn)生流掛、咬漆、發(fā)花、發(fā)污等缺陷,若噴漆室溫度高,可能產(chǎn)生痱子等缺陷。為了保證涂料的施工性和得到較佳的涂層,多數(shù)汽車廠的噴漆室溫度設(shè)定為恒定值。同時(shí)環(huán)境溫度還會影響其他一些原材料的施工性和性能,例如在低溫下焊縫密封膠、PVC 防石擊材料的黏度要偏高,膠槍噴膠會困難;另外,低溫下原子灰(膩?zhàn)樱┑墓袒瘯r(shí)間也要延長,影響施工進(jìn)度。
2 濕度
濕度在工程中有2 種表示方法:相對濕度和絕對濕度。在汽車涂裝中所指的濕度是相對濕度,一般噴漆室的濕度為50%~ 70%。濕度對涂裝的影響主要有以下2 個(gè)方面:
1)濕度:影響涂料的閃干效果,同時(shí)漆膜在烘干后易出現(xiàn)漆面發(fā)白的缺陷;濕打磨后漆面不易干燥,噴漆后可能會出現(xiàn)水泡、針孔等問題;如果在高濕度條件下刮涂原子灰(膩?zhàn)樱?,涂漆后也會有針孔等問題。
2)濕度低:如果是噴漆室的濕度過低,則漆膜表干太快,會出現(xiàn)痱子、大橘皮等缺陷;原子灰也會出現(xiàn)表面干燥,內(nèi)層不干燥的問題,在噴漆烘干后出現(xiàn)膩?zhàn)娱_裂等缺陷。
3 風(fēng)速
定義及分類
風(fēng)速,顧名思義,就是風(fēng)流動(dòng)的速度,即單位時(shí)間內(nèi)風(fēng)移動(dòng)的距離。風(fēng)速沒有等級,風(fēng)力才有等級,風(fēng)速是風(fēng)力等級劃分的依據(jù)。一般來講,風(fēng)速越大,風(fēng)力等級越高,風(fēng)的破壞性越大。在涂裝車間內(nèi),哪些地方有風(fēng)速要求呢?風(fēng)速的大小又如何來進(jìn)行控制呢?在一條涂裝線上,有崗位送風(fēng)和工藝送風(fēng)之分,崗位送風(fēng)的目的是為了操作者有更舒適的作業(yè)環(huán)境,工藝送風(fēng)則更側(cè)重于產(chǎn)品質(zhì)量和職業(yè)健康。以一條典型的駕駛室涂裝線為例,開放或半封閉工位會采用崗位送風(fēng),這些工位對風(fēng)速、風(fēng)壓平衡等參數(shù)要求較低,送風(fēng)的主要目的是為了讓空氣流動(dòng),使操作者感覺更為舒服;封閉工位則會采用工藝送風(fēng),這些工位不光有送風(fēng),還有排風(fēng),對于風(fēng)速大小、送排風(fēng)平衡、送風(fēng)潔凈度等要求較高,一旦參數(shù)掌控不好,會對產(chǎn)品質(zhì)量和操作者健康造成影響。
風(fēng)速要求
這里主要講講噴漆室的工藝送風(fēng),在所有的正規(guī)的噴漆室內(nèi),都有送排風(fēng)系統(tǒng),一般是頂部送風(fēng)、底部抽風(fēng),目的是通過風(fēng)的運(yùn)動(dòng)把過噴出的漆霧(即沒有噴涂到工件上的這部分油漆)由上而下送入噴漆室底部的水旋系統(tǒng)進(jìn)行處理,這樣不但凈化了噴漆室環(huán)境,也保證了涂裝產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)也避免操作者吸入更多的漆霧而危害健康。那噴漆室的風(fēng)速需要多大才合適呢?經(jīng)過世界各國汽車企業(yè)的多年探索和實(shí)踐,總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn),即噴漆室內(nèi)(人工)的風(fēng)速范圍在0.4~0.5m/s,對噴漆環(huán)境都是較好的控制,在此風(fēng)速范圍內(nèi),漆霧垂直向下落入底部循環(huán)水槽進(jìn)行處理,這對操作環(huán)境的控制及操作者健康都是極大的幫助。當(dāng)然,進(jìn)入噴漆室的風(fēng)是要經(jīng)過一定處理的,會經(jīng)過多級過濾,再送入噴漆室,最大程度保證了送風(fēng)的潔凈度,后面將對過濾要求進(jìn)行闡述。
測量方法
而對于風(fēng)速的檢測則使用風(fēng)速儀,風(fēng)速儀種類較多,有風(fēng)杯風(fēng)速儀、旋漿式風(fēng)速儀、熱線風(fēng)速儀等,主要是因用途不同而有差異。涂裝行業(yè)最常用于測量風(fēng)速的儀器就是“熱線”風(fēng)速儀,其基本原理是將一根細(xì)的金屬絲放在流體中,通電流加熱金屬絲,因此將金屬絲風(fēng)速計(jì)稱為“熱線”,使其溫度高于流體的溫度,當(dāng)流體沿垂直方向流過金屬絲時(shí),將帶走金屬絲的一部分熱量,使金屬絲溫度下降。根據(jù)強(qiáng)迫對流熱交換理論,可導(dǎo)出熱線散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關(guān)系式,從而得到風(fēng)速的具體值。而它的使用也非常簡單,手持風(fēng)速儀感應(yīng)桿手柄,將感應(yīng)桿水平懸空放于需要檢測的環(huán)境中,讓風(fēng)穿過金屬絲,等待一兩秒穩(wěn)定后,即可讀出數(shù)值。噴漆室內(nèi)風(fēng)速的檢測點(diǎn)一般選取6個(gè)——工件周圍選取4個(gè)點(diǎn),噴漆室前后兩端各選取1個(gè)點(diǎn)。檢測頻率一般是每兩周一次。風(fēng)速儀的使用為汽車涂裝行業(yè)對噴漆室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控提供了一種非常實(shí)用的手段。
駕駛室面漆線檢測點(diǎn)分布俯視圖
主視圖
4 照度
定義
照度(Luminosity)指被照面單位時(shí)間內(nèi)所接受的光通量,采用單位面積所接受的光通量來表示,表示單位為勒克斯(Lux)。在一個(gè)涂裝車間,對照度要求最高的工位就是噴漆工位和檢查工位。
照度要求
對于人工噴涂的車間,噴漆室的光照強(qiáng)度要求一般為800Lux,這個(gè)數(shù)據(jù)可能看起來不形象,換種說法,800Lux就相當(dāng)于白天大廳的通道,就像理發(fā)店的剪發(fā)區(qū),這些都是照度要求較高的地方。汽車噴涂就像陶瓷釉上彩,這個(gè)過程需要精雕細(xì)琢、不斷觀察,例如當(dāng)操作者噴了第一遍油漆后需要檢查漆膜狀態(tài),哪個(gè)地方應(yīng)該再補(bǔ)一點(diǎn)漆,哪個(gè)地方有大顆粒要及時(shí)去除,都要在噴漆室內(nèi)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù),如果由于照明條件不理想而不利于操作者觀察,一旦缺陷產(chǎn)品流入下工序,會給下工序帶來繁雜的工作量。因此為了便于操作者在噴漆時(shí)觀察調(diào)整,噴漆室的照度要求都會較高。而檢查工位對于照度的要求同樣甚至更為嚴(yán)格,通常為800-1000Lux。雖然常說“產(chǎn)品質(zhì)量是生產(chǎn)出來的,不是檢驗(yàn)出來的”,但是對于涂裝行業(yè),檢驗(yàn)工序必不可少,因?yàn)橥苛鲜腔ぎa(chǎn)品,其化學(xué)性質(zhì)會因?yàn)槌煞值奈⑿「淖?,如助劑、顏料比例的改變而產(chǎn)生變化,一些物理因素,如氣候、環(huán)境、運(yùn)輸、包裝同樣也會讓其發(fā)生變化,而這些變化就有可能造成涂裝缺陷。而我們的質(zhì)檢工人,則為品質(zhì)的保證起到了關(guān)鍵作用,他們用自己專業(yè)的技能,統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),將不合格品一一挑出,因此照度要求是他們工作環(huán)境的硬指標(biāo),好的照明條件能使他們更為出色地完成工作。
測量方法及標(biāo)準(zhǔn)
那如何來檢測照度呢?于是人們發(fā)明了照度儀。照度儀是用來測量光線強(qiáng)弱等級的專用設(shè)備,其原理就是用鍺光電池作探頭,由于光的強(qiáng)度不同光電池產(chǎn)生的電流就不同,再把這個(gè)電流進(jìn)行直流放大,再經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路把直流信號變成直截反應(yīng)光照強(qiáng)弱的數(shù)字信號顯示出來,而這個(gè)數(shù)值就是我們的照度值。它的操作也十分簡單,將照度儀探頭放置在我們要檢測的地方,探頭緊貼工件,開啟儀器進(jìn)行測量、讀數(shù)即可。但照度值的變化和檢測的角度有較大關(guān)系,比如在同一個(gè)點(diǎn),會因?yàn)樘筋^和光源之間形成的角度不同,照度值也會不同。
駛室面漆線照度檢測點(diǎn)俯視圖
主視圖
5 潔凈度
定義
最后再來說說潔凈度。什么是潔凈度?潔凈度是指潔凈空氣中空氣含塵(包括微生物)量多少的程度。
要求及檢測方法
汽車噴漆工序和烘干工序?qū)τ跐崈舳鹊囊笫欠浅8叩摹R驗(yàn)槿绻健?um的粉塵混入漆層,人的肉眼就可以看到由粉塵造成的瑕點(diǎn)。那5um是多大呢?形象一點(diǎn)說,奶粉、面粉、滑石粉、噴霧器霧化等這些顆粒大小,就在5um左右。而在涂裝噴漆室,灰塵的主要來源有人帶入的衣服上的纖維、頭發(fā)。
還有外界環(huán)境帶入的粉塵、顆粒。為了解決這些問題,在涂裝行業(yè),所有人員進(jìn)入涂裝廠房前必須穿防塵靜電服、戴防塵靜電帽,進(jìn)入廠方和噴漆室前都必須經(jīng)過前端的潔凈室進(jìn)行吹塵處理。
為了減少外界環(huán)境污染,噴漆室的送風(fēng)必須經(jīng)過多級過濾,將粉塵數(shù)量及大小降到最低,國內(nèi)較為傳統(tǒng)的大型汽車生產(chǎn)企業(yè)噴漆線一般都采用三級過濾,分別是初效、中效過濾和一級高效過濾,過濾效率規(guī)格為G4、F5和F7。一個(gè)先進(jìn)的涂裝車間,不僅會將送風(fēng)進(jìn)行多級過濾,還會將經(jīng)過中效過濾之后的風(fēng)先送入動(dòng)、靜壓室進(jìn)行風(fēng)的阻尼均流,再經(jīng)過最后一級高效過濾器進(jìn)行終端過濾后送入車間。烘干室則和噴漆室稍有不同,在涂裝車間的烘烤線上,一般會有兩級過濾;由于送入的空氣要預(yù)熱到200℃左右,新鮮空氣在進(jìn)入加熱器前會經(jīng)過一次初效過濾G4,由于加熱器裝置可能發(fā)塵,所以加熱器后端會再進(jìn)行一次空氣過濾,這就要求此處過濾器能夠長期承受200℃的高溫,而效率規(guī)格一般為高中效過濾F6~F8。
那噴漆環(huán)境的好壞又如何來進(jìn)行檢測呢?隨著科技的進(jìn)步,現(xiàn)在主要使用“空氣微粒子計(jì)數(shù)器”,對空氣內(nèi)一定粒徑的粉塵數(shù)量進(jìn)行檢測,它的使用也是非常方便,一般一臺計(jì)數(shù)器它可以一次性檢測到每立方米空氣中大于等于0.5um、0.7um、1um、2um、3um、5um粒徑粉塵的數(shù)量,對于噴漆室為了得到一個(gè)更為合理的數(shù)據(jù),一般檢測4個(gè)點(diǎn)。正常情況下,每月進(jìn)行一次潔凈度的檢測。
駕駛室面漆噴漆線潔凈度檢測點(diǎn)俯視圖
主視圖
檢測標(biāo)準(zhǔn)
美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)FS209E 空氣潔凈度級別見圖4 ~5。對于檢測出的數(shù)據(jù),需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來評判它是否合格。1963年,美國出了一個(gè)潔凈室標(biāo)準(zhǔn)FED-STD-209,在這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)中,按每立方英尺中≥0.5um粉塵數(shù)量的最高允許濃度,將潔凈室分成若干等級,如10級、100級、1000級。長期以來,世界上許多國家都是按照這個(gè)方法分級的,中國過去的潔凈室標(biāo)準(zhǔn)也是按照這種方法分級的。1999年,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO頒布了一項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)《ISO14644-1潔凈室與受控潔凈環(huán)境,第一部分:空氣潔凈度分級》,標(biāo)準(zhǔn)中采用了新的分級。2001年,中國新頒布的潔凈室設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中采用了ISO分級。標(biāo)準(zhǔn)共分為9個(gè)等級,第1級要求最高,第9級要求最低。汽車涂裝行業(yè)一般采用第7級作為噴漆室和烘干室的標(biāo)準(zhǔn),即:每立方米粒徑大于或等于0.5um的粉塵數(shù)量少于352,000;粒徑大于或等于1.0um的粉塵數(shù)量少于83200;粒徑大于或等于5.0um的粉塵數(shù)量少于2930。
雖然汽車涂裝對于潔凈等級的要求遠(yuǎn)沒有醫(yī)藥行業(yè)高,但是隨著社會的發(fā)展,人們對于汽車外觀的要求是越來越高,汽車不僅要性能好、油漆外觀也要漂亮,因此世界汽車制造企業(yè)對于噴涂環(huán)境的要求也日益苛刻。
人們的不斷探索與研究,促進(jìn)了涂裝行業(yè)的不斷發(fā)展,我們使用各種儀器對涂裝環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控,這些技術(shù)的運(yùn)用,不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量,也減小了對操作者身體的傷害。相信隨著科技的發(fā)展,我們對于涂裝環(huán)境的監(jiān)控還會有更高的手段、更新的方法。
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