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/藍值。它是在以日光燈為代表的CIE標準光源，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)過電流計測量其電流強度，從而實現(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，故本色漆只計算45度角反射光，見所示。

色漆只計算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，但只要不超出標準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準范圍，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驗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：一般情況下當材料工藝遮蓋力厚度>15μm，也就是說底色漆膜厚度達到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，從圖中可見當涂層膜厚達到遮蓋厚度時，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

    一般進行修補和重涂零部件時，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，當返修和修補時，易造成色差。修補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進行運行，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)點檢制度，點檢的項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，每日應點檢一次，對于壓力異常的管路應及時調(diào)整，如穩(wěn)壓器壓力波動超過1par，應充氮氣或壓縮空氣，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，實色漆選用75μm以上的過濾袋，過濾袋應根據(jù)進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 手工補漆對色差影響

    一般整車廠的涂裝線及總裝交驗線都會有手工補漆區(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，手工修補后dL*發(fā)生變化，對于這個問題，采取措施如下：修補漆禁止從調(diào)漆罐直接放漆，采用原漆進行調(diào)配，粘度上升約2秒左右，具體根據(jù)當天的溫度、濕度等情況而定；修補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)用原裝漆桶進行配送，方便確認油漆批次；操作工需對每批新調(diào)油漆前兩臺車進行觀察，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，都應圍繞管理程序運行。

    3.1原材料控制：

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

    3.1.2標準板的要求及標準：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準，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)的技術部門，有效期三年。其它標準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)；標準板發(fā)給油漆廠家、汽車企業(yè)的質(zhì)量部門、技術部門，整車檢驗部門及油漆廠家的標準板每三個月與基板進行一次色差比對，當色差的偏差在下表范圍之外時，需及時更新標準板。

當色差的偏差在下表范圍之外時，需及時更新標準板

    深色金屬漆：藍色、紅色、沙漠灰

    淺色金屬漆：珍珠銀灰、銀灰、珍珠灰

    深色實色漆：紅色、藍色

    淺色實色漆：白色、黃色

    3.1.3：原材料進廠檢驗：所有油漆原材料進廠，由油漆廠家提供該批次油漆的色板供質(zhì)量進行色差檢測，檢測是以批次板與標準板之間進行比對。目視無色差方可使用。如用色差儀檢測，則以標準板為基準，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準。

    3.2.2工程色板的要求及標準：工程色板的有效期為半年，工程色板由技術部門、涂裝車間與油漆供應廠家在整車生產(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，特別在機器人后的補噴工位，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，由技術部門召集車間、質(zhì)量部門、油漆供應廠家共同確認后，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行比對，目視無色差為準；若用色差儀檢測，控制標準為：

用色差儀檢測，控制標準

    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，目視無色差即為合格；若色差儀檢測，控制標準為：

色差儀檢測，控制標準為

    特別注意：1、塑料件廠家所用油漆（色漆）應與車身所用油漆一致。2、塑料件廠家生產(chǎn)應以整車生產(chǎn)周計劃為準，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

    色差檢驗的前提條件是要求整車廠與各配套廠在色差統(tǒng)一的標準下進行，對色差檢驗員要進行統(tǒng)一的培訓與規(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），檢驗人員應具有較豐富的涂裝檢驗知識和實踐經(jīng)驗。目測點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。色差的檢驗原則上以檢驗目視為主。

    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。自動噴涂機器人、循環(huán)管路等重點工位應建立點檢制度，定期對噴涂流量、高壓、循環(huán)壓力等參數(shù)進行檢測，參數(shù)設定值和實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驗室，根據(jù)現(xiàn)場問題可以及時模擬噴涂試驗，同時可以與油漆廠家加強聯(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，很容易導致車身色差△b值偏高。現(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)進度，控制烘干爐進車數(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。