1 引言

随着汽车涂装工艺的发展，焊缝密封胶与中涂“湿碰湿”工艺已经发展得非常成熟。目前国内汽车厂常用的焊缝密封胶有PVC型焊缝密封胶、聚氨酯焊缝密封胶、聚硫橡胶型及氯丁橡胶型焊缝密封胶。其中PVC型焊缝密封胶由于原材料制作工艺简单，原材料丰富，价格便宜，施工性能稳定等优势受到了广泛的应用。由于焊缝胶品质、施工手法、作业环境、与中涂的配套等原因，胶枪炸枪、胶条气泡、胶条开裂、胶条漆膜开裂等不良缺陷是汽车涂装常见的问题。本文将对PVC密封胶的刷胶部位上的漆膜龟裂这一不良缺陷进行探讨。从不良现状、要因分析及对策有效性验证等方面对密封胶刷胶部位的色漆漆膜龟裂问题进行了分析。

2 PVC密封胶上的漆膜龟裂现状

焊装白车身进入涂装车间进行前处理电泳工艺后，对车身内板、外板焊缝处进行密封胶封闭。外板焊缝密封胶为了符合外观要求，要求采用扁嘴胶枪及刮胶修饰进行作业，在流水槽、车门、油箱口盖等刮过胶的部位“湿碰湿”喷涂白色中涂后进行145℃*30min，白色中涂上没有出现“裂纹”，后续喷涂白色色漆闪干后，这些刮胶部位出现了“裂纹”。“裂纹”发生的时间在生产链速提高后的每年11月-次年4月问题断断续续出现。“裂纹”发生的部位为密封胶的刷胶部位上的漆膜龟裂不良集中在内板受热较差的部位。

3 PVC密封胶上色漆漆膜龟裂不良分析

3.1  龟裂不良要因分析

根据QC工具，从人机物法环进行要因分析，见表1。从现场监察确认人员的作业没有不符合作业标准的要求，可以排除人和法的要因。以下重点从中涂烘烤炉（机）、PVC密封胶（物）、白色中涂（物）、车辆存放环境（环）进行缺陷重现验证分析。

表1 密封胶上色漆漆膜龟裂不良要因表

3.2  车辆存放环境分析

密封胶上色漆漆膜龟裂不良问题发生的时间集中在春季的梅雨时及冬季下雨时间，处于南方的广州在冬季和春季的雨水较多，是一种低温潮湿的自然环境。涂装车间的电泳车辆存放区域和中涂车辆存放区域没有安装恒温恒湿的空调器，外界的自然环境对存放区域的有非常大的影响。图2为车辆存放区的温湿度示意图，从图中可知1月至4月，11月至12月的温度较低，车身中涂烘烤的热量需求量大于其他月份，车身内板受热较差部位的PVC密封胶和中涂就会烘烤不足。图3是密封胶经过200倍放大后的表面示意图，图中可见密封胶表面有许多细微的气孔。当出现下雨天气时湿度升高，存放区的潮湿空气中的水分子会由这些细微的气孔进入密封胶内部。

3.3 中涂烘烤炉变化点确认

应销量需求，要求提高10%的生产能力，涂装的生产链速因此也提高了10%。密封胶上色漆漆膜龟裂不良的问题是在提高生产链速后出现了的。表2为提高生产链速前后的中涂烘炉的炉温保温时间表，从表中数据可以看出提高生产链速后中涂烘炉的炉温保温时间确实比提高前下降了3%~5%左右。但是仍符合145℃*30min的下限要求。由于中涂烘烤炉设备的参数设定值以处于上限，没有调高的能力，需要从物料方面看看PVC密封胶和白色中涂是否有调整的空间。

表2 提高生产链速前后的中涂烘炉的炉温保温时间表

3.4  PVC密封胶材料验证

首先，从PVC密封胶的作业标准进行验证，用实验钢板和实车验证调整PVC密封胶的刮胶厚度是否能重现“裂纹”，但是未能重现“裂纹”。随后，利用车身两侧做擦拭残胶对比实验。在车辆的右侧刮胶部位进行残胶擦拭，色漆烘烤后，擦净的右侧均无裂纹出现，未擦净的左侧都出现“裂纹”。PVC密封胶厂家对此实验结果进行了PVC密封胶材料配方的调整实验，见表3。密封胶材料从调整增塑剂、附着力促进剂、PVC树脂、填料、吸湿防止剂等方面进行改良，但实验结果仍不能解决龟裂的问题。

为了进一步深入探讨密封胶上色漆漆膜龟裂的不良问题，技术部门把龟裂不良的部件进行裁剪取样，并进行镶样，并采用电子显微镜系统观察龟裂不良的剖面情况。图4（a）是有密封胶刷胶部位的涂层示意图，图4（b）是没有密封胶刷胶部位的涂层示意图，从（a）（b）两个剖面图可以看出中涂的膜厚在密封胶刷胶部位是厚薄不均的。图5是密封胶上色漆漆膜龟裂问题剖面示意图，从图中可以看到色漆漆膜开裂处的中涂漆膜厚是很薄的位置，吸收了潮湿空气中的水分子的密封胶在色漆闪干炉内受热膨胀，中涂漆膜厚很薄的位置承受不了密封胶的膨胀力量而被撑裂形成裂纹。

表3 PVC密封胶材料配方的调整实验表

3.5  白色中涂材料验证

结合密封胶上色漆漆膜龟裂问题剖面示意图分析出来的原因和PVC密封胶材料厂家的配方调整实验结果，要求中涂的材料厂家进行对白色中涂进行改良实验。根据有无密封胶的中涂涂层膜厚的示意图，可以判断中涂在密封胶上的润湿性不良才会形成膜厚不均匀的问题。此润湿性不良不是中涂的流平性不好导致的，反而是因为中涂的流动性太过好了，才导致中涂在密封胶刷胶部位的膜厚不均匀。图6是放大密封胶刷胶部位3D成像示意图，凸起的密封胶处的中涂都滑落在凹陷处，造成了凸起部位的中涂膜厚薄，凹陷部位的中涂膜厚厚。为了降低白色中涂的流平性，在现有的中涂产品白色中涂中增加高分子量丙烯酸树脂的用量；由原来产品中3%的含量提升到6%。添加高分子量树脂，降低涂膜流动性、流平性，即减轻了中涂在密封胶上的流动能力而改善与密封胶的配套性。

材料厂家将改良后的白中涂涂料送到到现场进行了试喷，采用手工壶枪的喷涂方式，对80台门内板密封胶刷胶部位进行喷涂，实验结果没有出现白色漆膜开裂的情况；而当天未使用改良后的白中涂涂料生产的其他车辆密封胶开裂发生率达到90%。此中涂改良涂料对密封胶上漆膜开裂改善有明显效果。对产品的性能没有影响；由于添加高分子量树脂，降低涂膜流动性、流平性，对外观可能有影响。对外观进行了实验确认，表4是白中涂改良前后外观数据对比表。实验结果表示改良品在LW、SW降低了1~2个点,对外观商品性没有影响。

表4 白中涂改良前后外观数据对比表

4 结论

根据要因分析和原因排查，解决密封胶上漆膜龟裂不良的方向是对密封胶材料和白色中涂材料进行改良。分别对密封胶材料和白色中涂材料进行改良，验证对开裂不良问题的有效性。 密封胶材料从调整增塑剂、附着力促进剂、PVC树脂、填料、吸湿防止剂等方面进行改良，效果NG； 利用电子显微镜系统分析出是由于白色中涂的流平性太好的原因造成密封胶上色漆漆膜龟裂。中涂材料厂家对白色中涂的流平性进行改良：白色中涂增加高分子量丙烯酸树脂的用量，由原来产品中3%的含量提升到6%；添加高分子量树脂，降低涂膜流动性、流平性，即减轻了中涂在密封胶上的运动能力而改善配套性，效果OK。

此次密封胶上色漆漆膜龟裂不良的问题是密封胶与中涂的配套性不良造成的。涂装材料是否能做到良好的品质受环境、设备、作业人员、现场管理等因素的影响。任何一个方面发生了变化都有可能造成涂装的品质不良。只有各个方面都稳定的控制在管控范围内，才能生产出品质良好的涂装车辆。