浅谈SUV或轿车油箱盖的涂装工艺

王小桐，田俊涛，王士雷，潘明明
（长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，河北 保定071000）

0 引言
伴随着汽车工业的快速发展，人们对汽车提出的要求也越来越高。人们不仅关注整车安全性能、功能，对外观的感知更加精细。汽车油箱盖一般位于乘用车的后轮罩上方，与油箱同侧，主要功用是装饰车身，往往因为油箱盖一个微小的细节会决定一个人的购车意向。本文针对SUV或轿车油箱盖涂装常见的质量问题以及采取的涂装工艺方案进行分析。
1 油箱盖的结构介绍
涂装从业者眼中的油箱盖结构大致分为两类，一类是金属的油箱盖，油箱盖的材料一般为铁质，稳定性强，需涂装电泳和喷漆；另一类就是塑料的油箱盖，油箱盖的材料为耐高温高分子塑料，质量小，防锈能力强，只需涂装喷漆。由于油箱盖材质的不同，油箱盖的涂装过程也就会截然不同，会有不同的涂装方案。
2 油箱盖结构对涂装工艺的要求
2.1 金属油箱盖结构对涂装工艺的要求
对于金属油箱盖结构而言，若在设计初期未识别及给出针对性的油箱盖涂装工艺方案，而是选择常规的随车涂装会出现电泳流漆、面涂虚喷、难喷涂及流漆现象。为了获得更好的油箱盖质量，结合我公司某涂装车间生产线现场实践经验进行分析。
2.1.1 金属油箱盖质量问题分析
不论是虚喷、难喷涂还是流漆、流痕，终其原因就是这种铰链结构决定的：1）油箱盖在关闭时机器人喷涂油箱盖外板时无法有效喷涂油箱盖周圈及侧围的加油口周圈，在开启时人工喷涂油箱盖内板时依然无法有效喷涂到铰链遮挡的侧围边沿部位；2）铰链安装在油箱盒上随车涂装，电泳烘烤过程中间隙内的液体沸腾产生流痕及外板边缘喷涂时因边缘效应产生流漆。
2.1.2 金属油箱盖质量问题解决方案
当SUV或轿车采用的是上述的金属油箱盖时，就需要提出针对性的油箱盖涂装工艺方案。
解决上述问题最有效的办法就是油箱盖与车身分开电泳和喷漆，金属油箱盖涂装工艺为：拆卸油箱盖→油箱盖涂装→油箱盖合装。
拆卸部分：在涂装电泳前需要把油箱门从白车身上拆卸下来。供给主机厂的选择只有2种：1）在涂装车间前处理电泳线进车前，就目前而言大多数的涂装车间这一部分工位不会太多，一般在工艺布局上有一个白车身检验工位，主要安装一些前处理电泳的工装辅具及检验的白车身状态，工程密度已经很大，所以这里不是拆下油箱盖的最佳工位。2）在焊装车间拆卸油箱盖，结合我公司现场实践经验来说在焊装原安装油箱盖的工位是比较适合的工位。
涂装部分：1）将拆下的油箱盖在焊装使用铁丝固定于车身驾驶室内部，要求油箱盖与车身无接触，随车进行前处理电泳；2）在涂装治具交换工位，取下油箱盖，使用油箱盖面涂喷漆工装安装于车身上喷漆，油箱盖安装位置很多汽车主机厂的方式也是多种多样，有放在车身前门窗框内，有放在前风挡，还有在后侧围出风口位置，也有在后门窗框内。放置的具体位置，首先要从操作者的角度出发，取决于焊装将油箱盖放在哪个位置，员工能够高效的完成此作业。
针对不同结构的油箱盖需要单独开发工装，但要注意的是：1）工装不要碰漆给后续带来不便；2）依据油箱盖的形状设计静电环，解决外板下沿流漆问题，如图1所示。

合装部分：完成涂装作业后将油箱盖安装在加油盒处。这一部分也有2种选择，有些主机厂选择在涂装车间终检线体或报交线体安装，有些主机厂选在总装车间安装，不论在哪个车间安装都需要考虑间隙面差的问题，总体来说建议在总装安装。
2.2 塑料油箱盖结构对涂装工艺的要求
当SUV或轿车采用塑料油箱盖结构时，由于材质不同，塑料油箱盖无需电泳防锈，只需考虑的是塑料油箱盖可以与车身其他的塑料件一样喷涂和烘烤即可，所以这种油箱盖结构决定了不可以选择常规的油箱盖涂装工艺。但苦恼的是又增加了一种塑料件色差的问题，我们在这里不讨论保证塑料件与车身色差控制的问题，只讨论塑料油箱盖应该采取什么样的涂装工艺方案及注意事项。
首先必须强调的是所采用的塑料油箱盖要可以进行40 min的高温（180℃）烘烤，这种材料的成本相对较高，这其实也是为什么前后保险杠不在主机厂涂装车间生产的原因（前后保险杠质量较大，在高温环境下易变性也是一个原因）。
可以将这种塑料油箱盖放在主机厂涂装车间生产，其涂装工艺与金属油箱盖的涂装工艺大同小异。在涂装进入中涂前的工位安装在车身即可，为了避免油箱盖喷涂工装与其他工序的互相影响，原则是越靠近中涂工序越好（免中涂工艺除外，免中涂工艺塑料油箱盖安装在面涂前即可），这种工艺方案可以有效的避免油箱盖颗粒的产生，且如果该工厂为机器人涂胶，还可以避免与机器人涂胶作业干涉。
同样塑料油箱盖需要专用工装固定于车身上，随车机器人喷涂，安装位置同金属油箱盖即可，从而有效降低油箱盖色差问题，而且这种方式生产的油箱盖不论是从材料上还是外观上都要优于在主机厂以外生产的油箱盖。需要注意的是：主机厂涂装车间生产的塑料油箱盖，在高温烘烤下成膜的附着力试验也是一个重要指标。

3 结语
通过对比不同的油箱盖结构对于涂装工艺的要求进行了分析，针对油箱盖制定了相关涂装工艺方案，提高了车身油箱盖涂装质量。SUV或轿车无论采用何种形式油箱盖，油箱盖与车身分体涂装是最佳选择的涂装工艺方案。当前汽车行业发展迅速，虽然采用塑料油箱盖的工艺的主机厂越来越多，但新车型采用金属油箱盖的也不在少数，金属油箱盖立面打胶也是困扰车间操作者的难题之一，若不能严格控制及把关还会引生砂眼、胶泡等问题。
通过对使用金属油箱盖结构的多款车型进行比较，得出以下结论：1）不建议在油箱盖立面设计打胶作业；2）主机厂的检验部门应重点关注此处侧围与加油盒间隙。建议涂装工程师在新车型产品设计阶段重视SE分析，进行涂装生产模拟，对一些常见问题进行规避。
详情见《现代涂料与涂装》2018-12