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SMC 4.0:消除A级表面SMC汽车外饰上的喷涂缺陷
点击次数:1076 发布时间:2019-03-23

        可能是由于高速增长以及被高产量车型所采纳的原因,20世纪90年代末,喷涂SMC部件开始出现了喷漆缺陷问题 。
    “当我在1999年开始的时候,SMC的A级表面应用就已出现了严重的边缘爆裂或油漆爆裂问题。”大陆结构塑料(美国密歇根州奥本山)研发总监Mike Siwajek回忆说,“我们看到,每1000个部件中就有250~350个部件有缺陷,这是不可接受的。”
    当时,ThyssenKrupp Budd公司(即现在的大陆结构塑料)开始对有缺陷的部件进行分类,并对根源进行分析,结果发现,90%的缺陷来源于固化部件表面的微裂纹。
    smc官网Siwajek解释说:“我们成型了SMC部件并将它们运送到装配生产线上,在此,工人们像对待钢部件一样对待它们:随便扔下它们,采用木槌将它们连接到白车身上。在微裂纹区域,漆膜的覆盖滞留住了空气,导致空气在烤漆循环中膨胀,从而沿部件的边缘引起鱼眼缺陷。”
    Siwajek的团队知道,他们不能控制汽车厂如何去操作这些部件,所以他们与树脂供应商AOC Resins公司(美国田纳西州Collierville)合作来增加SMC聚酯基体的韧性。
    ThyssenKrupp Budd和AOC Resins共同持有为SMC而开发的强韧A级表面(简称“TCA”)技术的专利。

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    “到 2002年底,福特就已停止了对SMC喷漆缺陷的计数,因为我们已基本消除了这一问题。”Siwajek说,“虽然如此,我们却在那时失去了新车型的应用机遇。2006年,当大陆结构塑料收购我们时,虽然我们还一直专注在雪佛兰·克尔维特车型上,但当时行业开始走向轻量化,所以我们才刚刚回归到其他车型上。”
    那时,TCA产品虽然已拥有了1.9的比重,但该公司却推出了比重1.6的中等密度的产品,它被用于克尔维特C6 车型上。
    “所以,我们很快就跳跃到了比重1.2的TCA UltraLite 产品上,它被用在克尔维特C7车型上。”Siwajek说道。
    沿着这一途径,大陆结构塑料还能够消除配混料和成型部件中的其他问题,不仅通过佳实践,还通过部件设计的方法。
    Siwajek解释说:“比如,福特给我们设计了外壳,但我们有独特的方法来处理边缘,满足半径要求等。所以,90%的制造问题都是通过TCA韧性开发而被消除的,而剩余10%的制造问题是通过对设计和工艺的改进消除的。”
    工艺数据管理。SMC的配混商曼佐里特公司与力联思公司和汽车制造商戴姆勒公司合作,建立了一个自动化的系统,用于收集和分析2012梅赛德斯SL车型的SMC行李箱盖的综合工艺链数据。该部件比以前的部件更大、更复杂,其废品率从35%降低到5%以下(图片:上左来自曼佐里特,上右来自戴姆勒,下方来自力联思)
    21世纪初,SMC的配混商曼佐里特公司(Menzolit GmbH,意大利Turate)也面临着无法接受的缺陷和废品率问题,并开始了与树脂供应商力联思公司(Aliancys AG,瑞士沙夫豪森)和汽车制造商戴姆勒公司(德国斯图加特)的合作。
    他们收集原材料和部件的生产数据,并对其进行与表面光洁度(主要是波纹)相关联的分析。
    这项努力一直持续到2008年,从而建立了一个用于收集和分析综合数据的自动化系统,并将其作为标准的操作模式,专为梅赛德斯S级Coupe 升级车型上使用的模塑SMC行李箱盖而实施。
    近,这一操作模式还被应用到2012梅赛德斯SL Roadster车型上。
    “这一思路完全打开了3家合作伙伴新的合作篇章。”曼佐里特董事总经理 Michael Polotzki说,“我们不只是看生产数据,还要看每家合作伙伴的存储和运输数据。我们的目的是,将这些数据放在一起,试图从中找出一些相关性,以优化生产,降低整个工艺链中的废品率。”
    smc气缸官网针对2012梅赛德斯SL车型,重点放在了戴姆勒内部的行李箱盖成型上,以解决无法接受的接近35%的高废品率问题。
    该部件将以前采用上水平板和单独的车牌照板的两组件设计整合成为一个单独的较大部件,它从注射点开始拥有更长的流道。
    这样,就主动快速地建立了工艺变量与成品部件度量标准之间的关系。
    “SMC的批次对成品部件的质量具有直接的影响。”Polotzki回忆说,“当原材料批次发生变化时,我们在戴姆勒公司可以看到废品率的增加,所以我们开始主动地减少批次与批次之间的偏差。”
    在另一个例子中,戴姆勒将一种类型的模具元件换成了另一种类型,结果发现,成型效果明显改善。
    力联思也发现了与其材料生产的相关性。
    “现在我们已将废品率降到了5%以下。”Polotzki表示,一个单一、通用的数字平台被用于每周一次的共享和分析数据。
    “我们开会介绍和讨论数据。”他说,“但是,当我们取得成果后,我们将一周一次的共享和分析数据减少到了两周一次,然后又减少到了一个月一次,现在我们是一个季度见一次面。”
    这会成为曼佐里特所有项目的标准程序吗?
    “我们正在与汽车行业的其他客户一起,按此方式展开合作。”Polotzki说,“但由于种种原因,到目前为止尚没有一家公司具有与戴姆勒一样的开放度。”
    他表示,好处不仅是减少废品,还包括确定工艺参数的适当公差以及深入了解其他的工艺改进选项,进而可以提高加工的灵活性并降低成本。

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