涂装质量问题的基本分析方法
王 戈
摘要:有别于机械加工的缺陷,涂装质量问题是由多种因素共同作用的结果。本文阐述了区分和利用这些因素的原则和方法,并以实际案例说明聚焦法则、全因素分析法、问题重现法、因素递减递增法、解决问题原则以及实事求是原则等的具体应用。
关键词:涂装;质量问题;分析方法
1 前言
涂层是一个过程产品,涂层质量是所有因素和过程结果的累加。
涂装质量问题有它自己的特点:问题出现多没有征兆,大生产中问题多以批量出现,缺陷分析比较抽象不容易让人人理解,一些参数的变化引起外观质量的变化,工艺过程长,工艺参数多等等。所以,遵循一定的问题分析和解决办法,可以加快问题的解决,更好地减少损失。
2 涂装质量问题的基本分析方法
2.1 聚焦法则
涂装缺陷往往不是单一的,总是多种缺陷共存,影响程度各不相同,即分为主要缺陷和次要缺陷。聚焦法则要求:
第一步:命名并统计所有的缺陷;
第二步:计算各种缺陷的比例;
第三步:找出比例最大的缺陷,即主要缺陷,这就是需要分析解决的主要问题。
针对需要首先解决的主要缺陷,其原因也可能有多种,这些原因所起的作用各不相同,分主要原因和次要原因。聚焦法则要求:
第一步:针对某一问题,找到并罗列所有可能的原因(人、机、料、法、环),尽可能不漏项;
第二步:从这些原因中找到一项主要的原因。方法是观察和试验;
第三步:针对上述的主要原因罗列所有可能的解决方法;
第四步:从这些可能的解决方法中找出最经济、最有效的一个并实施。聚焦法则的优点是只改变一个条件,根据问题改善的效果,有利于查明问题根源,防止问题的反复出现。
如造成涂层表面杂质缺陷的有颗粒和毛絮,每一种又可以分析到十几种原因,造成毛絮的一种原因是杨柳的花絮,改善方法:搬迁厂房、封闭车间、砍伐树木、以窗纱代替开窗、往车间内送过滤的空气使之保持正压等。其中,“以窗纱代替开窗”的方式最简单,可以最先实施,以改善情况决定是否实施往车间内送过滤的空气的方案。
2.2 全因素分析法(或称全息分析法)
因为涂层质量是所有因素和过程结果的累加,前期所有工序的问题都可能最终表现为涂层缺陷。
出现任何质量问题,应从人(操作人员)、机(机械设备、工装)、料(原料、辅料)、法(工艺方法、检测方法)、环(环境因素)诸方面进行全方位的分析,找出关键的因素。
全因素分析法不但要分析涂装施工环节,也可以延伸到原料的制造过程。因为原料是影响质量的重要因素,原料的生产过程、甚至涂装原料的上级原料同样影响涂装质量。
例如,钢板在生产中有夹杂的情况,粉末涂装高温固化后产生起皮缺陷。如果分析不到钢板的原因,无论如何都不能解决它。因为起皮的情况类似于磷化的杂质和外界掉落的物体,将责任落实到任何其它岗位人员都是一种错误。
又如,在进行银色粉末涂装时,涂层出现绿豆大小的气泡,初步判断是压缩空气中的油、水在高温下挥发产生的气泡,该分析好像有理有据,但水分在粉末流平前应该挥发,液态油滴在流平温度下应该产生缩孔,显然与气泡不是同一原因。后经过粉末制造厂家共同参与才找到真正原因:粉末制造对银粉(铝粉)的加入是混合式,当混合不太充分时会造成铝粉的团聚现象,流平温度下封闭的铝粉团内的空气膨胀形成大小不一的气泡,类似于粉点(粉包)。
涂装生产应用的粉末里会有毛絮,这是将原料全部过筛后发现的。而粉末厂家也搞不清这些毛絮的来源。不要忘记,粉末生产也是需要原料的,所以原料的原料出现问题,也会影响涂装质量。
2.3 问题重现法
生产中出现问题是某个因素变化的结果,这个因素有时可能知道,更多时候不知道变化的因素。在生产上或实验室使问题再次出现并多次重现,就会使原因明朗化。
如在查找缩孔的原因时就可采用该方法,利用生产原料的杂质、各种油类物质、多种表面活性剂、多种粉末材料等,人为产生了多种缩孔。再在这些导致缩孔物质中,确定压缩空气中的油份是产生缩孔的主要原因。
在查找电泳漆电泳不上漆的原因时,就可人为加速溶液的蒸发,使水中的可溶性离子积累,获得与生产线相似的结果(出现果冻状胶体);用去离子水做对比试验,得到不出现缺陷的样本。从而得出结论,上述缺陷是由于水的硬度高造成的。
在生产中出现涂层冲击脱起的缺陷,通过在烫干水中加入脱脂槽液,人为提高最后一道水洗的pH,涂装四块样板进行对比,重现了生产时的现象,得出脱脂槽液的转移,会引起抗冲击脱层缺陷。提高磷化液游离酸,部分解决问题,通过改进烫干加热方式,最后防止了缺陷的反复。
解决涂层脱落问题也是这样,在不同的时间和温度下做几组样板,得到不同程度的脱落现象:涂层不开裂、涂层轻微裂痕、裂纹、完全碎裂等,说明固化不足会造成涂层脱落,防治办法是提高固化温度或延长固化时间。
2.4 因素递减递增法
在重现问题时,只对已知的单一的因素或该因素的量进行加减,直到出现质量问题。
如某一产品涂装后做盐雾试验,出现涂层起泡的现象,在基本排除粉末涂料原因后,对前处理工序进行分析。因前处理采用镀锌、钝化、磷化的工序,分别减少一个工序喷涂三块样板,做相同的试验,结果发现镀锌工序是产生盐雾试验起泡的原因。
再如涂层针孔,知道增加了酸洗后的工件出现程度不同的针孔。逐步降低酸的浓度、调整缓蚀剂浓度做一系列样板,找到一个合理的配方,解决针孔问题。
因素的增减可定性地判定某一因素的作用;再用正交试验法,可以找到合适的工艺及配方,均是分析问题的有力工具。
3 解决涂装质量问题的原则
生产上出现了问题,并不都是容易找到原因的。先分析问题还是先解决问题,同样需要一定的原则。因为分析问题的一项目的是落实责任,但生产不可能等到责任落实后才重新继续。
3.1 生产为先原则
解决问题的顺序为:采取所有措施保证生产→分析问题→落实责任。
在涂装实际生产中,出现任何质量问题,应同时采取所有可能的措施保障生产,而不能因分析缺陷长期影响生产。如电泳漆成胶体的案例中,保证生产的措施就是更换漆槽。涂层冲击脱起的情况是尽量使工件让步接收,一边继续分析问题。再如钢板磷化发蓝的问题,因威胁到涂层的耐蚀性能,不能涂装,只有选出发蓝工件,暂时停用该批钢板制作工件,保证生产进行。
3.2 质量为先原则
解决问题的顺序为:分析问题→解决问题→继续生产,落实责任在生产前后均可。
当质量问题影响到产品销售、影响到企业长远利益时必须先解决质量问题,而不能生产有先天病态的产品。如检验发现涂层冲击试验后裂开,停产分析认为是粉末质量问题,只有停产,待新粉末进厂后才能生产;再如因粉末混合后出现失光,对比明显。停产分析,确认是厂家粉末原因后,对设备进行清理,更换另一厂家粉末,使生产正常进行。
3.3 实事求是原则
涂装问题关系到企业的生产和企业所有者的收益,关系到供应商的质量声誉和货款结算,关系到各方责任承担等诸多问题,技术人员得到一个基于事实的、不可变更的结论至关重要。要做到不查明原因不下结论,坚持自己的观点不因利益相关方的影响而改变,对主管领导的分析不随便附和,作出了错误的推断时应勇敢地承认自己的不足,时间久了才能树立自己权威的观点,让各方都相信科学,相信事实,相信自己。实事求是原则是追求事实本来面目的原则。尊重事实、尊重科学是人类的基本素质,是分析和解决质量问题的基本准则。
4 结语
涂装质量问题不但涉及到人、机、料、法、环等因素,对质量问题的分析还涉及到物理、化学、生物、数理统计等学科知识。综合运用,分析透彻,解决问题才能更具有针对性,减少弯路,确保涂装生产的正常进行。
同时要学会从解决质量问题中不断地总结经验教训,提高自己分析处理涂装质量问题的能力和水平,以适应生产不断发展的需要。