固化测试分析及研究

作者:邓 波 文章来源:福禄克测试仪器(上海)有限公司 发布时间:2014-11-03
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在汽车涂装过程中,炉温测试是保证涂装质量、生产效率以及产能的重要手段。本文分析了固化过程中的Datapaq值和烘烤图表,叙述了正确的应用方法,值得企业借鉴和推广。

在日常炉温测试中,采集炉温数据只是基本的工作,分析解读原始数据,以准确了解固化过程中产品所发生的变化才是其根本目的。这样就可以判断,过程是否符合涂料供应商提供的固化时程,例如使用最简单的“处于温度的时间”等功能。

Datapaq值

有时候,简单的数据反映的问题并不一定真实。如图1所示,红色温度线处于200℃以上的时间低于标准,且固化时程太短而造成固化不足,然而产品的表现却是:白面漆严重泛黄及出现过度固化的迹象。

鉴于以上情况,Datapaq基于阿列纽斯(Arrhenius)方程提出“Datapaq值”固化指数,以此衡量固化过程。其方法是用所有的时间和温度贡献(取自温度曲线图表)之和来生成单一的固化指数值。以100为基准,表示温度曲线是否完全符合涂料供应商指定的固化时程,例如:高于100表示固化过度,低于100则表示固化不足,等于100表示完全符合。如图1所示,红色曲线的Datapaq 值为135,判断为过固化状态,与其实际情况相符。当固化过程中出现远高于固化温度的情况下,固化反应会快得多,且固化等级更高。这些情况在简单的功能下是无法体现出来的,并容易使人做出错误的判断,而Datapaq 值精确量化了整个温度曲线的总体固化状况,这样便可捕捉到低于和高于目标固化温度的固化。

烘烤图表

在汽车涂装作业中,一种常用的量化固化方法是使用烘烤图表(见图2)。这些图表能够直观地显示涂料固化过程中所能接受的“处于温度的时间”范围,由涂料供应商提供,可用来精确选择炉子的工作特性以获取最佳的涂料性能。有些情况下可将烘烤图表分成可体现具体涂料特性的各种区域,以便用户能够选择所需的固化条件来取得期望的涂装质量,同时还可优化产能和效率。

鉴于烘烤图表的重要性,Datapaq在其专业数据分析软件Insight中,开发了烘烤图表功能。使用该功能,用户可以很方便地在 Insight 软件中生成烘烤图表,并由软件自动分析温度曲线数据,将数字化的烘烤图表结果与温度曲线数据相结合,将测量结果直观地呈献给客户。

图3中每个热电偶的温度曲线分析数据(“处于温度的时间”)都被叠加在烘烤图表上。当数据落在烘烤图表的绿色最佳 (Perfect)区域时,温度曲线被判为可以接受。图中,数据被优化后落在烘烤图表的左下角,从而保证涂装质量、汽车生产量以及最低能耗处于最佳生产状态。

此外,汽车涂装作业都要面对的一个挑战是,让汽车的所有部位都能获得均匀、一致的固化时程,特别是要消除炉内各侧之间在加热效果上的差异。在工厂中,工程师们都在以非常严格的操作变量来工作,要求不同侧的车体金属温度差不超过±5℃。为了达到这些重要标准,Insight软件可自动进行温度差分析以突出显示过程内部的问题区域(见图4)。

必要时可用存档的数据生成SPC图表以表明关键参数(Datapaq值、“处于温度的时间”等)是如何变化的。在Insight软件中,SPC程序会自动生成SPC图表而无需导出任何数据或使用软件包。

结语

目前,Datapaq炉温测试仪已经受到全球众多汽车制造商以及涂料商的广泛认可和赞誉,无论在研发、生产,还是制造方面,Datapaq均以严格的要求诠释真实的问题并提出专业的解决方案,最大限度地提高了产品的涂装质量,从而确保整个涂装作业的效率和产能,达到令客户满意的效果。

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