Método de controlo da diferença de cor entre o para-choques e a carroçaria de um automóvel

Método de controlo da diferença de cor entre o para-choques e a carroçaria de um automóvel

De acordo com o processo de desenvolvimento de todo o veículo automóvel e do para-choques, os métodos de controlo da correspondência da cor do para-choques e da carroçaria são resumidos através da aplicação da definição da cor do automóvel e dos principais métodos de deteção da diferença de cor. Através do método de controlo da diferença de cor da carroçaria no processo de produção de para-choques de automóveis, vários métodos comuns problemas de diferença de cor e as medidas de solução são analisadas e resumidas, a fim de fornecer uma referência para as empresas automóveis relacionadas.

0. Prefácio

A diferença de cor refere-se à diferença entre as partes coloridas e as cores padrão em termos de matiz, luminosidade e croma. Peças como a carroçaria e os para-choques dos automóveis podem dar origem a problemas de diferença de cor devido a diferenças nos lotes de produção e nos processos de produção dos fornecedores de tintas. No conceito moderno de clientes do sector automóvel, a avaliação da qualidade de um produto é feita principalmente através da primeira impressão. À semelhança do que acontece na indústria do vestuário, os consumidores, ao comprarem um automóvel, vão centrar-se na questão de saber se o aspeto geral da forma do automóvel e a combinação de cores podem satisfazer as suas necessidades pessoais. A fim de satisfazer as necessidades visuais dos consumidores e aumentar ainda mais a quota de mercado dos seus produtos, as empresas do sector automóvel fornecem geralmente uma variedade de cores de carroçaria para os consumidores escolherem para cada modelo. Se o produto tiver problemas graves de diferença de cor, as vendas do produto ficarão atrasadas, o que, por sua vez, afectará a reputação e o desempenho da empresa. No processo de produção atual, o problema da diferença de cores tem sido um problema para os fabricantes de automóveis e para os fornecedores de acabamentos exteriores. Quando a diferença de cor do produto é grave, também causa o problema da falta de peças, o que leva à paragem da produção e afecta as vendas normais de automóveis.

1. Definição de cor

O modo de laboratório não depende de luz, pigmentos ou equipamento específico, e tem sido amplamente utilizado na indústria automóvel para a perceção e medição de cores devido à sua rápida velocidade de processamento para a diversidade de cores. O eixo a é o eixo vermelho-verde, cujo valor é vermelho quando é superior a 0, verde quando é inferior a 0 e cinzento neutro quando é igual a 0. O eixo b é o eixo amarelo-azul, cujo valor é amarelo quando é superior a 0, azul quando é inferior a 0 e cinzento neutro quando é igual a 0. A escala de cores do modo Lab é apresentada na Figura 1.

Figura.1 Escala de cores do modo de laboratório
A escala de cores Lab representa a diferença de cor entre a amostra e o padrão. ΔE é definido como a diferença total de cor da amostra, e um valor maior de ΔE indica uma diferença de cor maior. ΔE é calculado pela expressão

ΔE=(ΔL+Δa+Δb)/2 (1)

Na fórmula: ΔL diferença de cor de brilho, o valor é um valor positivo indica que o mais brilhante, o valor é um valor negativo indica que o mais escuro; Δa diferença de cor vermelho-verde, o valor é um valor positivo indica que o vermelho, o valor é um valor negativo indica que o verde; Δb diferença de cor amarelo-azul, o valor é um valor positivo indica que o amarelo, o valor é um valor negativo indica que o azul.

2. Método de deteção de diferenças de cor

O controlo da diferença de cor é geralmente utilizado para avaliar visualmente o cartão de cor padrão. Uma vez que a avaliação visual da diferença de cor não pode alcançar uma avaliação quantitativa, e a perceção das diferenças de cada pessoa, como o observador na avaliação da diferença de cor no ângulo, ambiente, humor e outros factores, afectará o julgamento da diferença de cor, por isso deve usar o colorímetro e outros equipamentos de registo de dados convenientes para auxiliar o julgamento e a avaliação quantitativa.
O colorímetro é um instrumento de medição ótica que simula a indução de luz vermelha, verde e azul pelo olho humano para detetar e avaliar a diferença de cor. O instrumento utiliza uma fonte de luz padrão para efetuar uma análise multi-ângulo da amostra que está a ser medida. O processo de quantificação do colorímetro é efectuado de acordo com o princípio de laboratório do espaço de cromaticidade da Comissão Internacional da Iluminação (CIE) e a diferença de cor entre a amostra medida e a amostra padrão é expressa pelos valores dos parâmetros ΔE, ΔL, Δa e Δb. Estes valores dos parâmetros são convenientemente armazenados e podem constituir uma base de referência para o trabalho de otimização subsequente dos OEM do sector automóvel.

Atualmente, os principais métodos de deteção da diferença de cor são a avaliação visual e a medição com o colorímetro. Para garantir a precisão da medição da diferença de cor, é necessário que a avaliação visual da diferença de cor da amostra medida seja irradiada em condições de luz natural e que não haja interferência de reflexos de outros objectos coloridos em redor. Se a inspeção visual não conseguir determinar se a diferença de cor da amostra medida se encontra dentro da gama permitida de diferença de cor normal, deve ser utilizado o colorímetro BYKmac (Figura 2) para medir a partir de três ângulos (ou seja, 25°, 45° e 75°) da amostra medida, respetivamente. Os dados padrão utilizados para a medição com o colorímetro são os dados originais publicados com a placa-mãe, também designados por dados da placa-mãe. A figura 3 ilustra os dados de medição do colorímetro. Neste caso, o valor ΔEP é obtido empiricamente através da multiplicação do valor ΔE por um fator para tintas metálicas e não metálicas da BYK Chemicals (Alemanha). Este parâmetro pode ser utilizado para determinar se a diferença de cor da amostra testada cumpre os requisitos e melhorar a precisão do julgamento da diferença de cor. Após o teste, se ΔEP≤1.0, a diferença de cor é qualificada; se 1.01.7, a diferença de cor é julgada como não qualificada.

Figura.2 Colorímetro BYK mac

Figura.3 Dados de medição do colorímetro

3. Processo de desenvolvimento

Ao desenvolver um modelo, o foco deve estar na correspondência das cores da carroçaria e do para-choques para reduzir a influência da diferença de cores. O processo de desenvolvimento da correspondência das cores da carroçaria e do para-choques inclui principalmente os seguintes aspectos.

Determinar o estilo → Selecionar o esquema de cores → Libertar a carta de cores padrão → Correspondência entre carroçaria e para-choques → Determinar a gama de controlo de cores → Monitorização do processo de produção → Melhoria contínua

(1) Determinar o estilo.
De acordo com o posicionamento no mercado, determinar a forma do automóvel, a carroçaria e o para-choques, e clarificar a relação de correspondência entre eles.
(2) Selecionar o sistema de cores.
Determinar a cor da carroçaria e do para-choques de acordo com os factores abrangentes da forma do automóvel, do posicionamento no mercado e dos grupos de utilizadores.
(3) Libertar o cartão de cor padrão.
O cartão de cor padrão é emitido pelo departamento responsável pelo estilo do automóvel no centro técnico do OEM do automóvel, e o cartão de cor padrão é normalmente válido por 2 anos. Se o cartão de cor padrão exceder o período de validade, o fornecedor relevante deve adquiri-lo através do sítio Web oficial designado pelo OEM do automóvel ou diretamente junto do OEM do automóvel.
(4) Correspondência das cores da carroçaria e do para-choques.
A oficina de pintura e o fornecedor de para-choques do OEM do automóvel devem depurar as peças de amostra próximas do cartão de cor padrão de acordo com os requisitos do cartão de cor padrão. Primeiro, a avaliação visual deve ser realizada em condições de luz natural; depois, as peças de amostra devem ser avaliadas pela equipa de avaliação da aparência do OEM do automóvel para determinar se cumprem os requisitos. Com base na experiência de projectos anteriores, o processo de correspondência de cores da carroçaria e do para-choques deve ser realizado durante pelo menos 3 rondas de avaliação, com o ciclo de avaliação a durar 3-4 semanas.
(5) Determinar a gama de controlo da cor.
Durante a entrada em funcionamento da produção de cada amostra, os dados pertinentes devem ser registados com um colorímetro. De acordo com os resultados correspondentes para determinar e publicar a gama de parâmetros ΔE, ΔL, Δa, Δb e outros, e, ao mesmo tempo, clarificar as várias cores, é necessário concentrar-se na direção do controlo da cor.
(6) Monitorização do processo de produção.
De acordo com os requisitos do plano de controlo da produção, a oficina de pintura e o fornecedor de para-choques do OEM automóvel devem utilizar um colorímetro para detetar a diferença de cor e manter registos quando o primeiro, o meio e o último produto são produzidos diariamente, e monitorizar continuamente o processo de produção utilizando o método de controlo estatístico do processo (SPC) para garantir a consistência dos produtos. Ao utilizar o sistema de nuvem WeChat-JanDao para a partilha de informações, cada posto de trabalho na oficina de pintura e o fornecedor de para-choques podem manter-se a par dos dados de diferença de cor e da direção da fase de cor de cada um, e avaliar antecipadamente se existe algum risco de incompatibilidade entre as cores da carroçaria e do para-choques.
(7) Melhoria contínua.
De acordo com os resultados da monitorização da consistência do processo de produção, actualizamos e melhoramos continuamente os métodos de controlo do processo e, ao mesmo tempo, de acordo com os resultados da correspondência dos veículos e do feedback dos consumidores, optimizamos continuamente a norma e o âmbito do controlo da fase de cor.

4. Controlo do processo de produção

Para garantir que a cor do para-choques corresponde à da carroçaria, o OEM do automóvel e os fornecedores de para-choques são obrigados a controlar rigorosamente a diferença de cor durante o processo de produção. O controlo do processo de produção do para-choques inclui principalmente os cinco aspectos seguintes.
(1) Inspeção de entrada de material de pintura.
Esta etapa deve ser controlada por: ① verificar o relatório de inspeção de fábrica do fabricante da tinta; ② verificar e confirmar a viscosidade original da tinta, resistividade, limpeza, aderência e outros itens de inspeção de entrada; ③ no caso de novos lotes de tinta, um spray de teste de amostra deve ser realizado para determinar se a tinta é qualificada antes do uso.
(2) Controlo do processo de mistura de tintas.

O conteúdo de controlo desta fase inclui:

• ① Implementar e acompanhar o processo de padronização da mistura de tintas;
• ② Monitorizar o funcionamento do equipamento de mistura e distribuição de tinta e os principais parâmetros dentro de um intervalo razoável; 
• ③ Inspecionar a viscosidade da tinta, verificar a flutuação da quantidade de aditivos relevantes (secagem rápida e lenta);
• Se a tinta metálica tiver sido armazenada por mais de 3 semanas, um teste de pulverização de amostra deve ser organizado antes da próxima pulverização para evitar o cisalhamento cíclico do pó de alumínio na tinta metálica e o fenômeno de precipitação.

(3) Controlo do processo de pulverização.

Esta fase de controlo inclui:

• ① Verificar a consistência do aparelho, fazer um bom trabalho de manutenção do aparelho;
• ② Verificar a exatidão dos parâmetros relevantes no processo de lavagem com água antes do tratamento, para garantir que as peças estão limpas e isentas de contaminação;
• ③ O tratamento por chama deve aumentar a atividade do corpo e reduzir a poeira na superfície do corpo por meio da remoção eletrostática de poeira;
• ④ Verificar os parâmetros do processo de controlo do robô de pulverização para garantir que a peça de trabalho completa a pulverização de acordo com os parâmetros especificados. Quando ocorre uma paragem anormal, os produtos não qualificados devem ser isolados e controlados;
• ⑤ No processo de mudança de cor, é muito fácil fazer com que as peças amarrem as cores, o processo de mudança de cor deve ser rigorosamente aplicado e o vazio, o arranhão e a urdidura devem ser bem controlados.

(4) Inspeção fora de linha de peças.

Este conteúdo de controlo de fase inclui:

• ① Utilizar um cartão de cor padrão para verificação de comparação.
• ② Use o colorímetro para medir os dados de diferença de cor da peça e registar, carregar os dados para o sistema de nuvem Jane Dao e comparar com os dados do corpo da planta hospedeira. O local de produção usa o método SPC para monitorar a direção da fase de cor e ajustá-la no tempo por meio de um gráfico. Calibrar regularmente o colorímetro para garantir dados exactos.
• ③ Controlar rigorosamente o processo de repintura das peças retrabalhadas, em princípio, os para-choques só podem ser repintados uma vez e devem ser repintados com a mesma cor de base.
• ④ Reforçar o controlo dos produtos não qualificados e dos produtos em fim de vida, para garantir que apenas os produtos qualificados possam sair da fábrica.

(5) Revisão completa da cor do veículo.
O conteúdo de controlo desta fase inclui: ① o fornecedor de para-choques e a fábrica anfitriã para realizar uma revisão semanal da correspondência de cores entre todo o corpo do carro e o para-choques, a revisão deve ser realizada em condições de luz natural, se forem encontradas anormalidades, deve ser feito um ajuste atempado; ② confirmação mensal do alinhamento do colorímetro para garantir que os dados do colorímetro do fornecedor de para-choques e da fábrica anfitriã sejam consistentes; ③ a fábrica anfitriã deve otimizar continuamente a faixa de controle da fase de cores e a liberação do cartão de cores padrão.

5. Análise e melhoria de problemas

Segue-se uma análise dos problemas comuns de diferença de cor combinados com vários casos de desfasamento entre a cor da carroçaria e do para-choques num fabricante de automóveis, propondo também as medidas de melhoria correspondentes.

5.1 Diferença de cor entre o para-choques branco perolado e a carroçaria do modelo CN202S

A razão para a diferença de cor neste caso é que o para-choques deste modelo falhou a pulverização do pó perolado, e a agulha do programa de pulverização da linha de pulverização automática não reconheceu as peças brancas peroladas e não iniciou o programa de pulverização do pó perolado do robô pulverizador. Por conseguinte, para as peças de cor com materiais de pulverização especiais, como o branco perolado, o roxo nebuloso, a prata aurora e outras peças de cor, a produção contínua deve ser implementada na programação de cada turno de produção, em que o primeiro e o último produtos e o número total de produtos devem ser confirmados pelo chefe de equipa, e o chefe de equipa deve confirmar a quantidade de pulverização e se o ponto de sinalização do robô de pó perolado foi novamente ativado antes da pulverização. Além disso, a correlação entre o programa de peças de cor especial e o robô de pulverização de material especial deve ser aumentada, e o sistema deve correlacionar automaticamente se o programa do robô de pulverização de material especial é ativado após a cor do produto ser selecionada.

5.2 Diferença de cor entre o para-choques verde-maçã e a porta do modelo CN202W

A razão para a diferença de cor neste caso foi o facto de a tinta de cor ser demasiado espessa na área da borda onde o para-choques e os contornos laterais se encontram, e a espessura era de 45μm, o que não cumpria o requisito de espessura padrão para a tinta de cor (15-25μm). A causa principal do problema da diferença de cor foi o facto de a origem do programa do robô de pulverização não ter sido calibrada a tempo após a avaria, o que resultou num fluxo excessivo de pulverização dos bordos. Além disso, quando a peça foi inspeccionada fora de linha, o colorímetro apenas inspeccionou a área plana e não verificou a espessura da película na extremidade da peça. Por conseguinte, quando o equipamento falha, é importante reconfirmar que o programa e a origem estão calibrados e que a produção em massa só deve ser efectuada após a verificação de uma pequena amostra. Além disso, um processo de inspeção da espessura da película para a área da borda da peça deve ser adicionado à área onde a peça é polida fora de linha.

5.3 Diferença de cor entre o para-choques e o corpo do modelo CN730S na cor caril de chá de leite

A razão para a diferença de cor neste caso é que, dentro do limite de luminosidade (a±0,5), o valor de luminosidade do para-choques e o valor de luminosidade do corpo foram escolhidos para serem o oposto do valor a, ou seja, o valor de luminosidade do para-choques foi considerado como o limite superior e o valor de luminosidade do corpo foi considerado como o limite inferior. Em condições de luz natural, o efeito visual da diferença apareceu. E a causa principal do problema da diferença de cor é a pré-cor do para-choques e da carroçaria na correspondência, não fez amostras de limite de cor para comparação, não correspondeu ao limite inferior do valor de brilho e ao valor limite superior da condição do carro, e o valor de brilho do para-choques e da carroçaria respetivamente em 2 valores limite quando a verificação da correspondência não é suficiente. Por conseguinte, a gama de controlo do brilho da cor do caril do chá de leite deve ser reajustada e o valor do brilho deve ser ajustado para 0-1,0, sendo o brilho necessário. No desenvolvimento subsequente do projeto e na verificação da correspondência, a ligação de confirmação do efeito de correspondência visual deve ser adicionada às amostras limite em ambas as extremidades.

5. Problema de diferença entre o para-choques branco e a cor da carroçaria do modelo 4E50

A razão para a diferença de cor neste caso é que a fase amarela (valor b) do corpo deste modelo não cumpre os requisitos, os requisitos de design devem estar no intervalo de 0-1,00, mas o valor b real é -0,75. Confirma-se que, embora o valor b da carroçaria deste lote de produtos cumpra a norma de 0-1,00 quando é pintada fora da linha pelo colorímetro, devido à pulverização da cor branca doce do modelo E50 utilizando o processo 3C1B, e este processo fará com que a carroçaria do automóvel após a pulverização sofra o fenómeno de redução da fase amarela. Para o processo 3C1B, e combinado com os dados reais de verificação do amarelecimento do carro, verificou-se que o corpo branco doce pulverizado fora da linha 3 dias, o seu valor b será reduzido para 1,20-1,50. Por conseguinte, a tinta branca para bombons fora da linha quando a gama de normas de controlo da fase amarela deve ser alterada para -1,50-0,20, enquanto se ajusta o processo de pulverização para cumprir as normas de controlo da diferença de cor para os modelos fora da linha.

6. Conclusão

Em suma, a gestão da qualidade da diferença de cor do automóvel é um sistema de trabalho complicado e o controlo da diferença de cor da tinta é também um problema técnico difícil de controlar com precisão. Só através de um controlo rigoroso do processo de produção do OEM do automóvel e dos fornecedores de acabamentos exteriores, e da gestão científica dos materiais, do fluxo do processo e da monitorização da produção, bem como da otimização contínua dos métodos de ensaio, é que podemos finalmente conseguir um controlo eficaz do problema da diferença de cor e fazer com que a cor da carroçaria do automóvel satisfaça a procura do consumidor.
Autor: Mingzhan Lai