汽车保险杠与车身色差的控制方法

汽车保险杠与车身色差的控制方法

根据汽车整车和保险杠的发展过程，运用汽车颜色的定义和色差的主要检测方法，总结出保险杠与车身颜色匹配的控制方法。通过对汽车保险杠生产过程中车身色差的控制方法，总结出几种常见的 色差问题 并分析总结了解决措施，以便为相关汽车企业提供参考。

0.前言

色差是指彩色零件与标准色之间在色相、亮度和色度方面的差异。由于涂料供应商的生产批次和生产工艺的不同，汽车车身和保险杠等部件会导致色差问题。在现代汽车客户的观念中，判断一个产品的好坏主要是通过第一印象来评价的。与服装行业类似，消费者在购车时也会关注汽车的整体外观造型和色彩搭配是否能满足其个人需求。为了满足消费者的视觉需求，进一步提高产品的市场占有率，汽车企业一般都会为每个车型提供多种车身颜色供消费者选择。如果产品出现严重的色差问题，就会造成产品销售滞后，进而影响企业的声誉和业绩。在实际生产过程中，色差问题一直是困扰汽车主机厂和外饰件供应商的一个难题。当产品色差严重时，还会造成配件缺失的问题，从而导致停产，影响汽车的正常销售。

1.颜色的定义

实验室模式不依赖于光线、颜料或特定设备，由于其对色彩多样性的快速处理速度，已被广泛用于汽车工业的色彩感知和测量。a轴为红绿轴，其值大于0时为红色，小于0时为绿色，等于0时为中性灰；b轴为黄蓝轴，其值大于0时为黄色，小于0时为蓝色，等于0时为中性灰。 Lab模式的色标如图1所示。

图.1 实验室模式的色标
实验室色标表示试样与标准之间的色差。ΔE被定义为样品的总色差，ΔE的值越大表示色差越大。ΔE的计算方法是这样的

ΔE=（ΔL+Δa+Δb）/2 (1)

在该公式中：ΔL 亮度色差，该值为正值表示较亮，该值为负值表示较暗；Δa 红绿色差，该值为正值表示红色，该值为负值表示绿色；Δb 黄蓝色差，该值为正值表示黄色，该值为负值表示蓝色。

2.色差检测法

色差控制一般用于对标准色卡进行目测评价。由于目测评价色差不能实现定量评价，而每个人的感知差异，如观察者在评价色差时的角度、环境、情绪等因素都会影响色差的判断，所以应使用 色度计 和其他方便的数据记录设备，以协助判断和定量评估。
色度计是一种光学测量仪器，模拟人眼对红、绿、蓝光的感应来检测和判断色差。该仪器使用一个标准光源对被测样品进行多角度分析。色度计的量化过程是根据国际照明委员会（CIE）色度空间的Lab原则进行的，被测样品与标准样品之间的色差用ΔE、ΔL、Δa和Δb的参数值表示。这些参数值被方便地储存起来，可以为汽车OEM的后续优化工作提供参考依据。

目前，色差检测的主要方法是目测评价和色差仪测量。为了保证色差测量的准确性，目测评价被测样品的色差要求在自然光条件下进行照射，且周围没有其他有色物体的反射干扰。如果目测不能确定被测样品的色差是否在正常色差的允许范围内，应使用BYKmac色差仪（图2）分别从被测样品的三个角度（即25°、45°和75°）进行测量。色度计测量所用的标准数据是随母版公布的原始数据，也称为母版数据。图3说明了色度计的测量数据。在这种情况下，ΔEP值是由BYK化学品公司（德国）的金属和非金属涂料的ΔE值乘以一个系数而凭经验得到的。这个参数可以用来判断被测样品的色差是否符合要求，提高色差判断的准确性。经过测试，如果ΔEP≤1.0，则色差为合格；如果1.01.7，则判断为色差不合格。

图2 BYK mac色度计

图3 色度计的测量数据

3.发展过程

在开发模型时，重点应放在车身和保险杠颜色的匹配上，以减少色差的影响。车身和保险杠颜色的匹配开发过程，主要包括以下几个方面。

确定造型→选择配色方案→发布标准色卡→车身/车门匹配→确定颜色控制范围→生产过程监控→持续改进

(1) 确定造型。
根据市场定位，确定汽车外形、车身和保险杠的形状，明确它们之间的匹配关系。
(2) 选择颜色系统。
根据汽车外形、市场定位、用户群体等综合因素，确定车身和保险杠的颜色。
(3) 释放标准色卡。
标准色卡是由汽车主机厂技术中心负责汽车造型的部门颁发的，标准色卡的有效期一般为2年。如果标准色卡超过有效期，相关供应商应通过汽车主机厂指定的官方网站或直接向汽车主机厂购买。
(4) 车身和保险杠颜色匹配。
汽车主机厂的涂装车间和保险杠供应商应根据标准色卡的要求，对接近标准色卡的样品件进行调试。首先，应在自然光条件下进行视觉评估；然后，由汽车主机厂的外观评估小组对样品件进行评估，以确定其是否符合要求。根据以往的项目经验，车身和保险杠的配色过程应至少进行3轮评估，评估周期为3-4周。
(5) 确定颜色控制范围。
在每次样品生产调试中，应使用色度计记录相关数据。根据比对结果确定并公布ΔE、ΔL、Δa、Δb等参数范围，同时明确各种颜色需要重点控制的颜色方向。
(6) 生产过程监测。
根据生产控制计划的要求，汽车主机厂的涂装车间和保险杠供应商在每天生产第一件、中间件和最后一件产品时，应使用色差仪检测色差并进行记录，并采用统计过程控制（SPC）方法对生产过程进行持续监控，确保产品的一致性。通过微信-简道云系统的信息共享，涂装车间各工位与保险杠供应商可以及时了解对方的色差数据和色相走向，提前评估车身与保险杠颜色是否存在不匹配的风险。
(7) 持续改进。
根据生产过程一致性监测的结果，不断升级和改进过程控制方法，同时根据车辆匹配和消费者反馈的结果，不断优化色相控制标准和范围。

4.生产过程控制

为了保证保险杠的颜色与车身相匹配，要求汽车主机厂和保险杠供应商在生产过程中严格控制色差。保险杠生产过程控制主要包括以下五个方面。
(1)油漆进料检验。
这一阶段必须通过以下方式进行控制：①检查涂料生产厂家的出厂检验报告；②检查并确认原涂料的粘度、电阻率、清洁度、附着力等进厂检验项目；③如果是新批次的涂料，应进行抽样试喷，确定涂料是否合格后方可使用。
(2) 涂料混合过程控制。

这个阶段的控制内容包括：

• 实施并跟踪油漆混合的标准化过程；
• 监测油漆混合和输送设备的运行，并将关键参数控制在合理范围内； 
• 检查涂料的粘度，检查相关添加剂的用量波动情况（快干和慢干）；
• ④如果金属漆存放超过3周，在下次喷涂前应安排抽样试喷，以避免金属漆中铝粉的循环剪切和沉淀现象。

(3) 喷涂过程控制。

这一阶段的控制包括：

• ①检查夹具的一致性，做好夹具的维护工作；
• ②在处理前检查水洗过程中相关参数的准确性，确保零件清洁无污染；
• 火焰处理应提高机体的活性，通过静电除尘的方式减少机体表面的灰尘；
• ④检查喷涂机器人的控制工艺参数，确保工件按规定参数完成喷涂。当出现异常停机时，应将不合格的产品隔离并加以控制；
• ⑤在换色过程中，很容易造成零件串色，换色过程要严格执行，空、刮、翘要控制好。

(4) 零件离线检查。

这个阶段的控制内容包括：

• 使用标准色卡进行对比检查。
• 使用色差仪测量零件色差数据并记录，将数据上传到简道云系统，与主机厂的机体数据进行对比。生产现场采用SPC方法监测色相方向，通过图表及时调整。定期对色差仪进行校准，确保数据准确。
• 3.严格控制返修件的补漆过程，原则上保险杠只能补漆一次，且必须用同一底色补漆。
• 加强对不合格产品和报废产品的控制，确保只有合格产品才能出厂。

(5) 完成车辆颜色审查。
这一阶段的控制内容包括：①保险杠供应商和主机厂每周对整车车身与保险杠的颜色匹配情况进行复核，复核应在自然光条件下进行，如发现异常，应及时调整；②每月对色差仪对位进行确认，确保保险杠供应商和主机厂的色差仪数据一致；③主机厂应不断优化色相控制范围和标准色卡的发布。

5.问题分析和改进

下面结合某汽车主机厂的几个车身和保险杠颜色不匹配的案例，对常见的色差问题进行分析，同时提出相应的改进措施。

5.1 CN202S车型的珠光白保险杠与车身的颜色差异

本案例中出现色差的原因是该机型的保险杠漏喷了珠光粉，自动喷涂线的喷涂程序针未能识别珠光白零件，没有启动喷涂机器人喷涂珠光粉程序。因此，对于珠光白、星云紫、极光银等特殊喷涂材料的色件，在每个生产班的排产中应实行连续生产，由班组长确认首尾产品和产品总数，并由班组长确认喷涂量和珠光粉机器人的信号点是否再次启动后再进行喷涂。另外，应增加特殊颜色部件程序与特殊材料喷涂机器人之间的关联性，在产品颜色选定后，系统应自动关联特殊材料喷涂机器人程序是否被激活。

5.2 CN202W型号的青苹果绿色保险杠和门的颜色差异

本案例中出现色差的原因是在保险杠与侧围相接的边缘区域，色漆过厚，厚度为45μm，不符合色漆的标准厚度要求（15-25μm）。造成色差问题的根本原因是，故障发生后，喷涂机器人的程序原点没有及时校准，导致边缘喷涂流量过大。此外，在对零件进行离线检查时，色差仪只检查了平面区域，没有检查零件边缘的膜厚。因此，当设备出现故障时，必须再次确认程序和原点是否已校准，只有在完成小样本验证后才能进行大规模生产。此外，在零件离线抛光的区域，应增加零件边缘区域的膜厚检测程序。

5.3 奶茶咖色CN730S车型保险杠与车身的色差

在这种情况下出现色差的原因是，在亮度限制（a±0.5）内，保险杠的亮度值和车身的亮度值被选为与a值相反，即把保险杠的亮度值作为上限，把车身的亮度值作为下限。在自然光条件下，出现了差异的视觉效果。而造成色差问题的根本原因是保险杠和车身前期颜色在匹配时，没有做颜色边界的极限样本进行对比，没有匹配到亮度值的下限和车况的上限，而保险杠和车身的亮度值分别在2个极限值时匹配验证不充分。因此，应重新调整奶茶咖色的亮度控制范围，将亮度值调整为0-1.0，并要求亮度。在后续的项目开发和匹配验证中，应在两端的限值样品中增加视觉匹配效果的确认环节。

5.4E50型糖果白保险杠与车身颜色差异问题

本案例中出现色差的原因是该型号车身的黄相（b值）不符合要求，设计要求应在0-1.00范围内，但实际b值为-0.75。经确认，该批产品车身b值虽然在下线时经色差仪检测符合0-1.00的标准，但由于E50车型的糖果白喷涂采用了3C1B工艺，而该工艺会使车身喷涂后出现黄相降低的现象。对于3C1B工艺，并结合实际汽车黄化验证数据发现，糖果白车身喷涂脱线3天后，其b值会降低到1.20-1.50。因此，糖果白漆下线时的黄相控制标准范围应改为-1.50-0.20，同时调整喷涂工艺，满足下线车型的色差控制标准。

6.结语

综上所述，汽车色差质量管理是一项复杂的系统工作，涂料的色差控制也是一个难以准确控制的技术问题。只有通过对汽车主机厂和外饰件供应商的生产过程进行严格控制，对材料、工艺流程和生产监控进行科学管理，并不断优化检测手段，才能最终实现对色差问题的有效控制，使车身颜色符合消费者需求。
作者：赖明展