تحقیقات رنگ های مرغوب بر تن خودرو

معمولاکارخانجات خودروسازی مایلند با صرف هزینه ای کم، اطلاعات قابل توجهی درباره کیفیت پخت رنگ یک خودروی معین یا امکان پذیری استفاده از کوره برای پخت رنگ یک خودروی جدید به دست آورند. کوره در صنعت خودروسازی به لحاظ کیفیت و سرعت تولید نقش مهمی در رقابت بین شرکت های سازنده ایفا می کند. طراحی این کوره ها به عنوان پرکاربردترین نوع کوره توجه بسیاری از پژوهشگران و طراحان را به خود معطوف کرده است.
به همین بهانه، پژوهشگران دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی با همکاری شرکت ایران خودرو مطالعات گسترده ای در زمینه طراحی این کوره ها آغاز کرده اند و توانسته اند به دستاوردهای قابل توجهی دست یابند. مدلسازی و تهیه نرم افزار طراحی کوره پخت رنگ خودرو از مسائل پیچیده در صنعت خودرو به حساب می آیند. این تیم توانسته است کوره پخت رنگ را با تمامی پیچیدگی های موجود در آن شبیه سازی کند. جالب است بدانید بنابر گفته این محققان، مدلسازی انجام شده از نرم افزارهای مشابه که توسط شرکت های خودروسازی بزرگ مانند بی ام و و فورد و شرکت های کوره سازی مطرح دنیا کامل تر بوده و جزئیات بیشتری را مدل می کند.
اگر بخواهیم با هم گذری بر یک سالن رنگ پاشی خودرو داشته باشیم می توانیم مراحل این فرآیند را این طور نظاره گر باشیم. آماده سازی سطح (شستشو و تمیزکاری بدنه)، فسفاتاسیون، روکش کاری الکترولیتی، پخت روکش الکترولیتی، درزگیری و عایق کاری زیر بدنه، پخت مواد درزگیر و عایق زیر بدنه، روکش کاری آستری، پخت روکش آستری، روکش کاری نهایی، پخت روکش نهایی، بازرسی و تعمیر خرابی های رنگ، پولیش کاری و سپس بازرسی نهایی رنگ.
مهندس رامین مهدی پور، پژوهشگر طرح ارائه شده در دانشگاه خواجه نصیر طوسی در این ارتباط میگوید: تمام بدنه های وارد شده به سالن رنگ، پیش از هرگونه فرآیند پوشش دهی و رنگ آمیزی باید برای چسبندگی بیشتر رنگ و جلوگیری از ترک برداشتن رنگ خودرو بخوبی شسته شوند. بدنه ها در محلولی قلیایی و عاری از مواد آلی شیمیایی و در عملیاتی شیبه شیوه کار کارواش های تجاری شسته می شوند. سپس بدنه ها در محلول فسفات روی غوطه ور شده و پس از آن با آب شسته می شوند. فسفات روی سطح فلز، بدنه ها را برای رنگ آمیزی با کیفیت بیشتر آماده می کند.
پس از شستشو، بدنه خودرو با یک رنگ الکترولیتی یاed-coat پوشش داده می شود. در این فرآیند، بدنه به طور کامل در تانکی حاوی رنگ غوطه ور می شود. سپس باری الکتریکی به تمامی سطوح داخلی و خارجی بدنه برای کمک به چسبیدن این روکش به بدنه اعمال می شود. به دنبال مرحلهed-coat بدنه به منظور جدا شدن قسمت های جامد ناپایدار و شل رنگ، به وسیله آب شسته می شود. پس از مرحله شستشو نیز بدنه ها وارد کورهed-coat می شوند تا ذرات جامد سخت و محکم رنگ به منظور آماده سازی برای مراحل بعدی رنگ آمیزی تشکیل شوند. پس از خروج بدنه از کوره مذکور، این خط به پایان می رسد.
● خروج از کوره
فرآیند عبور خودرو از کوره رنگ آمیزی نیز در نوع خود جالب است. بدنه خودرو پس از خروج از کوره ed-coat، با عبور از تونل هوای سرد خنک شده و وارد قسمت عایق بندی سطح زیر بدنه و اجزای نزدیک به سطح جاده مثل رکاب ها و درزگیری اتصالات بین اجزای بدنه به منظور جلوگیری از نفوذ آب و زنگ زدگی می شود. در این قسمت خمیرهای درزگیر به قسمت های داخلی و خارجی بدنه افزوده می شود و عایق های لرزشی و صوتی به قسمت های داخلی بدنه افزوده خواهد شد، سپس بدنه برای پخت به کوره می رود.
مشاهده نقایصی در کیفیت رنگ برخی بدنه های جدید خودرو از مهم ترین نواقصی است که نیاز به شبیه سازی پدیده های مربوط به پخت رنگ را آشکار می سازدمهندس مهدی پور تاکید می کند: در مرحله بعد نوبت به روکش آستری یا Primer Coat می رسد. این روکش کاری برای سطوح داخلی بوسیله پاشش دستی انجام می گیرد و روکش کاری سطوح خارجی به وسیله پاشش خودکار صورت می گیرد. پس از روکش کاری سطوح داخلی و خارجی، بدنه به کوره می رود. پس از خروج از کوره، بدنه با عبور از تونل هوای سرد خنک می شود و به منظور یافتن خرابی های احتمالی در پوشش رنگ، به بخش سمباده زنی می رود. قسمت های آسیب دیده با انجام عملیات سمباده زنی یا رنگ آمیزی موضعی تعمیر می شوند. بدنه خودرو پس از روکش کاری آستری به قسمت روکش نهایی می رود. رنگ نهایی شامل ۲ فیلم رنگ اصلی پایه و براق کننده است که به طور متوالی اعمال می شود. در این بخش، قسمت های داخلی خودرو با پاشش دستی و قسمت های خارجی با ربات های پاشش، پوشش داده می شوند.
مسلما بدنه خودرو پس از خروج از هر کوره و پیش از ورود به مرحله بعد نیازمند سرد شدن است. از این رو پس از خروج بدنه از کوره، بدنه روی ریلی قرار گرفته و وارد تونل بازی می شود که تعداد زیادی دمنده هوای سرد در اطراف آن قرار دارند. با حرکت بدنه توسط ریل در میان دمنده ها، دمای بدنه خارج شده از کوره بتدریج سرد می شود.
● مشکلات کوره رنگ
مشاهده نقایصی در کیفیت رنگ برخی بدنه های جدید خودرو در نقاطی خاص از مهم ترین نواقصی است که نیاز به شبیه سازی پدیده های مربوط به پخت رنگ را آشکار می سازد. مدلسازی کوره ها بسیار دشوار است، چون بسیاری از تحولات درون کوره پیچیده و غیر قابل اندازه گیری هستند. خواص مواد، بسیار سریع تغییر می کنند و بررسی تمام موارد به طور همزمان، کار مشکلی است، به همین دلیل بیشتر بررسی ها، بر مبنای مطالعات تجربی صورت گرفته است.
مساله اینجاست که طراحی کوره های پخت رنگ به عوامل مختلفی بستگی دارد. یکی از مهم ترین این عوامل، بدنه خودروست که محدودیت هایی را در طراحی کوره ایجاد می کند. یک کوره پخت رنگ قابلیت پذیرش بدنه های مختلفی را در محدوده معینی از وزن، حجم و شکل دارد که در این محدوده، با تغییر پارامترهای عملکردی کوره می توان به پخت مناسب رنگ برای یک بدنه خاص دست یافت. با توجه به طراحی و ساخت بدنه های جدید در کارخانه های ایرانی این پرسش مطرح می شود که چگونه می توان از پخت مناسب رنگ در نقاط مختلف بدنه اطمینان حاصل کرد. این موضوع بخصوص در توسعه صادرات خودروی کشور اهمیتی دوچندان پیدا کرده است.
از طرفی پخت سریع باعث می شود حلال بسرعت از داخل رنگ تبخیر شود و خواص رنگ تغییر کند و چسبندگی لایه های رنگ کمتر شده و عمر مفید رنگ کاهش یابد. ایرادهایی مانند تاول و ایجاد حباب، زمانی رخ می دهد که لایه رنگ در معرض شدید گرما در زمان طولانی قرار گیرد. زمانی که مواد فرار در معرض گرمای شدید باشند، به نقطه جوش رسیده و در رنگ تشکیل حباب می دهند؛ اگر این حباب ها به سطح رنگ نفوذ کنند باعث دندانه شدن سطح رنگ می شوند.
● بهبود فرآیند رنگ آمیزی خودرو
مهندس مهدی پور در توصیف عملکرد نرم افزار طراحی شده توسط خود می گوید: این نرم افزار می تواند ابزار مناسبی برای طراحی یا بهینه سازی این نوع از کوره ها یا کوره های هم خانواده با کوره پخت رنگ استفاده شود. این نرم افزار نقایص موجود در پخت رنگ را شناسایی کرده و به کمک آن می توان مشکلات موجود در رنگ خودرو را حل کرد. به عبارتی این نرم افزار جلوی هزینه های سنگینی که به صورت سعی و خطا برای تصحیح کوره کم کرده و ابزار توانا برای مهندسان صنایع خودروسازی به حساب می آید.
از نقاط قوت بهره گیری از نرم افزار ارائه شده همچنین می توان به موارد دیگری چون مدلسازی سه بعدی با ابعاد واقعی کوره، مدل شدن اثر حرکت خودرو به طور کامل، شبیه سازی تبخیر سطحی حلال که پارامتر مهمی در فرآیند پخت رنگ محسوب می شود، مدلسازی کامل جریان هوای داخل خودرو و از همه مهم تر ایجاد ابزاری توانا در امر تصحیح یا طراحی کورها اشاره کرد. به بیان دیگر، این کار بستری ایجاد کرده است تا نرم افزار طراحی کوره های پخت رنگ و نرم افزار شبیه ساز روند رنگ آمیزی تولید شوند که یک ابزار کارا برای شرکت های خودروسازی به حساب می آید.

منبع : carx1