汽车顶棚内饰材料在哪里生产(内饰油漆工艺及成本分析)

之前的分享中,我们一起学习了方向盘的成本组成(方向盘的成本包含哪几项?),方向盘附近的主气囊罩盖的工艺和成本逻辑又是什么样的呢?开始前,我们先对主气囊主驾驶座安全气囊有一个简单的了解:它设置在车内前方(正驾驶位)。

汽车顶棚内饰材料在哪里生产(内饰油漆工艺及成本分析)(1)

装有安全气囊系统的容器外部都印有(Supplemental Inflatable Restraint System,简称SRS)的字样,直译成中文为“辅助可充气约束系统”。旨在减轻乘员的伤害程度,当发生碰撞事故时,避免乘员发生二次碰撞,或车辆发生翻滚等危险情况下被抛离座位。话不多说,马上进入正题。

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油漆的组成及作用?

我们先来了解油漆是由哪些物质组成的?

  • 成膜物质:能够粘结在一起,形成整齐均一的涂层和涂膜的物质,它是涂料的基础。常用的是树脂。主要有丙烯酸树脂、醇酸树脂 、环氧树脂、聚氨酯树脂等等。成膜的机理和树脂结构相关,分为热固化成膜和光固化成膜。
  • 颜填料:颜料可以使涂料呈现出丰富的颜色,使涂料具有一定的遮盖力,并且具有增强涂膜机械性能和耐久性的作用。如钛白粉、色浆等。
  • 助剂:加入少量,但是能显著改善涂料或者涂膜的性能。如消泡剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、流平剂等。流平剂的工作机理:迁移遵循物理学中的“能量最低原理”,即从能量高的地方自发流向能量低的地方。
  • 溶剂:主要作用是溶解和稀释成膜物,使涂料在施工时易于形成比较完美的漆膜。

说起喷漆,我们脑海里中第一印象便是油性漆(以植物油为主要原料),它是我国早期使用最多的涂料(随着合成高分子材料的发展,各种合成树脂漆越来越多,故改成涂料),随着对汽车内饰涂料的机械性能和外观要求的提高以及VOC(挥发性有机物)为首的环境保护法规的制约,以水性漆为首的涂料使用量逐渐上涨。油性漆和水性漆的主要区别在于溶剂的不同,前者溶剂主要为烃类、酯类、酮类以及醇类等等,而后者主要为水。

油漆的作用有两个:

  • 保护性能:油漆干结后能形成一层连续的膜,牢固的附着在被涂物的表面上,表面硬度,冲击强度、耐磨损、耐热、耐寒等性能得到加强,从而保护物体不直接受到周围环境的影响。
  • 装饰性能:不同颜色以及表面效果,可得到五光十色、绚丽多彩的外观,起到美化人类生活环境的作用。

02

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罩盖是如何喷漆的?

汽车内饰件的油漆工艺主要有一喷一烤,两喷两烤以及三喷三烤等。具体工艺取决于客户需要的表面装饰效果。

国内罩盖基本采用一喷一烤的方式。

它包含以下7个步骤:

汽车顶棚内饰材料在哪里生产(内饰油漆工艺及成本分析)(2)

我们对喷漆前处理工序做一个简单的介绍:

  • 氟化:针对弹性基材TPO的内饰零件,增加油漆附着力;喷涂前活化处理;固相和气相化合物之间的化学反应。氟氮混合气体,10%的氟气和90%的氮气,作用于塑料材料表面,改变其表面结构。

氟化设备

  • 二氧化碳清洗:零下40度的干冰,经过喷枪喷出微小的颗粒(0.3毫米直径)在表面迅速吸热气化,在这个过程中把表面油污毛屑冻结;干冰中伴随的高压空气把这些杂质吹走。
  • 静电除尘:气体除尘方法的一种。含尘气体经过高压静电场时被电分离,尘粒与负离子结合带上负电后,趋向阳极表面放电而沉积。
  • 静电除尘原理示意图

以上三道工序是为了保证喷漆后,漆的附着力以及表面光泽度。

03

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罩盖成本是多少?

零件描述:克重145g,原材料TPO,年量10000件,尺寸170mm*150mm*90mm

原材料成本:分为塑料成本和油漆成本。这里以油漆成本举例,塑料成本可参考文章初学者如何建立成本模型?注塑零件计算案例 以及《塑料改性加工与成本分析》 和 注塑模具材料成本详解!

  • 油漆价格:

公式:(主剂单价*主剂配比 固化剂单价*固化剂配比)/(主剂配比 固化剂配比)

汽车顶棚内饰材料在哪里生产(内饰油漆工艺及成本分析)(3)

注:水性漆溶剂为水,故成本忽略不计。

  • 油漆用量:机械手转动幅度越小越好,能提高利用率。

传统的喷涂油漆用量计算:Cover的表面积*TDS上面的的施工量*油漆膜厚要求*5

传统的机械手喷涂:零件平铺在夹具上,机械手三维运动

优化的喷涂油漆用量计算:Cover的表面积*TDS上面的的施工量*油漆膜厚要求*4

优化的机械手喷涂:零件3维转动,机械手2维运动

注1:TDS: 标注了每平方米厚度1um的油漆消耗量(施工量):施工量是油漆固含比决定的

制造成本:可分为直接成本和间接成本。直接成本这里指直接人工。间接成本包含了间接人工、报废率、模具分摊成本、机器设备成本等。

根据工艺流程可知,各加工阶段周期时间、模穴数、机台费率等相关信息:

汽车顶棚内饰材料在哪里生产(内饰油漆工艺及成本分析)(4)

参照如下公式:

-- 机台费用: 周期时间(秒)/3600*机台费率/模穴数

-- 直接人工:(周期时间(秒)/3600*操作工小时工资*操作工人数)/模穴数

-- 调机费用:每班调机费用/批次

得出相应制造成本,以直接人工成本、机器设备成本、环线成本以及模具成本分摊为例:

汽车顶棚内饰材料在哪里生产(内饰油漆工艺及成本分析)(5)

对于常规供应商,他们的管理费、研发费用及利润以及一般可以在15% 左右。

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答疑解惑

问:水性漆和油性漆如何区分?

答:水性漆:用水做稀释剂的涂料;它可以是单组份,也可以是双组分的;只能做哑光效果,经济环保;VOC含量低;

溶剂型漆:以有机溶剂为稀释剂的涂料;它通常是双组分的;而且它会产生环境污染的问题,VOC含量高。

问:内饰油漆可以液体转粉末喷涂吗?

答:粉末喷涂多用于金属。粉末需要熔融后再流平,熔融温度将近200℃,大部分塑料的熔融温度在200℃以下。

问:油漆中各种材料的克重怎么计算?

答:塑料粒子的重量:覆盖的表面积和体积,根据密度来测;

油漆用量:覆盖表面积×TDS上的施工的量×膜厚要求×5。

问:油漆用量计算为什么最后要乘以5和4?

答:乘以5和4,是考虑了管道浪费和喷涂过程中喷枪喷在零件表面之外的部分,就是考虑了所有浪费的经验数据。

问:供应商报价,简化到每平米多少钱,跟分享的方法不一致,这种方法合理吗?

答:供应商简化到每平方米的费用也是一种常用的方法。可以先用覆盖表面积×TDS上的施工的量×膜厚要求×5计算出一个零件的油漆用量,然后再除以这个零件的表面积,再换算到每平方米的价钱。

问:氟化和一层水性漆的油漆成本是针对一层水性漆的用量?针对三喷三烤计算油漆用量时要乘以3吗?

答:氟化和一层水性漆是针对一层水性漆的用量;如果是三喷三烤,要考虑每一次喷涂的漆膜厚度,计算公式是一样的,直接乘以3是不准确的。

问:内饰件喷漆和外饰件喷漆的工艺差别大吗?计算成本时候逻辑是否一致?

答:外饰件喷漆通常是油性漆,它的工艺和内饰件油性漆喷涂工艺类似,但是可能会多一步罩面漆的喷涂。某些色彩较高的外饰油漆价格也很高;然后外饰零件尺寸较大,产线投资和挂具成本会更高。来源:ABC成本分析

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