معمولاكارخانجات خودروسازي مايلند با صرف هزينه اي كم، اطلاعات قابل توجهي درباره كيفيت پخت رنگ يك خودروي معين يا امكان پذيري استفاده از كوره براي پخت رنگ يك خودروي جديد به دست آورند. كوره در صنعت خودروسازي به لحاظ كيفيت و سرعت توليد نقش مهمي در رقابت بين شركت هاي سازنده ايفا مي كند. طراحي اين كوره ها به عنوان پركاربردترين نوع كوره توجه بسياري از پژوهشگران و طراحان را به خود معطوف كرده است.

به همين بهانه، پژوهشگران دانشگاه خواجه نصيرالدين طوسي با همكاري شركت ايران خودرو مطالعات گسترده اي در زمينه طراحي اين كوره ها آغاز كرده اند و توانسته اند به دستاوردهاي قابل توجهي دست يابند. مدلسازي و تهيه نرم افزار طراحي كوره پخت رنگ خودرو از مسائل پيچيده در صنعت خودرو به حساب مي آيند. اين تيم توانسته است كوره پخت رنگ را با تمامي پيچيدگي هاي موجود در آن شبيه سازي كند. جالب است بدانيد بنابر گفته اين محققان، مدلسازي انجام شده از نرم افزارهاي مشابه كه توسط شركت هاي خودروسازي بزرگ مانند بي ام و و فورد و شركت هاي كوره سازي مطرح دنيا كامل تر بوده و جزئيات بيشتري را مدل مي كند.

اگر بخواهيم با هم گذري بر يك سالن رنگ پاشي خودرو داشته باشيم مي توانيم مراحل اين فرآيند را اين طور نظاره گر باشيم. آماده سازي سطح (شستشو و تميزكاري بدنه)، فسفاتاسيون، روكش كاري الكتروليتي، پخت روكش الكتروليتي، درزگيري و عايق كاري زير بدنه، پخت مواد درزگير و عايق زير بدنه، روكش كاري آستري، پخت روكش آستري، روكش كاري نهايي، پخت روكش نهايي، بازرسي و تعمير خرابي هاي رنگ، پوليش كاري و سپس بازرسي نهايي رنگ.

مهندس رامين مهدي پور، پژوهشگر طرح ارائه شده در دانشگاه خواجه نصير طوسي در اين ارتباط ميگويد: تمام بدنه هاي وارد شده به سالن رنگ، پيش از هرگونه فرآيند پوشش دهي و رنگ آميزي بايد براي چسبندگي بيشتر رنگ و جلوگيري از ترك برداشتن رنگ خودرو بخوبي شسته شوند. بدنه ها در محلولي قليايي و عاري از مواد آلي شيميايي و در عملياتي شيبه شيوه كار كارواش هاي تجاري شسته مي شوند. سپس بدنه ها در محلول فسفات روي غوطه ور شده و پس از آن با آب شسته مي شوند. فسفات روي سطح فلز، بدنه ها را براي رنگ آميزي با كيفيت بيشتر آماده مي كند.

پس از شستشو، بدنه خودرو با يك رنگ الكتروليتي ياed-coat پوشش داده مي شود. در اين فرآيند، بدنه به طور كامل در تانكي حاوي رنگ غوطه ور مي شود. سپس باري الكتريكي به تمامي سطوح داخلي و خارجي بدنه براي كمك به چسبيدن اين روكش به بدنه اعمال مي شود. به دنبال مرحله

ed-coat بدنه به منظور جدا شدن قسمت هاي جامد ناپايدار و شل رنگ، به وسيله آب شسته مي شود. پس از مرحله شستشو نيز بدنه ها وارد كورهed-coat مي شوند تا ذرات جامد سخت و محكم رنگ به منظور آماده سازي براي مراحل بعدي رنگ آميزي تشكيل شوند. پس از خروج بدنه از كوره مذكور، اين خط به پايان مي رسد.

خروج از كوره

فرآيند عبور خودرو از كوره رنگ آميزي نيز در نوع خود جالب است. بدنه خودرو پس از خروج از كوره ed-coat، با عبور از تونل هواي سرد خنك شده و وارد قسمت عايق بندي سطح زير بدنه و اجزاي نزديك به سطح جاده مثل ركاب ها و درزگيري اتصالات بين اجزاي بدنه به منظور جلوگيري از نفوذ آب و زنگ زدگي مي شود. در اين قسمت خميرهاي درزگير به قسمت هاي داخلي و خارجي بدنه افزوده مي شود و عايق هاي لرزشي و صوتي به قسمت هاي داخلي بدنه افزوده خواهد شد، سپس بدنه براي پخت به كوره مي رود.

مشاهده نقايصي در كيفيت رنگ برخي بدنه هاي جديد خودرو از مهم ترين نواقصي است كه نياز به شبيه سازي پديده هاي مربوط به پخت رنگ را آشكار مي سازدمهندس مهدي پور تاكيد مي كند: در مرحله بعد نوبت به روكش آستري يا Primer Coat مي رسد. اين روكش كاري براي سطوح داخلي بوسيله پاشش دستي انجام مي گيرد و روكش كاري سطوح خارجي به وسيله پاشش خودكار صورت مي گيرد. پس از روكش كاري سطوح داخلي و خارجي، بدنه به كوره مي رود. پس از خروج از كوره، بدنه با عبور از تونل هواي سرد خنك مي شود و به منظور يافتن خرابي هاي احتمالي در پوشش رنگ، به بخش سمباده زني مي رود. قسمت هاي آسيب ديده با انجام عمليات سمباده زني يا رنگ آميزي موضعي تعمير مي شوند. بدنه خودرو پس از روكش كاري آستري به قسمت روكش نهايي مي رود. رنگ نهايي شامل 2 فيلم رنگ اصلي پايه و براق كننده است كه به طور متوالي اعمال مي شود. در اين بخش، قسمت هاي داخلي خودرو با پاشش دستي و قسمت هاي خارجي با ربات هاي پاشش، پوشش داده مي شوند.

مسلما بدنه خودرو پس از خروج از هر كوره و پيش از ورود به مرحله بعد نيازمند سرد شدن است. از اين رو پس از خروج بدنه از كوره، بدنه روي ريلي قرار گرفته و وارد تونل بازي مي شود كه تعداد زيادي دمنده هواي سرد در اطراف آن قرار دارند. با حركت بدنه توسط ريل در ميان دمنده ها، دماي بدنه خارج شده از كوره بتدريج سرد مي شود.

مشكلات كوره رنگ

مشاهده نقايصي در كيفيت رنگ برخي بدنه هاي جديد خودرو در نقاطي خاص از مهم ترين نواقصي است كه نياز به شبيه سازي پديده هاي مربوط به پخت رنگ را آشكار مي سازد. مدلسازي كوره ها بسيار دشوار است، چون بسياري از تحولات درون كوره پيچيده و غير قابل اندازه گيري هستند. خواص مواد، بسيار سريع تغيير مي كنند و بررسي تمام موارد به طور همزمان، كار مشكلي است، به همين دليل بيشتر بررسي ها، بر مبناي مطالعات تجربي صورت گرفته است.

مساله اينجاست كه طراحي كوره هاي پخت رنگ به عوامل مختلفي بستگي دارد. يكي از مهم ترين اين عوامل، بدنه خودروست كه محدوديت هايي را در طراحي كوره ايجاد مي كند. يك كوره پخت رنگ قابليت پذيرش بدنه هاي مختلفي را در محدوده معيني از وزن، حجم و شكل دارد كه در اين محدوده، با تغيير پارامترهاي عملكردي كوره مي توان به پخت مناسب رنگ براي يك بدنه خاص دست يافت. با توجه به طراحي و ساخت بدنه هاي جديد در كارخانه هاي ايراني اين پرسش مطرح مي شود كه چگونه مي توان از پخت مناسب رنگ در نقاط مختلف بدنه اطمينان حاصل كرد. اين موضوع بخصوص در توسعه صادرات خودروي كشور اهميتي دوچندان پيدا كرده است.

از طرفي پخت سريع باعث مي شود حلال بسرعت از داخل رنگ تبخير شود و خواص رنگ تغيير كند و چسبندگي لايه هاي رنگ كمتر شده و عمر مفيد رنگ كاهش يابد. ايرادهايي مانند تاول و ايجاد حباب، زماني رخ مي دهد كه لايه رنگ در معرض شديد گرما در زمان طولاني قرار گيرد. زماني كه مواد فرار در معرض گرماي شديد باشند، به نقطه جوش رسيده و در رنگ تشكيل حباب مي دهند؛ اگر اين حباب ها به سطح رنگ نفوذ كنند باعث دندانه شدن سطح رنگ مي شوند.

بهبود فرآيند رنگ آميزي خودرو

مهندس مهدي پور در توصيف عملكرد نرم افزار طراحي شده توسط خود مي گويد: اين نرم افزار مي تواند ابزار مناسبي براي طراحي يا بهينه سازي اين نوع از كوره ها يا كوره هاي هم خانواده با كوره پخت رنگ استفاده شود. اين نرم افزار نقايص موجود در پخت رنگ را شناسايي كرده و به كمك آن مي توان مشكلات موجود در رنگ خودرو را حل كرد. به عبارتي اين نرم افزار جلوي هزينه هاي سنگيني كه به صورت سعي و خطا براي تصحيح كوره كم كرده و ابزار توانا براي مهندسان صنايع خودروسازي به حساب مي آيد.

از نقاط قوت بهره گيري از نرم افزار ارائه شده همچنين مي توان به موارد ديگري چون مدلسازي سه بعدي با ابعاد واقعي كوره، مدل شدن اثر حركت خودرو به طور كامل، شبيه سازي تبخير سطحي حلال كه پارامتر مهمي در فرآيند پخت رنگ محسوب مي شود، مدلسازي كامل جريان هواي داخل خودرو و از همه مهم تر ايجاد ابزاري توانا در امر تصحيح يا طراحي كورها اشاره كرد. به بيان ديگر، اين كار بستري ايجاد كرده است تا نرم افزار طراحي كوره هاي پخت رنگ و نرم افزار شبيه ساز روند رنگ آميزي توليد شوند كه يك ابزار كارا براي شركت هاي خودروسازي به حساب مي آيد.