JP2004267834A - Intermediate topcoating wet-on-wet coating method and coating film dryer - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【技術分野】
本発明は、塗装方法および塗膜の乾燥装置に関し、特に自動車ボディを被塗物とした中塗りおよび上塗りのウェットオンウェット塗装系に適用して好ましい塗装方法及び塗膜の乾燥装置に関する。
【0002】
【背景技術】
従来の3コート系塗装方法は、下塗り塗装である電着塗装を施したのちこれを乾燥させ、次いで中塗り塗装を施したのちこれを乾燥させ、最後に上塗り塗装を施したのちこれを乾燥させる。こうした3コート系塗装方法では、中塗り塗装と上塗り塗装のそれぞれに乾燥装置が必要となり、工程スペースやエネルギー費の点で改善の余地があった。このため、塗装工程の縮小化およびエネルギー費の低減等を目的として、中塗り塗膜と上塗り塗膜をウェットオンウェットで塗装する2コート系塗装方法が検討されている。
【0003】
この2コート系塗装方法は、電着塗装を施したのちこれを乾燥させ、中塗り塗装を施したのちウェットオンウェットで上塗り塗装を施し、これら中塗り塗膜と上塗り塗膜とを同時に乾燥させるものである。これにより、従来方法では中塗り乾燥装置と上塗り乾燥装置の2機の乾燥装置が必要であったものが1機の乾燥装置で足りるので、工程スペースの縮小化およびエネルギー費の低減が図られる。
【0004】
ところで、中塗り塗装と上塗り塗装とをウェットオンウェットで塗装する場合、中塗り塗装を施したのち中塗り塗膜に含まれる溶剤を所定量蒸発させてから上塗り塗装を施さないと、タレ、ワキまたは肌不良などの塗膜品質不良が生じる。このため、中塗り塗装と上塗り塗装との間に中塗り塗膜を強制乾燥させるための工程(フラッシュオフ工程ともいう。)が設けられている。
【0005】
このフラッシュオフ工程では、中塗り塗膜の塗着固形分(被塗物への塗着状態における塗膜の固形分、以下塗着NV値ともいう。)が90重量%〜95重量%となるまで強制乾燥させることが望ましいとされる。
【0006】
しかしながら、自動車ボディのようにルーフ・フード・トランクリッドなどの水平部はそれぞれ高さが異なり、またフェンダー・ドア・リヤフェンダー・ピラーなどの垂直部もそれぞれ車幅が異なった複雑な形状をしているので、フラッシュオフ工程の強制乾燥装置から吹き出される一定量の熱風では全ての部位の塗着NV値を上述した適切な範囲に制御することは甚だ困難であった。
【0007】
このため、これまでの強制乾燥装置は熱風の温度を低く設定するとともに風量も少量に設定することで、できる限り均一な塗着NV値に制御するようにしていたが、こうするとフラッシュオフ工程の長さおよび通過時間が長くならざるを得ず、工程の縮小化およびエネルギー費の低減を実現することは困難であった。
【0008】
【特許文献1】特開2002−113410号公報
【0009】
【発明の開示】
本発明は、工程の縮小化および省エネルギーを達成できる塗膜の乾燥方法および乾燥装置を提供することを目的とする。
【0010】
上記目的を達成するために、本発明によれば、自動車ボディに中塗り塗料を塗布する第1の工程と、前記自動車ボディの複数部位の、前記中塗り塗膜の塗着固形分をそれぞれ測定する第2の工程と、前記第2の工程で測定された各部位の塗着固形分に基づいて、当該各部位別に乾燥条件を制御して、前記中塗り塗膜の塗着固形分が所定範囲になるように当該中塗り塗膜を予備乾燥させる第3の工程と、前記中塗り塗膜の上に上塗り塗料を塗布する第4の工程と、前記中塗り塗膜および上塗り塗膜を同時に乾燥硬化させる第5の工程と、を有する中上塗りウェットオンウェット塗装方法が提供される。
【0011】
また、上記目的を達成するために、本発明によれば、自動車ボディに塗布されたウェット塗膜の塗着固形分を複数の部位別に測定する塗着固形分測定手段と、 前記塗着固形分測定手段の直後に設けられ、前記自動車ボディの前記各部位に熱エネルギーを供給する乾燥手段と、前記塗着固形分測定手段で測定された各部位の塗着固形分に基づいて、前記各部位の塗膜の塗着固形分が所定範囲になるように、当該各部位別に前記乾燥手段の乾燥条件を制御する制御手段と、を有する塗膜の乾燥装置が提供される。
【0012】
本発明では、中塗り塗料を塗布したのち上塗り塗料を塗布する前に、ウェット状態の中塗り塗膜に対し、自動車ボディの部位別に塗着固形分を測定する。そして、測定された各部位の塗着固形分に基づいて各部位別に乾燥条件を制御して中塗り塗膜を予備乾燥させる。
【0013】
これにより、複雑な形状を呈する自動車ボディであっても、全ての部位について塗着固形分を適切な範囲に制御することができ、塗着固形分が低いことによるワキなどの塗装不良や、塗着固形分が高いことによる肌不良などの塗装不良の発生を防止することができる。また、部位別に乾燥条件を制御して予備乾燥させるので工程の縮小化および省エネルギーを達成することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず最初に本発明の実施形態に係る塗装方法について説明する。図1は本発明の実施形態に係る塗装方法を示す工程図である。
【0015】
本実施形態では、自動車ボディを被塗物として、この自動車ボディの内外板に下塗り塗装としての電着塗装を施したのち、これを乾燥硬化させる。次いで電着塗膜が形成された自動車ボディの内外板に中塗り塗装を施し、これを予備乾燥させたのち、ウェットオンウェットで上塗り塗装を施し、これら中塗り塗膜および上塗り塗膜を同時に乾燥硬化させる。
【0016】
本実施形態で用いられる電着塗料、中塗り塗料および上塗り塗料は特に限定されず、従来公知の塗料を適用することができる。
【0017】
特に本実施形態では、中塗り塗装を施してから上塗り塗装を施す間の予備乾燥工程(フラッシュオフ工程)に以下の乾燥装置1が用いられている。
【0018】
図2は本発明の実施形態に係る塗膜の乾燥装置1を示すブロック図、図3は本発明の実施形態に係る塗膜の乾燥装置1を示す斜視図である。
【0019】
本実施形態の乾燥装置1は、たとえば中上塗りブース内または中塗りブースと上塗りブースとの間の工程に設けられる。この乾燥装置1は、自動車ボディBに塗布されたウェット状態の中塗り塗膜の塗着固形分を複数の部位別に測定する塗着固形分測定装置11と、塗着固形分測定装置11の直後に設けられ、自動車ボディBの各部位に熱風を供給する熱風吹き出し装置21と、塗着固形分測定装置11で測定された自動車ボディBの各部位の塗着固形分に基づいて、各部位の塗膜の塗着固形分が所定範囲になるように、当該各部位別に熱風吹き出し装置21の乾燥条件を制御する制御装置31と、を有する。
【0020】
塗着固形分測定装置11は、図2および図3に示すように、自動車ボディBの搬送路を跨ぐアーチ111の天井部111aに設けられた塗着固形分測定部112aと、アーチ111の側面上部111bに設けられた塗着固形分測定部112bと、アーチ111の側面下部111cに設けられた塗着固形分測定部112cとを有する。
【0021】
天井部の塗着固形分測定部112aは、主として自動車ボディBのフード・ルーフ・トランクリッドまたはバックドアなどの水平部位に塗布された中塗り塗膜の塗着固形分を測定する。また、側面上段111bに設けられた塗着固形分測定部112bは、主として自動車ボディBのフロントピラー・センターピラー・リヤピラーなどの垂直上段部位に塗布された中塗り塗膜の塗着固形分を測定する。また、側面下段111cに設けられた塗着固形分測定部112cは、主として自動車ボディBのフロントフェンダ・フロントドア・リヤドア・リヤフェンダなどの垂直下段部位に塗布された中塗り塗膜の塗着固形分を測定する。なお、自動車ボディBの型式によっては上述した部位が存在しない場合や、上述した部位以外の部位が存在する場合もあるが、これらの分類は自動車ボディBの形状に応じて適宜選択することができる。
【0022】
本実施形態の塗着固形分測定装置11は、自動車ボディBに塗布されたウェット塗膜の塗着固形分をリアルタイムで測定できるものであれば特に限定されないが、たとえば以下のものを適用することができる。
【0023】
第1のタイプは、被測定物であるウェット塗膜に可視光線を照射し、その反射光の画像データを取り込み、これを解像することで塗膜表面の凹凸量を解析する。そして、この凹凸量と、中塗り塗料の塗料種や希釈溶剤などのデータとブースの温度や湿度といった環境データとから、塗着固形分を算出する塗着固形分測定装置である。この装置は同じ原理でウェット塗膜の膜厚も測定することができる。
【0024】
第2のタイプは、被測定物であるウェット塗膜に赤外線を照射し、その吸収量を測定することでウェット塗膜に含まれる溶剤(水系塗料の場合は水、溶剤系塗料の場合はシンナー)量を算出し、この残留溶剤量から塗着固形分を算出する塗着固形分測定装置である。
【0025】
これらの塗着固形分測定装置11は、何れもウェット塗膜の塗着固形分をリアルタイムで測定することができる。
【0026】
熱風吹き出し装置21は、図2および図3に示すように、自動車ボディBの搬送路の天井部に設けられた熱風吹き出し装置21aと、搬送路の両側部の上段に設けられた熱風吹き出し装置21bと、搬送路の両側部の下段に設けられた熱風吹き出し装置21cとを有する。
【0027】
天井部に設けられた熱風吹き出し装置21aは、主として自動車ボディBのフード・ルーフ・トランクリッドまたはバックドアなどの水平部位に対して熱風を吹き付ける。また、両側部の上段に設けられた熱風吹き出し装置21bは、主として自動車ボディBのフロントピラー・センターピラー・リヤピラーなどの垂直上段部位に対して熱風を吹き付ける。また、両側部の下段に設けられた熱風吹き出し装置21cは、主として自動車ボディBのフロントフェンダ・フロントドア・リヤドア・リヤフェンダなどの垂直下段部位に対して熱風を吹き付ける。これらの分類範囲は、上述した塗着固形分測定部112a〜112cの分類範囲と対応する。
【0028】
天井部に設けられた熱風吹き出し装置21a、両側部の上段に設けられた熱風吹き出し装置21bおよび両側部の下段に設けられた熱風吹き出し装置21cは、それぞれ互いに独立して熱風の温度と風速が制御できるように構成され、これら3つの熱風吹き出し装置21a〜21cのそれぞれに対して制御装置31から熱風の温度、風速および供給時間が指令される。
【0029】
なお、これら3つの熱風吹き出し装置21a〜21cの吹き出し口と自動車ボディBとの距離はできる限り等しいことが望ましく、そのため天井部の熱風吹き出し装置21aは図外の昇降装置により昇降可能とされ、自動車ボディBの搬送に同期して、たとえばフードに熱風を吹き付ける場合には下降し、ルーフに熱風を吹き付ける場合には上昇するように構成されている。また同様に、両側部の下段に設けられた熱風吹き出し装置21cについても幅方向に進退移動するように構成することがより望ましい。
【0030】
制御装置31は、塗着固形分測定装置11の3つの測定部112a〜112cのそれぞれから塗着固形分の測定データを所定時間間隔で取り込み、図5に示す予備乾燥条件テーブルを参照して該当する予備乾燥条件を抽出し、3つの測定部112a〜112cのぞれぞれに対応する熱風吹き出し装置21a〜21cに、抽出された条件の熱風を吹き付けるよう指示する。
【0031】
なお、図2および図3に示す例では、熱風吹き出し装置21a〜21cを1段のみ設置したが、これを多段に設置することも可能である。
【0032】
次に動作を説明する。
図4は本発明の実施形態に係る塗膜の乾燥装置の制御手順を示すフローチャート、図5は本発明の実施形態に係る乾燥条件テーブルを示す図である。
【0033】
ウェット状態の中塗り塗膜が形成された自動車ボディBが搬送され、アーチ111を通過する際に、3つの塗着固形分測定部112a〜112cから各部位に対応した塗着固形分のデータが制御装置31に取り込まれる(ステップ1)。
【0034】
塗着固形分のデータが取り込まれると、各部位別に図5に示す予備乾燥条件テーブルを参照し、該当する予備乾燥条件の熱風温度、風速および乾燥時間を抽出する(ステップ2)。本例の熱風吹き出し装置21は3つの熱風吹き出し装置21a〜21cから構成され、互いに独立して熱風温度、風速および吹き出し時間が制御できるので、図5に示すように、測定された塗着固形分の値を5重量%間隔に分け、予備乾燥後の塗着固形分が理想的な値である90〜95重量%となるように、それぞれに適した熱風条件を検証しておき、これを用いて制御する。
【0035】
ステップ3では、図5に示す予備乾燥条件テーブルから抽出された熱風温度、乾燥時間および熱風風速の各条件を、対応する熱風吹き出し装置21a〜21cへ送出する。これにより、各熱風吹き出し装置21a〜21cでは、自動車ボディBの各部位の塗着固形分の測定値に応じた条件で予備乾燥が行われることになる。その結果、自動車ボディBの全体にわたり中塗り塗膜の塗着固形分が理想値である90〜95重量%の範囲となったところで上塗り塗装が行われることになる。
【0036】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る塗装方法を示す工程図である。
【図2】本発明の実施形態に係る塗膜の乾燥装置を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施形態に係る塗膜の乾燥装置を示す斜視図である。
【図4】本発明の実施形態に係る塗膜の乾燥装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図5】本発明の実施形態に係る乾燥条件テーブルを示す図である。
【符号の説明】
1…乾燥装置
11…塗着固形分測定装置(塗着固形分測定手段)
21…熱風吹き出し装置(乾燥手段)
31…制御装置(制御手段)
B…自動車ボディ[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a coating method and a drying apparatus for a coating film, and more particularly to a coating method and a drying apparatus for a coating film which are preferably applied to an intermediate coating and a top coating wet-on-wet coating system using an automobile body as an object to be coated.
[0002]
[Background Art]
In the conventional three-coat coating method, an electrodeposition coating, which is an undercoat, is applied, followed by drying, then an intermediate coating, followed by drying, and finally, a top coating, followed by drying. . In such a three-coat coating method, a drying device is required for each of the intermediate coating and the top coating, and there is room for improvement in process space and energy cost. For this reason, for the purpose of reducing the coating process and reducing the energy cost, a two-coat coating method in which the intermediate coating film and the top coating film are applied wet-on-wet has been studied.
[0003]
In this two-coat coating method, an electrodeposition coating is applied, followed by drying, an intermediate coating, a wet-on-wet top coating, and the intermediate coating film and the top coating film are simultaneously dried. Things. Thus, the conventional method requires two drying devices, the intermediate coating drying device and the top coating drying device, but only one drying device is sufficient, so that the process space can be reduced and the energy cost can be reduced.
[0004]
By the way, when the intermediate coat and the top coat are applied on a wet-on-wet basis, it is necessary to evaporate a predetermined amount of the solvent contained in the intermediate coat after applying the intermediate coat, and then to apply the top coat before sagging or waki. Or poor coating quality such as poor skin occurs. For this reason, a step (also called a flash-off step) for forcibly drying the intermediate coating film is provided between the intermediate coating and the top coating.
[0005]
In the flash-off step, the solid content of the intermediate coating film (solid content of the coating film in a state of being applied to the substrate, hereinafter also referred to as coating NV value) is 90% by weight to 95% by weight. It is considered desirable to force-dry to a maximum.
[0006]
However, the horizontal parts such as the roof, hood and trunk lid have different heights like the automobile body, and the vertical parts such as the fenders, doors, rear fenders and pillars have complicated shapes with different vehicle widths. Therefore, it is extremely difficult to control the coating NV values of all the parts in the above-mentioned appropriate range with a fixed amount of hot air blown out from the forced drying device in the flash-off step.
[0007]
For this reason, in the conventional forced drying apparatus, the temperature of the hot air is set to be low and the amount of air is set to be small, so that the coating NV value is controlled as uniformly as possible. The length and the transit time had to be long, and it was difficult to realize a reduction in the number of steps and a reduction in energy cost.
[0008]
[Patent Document 1] JP-A-2002-113410
DISCLOSURE OF THE INVENTION
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for drying a coating film, which can reduce the number of steps and save energy.
[0010]
To achieve the above object, according to the present invention, a first step of applying an intermediate coating to an automobile body, and measuring the applied solid content of the intermediate coating film at a plurality of portions of the automobile body, respectively. A drying step for each part based on the solid content of each part measured in the second step, and the coating solid content of the intermediate coating film is set to a predetermined value. A third step of pre-drying the intermediate coating film so as to be in a range, a fourth step of applying a top coating material on the intermediate coating film, and simultaneously applying the intermediate coating film and the top coating film. And a fifth step of drying and curing.
[0011]
To achieve the above object, according to the present invention, a coating solid content measuring means for measuring a coating solid content of a wet coating film applied to an automobile body for each of a plurality of sites, A drying unit that is provided immediately after the measuring unit and supplies thermal energy to each of the parts of the vehicle body; and the respective parts based on the coating solid content of each part measured by the coating solid content measuring means. And a control means for controlling the drying conditions of the drying means for each part so that the coating solid content of the coating film falls within a predetermined range.
[0012]
In the present invention, the solid content of the wet intermediate coat is measured for each part of the automobile body after applying the intermediate coat and before applying the top coat. Then, based on the measured solid content of each part, drying conditions are controlled for each part, and the intermediate coating film is pre-dried.
[0013]
As a result, even in the case of an automobile body having a complicated shape, the coating solid content can be controlled to an appropriate range for all the parts, and coating defects such as armpits due to a low coating solid content and a coating defect. It is possible to prevent the occurrence of defective painting such as defective skin due to a high solid content. In addition, since predrying is performed by controlling the drying conditions for each part, it is possible to reduce the size of the process and save energy.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a coating method according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a process chart showing a coating method according to an embodiment of the present invention.
[0015]
In the present embodiment, an automobile body is used as an object to be coated, and the inner and outer plates of the automobile body are subjected to electrodeposition coating as undercoating, and then dried and cured. Next, an intermediate coat is applied to the inner and outer plates of the automobile body on which the electrodeposition coating film is formed, and after pre-drying, a top coat is applied on a wet-on-wet basis, and the intermediate coat and the top coat are simultaneously dried. Let it cure.
[0016]
The electrodeposition coating material, the intermediate coating material, and the top coating material used in the present embodiment are not particularly limited, and conventionally known coating materials can be used.
[0017]
In particular, in the present embodiment, the following
[0018]
FIG. 2 is a block diagram showing the coating
[0019]
The
[0020]
As shown in FIGS. 2 and 3, the coating solid
[0021]
The coating solid
[0022]
The coating solid
[0023]
The first type irradiates visible light to a wet coating film as an object to be measured, captures image data of the reflected light, and resolves the image data to analyze the unevenness amount of the coating film surface. Then, a coating solid content measuring device for calculating a coating solid content from the data of the amount of unevenness, the type of the intermediate coating material and the dilution solvent, and environmental data such as the temperature and humidity of the booth. This apparatus can measure the thickness of the wet coating film by the same principle.
[0024]
The second type irradiates the wet film, which is the object to be measured, with infrared rays, and measures the amount of absorption, thereby determining the solvent contained in the wet film (water for water-based paint, thinner for solvent-based paint). ) Is a coating solid content measuring device which calculates an amount and calculates a coating solid content from the residual solvent amount.
[0025]
Each of these coating solid
[0026]
As shown in FIGS. 2 and 3, the hot-
[0027]
The hot
[0028]
The hot
[0029]
It is desirable that the distances between the outlets of these three hot
[0030]
The
[0031]
In the examples shown in FIGS. 2 and 3, only one hot
[0032]
Next, the operation will be described.
FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure of the coating film drying apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view showing a drying condition table according to the embodiment of the present invention.
[0033]
When the automobile body B on which the intermediate coating film is formed in a wet state is conveyed and passes through the arch 111, data of the coating solid corresponding to each part is obtained from the three coating
[0034]
When the data of the solid content of the coating is captured, the hot air temperature, the wind speed and the drying time under the corresponding predrying conditions are extracted with reference to the predrying condition table shown in FIG. 5 for each portion (step 2). The hot-
[0035]
In
[0036]
The embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, and are not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process chart showing a coating method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a coating film drying apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a coating film drying apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure of a coating film drying apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a drying condition table according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Drying device 11: Coating solid content measuring device (Coating solid content measuring means)
21 hot air blowing device (drying means)
31 ... Control device (control means)
B ... Car body
Claims (7)
前記自動車ボディの複数部位の、前記中塗り塗膜の塗着固形分をそれぞれ測定する第2の工程と、
前記第2の工程で測定された各部位の塗着固形分に基づいて、当該各部位別に乾燥条件を制御して、前記中塗り塗膜の塗着固形分が所定範囲になるように当該中塗り塗膜を予備乾燥させる第3の工程と、
前記中塗り塗膜の上に上塗り塗料を塗布する第4の工程と、
前記中塗り塗膜および上塗り塗膜を同時に乾燥硬化させる第5の工程と、を有する中上塗りウェットオンウェット塗装方法。A first step of applying an intermediate coating to the car body;
A second step of measuring the applied solid content of the intermediate coating film in each of a plurality of parts of the automobile body;
Based on the solid content of each part measured in the second step, the drying conditions are controlled for each part so that the solid content of the intermediate coating film falls within a predetermined range. A third step of pre-drying the coated film;
A fourth step of applying a top coat on the intermediate coat,
And a fifth step of simultaneously drying and curing the intermediate coating film and the top coating film.
前記塗着固形分測定手段の直後に設けられ、前記自動車ボディの前記各部位に熱エネルギーを供給する乾燥手段と、
前記塗着固形分測定手段で測定された各部位の塗着固形分に基づいて、前記各部位の塗膜の塗着固形分が所定範囲になるように、当該各部位別に前記乾燥手段の乾燥条件を制御する制御手段と、を有する塗膜の乾燥装置。Coating solid content measuring means for measuring the coating solid content of the wet coating film applied to the automobile body for each of a plurality of sites,
A drying unit that is provided immediately after the coating solid content measuring unit and supplies thermal energy to the respective parts of the vehicle body,
Based on the coating solid content of each part measured by the coating solid content measuring means, the drying of the drying means is performed for each part so that the coating solid content of the coating film of each part falls within a predetermined range. A coating film drying device, comprising: a control unit for controlling conditions.
前記制御手段は、前記塗着固形分測定手段で測定された各部位の塗着固形分に基づいて、前記各部位の塗膜の塗着固形分が所定範囲になるように、当該各部位別に前記乾燥手段から供給される熱風の温度と風速を制御する請求項2記載の塗膜の乾燥装置。The drying means, while supplying hot air to the vehicle body as heat energy, has a means for controlling the temperature and wind speed of the hot air,
The control means is based on the coating solid content of each part measured by the coating solid content measuring means, so that the coating solid content of the coating film of each part is within a predetermined range, for each of the respective parts 3. The coating film drying apparatus according to claim 2, wherein the temperature and the speed of the hot air supplied from the drying unit are controlled.
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