JP4601660B2 - 乾燥炉内の揮発溶剤による未硬化膜再溶解の不具合予防方法 - Google Patents

乾燥炉内の揮発溶剤による未硬化膜再溶解の不具合予防方法 Download PDF

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Description

この発明は、自動車車体の塗装剤の乾燥等に使用する乾燥炉における乾燥炉内揮発溶剤による未硬化膜再溶解の不具合を予測して不具合を予防する方法に関する。
自動車製造工場などにおいて自動車車体に塗装した塗装剤は、乾燥炉内で温風を流しながら乾燥させ、温風は排気ゾーンから排気される。そのときに塗装剤のうちの揮発溶剤が発生するが、この発生する揮発溶剤により特定の部位によっては塗装剤中の未硬化膜が再溶解（塗膜流れ）の不具合を起こす現象が知られている。
特に、自動車の車種によって特定の部位に再溶解の不具合が発生し易いことは知られている。例えば一部のハッチバック系車種では、乾燥炉内の乾燥中に揮発溶剤が発生し、バックドアのヒンジ部の周辺部位に未硬化塗膜の再溶解（塗膜流れ）の不具合が発生することがある。
このような未硬化塗膜の再溶解（塗膜流れ）の不具合発生のメカニズムは、図９に示すように塗装された車体３は、乾燥炉７内にセッティングされて、次に排気ゾーン６に入ると、上部にある排気口６０へ向かって温風の流れが発生し、乾燥炉内で発生したばかりの揮発溶剤が車体３のルーフ面上をゆっくりと後方へ流れてゆき、揮発溶剤は図１０に示すように矢印のようにバックドアヒンジ部３０（図１１参照）へと侵入する。
バックドアヒンジ部３０へ侵入した揮発溶剤によって、その部分の未硬化塗膜の再溶解が発生する。
このような乾燥炉内において発生する揮発溶剤による未硬化膜の再溶解（塗膜流れ）の不具合を防止するため、従来は特別な方法を採ってはいなかった。例えば未硬化膜の再溶解（塗膜流れ）の不具合を起こすデータを定量的に集めて検証する方法は採用しておらず、実際に不具合が起こった過去の車両構造と不具合が起こらない過去の車両構造との比較のみで行なっていた。
すなわち、新しい車両構造における未硬化膜の再溶解（塗膜流れ）の不具合の防止方法としては、図１２に示すように図面による車両構造の検討、評価によってのみ行なわれ、その車種の乾燥炉内における未硬化膜の再溶解（塗膜流れ）の不具合は、実車による自動車製造段階での乾燥炉内において確認する方法であった。
したがって、実車による自動車製造段階の乾燥炉内において未硬化膜の再溶解（塗膜流れ）の不具合が発生した場合は、その不具合を改修するため車体設計を新たに行なうか、或いは排気の向きや風速を変えるため送風ノズル等の設備の改造、用具の取付け等を行なう必要があり追加投資が大きくなる課題があった。
上記課題を解決するために、一つの車体構造について、乾燥炉及び排気ゾーン設備データを２Ｄ図面から３Ｄモデル設備データを作成し、車体設計データより解析用メッシュボデーデータを作成するとともに３Ｄモデル設備データ上に解析用メッシュボデーデータを配置して、
その車体を実際の乾燥炉内及び排気ゾーン内に入れて、車体回りの数カ所及び乾燥炉及び排気ゾーンの１カ所又は数カ所において発生する気流の風速及び風向を測定して得られた各データを３Ｄモデル設備データ上に配置した解析用メッシュボデーデータに入力し、 気流解析方法により実際の乾燥炉内及び排気ゾーン内における車体回り気流を予測し、その評価を車体設計データ及び／又は乾燥炉、排気ゾーンの設備データに再入力して車体及び／又は乾燥炉、排気ゾーンの設備を設計することを特徴とする乾燥炉内の揮発溶剤による未硬化膜再溶解の不具合予防方法を提案する。
この発明によれば、従来と異なり、データを定量化して、車両構造の検討、評価時に、その車種の車両回りの乾燥炉内における風速を数値化してあるため、乾燥炉内において未硬化膜の再溶解（塗膜流れ）の不具合の発生を従来に比し、非常に確実に防止することができる。
この発明の実施形態を示すフローチャートである図１、乾燥炉等の設備の３Ｄモデル化を示す斜視説明図である図２、車体回り側面部の測定部位を示す図３、車体回りバックドア見切り部の測定部位を示す図４、車体回りバックドアウィンドウ部の測定部位を示す図５、車体回りフロントのウィンドウ部の測定部位を示す図６、空車時の乾燥炉及び排気ゾーン内の測定箇所及び風速を示す説明図である図７、車体を乾燥炉内に入れた状態の乾燥炉及び排気ゾーン内の測定箇所及び風速を示す説明図である図８に基づいて説明する。
この発明の実施形態では、設計された車体及びそれを製造ライン上で乾燥させる乾燥装置である乾燥炉及び排気ゾーン設備のそれぞれを３Ｄモデル化を行なう。２Ｄ図面からなる乾燥炉及び排気ゾーン設備データを図２に示すように３Ｄモデル設備データ１として作成する。車体設計データより解析用メッシュボデーデータ２を作成し、この解析用メッシュボデーデータ２を３Ｄモデル設備データ１上に配置する。
図２の斜視図は３Ｄモデルに符号を付したものであり４は塗装ブース、５は塗装された車体が移動するセッテイング、 ６は排気ゾーン、７は乾燥炉（暗赤ゾーン）である。６０は排気ゾーン６の上部に位置する排気フード（排気口）である。この明細書では実際の設備も同じ符号を付す。
車体設計データから製造された実際の車体３は、実際の乾燥炉内７及び排気ゾーン６内に入れて、車体回りの数カ所及び乾燥炉７及び排気ゾーン６の１カ所又は数カ所において発生する気流の風速及び風向を風速計、風向計で測定しデータ化する。
図３に示すように車体回り側面部において１乃至１６の測定部位における風速及び風向を風速計、風向計で測定しデータ化する。この実施例において測定された風速は表１の通りである。
Figure 0004601660
図４に示すように車体回りバックドア見切り部において１乃至１４の測定部位における風速及び風向を風速計、風向計で測定しデータ化する。この実施例において測定された風速は表２の通りである。
Figure 0004601660
図５に示すように車体回りバックドアウィンドウ部において１乃至９の測定部位における風速及び風向を風速計、風向計で測定しデータ化する。この実施例において測定された風速は表３の通りである。
Figure 0004601660
図６に示すように車体回りフロントウィンドウ部において１乃至９の測定部位における風速及び風向を風速計、風向計で測定しデータ化する。この実施例において測定された風速は表４の通りである。
Figure 0004601660
図７は、実際の乾燥炉７内及び排気ゾーン６内において車体３を入れないで測定した風速及び風向の測定状態を示し、乾燥炉（暗赤部）７内の風速風向測定箇所は、上下各３カ所合計６カ所である。また排気ゾーン６内の風速風向の測定箇所は、上下各１カ所合計２カ所である
図８は、実際の乾燥炉７内及び排気ゾーン６内に車体３を入れて設備内の風速及び風向の測定状態を示す。乾燥炉（暗赤部）７内の風速風向測定箇所は、上下各３カ所合計６カ所である。またセッテイング５内の風速風向測定箇所は、上下４カ所である
表１乃至表４で得られた車体回り数カ所の風速及び風向の各データ、図７及び図８で得られた乾燥炉７、排気ゾーン６、セッテイング５という設備内の数カ所の位置における風速及び風向の各データを３Ｄモデル設備データ１上に配置した解析用メッシュボデーデータ２に入力し、気流解析方法により実際の乾燥炉７内及び排気ゾーン６内における車体回りの各部位における気流（風速及び風向）を定量的に予測する。
この評価を車体設計データ及び／又は乾燥炉、排気ゾーンの設備データに再入力して車体３及び／又は乾燥炉７、排気ゾーン６の設備を設計することによって乾燥炉内の揮発溶剤による未硬化膜再溶解の不具合を予防する。
これによって設計される車体モデルにおける実際のライン上における車体塗装剤の乾燥を行なう乾燥炉７内における車両回りの各部位の風速及び風向を予測し、この評価が揮発溶剤による未硬化膜再溶解の不具合の発生確率が少なければＯＫとする。逆に不具合の発生確率が高い場合は、再度そのデータを車体設計データに再入力して新たに未硬化膜再溶解が起こりにくい車体構造又は設備の設計を実施することができる。
このような方法によって、自動車製造ラインの乾燥炉内における車体の塗装剤乾燥時に揮発溶剤による未硬化膜再溶解の発生を予測し、その対処ができるためその不具合を予防することができる。
この発明は、自動車製造等の塗装剤の乾燥炉を使用する製造工場等において利用される。
この発明の実施形態を示すフローチャート この発明に使用する乾燥炉のモデル化を示す説明図 この発明に使用するデータ作成のため車体回り側面部の測定部位を示す説明図 この発明に使用するデータ作成のため車体回りバックドア見切り部の測定部位を示す説明図 この発明に使用するデータ作成のため車体回りバックドアウィンドウ部の測定部位を示す説明図 この発明に使用するデータ作成のため車体回りフロントのウィンドウ部の測定部位を示す説明図 この発明に使用するデータ作成のため空車時の乾燥炉及び排気ゾーン内の測定箇所及び風速を示す説明図で この発明に使用するデータ作成のため車体を乾燥炉内に入れた状態の乾燥炉及び排気ゾーン内の測定箇所及び風速を示す説明図 自動車製造ライン上を塗装された車体が乾燥炉内を通過する説明図 乾燥炉内を通過する車体のバックヒンジドア部に発生した揮発溶剤が流れることを示す説明図 自動車のバックヒンジドア部を示す説明図 従来の車両構造を設計するフローチャート
符号の説明
１ ３Ｄモデル設備データ１
２ 解析用メッシュボデーデータ
３ 車体
３０ バックドアヒンジ部
４ 塗装ブース
５ セッティング
６ 排気ゾーン
６０ 排気口（排気フード）
７ 乾燥炉（暗赤ゾーン）

Claims (1)

  1. 一つの車体構造について、乾燥炉及び排気ゾーン設備データを２Ｄ図面から３Ｄモデル設備データを作成し、車体設計データより解析用メッシュボデーデータを作成するとともに３Ｄモデル設備データ上に解析用メッシュボデーデータを配置して、
    その車体を実際の乾燥炉内及び排気ゾーン内に入れて、車体回りの数カ所及び乾燥炉及び排気ゾーンの１カ所又は数カ所において発生する気流の風速及び風向を測定して得られた各データを３Ｄモデル設備データ上に配置した解析用メッシュボデーデータに入力し、 気流解析方法により実際の乾燥炉内及び排気ゾーン内における車体回り気流を予測し、その評価を車体設計データ及び／又は乾燥炉、排気ゾーンの設備データに再入力して車体及び／又は乾燥炉、排気ゾーンの設備を設計することを特徴とする乾燥炉内の揮発溶剤による未硬化膜再溶解の不具合予防方法。
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