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国内涂装行业常用的四种车身涂装工艺
1、汽车涂装的四大要素
涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理,它们相互之间相辅相成,促进了涂装工艺和技术的进步与发展。汽车及其零部件的涂装是汽车制造过程能耗且产生三废的环节之一。因此,减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。
2、汽车涂装所产生的废水对大自然造成污染
近十多年来,涂装工艺及设备的进步体现在环保型涂装材料的应用,减少废水、废渣的排放,降低成本,优化汽车生产过程等方面。由于涂装材料的进步,车身涂层体系的设计也有了革命性的进展,几种典型的新涂装体系及新技术已经或即将用于工业生产。
3、汽车涂装工艺:逆过程工艺,二次电泳工艺,一体化涂装工艺,膜技术
逆过程工艺:在车身外表面先喷涂粉末涂料,待热熔融后再进行电泳涂装,随后粉末/电泳涂膜一起烘干。使用这种工艺约可减少60%的电泳涂料用量,用厚度为70μm的粉末涂层替代车身外表面的电泳底漆和中涂层,取消中涂及烘干工序,从而节省材料和能源费用,降低VOC排放量。
二次电泳工艺:采用两涂层电泳材料,用第二层电泳(35~40μm)替代中涂。电泳工艺自动化施工稳定可靠性高,一次合格率高,商用车覆盖件阴极电泳涂料,材料利用率高,设备投资少(不需空调系统),因此可节省费用的48%,减少了维修频次及传统中涂的漆渣和VOC排放。
一体化涂装工艺:采用与面漆同色的功能层(15μm)替代中涂,功能层与面漆底色间不需烘干,取消中涂线,在提高生产效率的同时,大幅降低了VOC排放量。
膜技术是预制一种适应于热成形的面漆涂膜,其经热成形后的产品的面漆性能和外观与传统的烘烤喷涂涂膜非常相近。该技术主要应用于塑料件生产,采用“夹物模压”或“内模”工艺将预制好的复合涂膜在塑料件浇注成形的同时完成成形并与塑料件熔为一体,得到无缺陷的涂装覆盖件。车身骨架采用传统冲压焊装工艺制造,涂装车间只对车身骨架进行涂装,面漆采用粉末喷涂技术。
摩托车紧固件的表面防护技术——电泳
摩托车紧固件包括螺栓、螺母和垫圈,大部分必须经过表面处理,以保护其免于腐蚀、改善外观或达到一定特殊功能,如控制锁紧力矩的螺蚊紧固件等。国内摩托车企业在紧固件产品防腐技术方面起步较晚,在产品设计、制造工艺、材料选择等方面与国外企业相比差距较大。近年来,随着对摩托车紧固件防腐性能重要性的认识,摩托车的高安全性、高稳定性及多元化个性在紧固件表面处理上得到了充分体现。
摩托车紧固件,尤其是紧固螺栓、管箍、弹性夹等,使用过程中处于非常恶劣的环境,阴极电泳涂料对人有危害吗,腐蚀较严重,甚至因锈蚀导致拆卸困难,为此要求紧固件必须具有良好的防腐性能。
在国外,紧固件采用电泳涂装已有20年的历史,最早是采用阳极电泳涂装替代传统的浸漆,为了解决紧固件在拧紧时漆膜的问题,阴极电泳涂料和电镀哪个好,从1999年开始改成阴极电泳涂装。近年来,一些国外摩托车企业的部分紧固件均采用阴极电泳涂装替代电镀后的钝化处理,阴极电泳涂装机械化程度高、环保、漆膜具有优异的耐腐蚀性能,在摩托车零部件及紧固件上已应用数年,工艺比较成熟。随着技术的发展,除具有优异的耐腐蚀性能的阴极电泳涂装外,具有一定耐候性的阳极电泳涂装、边缘耐腐蚀性阴极电泳涂装等也在生产线上得到实际应用。
采用阴极电泳涂装的好处:采用水性涂料,利于环保,可提高产品的耐腐蚀性。传统的电镀+钝化工艺,盐雾试验约达144 h,采用磷化+阴极电泳涂装工艺后,盐雾试验可达200 h以上,若采用电镀+阴极电泳涂装工艺,盐雾试验将达500 h以上,据预测,随着日趋严格的环保法规的出台,阴极电泳涂料的应用,阴极电泳涂装是摩托车紧固件表面防护的发展方向。
全球汽车零部件阴极电泳漆技术应用现况
20世纪80年代,由于美国、日本、德国等许多涂料公司的不懈开发,阴极电泳涂料有代表性的是厚膜型阴极电泳涂料、低温固化型阴极电泳涂料及彩色阴极电泳涂料。
从20世纪90年始,欧美汽车厂为环保达标采用环保型汽车涂料替代传统的型汽车涂料。到2001年已采用水性中涂、底色漆的轿车分别已占总产量的份额为:北美7%和43%;欧洲32.5%和36%。其中德国已基本实现水性化,中涂占80%,底色漆占93%。
阴极电泳涂料经过30年的发展,国际各家涂料供应商不断采用新技术,开发新产品,使电泳涂料不断更新换代。新一代的阴极电泳涂料应具有以下特点:
新一代阴极电泳涂料的泳透率应进一步提高。泳透率越高,车身内部膜厚就越均匀,从而提高车身整体防腐蚀性,降低施工电压,减少涂料用量。
提高边缘防腐性。电泳过程中,一些边缘部分由于涂料电化学作用,造成边角涂层特别薄,从而腐蚀易在此处发生,通过改善涂料性能提腐能力。
降低颜基比。颜基比就是涂料中颜料与树脂的比例,降低它可以增加树脂的含量,提高涂料的流动性,降低胶体的沉降速率,减少颜料絮凝和保护泵,降低材料消耗。
降低溶剂量。溶剂含量越高对环境污染越大,不利于工作。降低它有利保护环境,节约投资。
无铅无锡,更趋环保型。铅在电泳涂料的防腐蚀催化、钝化和加速交联等方面起着重要作用,但含铅的颜料对裸钢板的防腐蚀影响很大,且铅本身是毒性很强的元素,环保上对其限制甚严。锡的性能与铅比较接近,通常二者混用。新一代电泳涂料通过改进树脂去除铅等重金属,更有利于环保阴极电泳涂装的涂层均匀性和优良耐蚀性、生产性以及低污染性对涂装今后的发展起着积极的作用,它作为一种涂装工艺在金属表面处理的防护、装饰方面得到广泛应用。因此,阴极电泳涂装在涂料开发和应用领域的开拓方面有着很大的潜力。