隨著汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈以及環(huán)保呼聲的日漸增高,汽車涂裝在保證高裝飾性、高防腐蝕性能的同時(shí),對(duì)于環(huán)境保護(hù)的效果、涂裝材料和涂裝生產(chǎn)成本以及設(shè)備投資也越來(lái)越為重視。
一. 汽車車身涂裝的基本概述
1.1 汽車車身涂裝的定義:將涂料涂至清潔的車身表面上干燥成膜的工藝。
1.2 汽車車身涂裝的基本工序:漆前表面處(包括凈化表面和化學(xué)處理),涂布,固化(包括烘干,干燥)。
1.3 汽車車身涂裝的功能
(1)保護(hù)作用:保護(hù)車身,使其免受周圍介質(zhì)的侵蝕,起到防腐蝕,防老化和耐各種介質(zhì)的作用。
(2)裝飾作用:車身涂裝可使其具有色彩,光澤,鮮映性,平滑性,立體感,和標(biāo)志等,給人以美的,舒適的感覺(jué)。
(3)特種功能:涂裝可以調(diào)節(jié)熱,電,等的傳導(dǎo)性,防止生物的附著(殺菌),示溫,控制聲波的散發(fā),反射和吸收,產(chǎn)生夜光等。
1.4 車身涂裝得到發(fā)展歷史
汽車涂裝經(jīng)過(guò)了一百多年的發(fā)展,已經(jīng)由最初的作坊式涂裝發(fā)展到適應(yīng)于現(xiàn)代大量流水線生產(chǎn)的典型的工業(yè)涂裝,尤其在進(jìn)二十多年里,歷經(jīng)了多次質(zhì)的變革。漆前處理磷化,涂底漆陰極電泳涂裝實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化,其中涂面漆實(shí)現(xiàn)了靜電自動(dòng)噴涂,計(jì)算機(jī)智能化控制技術(shù)等高科技的應(yīng)用,使汽車車身涂裝成為高度自動(dòng)化和現(xiàn)代化的工藝。涂層質(zhì)量(外觀裝飾性和耐腐蝕性等)跟上了時(shí)代潮流的要求,達(dá)到和超過(guò)了汽車的使用壽命。
1.5 涂裝的三要素
(1)涂裝材料。涂裝材料的質(zhì)量和作業(yè)配套性是獲得優(yōu)質(zhì)涂層的基本條件。在選用涂料時(shí),要從涂膜性能,作業(yè)性能和經(jīng)濟(jì)效果等方面綜合衡量。
(2)涂裝工藝。 涂裝工藝包括所采用的涂裝技術(shù)(工藝參數(shù))的合理性和先進(jìn)性 ,涂裝設(shè)備和涂裝工藝的先進(jìn)性和可靠性,涂裝環(huán)境條件以及涂裝操縱人員的技能,素質(zhì)等。
(3)涂裝管理涂裝管理包括材料管理,設(shè)備管理,工藝紀(jì)律管理,質(zhì)量管理,現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境管理,人員管理等。
二. 汽車車身涂裝新技術(shù)
2.1 新材料應(yīng)用
以減少VOC和有害重金屬為代表的環(huán)保型漆前處理材料和環(huán)保型涂料不斷得到推廣應(yīng)用,在歐美,新的涂裝生產(chǎn)線已經(jīng)全部普及應(yīng)用環(huán)保型材料。在國(guó)內(nèi),國(guó)外獨(dú)資及合資的涂料生產(chǎn)企業(yè)具備可在國(guó)內(nèi)加工生產(chǎn)水性中涂和水性面漆的能力。歐、美、日等國(guó)的汽車合資企業(yè)和我國(guó)幾大汽車公司新的車身涂裝生產(chǎn)線多已經(jīng)考慮應(yīng)用水性中涂及水性面漆的可能性,有的已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用水性中涂和水性面漆底色。
總體上就車身涂裝而言,前處理及底漆應(yīng)用各國(guó)水平基本相當(dāng)。中涂和面漆,北美高固體份涂料、粉末涂料較普及,水性涂料近幾年也開(kāi)始應(yīng)用。歐洲水性涂料應(yīng)用較普遍,一代中涂已經(jīng)開(kāi)始被低成本轉(zhuǎn)換概念中涂所替代,烘干規(guī)范和溶劑型完全相同,外觀質(zhì)量?jī)?yōu)于第一代;寬施工工藝窗的金屬和塑料通用的水性底色開(kāi)始應(yīng)用、底色噴涂和罩光漆之間不需要紅外烘干和冷卻,可以降低設(shè)備和生產(chǎn)運(yùn)行成本;2K高固化體份溶劑型或水性清漆應(yīng)用比較普及,適應(yīng)VOC排放要求的同時(shí),抗擦傷性能進(jìn)一步提高;粉末罩光漆應(yīng)用不斷改進(jìn),已經(jīng)成熟,將進(jìn)一步推廣。
為適應(yīng)減少能源消耗和簡(jiǎn)化涂裝工藝,降低涂裝成本的需求,在過(guò)去的十幾年中,低溫低渣長(zhǎng)壽命前處理藥劑、低溫固化涂料、UV固化涂料、耐UV電泳涂料、可多涂層濕碰濕噴涂的涂料和將中涂與面漆合一或?qū)⒅型颗c金屬底色合一的涂料也得到發(fā)展和應(yīng)用。
涂裝設(shè)備廠家揭示汽車涂裝新技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)2
涂裝新工藝應(yīng)用
所謂涂裝新工藝主要是圍繞新材料的應(yīng)用對(duì)典型的涂裝工序進(jìn)行的一系列排列組合及優(yōu)化。眾所周知,涂裝的主要工序包括漆前表面處理或準(zhǔn)備、涂漆、烘干和后處理。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在,每種主要工序都有多種選擇,不斷滿足汽車涂裝的各種要求。
(1)粉末噴涂工藝。粉末涂料用作逆過(guò)程工藝中的外表底漆中涂、上述典型工藝中的中涂、抗石擊涂層、面漆、罩光等。粉末噴涂突出的優(yōu)點(diǎn)是:無(wú)VOC排放,無(wú)噴漆廢水產(chǎn)生,材料利用率高(98%以上),噴漆室空調(diào)新鮮空氣用量低(只相當(dāng)于液態(tài)涂料噴涂室的20%,80%的噴涂室排風(fēng)循環(huán)使用),大幅度降低運(yùn)行費(fèi)用。回收的過(guò)噴粉末與一定比例新粉混合用于第一道噴涂車身外表面及車底,第二道噴涂純凈色粉于車身內(nèi)外表面,第三道噴涂純凈色粉于外表面。這樣顏色更換時(shí)不必清理噴涂室,系統(tǒng)完全可以實(shí)現(xiàn)回收粉和新粉的平衡,實(shí)現(xiàn)多種顏色的噴涂。最近,性能更好的 UV固化粉末清漆應(yīng)用技術(shù)也已經(jīng)趨于成熟,優(yōu)良的抗擦傷性能和卓越的流平性,可使清漆厚度從現(xiàn)用的(55—60)μm減少到(30—35)μm,不但可以克服上一代粉末清漆必須厚涂的問(wèn)題,而且UV固化工藝效率比加熱固化提高了數(shù)十倍。
(2)二次電泳及耐UV電泳工藝。二次電泳工藝最早應(yīng)用是在一般工業(yè)領(lǐng)域的高防腐和高耐候金屬結(jié)構(gòu)上,電泳工藝穩(wěn)定可靠,一次合格率高,材料利用率高,設(shè)備投資少(不需空調(diào)系統(tǒng)),可節(jié)省費(fèi)用48%,減少維修頻次,此工藝用于車身涂裝,第二層電泳替代中涂,可減少了傳統(tǒng)中涂的漆渣和VOC排放。DC公司曾經(jīng)進(jìn)行了車身涂裝試驗(yàn),在開(kāi)發(fā)了耐UV厚膜電泳涂料后,使電泳和中涂合二為一成為可能,此工藝在環(huán)保和成本方面具有明顯的優(yōu)勢(shì),可以完全節(jié)省中涂生產(chǎn)線的投資及中涂涂裝涉及的一切費(fèi)用,同時(shí)提高了涂裝的生產(chǎn)效率,可減少涂裝生產(chǎn)過(guò)程車身占用數(shù)量
(3)鋼板和塑料制品一體涂裝。車身的外飾件及部分覆蓋件往往使用高分子材料(或高分子復(fù)合材料),由于傳統(tǒng)的塑料涂裝和金屬涂裝差異很大,一般不在同條線上進(jìn)行,這樣經(jīng)常出現(xiàn)同一輛車不同材質(zhì)零件的面漆出現(xiàn)色差的問(wèn)題,多種控制色差的方法都不能徹底解決。隨著材料技術(shù)和涂裝技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)在可以在同一條線上進(jìn)行涂裝,從根本上消除了色差。歐美一些汽車公司在某些車型上應(yīng)用高性能塑料,可將塑料件直接裝在白車身上,同金屬車身一起涂裝??赡?span>200℃的塑料翼子板可在電泳前或中涂前安裝到白車身上,中涂面漆一體噴涂。
(4)涂裝替代和電鍍替代技術(shù)。模內(nèi)復(fù)膜技術(shù)是為滿足電子產(chǎn)品的塑料表面裝飾層要求發(fā)展起來(lái)的新工藝,在汽車上也獲得了應(yīng)用。采用復(fù)膜技術(shù)制造的塑料覆蓋件可直接裝配。戴姆勒-奔馳公司在法國(guó)漢巴赫的SMART工廠已經(jīng)應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù),車身金屬結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化到只有底板和框架,這樣大大簡(jiǎn)化車身涂裝工藝,在降低涂裝成本的同時(shí),使涂裝的VOC排放達(dá)到7g/m2左右。該技術(shù)在汽車內(nèi)飾件(如儀表板等)裝飾方面也可廣泛應(yīng)用。
透明涂層注射成型技術(shù)是一種透明聚氨酯樹(shù)脂注射反應(yīng)成型技術(shù)。該技術(shù)適用于汽車桃木、金屬、碳纖維等材質(zhì)的內(nèi)飾件涂裝和外飾件涂裝,可取代傳統(tǒng)涂漆工藝,大大簡(jiǎn)化工藝過(guò)程,提高效率,成本隨之降低;無(wú)涂裝廢料、無(wú)氣味,利于環(huán)保;涂層厚度均勻無(wú)缺陷;避免了傳統(tǒng)涂裝過(guò)程中的零件變形。
(5)新設(shè)備及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用?,F(xiàn)在,可使被處理車身旋轉(zhuǎn)的新型多功能穿梭機(jī)滾浸運(yùn)輸機(jī)和倒掛升降運(yùn)輸機(jī)誕生后,在解決了多種問(wèn)題的同時(shí)兼具傳統(tǒng)運(yùn)輸機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn)。多功能穿梭機(jī)可單獨(dú)控制升降和翻轉(zhuǎn)軌跡,可變處理時(shí)間,具有在一條生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)多品種不同工藝的功能,完全符合自動(dòng)化柔性涂裝生產(chǎn)的要求。
三. 汽車的新發(fā)展
現(xiàn)在世界汽車涂裝生產(chǎn)管理的趨勢(shì)已經(jīng)朝著“專業(yè)化分包管理”的方向發(fā)展。所謂“專業(yè)化分包管理”即汽車廠的涂裝車間生產(chǎn)是由汽車廠、涂料廠、涂裝設(shè)備廠或?qū)iT的管理公司共同管理。涂料廠深入到涂裝生產(chǎn)線服務(wù),直至交付合格漆膜,涂料價(jià)格不再按銷售涂料的量計(jì)算。設(shè)備廠在設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)方面也可提供越來(lái)越多的服務(wù),三廢處理和車間清掃也有專業(yè)的管理服務(wù)公司。通過(guò)涂裝生產(chǎn)服務(wù),涂料公司能夠直接獲得第一手應(yīng)用信息反饋,有利于其產(chǎn)品改進(jìn),另外按合格涂裝成品的結(jié)算方式,促使涂料廠商更關(guān)注有針對(duì)性地優(yōu)化涂料性能,降低單車材料消耗和提高一次合格率。