范文一:汽车涂装工艺
汽车涂装工艺
学习目标
【知识目标】
(1)了解汽车涂装的作用、汽车涂料的基本知识、静电喷涂及电泳涂装原理。
(2)理解涂装前处理技术每道工序的作用、汽车各涂层的作用及特点。
(3)熟悉涂装前处理工艺过程、汽车车身典型涂装工艺。
【能力目标】
(2)会使用手动喷枪等涂装设备。
(3)能进行一般汽车修理中的补漆工作。
汽车是一种交通工具,它需要在日晒雨淋、干湿交替、冷热变换、风沙冲击以及盐雾酸雨等恶劣环境下工作,因此,汽车表面必须进行涂装处理。汽车涂装就是将涂料均匀涂覆于车身表面,经干燥后形成一层连续、致密涂膜的工艺,俗称涂漆。汽车涂装是汽车制造四大工艺之一。为保证汽车涂装质量,获得最佳涂层,必须选择合适涂装材料、精心设计涂装工艺,并严格进行涂装过程管理。
任务5.1 汽车涂装概述
一、汽车涂装的作用
(1)汽车涂装起到保护作用。经过涂装的车身能够防腐蚀、抗老化,使其免受周围介质的侵蚀。因此,涂装是提高汽车耐蚀性和延———————————————————————————————————————————————
长使用寿命的主要措施。
(2)汽车涂装起到装饰作用。涂装使汽车具有色彩、光泽、鲜映性、平滑性、立体感和标志性等,大大提高了汽车的外观质量。
(3)汽车涂装起到特殊功能作用。涂装可以调节热、电等能量的传导性,防止微生物的附着(杀菌),超温报警示温,控制声波的散发、反射和吸收,产生夜光等特殊功能。
(4)汽车涂装起到标识作用。通过车身涂装可以做色彩广告标志,起到警告、禁止等信号作用,比如警车、救护车等都有明显的特殊标识。
二、汽车涂装基本工作
1(涂装前处理
汽车涂装前,先要对冲压焊接件进行涂装前处理(也称为漆前处理),彻底清除其表面的油脂、锈蚀、氧化皮、灰尘等,并进行表面磷化处理,以增加涂料与金属表面间的结合力,提高涂层的质量,延长涂层使用寿命。
2(车身涂装
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车身一般涂装3,5层,包括底漆、中间涂层、面漆、清漆等涂层。每层涂层均有不同的作用,严格按照工艺要求实施,才能保证涂装质量。
(1)汽车车身涂装基本工艺过程:白车身?涂装前处理(清洗?脱脂?表面调整?磷化?水洗)?电泳底漆?清洗?烘干?密封底———————————————————————————————————————————————
涂?中涂?烘干?色漆?烘干?清漆?烘干。
(2)汽车塑料件涂装基本工艺过程:上线?脱脂?水洗?表面调整?静电除尘?底漆喷涂?晾干?色漆喷涂?晾干?罩光清漆。
(3)发动机油箱涂装基本工艺过程:涂装前处理?底漆?烘干?面漆。
上述工艺流程中的各个涂装工序内涵及操作要领等将在后面具体介绍。
任务5.2 汽车涂料
一、汽车涂料性能要求
优质的涂装材料和良好的涂装工艺是保证涂层质量的基本条件。在选用涂料时,要从涂膜性能、作业性能和经济效益等方面综合衡量,反复实验确定。如果选用涂料不当,即使精心施工,所得涂层也不可能耐久。比如把内用涂料用作车身户外面漆,就会早期失光、变色和粉化;又如含铁颜料的涂料涂在黑色金属制品上是好的防锈涂料,而涂在铝制品上反而促进铝的腐蚀。
根据汽车的使用条件和涂装特点,汽车所用涂料要求具有以下特点。
(1)要求涂料有极好的耐候性和耐腐蚀性,能适应各种气候条件(耐寒、耐高温、耐盐雾),在苛刻的日晒、风雨侵蚀的情况不失光、不变色、不起泡、不开裂、不脱落、不粉化、不锈蚀。确保涂层的使用寿命接近汽车本身的使用寿命(5,10年以上)。
(2)汽车涂料要求工艺性好,具有极好的施工性、配套性、可———————————————————————————————————————————————
修补性,能适应汽车工业高速度流水线作业,适应自动喷涂、大槽浸漆、淋漆、静电喷涂等高效涂装方法;涂层的烘干时间短,涂层间结合力强,不引起咬起、渗色、开裂等涂膜缺陷;对汽车维修时修补性好,经济耐用。
(3)汽车涂装要有极高的装饰性。汽车车身要求漆膜丰满、鲜映性好、华丽柔和、色彩多样、符合潮流、给人美感。鲜映性表示漆膜面的投影镜物清晰度,是与涂膜的平滑性和光泽依存的性质。轿车、客车等对鲜映性的要求较高。鲜映度可目测对比或用专用仪器测定,用数值表示。PGD是鲜映度的专用计量单位。例如,现今高级轿车的车身涂层的鲜映度PGD值为0.8,1.0,稍低一点应在0.6,0.7范围内,经济型轿车、轻型客车和装饰性要求较高的中型卡车车身涂层的鲜映度应在0.5左右。
(4)涂料成膜后要有很高的机械强度、坚韧耐磨、耐崩裂和抗划伤等性能,以适应汽车行驶中的震动和应变,降低漆膜划伤、石击等受损程度。
(5)汽车涂层应具备极好的耐污性和耐擦洗性。例如要求能耐汽油、机油和公路用沥青等,在上述介质中浸泡一定时间后不产生软化、变色、失光、融结合斑印等现象;要求能耐肥皂、清洗剂、鸟或昆虫的排泄物和酸雨等,与这些物质接触后不留痕迹。
(6)涂料符合环保要求,便于三废(废气、废水、废渣)处理。
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上述性能要求主要是对汽车车身涂层而言,汽车其他部位(如油———————————————————————————————————————————————
箱等)的涂装并非要求具备上述全部性能。
二、汽车涂料组成与种类
1(涂料的组成
涂料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面,形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态涂膜。涂料一般由成膜物质、颜料、溶剂和助剂四部分组成。
(1)成膜物质
成膜物质是涂料的基础,因此称为基料(或漆基),它具有粘结涂料中其它物质形成涂膜的功能,对涂料和涂膜的性能起决定性的作用。在涂料中,作为成膜物质的有油料和树脂两大类。以油料为成膜物质的涂料为油性涂料,习惯上称为油性漆;以树脂为成膜物质的涂料为树脂涂料,习惯上称为树脂漆。现在的涂料工业主要使用树脂作为主要成膜物质,如醇酸树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。涂料的基本物理性能、机械性能大都是由树脂自身的特性所决定的,它使涂料具有一定的硬度、耐久性、弹性、附着力等,并对汽车具有一定的保护与装饰作用,如耐水、耐酸碱、耐各种介质、抗石击、抗划伤、光泽等。
(2)颜料
颜料使涂膜呈现色彩,起美观装饰和遮盖作用,还可以增加耐热、防锈等性能。按其化学成分的不同可以分为有机颜料和无机颜料,前者主要用于装饰性涂料,后者主要用于保护性涂料。
(3)溶剂
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溶剂是涂料的重要组成部分,起着辅助成膜的作用。它能溶解或稀释涂料,降低其黏稠度,以便于施工,改善涂料的流平性,避免涂膜过厚、过薄、起皱等弊病。当施工后溶剂又能从漆膜中挥发至大气中,原则上溶剂不构成涂膜,也不应存留在涂膜中。
(4)助剂
助剂是涂料辅助材料,它的用量一般很少,但它对改善涂料的性能、延长储存时间、扩大涂料的应用范围、改进和调节涂料施工的性能、保证涂装品质等都起很大的作用。涂料助剂品种很多,根据功能不同,有催干剂、增塑剂、防潮剂、固化剂、流平剂和减光剂等。
2(汽车涂料种类
(1)按涂装对象分为新车原装漆及汽车修补漆两种。新车原装漆又叫原厂高温漆,主要是热固型氨基烘漆,汽车制造商在车辆生产时,以接近200?的温度下烘烤而成。而汽车修补漆一般为常温漆。
(2)按涂层由底至面分为底漆(电泳漆)、中间涂层漆、底色漆(面漆)、清漆(罩光漆)。
(3)按使用部位分为车身用涂料、货厢用涂料、车架等部件用涂料、发动机部件用涂料、底盘用涂料、车内装饰用涂料等。
(4)按涂装方法分为喷漆、浸漆、电泳漆等。
(5)按功能分为绝缘漆、防锈漆、防污漆、PVC密封胶、抗石击涂料等。
(6)按组成形态分为油(性)漆、水性漆(水性涂料)。二者的区别就在于分散介质不同。油(性)漆以不溶于水的油脂作为成膜物,———————————————————————————————————————————————
以有机溶剂(主是烃类,如香蕉水)为分散介质,因此油性漆也称溶剂型涂料。这类有机溶剂是极易挥发的有机化合物,有强烈的刺激性气味,含有大量的苯、二甲苯等有害致癌物质,是油漆危害环境和健康的主要原因;水性漆是以可溶于水的树脂作为成膜物,只以清水作为稀释剂,无毒无味,对人体健康无害。
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目前在欧美等发达国家,水性漆已基本取代油性漆,成为汽车涂料的主体。但从漆膜的性能上看,水性漆的耐腐蚀性、耐候性和丰满度等目前还比不上油性漆。此外,水性漆在干燥时间、硬度、饱满度等性能上的技术要求比较高,生产工艺复杂,生产成本相对较高。这些也是同等档次的水性漆价格远高于油性漆的原因。
三、汽车各涂层漆介绍
不同档次的轿车对涂装工艺要求也不一样。普通轿车车身要喷涂三层,由阴极电泳底漆,中涂和面漆组成;一些中高档轿车车身要喷涂四至五层,由阴极电泳底漆、中涂一至二层、面漆一至二层组成,以达到较高的外观装饰性。此外,高档轿车还会在面漆之后再加一层清漆罩光。
(一)底漆
底漆是直接涂布在钢板表面上的第一层涂料,是整个涂层的基础,主要是防止钢板生锈。
1(底漆性能要求
(1)要有良好的防锈能力、耐水性、耐油性和抗化学腐蚀性。 ———————————————————————————————————————————————
(2)附着力强,有较高强度和适当的弹性,不脆裂脱落,还能与中涂、腻子和面漆涂层粘附牢固。
2(车身用底漆
汽车用底漆主要分溶剂型底漆(油漆)和水性底漆(电泳底漆)两类。客车用底漆主要是溶剂型底漆,要求耐盐雾性能好。水性底漆以阴极电泳漆为主,目前轿车用底漆均使用水性底漆进行电泳涂装,其优点是耐蚀性好、便于流水线作业,且节能环保。
(二)中涂
中间层涂料简称中涂,又称为二道底漆或二道浆,是用于汽车底漆和面漆之间的涂料。轿车和高档卡车车身在阴极电泳底漆之后、面漆工序之前,需要增喷一道中涂漆。它的特点是填充性能好,可填补金属钣金和底漆的细小不平面,减少面漆厚度(面漆太厚成本高,还易产生桔皮状),提高面漆的鲜映性、丰满度及抗石击能力。
1(中涂性能要求
(1)中涂应承上启下,与底漆、面漆层配套良好,涂层之间的结合力强,硬度适中,不产生被面漆的溶剂咬起的现象。
(2)要有较强的填平性,能消除涂层表面的浅纹路等微小缺陷。
(3)打磨性能良好,在湿打磨后能得到平整光滑的表面,高温烘干性好,再打磨时不沾砂纸。
(4)涂层不应在潮湿环境下起泡。
2(汽车中涂
(1)中涂漆有多种品牌和配方,如氨基丙烯酸中涂漆、丙烯酸———————————————————————————————————————————————
聚氨脂中涂漆等。中涂漆喷涂后高温烘干。中涂漆的基料与底漆、面漆所用基料相近,这样就可保证达到与上下涂层间牢固的结合力和良好的配套性。现在欧美等国由于环保条例的要求,汽车中涂漆一般都使用水基油漆,但使用水基油漆成本偏高。
(2)对于汽车修补,中涂大多要刮腻子,用以填补车身凹坑、针眼和划痕等不平整的地方。现在多采用不饱和聚酯腻子(俗称原子灰),呈厚浆状,可自然干燥,填充性能好,便于湿打磨。
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(三)面漆
面漆是汽车整个涂层中最主要的一层涂料,起着直接装饰和保护作用,决定了汽车涂层的耐久性能和外观色泽。
1(面漆性能要求
汽车面漆要求漆膜外观丰满、鲜映性好 ,具有很好的耐候性、耐潮湿性、耐化学品性、耐污性,具有足够的硬度、抗石击性等。因为油漆总会慢慢退色,所以,面漆里面加入光稳定剂、抗氧剂等添加剂是很重要的。这样至少保证汽车的退色是缓慢、均匀的,尽量避免汽车的不同部分出现色差。
2(汽车面漆
汽车面漆所采用的树脂基料与底层涂料基本上一致,但其配方组成却有很大不同。面漆在生产过程中对细度、颜色、涂膜外观、光泽、耐候性方面的要求更为突出,原料和工艺上的波动都会明显地影响涂膜性能,对加工的精细度要求更加严格。汽车面漆分为本色漆、金属———————————————————————————————————————————————
漆、珠光漆、金属珠光漆等多种。
(1)本色漆,也称普通色漆、素色漆或实色漆。为了追求颜色的标准和纯净,本色漆不加银粉等添加剂。目前流行的本色漆颜色有:红、橙、黄等暖色,这些颜色使人感到温暖、欢快和兴奋;兰、绿、紫等冷色,使人感到安静、清新而不疲劳;黑、白、灰等中性色,体现了沉稳、大气、得体的气质。此外,也有几种颜色的复合色,大部分为灰性色,如紫橙、绿橙、紫绿等,大多沉稳不张扬,但不及原色鲜艳。
(2)金属漆又称金属闪光漆,它的涂膜在阳光照耀下具有鲜艳的金属光泽和闪光感。这是因为在色漆中加入了金属铝粉或珠光粉等效应颜料,光线照过来后反射、透射或干涉,就会有金属光泽,且有随角度变光变色的闪光效果。金属漆不仅美观,而且硬度高,不易划伤。所以,现在的高档汽车基本都使用了金属漆。在金属漆的外面,还加有一层清漆予以保护。涂装金属漆的汽车一般要比同类型的普通色漆汽车价格高出两三千元左右。金属漆有水性和溶剂型两种。由于金属粉末在水和空气中不稳定,常发生化学反应而变质,因此其表面需要进行特殊处理,致使用于水性漆中的金属粉价格昂贵,使用受到限制,目前还主要以溶剂型为主。
(3)珠光漆又叫云母漆,也是流行的一种汽车面漆。它的原理与金属漆是基本相同的,在珠光漆的漆基中加入了云母颜料,光线射到云母颗粒上发生复杂的折射和干涉。同时,云母本身也有一种特殊的、有透明感的颜色。这样,反射出来的光线,就具有珍珠般的光彩。———————————————————————————————————————————————
而且云母中的二氧化钛本身具有黄色,斜视时又改变为浅蓝色,从不同的角度去看,具有不同的颜色。因此,珠光漆就给人一种五光十色、琳琅满目的感觉。但珠光漆的色彩纯净度较低,修补费用较高。
(4)金属珠光漆,在色漆中加入铝粉、云母粉等,具有金属漆和珠光漆的双重特点。 自1990年代以来,世界各国更加注重环保,开始广泛采用水性汽车面漆。但目前由于漆面效果、技术及成本等原因,国内汽车面漆基本上还处于喷涂溶剂型面漆(油性漆)阶段。
(四)清漆
不含颜料的透明漆叫做清漆,也称为罩光漆,它可以增加车身的光泽度,防紫外线,加强耐候性及耐腐蚀性,还有一定的硬度和柔韧性,耐划伤,保护色漆层。但清漆比普通漆更易受到环境污染的侵蚀。
清漆分为自干型和烘干型两类。汽车原厂涂装一般为高温烤漆(120,150?),时间为半小时。自干型清漆一般用于维修行业,它既能在室温下自然干燥,也能低温烘烤(烘烤温
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度为50,80?)。喷涂罩光漆时一定要注意涂料的过滤和涂装环境的纯净,它比喷涂面漆更严格,要求也更高。
车身各涂层顺序见图5-1所示。涂层总厚度为80~120μm左右,各层厚度大致为:
(1)豪华型涂层结构:电泳18~20μm+中涂30~35μm+色漆18~25μm+清漆35~45μm。
(2)普通型涂层结构:电泳18~20μm+中涂30~35μm+面漆———————————————————————————————————————————————
35~45μm。 (
3)节约型涂层结构:电泳18~20μm+面漆40~60μm。
图5-1 车身各涂层顺序及厚度
任务5.3 涂装前处理技术
一、涂装前处理作用
汽车钢板在涂装前如果不进行表面处理,新车最多不过两三年就会出现漆面起泡、锈迹斑斑等现象,通常每隔两、三年就要重新涂一次油漆。其原因是漆膜的附着力不够、耐腐蚀能力差。人们经过反复实践,找到了一种行之有效的方法,可以大大提高涂层的寿命,这就是钢板的涂装前表面处理技术。经此处理后,可以显著增加涂料与金属表面间的结合力,增强涂层和被涂物的防腐蚀能力,提高涂层的质量,延长涂层使用寿命。研究表明:漆前处理质量对油漆涂层质量影响最大(约占49,)。
二、涂装前处理工艺过程
涂装前表面处理技术首先要彻底清除车身表面油脂、锈蚀等污物,然后再进行表面调整、磷化处理及钝化处理,其中磷化处理是表面处理的核心工序。
汽车车身涂装前处理工艺过程如下:(白车身?)清洗?脱脂?清洗?除锈?清洗?表调?磷化?清洗?钝化?清洗?沥水(?电泳底漆)。
在上述工艺过程中,有以下几个主要工序。
1(脱脂
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油类物质固态称脂,液态称油。脱脂就是利用碱性溶液通过皂化、乳化以及机械等作用除去金属表面的油脂污物,使其清洁。
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简单的脱脂工艺只有2道工序:脱脂?水洗;完整的脱脂工艺多达5道:热水洗?预脱脂?主脱脂?热水洗?冷水洗。
脱脂质量好坏主要取决于脱脂剂、脱脂温度、脱脂时间和机械作用等四个因素。
通常说碱性脱脂、酸性除锈,因此,脱脂一般采用含表面活性剂的碱性脱脂剂。这类脱脂剂有氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠等,要根据被清洗物的材质(钢板、镀锌板或铝材等)、油污状态、处理方式以及与后续工序的匹配性等,通过试验正确选用。
不同的脱脂剂有其自身最合适的温度范围。一般来说,高温可使油污粘度降低,加速去污作用,脱脂效果显著提高。但不是所有场合都是温度越高越好,过高的温度会使某些脱脂剂中的表面活性剂析出聚集,附着在钢板表面,造成磷化膜发花不均。中温脱脂(50,60?)较常温脱脂具有更强除油能力和更快除油速度,目前使用最广。同时,还要保证有足够的脱脂时间,以喷射方式脱脂,时间为1~3min,以浸渍方式脱脂,时间为3~5min。但在现代化流水生产线上,往往需要在较短的时间内完成脱脂,这时会采用预清洗、预脱脂、脱脂、喷淋水洗、浸渍水洗等多道工序,并辅以压力喷射和搅拌等机械作用来提高脱脂效果和生产效率。
2(除锈
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如果车身钢板表面出现锈蚀,可以通过酸洗加以清除。由于汽车钢板质量越来越高,保养越来越好,现在用于车身冲压的钢板一般很少锈蚀,而且在现代汽车制造企业,冲压、焊装、涂装车间早已连成一线,白车身无需中间停留,一般也没有锈蚀产生,因此,无需除锈工序。但如果车身及相关冲压件有较长时间的储存、中转,其车身表面难免会有锈蚀产生,在这种情况下,车身脱脂后还要进行除锈处理。
钢板除锈所用的酸洗剂一般为盐酸及硫酸,采用盐酸时在室温下酸洗,采用硫酸时则在中温酸洗。酸洗完后从酸洗槽中取出工件,必须用温水冲洗其表面残留的酸液,否则,钢板表面又会马上生锈。
3(表调
表面调整简称表调,它是磷化前的重要工序,也是一个化学工程。表调能改变金属表面的微观状态,促使磷化处理时形成结晶细小、均匀、致密的磷化膜,提高磷化成膜速度。因此,表调是磷化的基础,尤其是经过酸洗或高温强碱清洗过的金属表面,表调后能有效形成磷化膜。
表调液的主要成分是磷酸钠和钛盐胶体,呈微碱性。由于胶体微粒在被处理表面形成数量极多的晶核,磷化初期就在晶核周围快速形成均匀的磷酸盐结晶,限制了大晶体的生长,促使磷化膜细化和致密,同时又提高了磷化成膜速度。
表面调整采用浸渍式处理,表调液及车体温度控制在35?以下,处理时间为30~60s。为保证表调处理液的稳定性,每周需更换一次表调液,在处理时要及时添加新鲜水及表调液,并对处理液进行均匀———————————————————————————————————————————————
搅拌,以免沉淀。
4(磷化
将钢板浸泡在一定温度的磷化液中,经过化学与电化学反应,使其表面生成一层不溶于水的磷酸盐薄膜,这一过程被称为磷化处理。实验表明,磷化膜作为油漆涂层的基底,能显著提高漆膜的耐蚀性及耐潮湿性,又能增强电泳漆与钢板之间的附着力,大大延长涂层的使用寿命。
磷化液为含有锌、锰、镍等金属的磷酸盐溶液,主要成分是磷酸二氢盐,如Zn(H2PO4)2以及适量的游离磷酸和加速剂等。
磷化处理工艺比较复杂,体系也很多。根据不同的磷化成膜体系分类,有锌系、锰系、锌钙系、锌锰系等类别;根据不同磷化膜厚度分类,可分为次轻量级(0.1,1.0g/m2)、轻量级(1.1,4.5 g/m2)、次重量级(4.6,7.5 g/m2)、重量级(大于7.5 g/m2)〕等级别;根
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据不同的处理温度分类,有常温、低温(25,45 ?)、中温(60,70 ?)、高温(,80?)等四种;根据不同的处理方式可分为喷淋、浸渍、刷涂等方式。
目前汽车车身磷化工艺主要采用“浸渍、轻量、低锌”的磷化工艺,它与阴极电泳漆配合使用,可使阴极电泳的优势得以充分发挥,效果非常好。
5(钝化
钝化是磷化的配套工序。磷化膜分子间有孔缝,比较疏松,而钝———————————————————————————————————————————————
化就是利用铬酸等溶液对磷化膜进行处理,通过化学或电化学反应,在金属表面生成致密的氧化膜以封闭磷化层,使其成为耐蚀的钝态,以提高磷化膜的防锈能力、耐腐蚀能力。钝化的作用来自以下两个方面:一是使磷化膜孔隙中暴露的金属进一步氧化,或生成铬化层,填补磷化膜孔隙,使其稳定于大气之中,以便提高磷化膜单层的防锈能力,所以,钝化也称为封闭处理。二是通过含铬的酸溶液处理,可以去掉磷化膜表层疏松结构及包含在其中的各种水溶性残留物,降低磷化膜在电泳底漆时的溶解量,以提高涂膜的耐蚀性。
钝化处理一般在常温下进行,以15,35?最好。钝化处理时间对磷化膜的微观形貌有极大影响,一般在60秒以内,120秒后的磷化膜晶粒分布不均匀,厚度严重降低。
以前钝化处理主要是在铬酸溶液中进行。随着环保要求越来越高,目前大部分钝化工艺都已采用无铬环保型钝化工艺,新型钝化剂主要采用含锆的酸性钝化液。
6(水洗
水洗主要是清洗车身脱脂后的污物、磷化后的残留磷化液等。在每道主要工序之后都要进行2,4次的水洗,每次水洗要达到稀释10倍的目的。
水洗温度有常温、低温、中温三种。水洗方式可以喷淋、浸泡,喷淋水洗一般为20,30秒,浸泡水洗为浸入即出。水质有自来水、纯水、去离子水等。
水洗之后要沥水。沥水时间长了钢板上的被涂物易风干而产生锈———————————————————————————————————————————————
蚀,需喷雾加湿防锈。 被处理过的钢板要求表面清洁,无油污、无锈痕、无氧化皮、无水份、无酸碱等附着残留物,表面有适宜的粗糙度,处理完后要在一定的时间内(工艺规定)涂上底漆。
任务5.4 汽车涂装方法
将涂料涂覆在汽车车身上,有刷涂、喷涂、电泳涂装等多种方式。
一、刷涂
刷涂是采用手工毛刷蘸漆涂覆到钢板表面的一种传统涂装方法。除一些快干型和分散性不好的涂料外,刷涂几乎可以用于所有的涂料,尤其适用于那些容易渗透金属表面的细孔、附着力好的油性涂料。
刷涂的优点是设备简单,投资少,施工方便灵活,易操作,适应各种场合而不受工件形状和大小限制;缺点是劳动强度大,效率低,涂装质量常取决于操作者的经验和技巧,漆膜质量难以保证,表面往往有粗粒及刷痕,装饰性差。因此,涂刷只适用于车身的局部维修或外观装饰要求不高的部位涂装。
二、浸涂
浸涂是将工件浸入涂料槽中,保持一定时间后取出,经滴漆、流平、干燥后完成涂装的方法。漆膜厚度取决于漆液的粘度而不是浸涂时间。
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浸涂时,工件入槽和出槽应保持垂直位置,动作缓慢匀速;工件在浸漆、流漆及干燥过程中应保持同样的最佳位置,以利于漆液更快流尽,漆膜均匀无流痕。
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浸涂技术单纯,设备简单,易于实现机械化自动化,生产效率较高。但浸涂易出现漆膜上薄下厚、流挂等现象,不适合挥发型涂料、含有重质颜料的涂料及双组分涂料等。浸涂主要用于外观装饰要求不太高的防蚀性涂层。
三、喷涂
空气喷涂简称喷涂,即通过喷枪喷漆,使漆分散呈雾滴状涂布在工件表面上的方法。喷涂是目前涂装中使用最普遍的方法,特别是在汽车维修中应用很广。
1(喷涂特点
喷涂的优点是设备简单,易操作,可手工喷涂,也可机械化喷涂,生产效率高(比刷涂高5,10倍),涂膜厚薄均匀、光滑平整,可进行大面积施工,适合各种不同形状尺寸的工件,能喷射到工件的缝隙、小孔、弯曲和凹凸部位,且适用于多种涂料,尤其是快干漆;喷涂的缺点是涂料渗透性和附着性较差,漆膜较薄,污染环境,伤害人体,且易造成火灾或爆炸。因此,喷涂要有良好的防护和通风设备。
2(喷涂设备
喷涂设备包括手动喷枪、喷涂机器人、无尘喷漆房、无尘烤漆房等,见图5-2所示。
a)手动喷枪 b)喷涂机器人
图5-2 喷涂设备
四、静电喷涂
静电喷涂是利用高压电场的作用,使喷枪喷出的漆雾带电,通过———————————————————————————————————————————————
静电引力沉积在带异电的工件表面上而完成涂装的方法。这是目前比较先进的涂装方法,汽车的中涂、面漆、清漆普遍采用静电喷涂。
1(静电喷涂过程
首先将工件接正极(同时接地),喷枪接负极高压,使其中间形成静电场,喷涂时被雾化的漆粒子进人电场与电子相结合,呈负电荷粒子,这些油漆微粒在电场力和喷射力作用下冲向工件(正极),均匀吸附在工件表面上,经烘干后便形成牢固的涂膜。
2(静电喷涂特点
与普通空气喷涂相比,静电喷涂改善劳动环境和条件,漆雾飞散损失小,可节约涂料10%,50%,涂料利用率高达80%,90%。涂膜均匀丰满,附着力好,外观质量好,尤其是漆膜均匀、光洁。生产效率高,便于自动化,特别适于汽车喷涂的大规模流水线作业。
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静电喷涂设备要求有良好的绝缘性、较高的电压(电压愈高,涂着率愈高,喷涂质量愈好)及整套喷漆设备,投资较大;对于形状复杂的工件,凹孔处不易喷涂,凸尖部分则漆膜不均匀,往往需要工艺调整或手工修补;静电喷漆维护管理要求严格,操作不当或管理不善容易发生电击,高压击穿放电,甚至造成火警事故。
注意在操作前一定要检查各部分的线路连接是否正常,一定注意机壳、工件的正常接地,以避免高压静电事故。操作时被涂工件和喷枪口之间的距离不要太近,要保持10cm以上,防止短路产生火花。
3(静电喷涂设备
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静电喷涂设备主要由静电喷枪、高压电源等组成,见图5-3。
图5-3 静电喷涂
五、电泳涂装
电泳是指混悬于溶液中的电荷颗粒在电场影响下向着与自身所带电性相反的电极移动的现象。电泳技术于1960年代由福特汽车公司最先应用于汽车底漆。由于其出色的防腐、防锈功能,很快在汽车、军工等行业得到广泛应用。
电泳涂装是把具有导电性的工件和对应的电极放入水溶性涂料中,接上直流电源后一段时间,依靠电场所生产的物理化学作用,在工件表面沉积出均匀细密涂膜的一种特殊的涂装方法,见图5-4。电泳涂装中使用的水溶性涂料也称为电泳漆。
电泳涂装工艺分为阳极电泳和阴极电泳。若工件为阴极,带正电的涂料粒子在电场作用下在工件表面沉积成膜,称为阴极电泳涂装。反之,称为阳极电泳涂装。由于阴极电泳涂装的工件(阴极)不发生阳极溶解,工件表面及磷化膜不破坏,其涂膜质量远高于阳极电泳涂装,因此,现在汽车行业主要采用阴极电泳涂装技术。
1(电泳涂装物理化学过程
电泳漆在水中能离解为带电荷的水溶性成膜聚合物,并在直流电场的作用下泳向相反电极(被涂面、被涂物是电导体),在其表面沉积。电泳涂装是一个很复杂的电化学反应,一般认为至少有电解、电泳、电沉积、电渗等四种电化学现象。
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图5-4 电泳涂装
(1)电解:导电液体在通电时产生分解的现象称为电解。在电泳过程中水发生电解,在阴极(工件)上放出氢气,在阳极(阳极管)上放出氧气,金属阳极棒会产生少部分溶解。
(2)电泳:在阴极电泳过程中带正电荷胶体树脂粒子和颜料粒子在电场作用下游向阴极(被涂工件)。
(3)电沉积:成膜物质在电极上沉积成膜的现象称为电沉积。电沉积的第一步是水的电解,这一反应使得在阴极表面区产生高碱性(氢氧根离子)界面层,当带正电的涂料离子(树脂和颜料)与氢氧根离子反应变成不溶于水的物质时,就产生涂膜的沉积。
(4)电渗:刚沉积到被涂物表面上的涂膜是半渗透的膜,在电场的持续作用下,涂膜内部所含的水分从涂膜中渗析出来移向槽液,使涂膜脱水,这种现象称为电渗。电渗使亲水的涂膜变成憎水的涂膜,通过脱水而使涂膜致密化。电渗性好的电泳涂料在成膜后的湿漆涂膜可用手摸也不粘手。
2(电泳涂装特点
(1)电泳涂装的优点:涂层质量好,涂膜均匀,附着力强;具有良好的浸透性,它能浸透到工件内腔、凹坑、焊缝等内外表面的每一个部位,对车身实现无遗漏的全方位保护;生产率高,易实现机械化和自动化连续生产;不产生漆雾,涂料利用率高达90%,95%;电泳漆是最早开发的水性涂料,因采用水作主要溶剂,故减少了空气污染,避免了人体伤害和发生火灾的危险。
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(3)电泳涂装缺点:设备较复杂,投资费用高;只能在导电的工件表面上进行涂漆,导电特性不一样的多种金属组合成的被涂物,不宜采用电泳涂装工艺;电泳涂料湿膜须烘烤后才能形成致密的漆膜,因此,不能耐高温的被涂物也不能采用电泳涂装工艺,且烘烤温度较高,耗电量稍大;涂料颜色不易变换,存在废水处理等问题。
3(电泳涂装工艺及设备
电泳涂装主要用于车身底漆涂覆。阴极电泳漆包括环氧电泳漆、丙烯酸电泳漆和聚胺脂电泳漆。目前轿车用底漆几乎已全部使用阴极电泳底漆(ED)。阳极电泳漆有阳极丙烯酸等,主要应用于铝制品。
电泳涂装工艺一般包含涂装前预处理、电泳涂装、电泳后清洗、电泳涂膜的烘干等四道主要工序。
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在电泳底漆涂装后还要进行底漆打磨,即对电泳漆膜的针孔、缩孔、流挂、花斑、颗粒等漆膜缺陷需要打磨去除,打磨后对整个车身进行擦拭清洁,为中涂提供相对平整干净的基底。但在打磨时切忌将电泳漆膜磨穿现铁,以确保车身的防锈性能。底漆涂层膜厚一般控制在20μm左右,厚度过大易影响涂层附着力。
电泳涂装设备由电泳槽、搅拌装置、涂料过滤装置、温度调节装置、涂料管理装置、直流电源、电泳涂装后的水洗装置、超滤装置、烘烤装置、备用罐等组成。
六、粉末涂装
粉末涂装是以固体树脂粉末作为成膜物质的一种涂装新技术。 ———————————————————————————————————————————————
1(粉末涂装特点
与溶剂型涂料工艺相比,粉末涂装涂膜性能好,一次性成膜厚度可达50,80μm,其附着力、耐蚀性等综合指标高;成品率高,能提高生产率30,40%;涂料利用率高达95%以上,且粉末回收后可多次利用,降低能耗约30%;污染少,没有有机溶剂挥发(不含油漆涂料中甲苯、二甲苯等有害气体)。但粉末涂装需专用设备,工件要进行高温烘烤,调色没有溶剂型涂料方便。
2(粉末涂装工艺过程
目前汽车用粉末涂料只是单色漆系列,用于中涂、清漆等。粉末涂料主要采用粉末静电喷涂法。通过压缩空气将粉末送到带有高压静电喷枪上,使粉末带负电,在静电引力作用下吸附到作为正极的工件上(工件接地)形成涂膜。
任务5.5 PVC涂装工艺及塑料件涂装工艺
一、PVC涂装工艺
1(PVC密封胶涂装工艺
PVC密封胶主要用于焊缝的密封,即将涂有电泳底漆的车身在焊缝部位涂上PVC密封胶,以防车身透风、漏雨,并起减振降噪、隔热消音等作用。
汽车PVC密封胶涂装在车身上按其密封部位,分为粗密封和细密封。粗密封部位是指车底板内外某些在总装装配后能掩饰的部位,这些部位在涂PVC密封胶后,再用刷子刷平,要求均匀、严密、平整。细密封主要是外露部位,如发动机罩、行李箱盖、后尾灯周围部位以———————————————————————————————————————————————
及四个车门的外露部位,这些部位要求平直、整齐、美观,而且厚度有一定规格的要求。因此,这些部位的密封需要用能够精确涂布的工具才能实现。
PVC焊缝密封胶是一种性能优良的塑料溶胶产品,具有很好的触变性,可以喷涂、挤涂,以采用喷枪喷涂为主。车身密封胶的涂装操作过程是:将喷枪喷嘴沿车体板的搭接缝距涂布面20mm左右进行喷涂,利用足够的压力将PVC密封胶充分压入缝隙,使密封胶膜厚达到3~5mm左右。
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2(PVC抗石击涂料的涂装工艺
普通油漆涂料抗石击能力较差,因此,汽车底部需要涂布抗石击涂料。PVC抗石击涂料喷涂在车身底板表面和四个轮罩的下表面等部位,对这些部位起保护作用。要求PVC涂料喷涂均匀,无起皱、流挂等缺陷,厚度符合工艺规定(一般喷涂膜厚500,800μm)。但在喷涂PVC涂料之前必须对车底板上的装配孔、装配配合面以及螺栓、螺母给予遮蔽保护,防止PVC污染,影响装配及拆卸。在喷涂后,必须把遮蔽的胶纸和一次性堵件拆除,并擦净PVC余胶,保证不影响总装装配,故在PVC喷涂后要有卸遮蔽和擦净工序。
PVC抗石击涂料包含无溶剂型PVC抗石击涂料和自干型PVC车底抗石击涂料修补胶两种。无溶剂型PVC抗石击涂料固体含量高,触变性能好,喷涂时雾化效果好,不流挂,塑化后的涂层具有优异的耐候性、耐盐雾性和良好的抗石击性能。自干型PVC车底抗石击涂料修补———————————————————————————————————————————————
胶为液体,通常在总装配厂底盘零部件装配后施工,可以刷涂,涂后不流挂,室温自然固化,与烘干型PVC抗石击涂层及涂装车身板有良好的附着力,修补效果好。
二、塑料件涂装工艺
汽车塑料件的涂装与金属件涂装有较大的区别。第一,塑料热膨胀明显,应选择与塑料件热膨胀系数相近或柔韧性好的涂料。第二,塑料件涂装前处理不同于金属,为防止其产生化学变化,它只能采用中性脱脂液进行脱脂。第三,塑料件不能进行酸洗、磷化处理,它只能通过特定的处理方法来增强油漆在零件表面的附着力。由于塑料表面张力小,一般溶剂不能溶解或溶胀其表面,因此,附着力远小于金属。
根据涂膜附着性大小,塑料件涂装分为三类:易附着塑料,可直接涂覆面漆涂料,如ABS塑料、有机玻璃(PMMA塑料);难附着塑料,需进行特殊处理(包含涂专用底漆处理),如改性聚丙烯(PP);不附着塑料,表面活性极差,不经过铬酸的强力处理,底漆不能附着,如未改性PP等。
为了提高塑料件的附着力及涂装效果,可对其进行表面活性化处理(氧化处理、铬酸处理、臭氧处理、火焰处理、等离子处理、涂底漆处理等)及表面功能化处理(涂导电涂层、吹离子气除静电、金属化镀铬、防紫外线涂层)等漆前处理工艺。
汽车塑料件涂装一般工艺流程:脱脂(60?中性清洗剂喷洗)?循环水洗?表调?干燥(60?热风)?静电除尘?喷底漆?干燥(60?,———————————————————————————————————————————————
20,30min)?底漆打磨?喷面漆?干燥(60?,20,30min )。与钢板漆前处理中的“表调”不同,此处的“表调”是通过添加表面活性剂来达到活化塑料本体表面,促进涂料与表面有效结合的目的。
任务5.6 汽车车身典型涂装工艺
一、汽车车身完整涂装工艺过程
汽车车身涂装工序繁多,要求各有不同。以轿车为例,其车身典型而完整的涂装工艺流程如下:
白车身?脱脂?清洗?晾干?(除锈?清洗?)表调?磷化?清洗?钝化?清洗?阴极电泳底漆?清洗?烘干?强冷?PVC密封胶?底漆打磨?底漆擦净?中涂(手工喷涂内表面?自动机喷涂外表面)?晾干?烘干?强冷?中涂打磨?中涂擦净?面漆(手工喷涂内表面?自动机喷涂外表面)?晾干?烘干?强冷?清漆(手工喷涂内表面?自动机喷涂外表面)?晾干?烘干?强冷?面漆修饰?喷蜡?上线至总装
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汽车涂装过程需要大量的化学处理和精细的工艺参数控制,对油漆材料以及各项加工设备的要求都很高,因此涂装工艺一般都是各公司的技术秘密。
车身涂装工序多,工艺复杂,要求严格。在实施过程中,还要注意以下几点。
(1)现在对汽车外观质量要求越来越高,因此,在汽车涂装过程中,一定要控制好涂装四度:温度、湿度、照度、清洁度。 ———————————————————————————————————————————————
(2)如果钢板表面质量好,没有明显锈迹,则不需除锈处理。磷化处理后,如果磷化膜足够均匀致密,可以不用做钝化处理。
(3)油漆在高温烘烤(150?左右)前,适当的晾干可使其自然流平,也可提高烘烤漆面质量,避免出现漆面炸裂、桔皮以及鱼鳞斑等缺陷。
(4)在高温烘烤后,为了便于下道工序的转运和施工,提高生产效率,缩短自然冷却时间,通常要对车身进行几分钟的强冷,使其温度降至40?左右。
(5)面漆喷涂后,还要进行修饰处理。修饰是通过打磨、抛光和补漆处理等工作,以消除因人员、设备、涂料、环境等原因产生的颗粒、脏点、流痕等漆膜缺陷,确保车身表面美观一致。
(6)出于轻量化的考虑,汽车车身设计了大量的空腔结构,主要集中在车身前后梁、门槛梁、车门、发动机罩、翼子板内衬以及各种夹层结构件。由于车身的内腔在电泳时离电极较远,电场较弱,造成电泳涂层较薄。而且空腔内部并不要求具有良好的装饰性,因而也不再进行中涂及面漆涂装。这样就使得空腔内部防腐性能达不到标准要求。为增强其防腐性能,需要在这些空腔内部灌喷一层防锈蜡,形成憎水层。为了便于防锈蜡的喷涂,除了利用空腔结构件上已有的安装孔之外,在车身空腔结构部位还设计有许多喷蜡工艺孔。喷蜡工艺完成后,再用专用堵头密封喷蜡工艺孔。
(7)涂装车间要做好废气、废水、废渣的“三废”处理工作。
二、常用车身涂装体系
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各种汽车的使用条件及外观要求各不相同,因此,其涂装工艺也各不一样。汽车涂装属于多层涂装,汽车外观质量要求不同,涂层数量及体系也不相同。车身涂装工艺按涂层来分可分为二涂层体系(底漆+面漆)、三涂层体系(底漆+中涂+面漆)及四涂层体系(底漆+中涂+面漆+罩光清漆)。按涂层(coat)的层数及烘烤(bake)次数不同,又可分为涂二层烤二层(2C2B)、涂三层烤二层(3C2B)等体系。常用的车身涂装主要采用3C3B、3C2B及2C2B三个基本涂装体系。
1(三涂三烤体系(3C3B)
采用3C3B涂装体系,汽车车身需三层涂装,即有底漆、中涂、面漆三个涂层,且三层先后分别各烘烤一次。该体系一般用于外观装饰性要求高的轿车、旅行车和大客车等乘用车车身。
3C3B涂装体系典型工艺流程:涂装前处理?电泳底漆(膜厚15,25μm)?水洗?烘烤(150?/30min)?干打磨(或湿打磨)?晾干?中涂(静电自动喷涂溶剂型三聚氰胺醇酸树脂漆,膜厚30μm左右 )?烘烤(150?/30min)?湿打磨?晾干?面漆(喷涂三聚氰胺醇酸树脂系面漆或金属闪光漆,膜厚35,45μm)?烘烤(130,140?/30min))。
2(三涂二烤体系(3C2B)
3C2B涂装体系指涂层仍有三层,但烘烤次数只有二次,底漆层不单独烘烤,待涂完中间层后烘干一次,涂面漆层后再烘干一次。该体系从底漆到中涂即采用了“湿碰湿”工艺,减少了一次烘烤。该体系一般用于外观装饰要求不太高的旅行车和大客车车身及轻型载重———————————————————————————————————————————————
汽车的驾驶室等。
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3C2B涂装体系典型工艺流程:涂装前处理?电泳底漆(膜厚15,25μm,仅晾干不烘烤)?中涂(静电自动喷涂与电泳底漆相适应的水性涂料,膜厚20,30μm)?预烘干(100?/10min)?与底漆一起烘烤(160?/30min)?强冷?面漆(喷涂三聚氰胺醇酸树脂系面漆或金属闪光漆,膜厚35,45μm)?烘烤(130,140?/30min)。
3(二涂二烤体系(2C2B)
2C2B涂装体系指无中间涂层,只有底漆涂层和面漆两个涂层,涂层总膜厚为55,75μm。两层分别烘烤。该体系一般用于中型、重型载货汽车的驾驶室涂装。
2C2B涂装体系典型工艺流程:涂装前处理?电泳底漆(膜厚20,30μm)?烘烤底漆(160?/30min)?干打磨(或湿打磨)?晾干?面漆涂层(喷涂面漆膜厚35,45μm)?烘烤(130,140?/30min)。
三、汽车涂膜缺陷及防治
涂装过程(含涂装后不久)中产生的涂膜缺陷,一般与被涂物的状态、选用的涂料、涂装方法及操作、涂装工艺及设备、涂装环境等因素有关。汽车涂装中常见的漆膜缺陷及其防治方法如下。
1(流挂
在涂覆和固化期,涂膜出现流痕或下边缘较厚的现象称为流挂。根据流痕的形状,流挂可分为下沉、流挂、流淌等几类。下沉是涂装完毕到干燥期间涂层局部垂流,产生厚度不均匀的半圆状、冰瘤状、———————————————————————————————————————————————
波状等缺陷。流挂是在采用浸、淋、喷、刷等涂装方法,涂料在被涂物的垂直面和边缘附近积留后固化并牢固附着的现象。流淌是被涂物垂直表面涂膜大面积的流挂现象。
产生流挂等现象有下述原因:所用溶剂挥发过慢或与涂料不配套;一次涂得过厚,喷涂操作不当,喷枪用力过大;涂料黏度偏低;环境温度过低;涂料中含有密度大的颜料(如硫酸钡);在光滑的涂膜上涂布新涂料时,也易发生垂流。
防止流挂的主要措施:正确选择溶剂,注意溶剂的溶解能力和挥发速度;提高喷涂操作的熟练程度,喷涂均匀,一次不宜喷涂太厚(一般控制在20μm左右为宜);严格控制涂料的施工黏度和温度;加强换气,施工场所的环境温度保持在15?以上;调整涂料的配方或添加阻流剂;在旧涂膜上涂新涂料时要预先打磨。
2(颗粒
涂膜中的凸起物呈颗粒状分布在整个或局部表面上的现象称为颗粒,分为三种:由混入涂料中的异物或涂料变质而引起的凸起称为涂料颗粒;金属闪光涂料中铝粉在涂面造成的凸起异物称为金属颗粒;在涂装时或刚涂装完的湿涂膜上附着的灰尘或异物称为尘埃。
出现颗粒的原因:涂装环境的空气清洁度差,在喷涂室、晾干室和烘干室内有灰尘;被涂物表面不洁净;施工操作人员的工作服、手套及涂装前擦净用材料掉纤维;易沉淀的涂料未充分搅拌或过滤;涂料自身的问题,如涂料变质、漆基析出、颜料分散不佳或产生凝聚、有机颜料析出、闪光色漆的漆基中铝粉分散不良等。
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防患颗粒的措施:漆室、喷涂室、晾干室和烘干室内的送给空气除尘要充分,确保涂装环境洁净;被涂面应清洁,如用粘性擦布擦净或用离子化空气吹净被涂面上静电吸附的尘埃;操作人员要穿带不掉纤维的工作服及手套;供漆管路上应安装有过滤器。
3(露底、盖底不良
由于漏涂而使被涂面未涂上涂料的现象称为露底(俗称缺漆),因涂的薄或涂料遮盖力差未盖住底面(底色)的现象称为盖底不良。
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产生露底及盖底不良的原因:所用涂料的遮盖力差或涂料在使用前未搅拌均匀;涂料的施工黏度偏低,涂的过薄;喷涂不仔细或被涂物外形复杂,发生漏涂现象;底漆、面漆的色差过大,如在深色漆面上涂亮度的浅色涂料。
防止露底及盖底不良办法:用遮盖力强的涂料,增加涂层或增加喷涂道数,涂料在使用前和涂装过程中应充分搅拌;适量提高涂料的施工黏度或选用施工固体分高的涂料,每道涂装应达到规定的喷涂厚度;提高喷涂操作的熟练程度及谨慎程度;底涂层的颜色尽可能与面漆相近。
4(咬起
涂面漆后底涂层被咬起脱离,产生皱纹、胀起、起泡等现象称为咬起。一般涂含强溶剂涂料(如硝基漆)时,易产生这种现象。
产生咬起的原因:涂层未干透就涂下一道涂料;涂料不配套、底涂层的耐溶剂性差或面漆含有能溶胀底涂层的强溶剂;涂层涂的过厚。 ———————————————————————————————————————————————
防止咬起的方法:涂层干透后再涂面漆;改变涂料体系,另选用合适的底漆;在易咬起的配套涂层部位,应先在底涂层上薄薄涂上一层面漆,等稍干后再喷涂。
5(白化
涂装过程中和刚涂装完毕的涂层表面呈乳白色,产生似云朵样的变白失光的现象称为白化或发白。这种现象多发生在涂装挥发性涂料的场合,严重时完全失光,涂层上出现微孔及力学性能下降等现象。
产生白化的原因:施工场所的空气湿度太高;所用有机溶剂的沸点低,而且挥发太快;被涂物的温度低于室温;涂料和稀释剂含水,或压缩空气带入水分。这些原因使空气中水分在被涂面上凝露,渗入涂层而发生白化。此外,溶剂和稀释剂的选用及配比不恰当,也会造成树脂在涂层中析出而变白。
防止白化的办法:涂装场地的环境温度最好在15~25?,相对湿度不高于70%;选用沸点较高和挥发速度较低的有机溶剂,添加防潮剂;涂装前先将被涂物加热,使其比环境温度高10?左右;防止通过溶剂和压缩空气带入水分;防止树脂在成膜过程中析出。
6(抽缩、缩孔
涂料受异物影响不能均匀附着,涂层表面产生抽缩而漏出被涂面。由于产生的原因及现象有较大的差别,露底面积大的且不规则的称为抽缩;呈圆形(直径多为0.1mm~2mm)的称为缩孔;在圆孔内有颗粒的称为“鱼眼”。这些缺陷产生在刚涂装完的湿涂膜上,有时在烘干后的干涂膜才发现。
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产生抽缩及缩孔的原因:所用涂料的表面张力偏高,流平性差;释放气泡性差,本身对缩孔的敏感性大;调漆工具及设备不洁净,使有害异物(有些是肉眼看不到的)混入涂料中;被涂物表面不净,有水、油、灰尘、肥皂、硅酮、打磨灰等异物附着;涂料环境空气不清洁,有灰尘、漆雾、硅酮、蜡雾等;涂装工具、工作服、手套不干净。
防止抽缩及缩孔的措施:研制和选用涂料时,要注意涂料对缩孔的敏感性;在涂装车间,无论是设备、工具还是生产用辅助材料等,绝对不能带有对涂料有害的物质,尤其是硅酮;应确保压缩空气清洁,空气中应无尘埃、油物和漆雾等漂浮;严禁裸手、脏手套和脏擦布接触被涂面,确保被涂面的洁净;在旧涂层上喷涂时,应用砂纸充分打磨,并擦拭干净。
7(针孔
在涂膜上产生针状小孔或象皮革的毛孔类孔的现象称为针孔,孔的直径为100μm左右。 产生针孔的原因:涂料的流动性不良,流平性差,释放气泡性差;涂料储运时变质,例如沥青涂料在低温下储运时,漆基的互融性和溶解性变差,局部析出,引起颗粒或针孔弊病;涂料中混入不纯物,如溶剂型涂料中混入水分等;涂装后晾干不充分,烘干时升温过急,表面干燥过快;被涂物的温度过高;被涂物面有污物(如焊药等)或小孔。
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防治针孔的措施:对易产生针孔的涂料应加强进厂检验,避免不合格涂料投入汽车涂装;注意贮存涂料的容器与涂装工具的清洁以及———————————————————————————————————————————————
溶剂的质量,防止不纯物混入涂料中;涂装后应按规范晾干;注意被涂物的温度和清洁度,消除被涂物面的小孔;改善涂装环境。
8(桔皮
在喷涂时不能形成平滑的涂膜面,而出现类似桔皮状的皱纹表层。皱纹的凹凸度约3μm左右。
产生桔皮的原因:涂料的黏度大,流平性差;压缩空气的压力低,出漆量过大和喷具不佳,导致雾化不良;被涂物和空气的温度偏高,喷涂室内风速过大,溶剂挥发过快;涂层晾干时间短;喷涂距离不适当(如太远)、喷涂厚度不足。
防止桔皮的措施:选用合适的溶剂,添加流平剂或挥发过慢的高沸点有机溶剂,以改善涂料的流平性;选用合适的压缩空气压力,选择出漆量和雾化性能良好的喷涂工具,使涂料达到良好的雾化;一次喷涂到规定厚度(宜控制到不流挂的限度),适当延长涂层晾干时间,不宜过早进入烘干炉烘干;被涂物表面应冷却到50?以下,喷涂室内气温应维持在20?左右;调整喷涂距离。
9(砂纸纹
面漆涂装和干燥后仍能清楚的见到砂纸打磨纹、且影响涂层外观(光泽、平滑度、丰满度和鲜应性)的现象称为砂纸纹。如果在被涂表面使用锉刀修整留下的纹状伤痕则称为锉刀纹。
产生的原因:所选用的打磨砂纸太粗或质量差;涂层未干透(或未冷却)就打磨;被涂物表面状态不良,有极深的锉刀纹或打磨纹。
防止砂纸纹的措施:应按工艺要求选用打磨砂纸,涂覆面漆前采———————————————————————————————————————————————
用600~800#水砂纸打磨,装饰性要求高时则采用800~1000#水砂纸;涂层干透和冷却至室温后再打磨;对于装饰性要求高的产品,以湿打磨取代干打磨;提高涂装前被涂物表面质量(如刮腻子填平)。
10(烘干不良
涂膜干燥(自干或烘干)后未达到完全干固,手摸涂膜有发湿之感,涂膜发软,未干到规定硬度或存在表干里不干等现象。
产生烘干不良的原因:自干场所换气不良,湿度高,温度偏底以及干燥时间未达到工艺规范要求;烘干室的技术不良,温度偏底或烘干时间不足;涂料一次涂得太厚(尤其是氧化固化型涂料);自干型涂料所含干燥剂失效,或表干型干燥剂用量过多;烘干室内的被烘干物过多,热容量不同的工件同时在一个烘干室中烘干;被涂物上有蜡、硅油、油和水等。
防止烘干不良的措施:严格执行干燥工艺规范;自干场所和烘干室的技术状态应达到工艺要求;氧化固化型涂料一次不宜涂得太厚,如果厚度超过20μm,则应分几层涂装;添加干燥剂和调整表面型干燥剂的用量;不同热容量的工件应有不同的烘干规范,烘干室的装载量应控制在一定的范围内;严防被涂物和压缩空气中油污、蜡、水等带入涂层中。
11(色差
刚涂装完的涂膜的色相、明度、彩度与标准色板有差异,或在补涂装时与原漆色有差异。 产生色差的原因:所用涂料各批之间有较大的色差;在更换颜色时,输漆管路未洗净;干燥规范不一致,尤其———————————————————————————————————————————————
是在烘干的场合;补漆造成的斑印。
防止色差的措施:加强涂料进厂检验;换色时输漆管路一定要洗净;烘干时间及温度应严格控制在工艺规定内;力争少补漆,如需补漆则应整个部件(或有明确分界线的表面)进行补漆。
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四、汽车修理中的补漆
汽车车身涂装在无尘车间进行。涂装前经过磷化等前处理工艺,底漆为电泳涂装,中涂、面漆以及清漆通常采用静电喷漆工艺,一般每层漆都要经过150,200?左右的高温烘烤。因此,现在的汽车车身油漆已经可以保质十年左右了。
但汽车最容易损坏的也是车身油漆了。汽车因碰撞、刮蹭等原因首先损伤漆膜。汽车发生小的擦伤,油漆表面有伤痕,痕迹泛白,这是油漆表面被刮毛了,可用沙蜡打打或者多打几次蜡,则可基本消除痕迹,一般不用补漆。若痕迹较重,可通过抛光处理基本消除伤痕。如果擦伤严重,能看到下层底漆的颜色了,则需要补漆了。特别是漆膜伤痕出现在车身钢板部位,如果不及时补漆,哪怕是一个很小的破损,钢板也会逐渐锈蚀。汽车车身修理补漆时,对严重损伤部位,需要打底漆、腻子,再补色漆。但伤痕在汽车保险杠、后视镜等工程塑料件部位,如果不是很大,可以简单处理,不用补漆,因为它不会生锈。
色漆补涂最重要的是调色。汽车车身油漆的小小色差也能一眼看出来。因此,在配色时,一定要严谨、细致,确保配出的修补漆和原———————————————————————————————————————————————
漆的色差是普通人的眼睛分辨不出的。
1(配色原理
配色首先要辨别所要调配颜色的属性,即色彩三要素:色相、明度、彩度。色相(或称色调)即各类色彩的相貌称谓,借以区别红、黄、绿、蓝等各种颜色的色别名称;明度(或称亮度)是指色彩的明亮程度;彩度(或称纯度、饱和度)是表示物体表面颜色浓淡的特征值,它使色彩有了鲜艳与阴晦之别。色相、明度、彩度构成了一个立体,用这三者建立标度,我们就能用数字来测量颜色。
颜色分为非彩色和彩色,非彩色是指黑色、白色和这两者之间深浅不同的灰色。非彩色只有明度的差别,而没有色相和彩度这两个属性。
自然界中的色彩种类繁多,变化丰富,但红、黄、蓝三种颜色是最基本的“原色”,原色是其他颜色调配不出来的。把原色相互混合,可以调和出其他种颜色。因此,红、黄、蓝三种基本颜色也叫“三原色”。
由两种原色调配而成的颜色称为间色或二次色。即红色+黄色=橙色,黄色+蓝色=绿色,红色+蓝色=紫色,见图5-5所示。橙、绿、紫三种色就是间色。三原色和三间色为标准色。
图5-5 配色原理图
用任何两个间色或三个原色相混合而产生出来的颜色叫复色,也称再间色、三次色。复色的种类繁多,复色与复色相混,可得再复色,原色、复色、再复色相混,千变万化,可以得到数不胜数的颜色。 ———————————————————————————————————————————————
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一种原色与另两种原色调配的间色互称为补色或对比色。如红与绿(绿是由黄和蓝两种原色调配的间色)、蓝与橙、黄与紫。补色加入复色中会使颜色变灰暗、混浊,使鲜艳度降低,甚至变为灰色或黑色。因此,它们不适宜调色,使用时要特别注意。
在配色时,在原色或复色中加入白色,将冲淡原来的颜色,就可得到彩度不同的颜色;而加入不同分量的黑色,则可得到明度不同的各种色彩,比如灰色、棕色、墨绿等。
目前涂装工业主要使用红、黄、蓝、紫、绿、橙、黑、白等八个色系相互调配,可以生产数以千计不同颜色的复色。
2(汽车修补漆的配色技巧
配色是一项比较复杂而细致的工作,因为颜色的种类非常多,需要了解各种颜料的性能,也需要对色彩差异的准确判断。国外工业发达国家,配色是利用测色和配色仪器和计算机程序完成的。通过仪器分析来样色板的颜色及成分,以数字的形式记录测量颜色,将其输入调色、配色软件程序,计算出各种颜色的比例,及需要加入何种颜色来达到数值指标,再进行配色,既准确又快速。在汽车修补行业,电脑测色、调色系统已开始广泛应用。如果是人工配制复色漆,主要凭实际经验,按需要的色漆样板来识别出存在几种单色组成,各单色的大致比例是多少,做小样调配实验,然后进行配制,但也必须按照色彩学的基本原理进行。
汽车修补漆的调色依据是按“光谱色”制作标准卡,从色卡中找———————————————————————————————————————————————
要配颜色,也可依据用户提供标准涂层样片来配色,其具体步骤如下:
(1)准确辨别颜色,首先按色板上色,准确在标准光源条件下辨别其“色相”、“明度”、“彩度”,了解色相范围,由几种颜色组成,哪种是主色,哪种是副色,色与色之间关系如何,各占比例约多少,然后根据经验初步拟出调色配方或用计算机测量确定配方。
(2)正确选色料,根据市场供应的汽车涂料品种和供应情况,选取主色涂料和调色所需的真正的原色颜料或色浆。所采用的色漆,其基料必须相同,否则会引起树脂析出、浮色、沉淀。配色漆时,先留出一半作为备用,万一配过头,可往里加入,再重新仔细调配。先调小样后大量调剂,在无配色设备条件下更应先调小样,求得色料配比准确度,减少大量调制可能的浪费。
(3)调制步骤及办法应严格本着先主后次,由浅入深顺序原则,调配时充分搅拌互溶均匀。要随时观察颜色的变化,取样抹、刷、喷或沾在干净的样板上,待颜色稳定后与原始样板比色,在整个调色过程中必须掌握“由浅入深”的原则。
(4)辅助材料加入,要根据严格按比例加入相适应品种,调配时适时适量一并加入互调均匀。
特别指出,调色漆是湿状而样板色是固态,所以漆色调后颜色应比样本稍浅,不可相近,更不可太深,这样待漆干后就会同样板色一致,否则会太深。
尽可能在白天阳光充足时调色,避免于日出日落或太明太暗的地方调色。
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为了尽可能不出现色差,哪怕汽车只是一小块需要补漆,通常都是把整块总成板全部重新喷漆。这样,如果有很小的一点色差也就不容易看出来。比如车门上有一块地方需要补漆,那么,以防擦条为界,上半扇或者下半扇全喷。
如果汽车是珠光漆,补漆的效果总会有点差异,因为后补的漆云母粒的方向性很难和原来一样。
虽然修补漆烘烤温度比较低,但一定要烘烤,不能用别的方法替代。此外,修理车间要有一个洁净的环境,以免补漆处出现颗粒、漆面起泡、脱壳等现象。
需要说明一点,再好的补漆效果也没有原厂漆好,因为原厂喷漆工艺是经过高温烘烤的,但在修理店如果以这样的工艺对成品车进行补漆,车上零部件是无法承受的。因此,补漆时所用的油漆是专门用于低温烘烤的,而不是原厂高温漆。
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汽车修理补漆的一般工艺流程如下:用砂纸打磨损坏表面?上腻子(把损坏处填平)?烤干或自然晾干?再次打磨?上第二层腻子(比第一层要细腻)?晾干?用报纸等遮盖物把不喷漆的地方罩上? 喷色漆?烘烤晾干?抛光。
五、汽车涂装技术发展趋势
随着科学技术的不断进步,几十年来,汽车涂装质量有了很大提高。今后的汽车涂装技术将向着保护地球环境、提高涂层的品质和涂装经济性、增加产品的附加值等几个方面发展。
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(1)涂装前处理技术快速发展。环保型的漆前表面处理的脱脂剂、无镍无亚硝酸盐的磷化液、无铬钝化剂以及节约资源的低温脱脂剂、低温少渣的磷化液、长寿命的表调剂等已逐步推广;各种塑料件的漆前处理工艺和配套的底漆材料,将是汽车涂装技术发展的重要方向。
(2)阴极电泳涂装技术将向环保、节能及降低成本方向发展。
(3)自动静电涂装技术全面替代人工喷漆。自动静电喷涂与人工喷涂相比,它克服了人的因素,保证喷涂质量始终如一,因而涂膜的装饰性好、质量稳定;涂料利用率高,且使用方便;产效率高,一次喷涂较厚(35~40μm)。自动静电喷涂机不仅适用于传统的有机溶剂型涂料(中涂、本色面漆、金属底色漆、罩光清漆等)的喷涂,经改进后也适用于导电的水性涂料的喷涂,且自动化程度很高,不仅能识别车型,能自动换色,还能按设定的工艺要求自动调节供漆供气量、旋杯的转速及行程、自动清洗等。无论从节省涂料、节省工时和改善喷漆工的劳动条件等角度考虑,还是从提高涂层质量和环保的角度来考虑,自动静电喷涂工艺将是21世纪汽车车身的液态中涂和面漆的主要工艺手段。
(4)汽车用水性涂料等环保漆在性能上得到更大改善,并将大面积推广。
(5)烘干技术全面改进。为适应大量流水生产,汽车涂装中涂膜固化都靠烘干来实现,以缩短固化时间。汽车涂装车间是汽车生产的耗能大户,烘干工序又是涂装车间耗能最多的工序之一,也是环境———————————————————————————————————————————————
污染源之一。因此,节能、降耗、环保和保证涂膜的固化质量也是当今涂膜固化工序及其烘干设备的革新课题。汽车涂装烘干技术发展趋势主要有以下几个方面:在保证涂膜质量和涂装效率的基础上,开发、选用低温烘干型涂料;扩大“湿碰湿”烘干工艺的应用范围,减少烘干工序;进一步优化烘干设备的设计,开发新结构,减少烘干室的散热面积和选用优质保温材料,减少热损失,提高热能的有效利用率;扩大高红外固化加热式、车身与对流结合式和以天然气为热源的烟道气直接加热式等高效节能技术的应用;在以油或燃气为热源的场合采用能处理烘干室废气功能的焚烧炉,达到废气热能综合利用。
思考与练习题
5-1 汽车涂装主要有哪些作用,
5-2 汽车用涂料有哪些要求,
5-3 简述涂料的组成。
5-4 汽车涂装一般有哪几层,各起什么作用,
5-5 什么是水性涂料,什么是油性涂料,
5-6 简述电泳漆涂装原理。
5-7 金属闪光漆为什么会闪光,
5-8 简述静电喷涂原理及特点。
5-9 简述涂装前表面处理的作用及主要工序。
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5-10 汽车塑料件的涂装与金属件涂装有什么区别,
5-11 简述汽车车身涂装工艺的三个基本体系,并指出它们分别———————————————————————————————————————————————
用于什么汽车的涂装。 5-12 简述汽车涂膜主要缺陷及防治办法。
5-13 简述汽车漆面修复要点。
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范文二:汽车涂装工艺
汽车 实现模块化生产,零配件生产商的角色将会发生重大变化。在“模块化”生产方式下,汽车技术创新的重心在零部件方面,零部件设计者要参与汽车厂商的产品设计。例如德尔福系统公司相继推出了座舱、接口盘制动、车门、前端、集成空气,燃油等模块。汽车厂商方面则以全球范围作为空间,进行汽车模
块设计的选择和匹配设计,优化汽车设计方案,将汽车装配生产线上的部分装配劳动转移到装配生产线以外的地方去进行。
采用“模块化”生产方式有利于提高汽车零部件的品种、质量和自动化水平,提高汽车的装配质量,缩短汽车的生产周期,降低总装生产线的成本,这些都是汽车制造商梦寐以求的。实现模块化生产,零配件生产商将会承担以前由汽车制造商承担的装配工作。据李尔公司估计,如果采用模块化方式,全球汽车装饰件大生产商的业务会增加五分之一,受益非浅。因此,模块化生产将使汽车制造商和零配件生产商两大家受益。如此好事,促使这场生产方式的革命迅速开展起来。
内饰件集中在驾驶舱和车门上,驾驶舱模块包括仪表板、仪表、空调通风系统、加热器系统、安全气囊、控制面板和线束,每套价值1000美元以上,在1999年欧洲就生产了1百万套驾驶舱模块,而在此4年前则1套也没有。车门模块包括车窗玻璃、升降电动机构系统、线束等,都已经安装好,运抵总装生产线后插上车身铰链,车门线束插头与车身线束插座就大功告成。新型模扶将包括驾驶舱和车门的内饰件,使总装装配线上的工作更加简化。
汽车设计十大常用术语 1. 全数字化开发设计 汽车整车产品开发设计是一个多学科、并行、协同设计过程,不仅要考虑产品设计工程,同时需要考虑产品的制造工程。随着国内汽车产业的发展,国内汽车整车开发设计水平也在不断地提高,目前的汽车整车设计开发方法均为95年后先进的汽车并行数字化开发流程与方法,目前国内已经具备了同国外先进汽车公司同样的开发设计流程和开发设计能力,可以实现中国自主知识产权的自主产品开发目标。 通过数字化的三维设计可以实现设计数据、工艺分析、模具设计制作、工装夹具设计和制造的CAD/CAM一体化,实现
1. 全数字化开发设计
汽车整车产品开发设计是一个多学科、并行、协同设计过程,不仅要考虑产品设计工程,同时需要考虑产品的制造工程。随着国内汽车产业的发展,国内汽车整车开发设计水平也在不断地提高,目前的汽车整车设计开发方法均为95年后先进的汽车并行数字化开发流程与方法,目前国内已经具备了同国外先进汽车公司同样的开发设计流程和开发设计能力,可以实现中国自主知识产权的自主产品开发目标。
通过数字化的三维设计可以实现设计数据、工艺分析、模具设计制作、工装夹具设计和制造的CAD/CAM一体化,实现设计和仿真同步的CAD/CAE一体化,实现设计公司、主机厂、配套商协同并行开发。
数字化汽车定义和标志:
1) 全三维设计,并可实现设计数模直接用于控制数控机床进行数控加工模具或
工装卡具CAD/CAM一体化
2) 设计三维数模与分析仿真数模同步一致即CAD/CAE 一体化
3) 设计采用三维精确装配检查及工艺分析CAD/DMU/CAPP一体化
4) 基于全三维设计的并行流程和并行开发设计
5) 设计数据三维、两维及工艺数据全相关全参数化,新品快速开发
2. 全数字化样机(DMU,DIGITAL MOCKUP)
U,以辅助产品设计开发,DMU就是以 在产品开发的各个阶段都必须建立DM
建立的CAD数据和完善的明细表(BOM)作为基础建立数字化的虚拟样机以进行产品检查和分析,是在计算机中建立的数据基础的工程虚拟样车。 DMU 产品开发分析包括:
? 干涉(零件之间的静态干涉、运动干涉等)
? 配合(零件之间的安装定位配合和零件之间的关系配合等)
? 间隙(考虑到运动空间的间隙、合理的静态间隙等)
? 空间运动(运动件的运动关系合理)
? 性能(考虑总布置等)
? 工艺(冲压、焊装、涂装、总装、维修)
3. 油泥模型
通过绘制效果图,选定需要的设计方案后即可做1:4或1:5的外模型,然后
:1的外模型。无论是内模型还是外模型都需要达到像真的效果,一般情再做1
况下车身的所有外装饰件(格栅、防擦条、灯具等)及内装饰件(按钮、灯具、装饰条等)需要采用快速原型样件加工方式制作,以提高模型的效果。
4. 主模型主模型/验证模型/数据模型
主模型也可以称为造型验证模型或数据模型,是指利用数控加工的方法依据造型设计表面或光顺设计表面加工可加工塑料制作出来的造型模型。
1:1数控模型一般都用木头骨架或型钢、角铁焊成一个骨架,外面贴上木材或胶合板等,或在此基础上再加上部分高密度泡沫,外面再粘上30,50mm厚的可加工塑料,就可加工。加工完毕后,表面还要贴金属色彩薄膜或者喷漆,再安装上实际的附件例如轮胎,后视镜等,就可以获得和真车一样造型效果。
5. A级曲面
在造型设计阶段1:5或1:1油泥模型制作做好以后,需要在模型上利用激光扫描设备扫描模型获得模型点云,然后利用软件对点云进行光顺处理,获得良好的表面质量,这个过程成为A级曲面光顺,光顺的结果将直接影响到未来车辆内外表面可见区域的反光效果。良好的车辆表面其反光度高,并且斑马纹连续,变化规则清晰。
6. BIW
BIW是BODY IN WITHE 的缩写,顾名思义是车身冲压件焊接后未涂装前的总成称为BIW,是车身的主要承载结构,其他系统和零件包括内外装饰塑料件,底盘,电器系统都安装在涂装后的白车身上,车身结构的合理性和材料对整车的性能尤其是可靠性和耐久性有重要的影响。
7. 人机工程学
人机工程学是一门重要的科学,以人的生理结构和心理特征为依据,运用系统工程的观点分析人与机、人与环境之间的相互关系,使人,机,环境达到和谐完美舒适的统一,汽车设计中的机主要是指汽车,人指驾驶员和乘员,环境指车内环境和车外环境。汽车人机工程学的研究内容包括,人体坐姿,人体模型,视野,操纵方便性,桌椅的形状,仪表台的布置,上下车方便性等等。
8. PROTOTYPE
样车制作是产品开发设计的关键步骤,也是验证产品开发工艺和工程能力的重要方法,根据投入试制费用的多少和试制目的要求的不同试制方法各有不通,试制过程包括零件的制作,白车身焊装、喷涂和总装等,目前国内零件的基本试制方法包括:
1) ABS件。此类零件通过数控加工中心加工出与提供数模一致的外形。对于一些曲面复杂、体积较大的零件可以分段铣,然后用粘接剂接在一起,逐层敷上玻璃纤维增加强度,适用此类要求的零件包括格栅、仪表台中控、左右前门内饰件、左右后门内饰件、左右翼子板装饰条、左右侧围下裙边、前保险杠导风板、后牌照装饰条、散热器格栅前装饰条。
2) 铸铁模具模件。此方法针对的是一些钢板的零件,用铸铁制作出简易模具、然后冲压成型。此类件包括散热器上横梁等。
3) 低熔点合金模具模件,此方法针对的是一些钢板的零件,用低熔点合金制作出简易模具、然后冲压成型。词类零件包括如发动机舱盖板等。
4) 手敲模件。此类零件分为两类:一类饰外形简单且对整车试验没有太大影响的零件。此类零件可手工制模,然后手工敲打出零件。此类零件包括锁扣加强板上下件、锁扣固定板、锁扣加强板等;另一类是有装配的要求的零件。对此类零件应采用实型铸造或NC加工胎膜以保证装配质量。然后手工敲打出零件并修整到位。此类件包括左右前轮包连接板、左右翼子板边梁外板、左右翼子板内板及大灯安装支架、左右大灯安装板。
5) 发泡成型件。利用发泡剂在模具里发泡成型。前后保险杠减振垫用这种方法成型。
零件制作好后进行白车身总成焊装,然后进行涂装,利用涂装好的白车身,将各内、外饰件以及开闭件安装到位,并进行合理调整。
9. Mulecar
在产品开发的概念设计阶段,主机厂需要对所设定的整车系统匹配和性能进行概念研究,需要在产品的开发平台基础上进行改进设计研究,可以采用制作Mulecar的方式进行手段达到上述目的。主机厂根据设定的目标要求选择接近或满足目标要求的总成或系统在开发平台的基础上进行更换设计,并进行系统和整车的性能的试验评估,以确定所制作的Mulecar是否满足设定的目标要求。
10. Benchmarking
主机厂在产品开发的过程中为设定开发目标和了解竞争车型的产品情况,需要对其他主机厂的产品进行Benchmark分析, 者:张庆才 来 源:互联网
汽车涂装工艺
目录
汽车涂装工艺,一般可分为两大部分:一是涂装前金属的表面处理,也叫前处理技术;二是涂装的施工工艺。表面处理主要包括清除工件表面的油污、尘土、锈蚀、以及进行修补作业时旧涂料层的清除等,以改善工件的表面状态。包括根据各种具体情况对工件表面进行机械加工和化学处理,如磷化、氧化和钝化处理。
工程机械防锈涂装工艺一般可分为涂装前表面处理工艺和防锈底漆涂装工艺。 编辑本段
1、表面处理
无细微的杂质、擦伤、裂纹、起皱、起泡及肉眼可见的缺陷,并应有足够的机
械强度。底面涂层属于优良保护层,应有优良的防锈性和防腐蚀性,很强的附着力;局部或全部刮涂附着力好、机械强度高的腻子,使用数年也不会出现锈蚀或脱落等现象。
1、表面处理
2、涂装工艺
汽车涂装工艺,一般可分为两大部分:一是涂装前金属的表面处理,也叫前处理技术;二是涂装的施工工艺。表面处理主要包括清除工件表面的油污、尘土、锈蚀、以及进行修补作业时旧涂料层的清除等,以改善工件的表面状态。包括根据各种具体情况对工件表面进行机械加工和化学处理,如磷化、氧化和钝化处理。
工程机械防锈涂装工艺一般可分为涂装前表面处理工艺和防锈底漆涂装工艺。
编辑本段
1、表面处理
表面处理是防锈涂装的重要工序之一。工程机械防锈涂装质
量在很大程度上取决于表面处理的方式好坏。 据英国帝国化学公司介绍 , 涂
60%; 涂装施工 , 占 25%; 涂料本层寿命受 3 方面因素制约 : 表面处理 , 占
身质量 , 占 15% 。 工程机械行业 , 不同零部件的表面处理方式。 机械清理可有效去除工件上的铁锈、焊渣、氧化皮 , 消除焊接应力 , 增加防锈涂膜与金属基体的结合力 , 从而大大提高工程机械零部件的防锈质量。机械清理标准要求达到的Sa2 . 5 级。表面粗糙度要达到防锈涂层厚度的 1 /3 。喷、抛丸所用钢丸要达到 GB6484 要求。 薄板冲压件的表面处理称一般用化学表面处理。、
工艺流程为 : 预脱脂?脱脂?热水洗?冷水洗?酸洗?冷水洗?中和?冷水洗?表面调整?磷化?冷水洗?热水洗?纯水洗?干燥
上述工艺过程也可根据薄板冲压件的油、锈情况作适当调整 , 或不用酸洗工序 , 或不用预脱脂工序。而脱脂和磷化是化学处理工艺中的关键工
序 , 这两道工序直接影响工件化学处理的质量和防锈涂层的质量。有关工艺参数和相关辅助设备也是影响表面处 __ 理质量的不可忽视的因素。 编辑本段
2、涂装工艺
由于工程机械范围广、规格多、整机重、零部件大
, 一
般采用喷涂方式进行涂装。喷涂工具有空气喷枪、高压无气喷枪、空气辅助式
) , 高压无气喷枪浪喷枪及手提式静电喷枪。空气喷枪喷涂效率低 ( 30% 左右
费涂料 , 两者共同的特点是环境污染较严重 , 所以已经和正在被空气辅助式喷枪和手提式静电喷枪所取代。如世界第一工程机械公司———美国卡特彼勒公司就采用空气辅助式喷枪进行喷涂 , 对发动机罩等薄板覆盖件则采用手提式静电喷枪。工程机械用涂装设备一般采用较为先进的水旋喷漆室。中小零部件也可采用水帘喷漆室或无泵喷漆室 , 前者具有先进的性能 , 后者经济实惠 , 方便实用。由于工程机械整机和零部件较重 , 热容量大 , 因此 , 其防锈涂层的干燥 , 一般采用烘烤均匀的热风对流的烘干方式。热源可因地制
宜 , 选用蒸汽、电、轻柴油、天然气和液化石油气等。
汽车涂装工艺的特点和侧重点
汽车涂装工艺根据汽车类型的不同而各有特点和侧重点。
载重汽车的主要涂装件是前部驾驶室,涂装要求最高;其他部件如车厢、车架等涂装要求比驾驶室低。
客车的涂装与载货汽车的涂装有较大区别。客车车身包括大梁、骨架、车厢内部、车身外表面,其中以车身外表面要求较高。车身外表面不但要求具有良好的保护性和装饰性,而且喷涂面积大、平面多,有两种以上的颜色,有时还有汽车色带。因此,施工周期比载货汽车长,施工要求比载货汽车高,施工过程比载货汽车复杂。
轿车和小型旅行车,不论在表面装饰性或底层保护性都比大型客车和载货汽车的要求高。它的表面涂层属于一级装饰精度,具有美丽的外观,光亮如镜或光滑的表面,无细微的杂质、擦伤、裂纹、起皱、起泡及肉眼可见的缺陷,并应有足够的机械强度。底面涂层属于优良保护层,应有优良的防锈性和防腐蚀性,很强的附着力;局部或全部刮涂附着力好、机械强度高的腻子,使用数年也不会出现锈蚀或脱落等现象。
范文三:汽车涂装工艺
汽车涂料常用的涂装方法
有刷涂法、浸涂法、淋涂法、辊涂法、空气喷涂法、高压无气喷涂法、静电喷涂法、电泳涂装法和粉末涂装法。涂料的类型、品种不同,它们各自有着一定的涂装特点、涂装条件要求以及涂装方法。涂料的性能、用途、适应范围等又决定了涂料的涂装方法的适用范围。它们之间有着密切的关系,即可独立存在去完成相应涂料的涂装,又可用不同涂装方法组合配套进行涂装,根据被涂产品的质量要求施行复合涂层层次间的涂装
汽车涂装常用涂料:
(1)按涂装对象不同,可分为:新车原涂料.汽车修补漆;
(2)按在汽车上的涂层由下至上分类:汽车用底漆,多为电泳漆.汽车用中间涂料.汽车用底色漆(包括色底漆和金属闪光底漆).汽车用面漆,一般为实色面漆,不需要罩光.汽车用罩光漆.汽车修补漆.
(3)按涂装方式分类:汽车用电泳漆.汽车用粉末涂料.汽车用液体喷漆.汽车用特种涂料,如PVC密封涂料.涂装后处理材料(防锈蜡,保护蜡等);
(4)按在汽车上使用部位分类:汽车车身用涂料.货厢用涂料.车轮,车架等部件用耐腐蚀性涂料.发动机部件用涂料.覅地盘用涂料.车内装饰涂料;
汽车涂料的选择:
注意:1.极好的耐候性和耐腐蚀性,要求适用各种环境气候条件,课经风吹日晒,雨淋,保光保色性好,不开裂,不脱落,不粉化,不起泡,无锈蚀现象。
2.极好的机械强度。
3.耐汽油,机油,公路沥青。
4..颜色外观应达到标准。
汽车涂装工艺,一般可分为两大部分:一是涂装前金属的表面处理,也叫前处理技术;二是涂装的施工工艺。表面处理主要包括清除工件表面的油污、尘土、锈蚀、以及进行修补作业时旧涂料层的清除等,以改善工件的表面状态。包括根据各种具体情况对工件表面进行机械加工和化学处理,如磷化、氧化和钝化处理。
工程机械防锈涂装工艺一般可分为涂装前表面处理工艺和防锈底漆涂装工艺。5.货源广泛,价格低廉,低污染,毒性小。
表面处理
工艺流程为 : 预脱脂?脱脂?热水洗?冷水洗?酸洗?冷水洗?中和?冷水洗?表面调整?磷化?冷水洗?热水洗?纯水洗?干燥 表面处理是防锈涂装的重要工序之一。工程机械防锈涂装质量在很大程度上取决于表面处理的方式好坏。 据英国帝国化学公司介绍 , 涂层寿命受 3 方面因素制约 : 表面处理 , 占 60%; 涂装施工 , 占 25%; 涂料本身质量 , 占 15% 。 工程机械行业 , 不同零部件的表面处理方式。 机械清理可有效去除工件上的铁锈、焊渣、氧化皮 , 消除焊接应力 , 增加防锈涂膜与金属基体的结合力 , 从而大大提高工程机械零部件的防锈质量。机械清理标准要求达到的Sa2 . 5 级。表面粗糙度要达到防锈涂层厚度的 1 /3 。喷、抛丸所用钢丸要达到 GB6484 要求。 薄板冲压件的表面处理称一般用化学表面处理。、
工艺流程为 : 预脱脂?脱脂?热水洗?冷水洗?酸洗?冷水洗?中和?冷水洗?表面调整?磷化?冷水洗?热水洗?纯水洗?干燥
上述工艺过程也可根据薄板冲压件的油、锈情况作适当调整 , 或不用酸洗工序 , 或不用预脱脂工序。而脱脂和磷化是化学处理工艺中的关键工序 , 这两道工序直接影响工件化学处理的质量和防锈涂层的质量。有关工艺参数和相关辅助设备也是影响表面处 __ 理质量的不可忽视的因素。
由于工程机械范围广、规格多、整机重、零部件大 , 一
般采用喷涂方式进行涂装。喷涂工具有空气喷枪、高压无气喷枪、空气辅助式喷枪及手提式静电喷枪。空气喷枪喷涂效率低 ( 30% 左右 ) , 高压无气喷枪浪费涂料 , 两者共同的特点是环境污染较严重 , 所以已经和正在被空气辅助式喷枪和手提式静电喷枪所取代。如世界第一工程机械公司———美国卡特彼勒公司就采用空气辅助式喷枪进行喷涂 , 对发动机罩等薄板覆盖件则采用手提式静电喷枪。工程机械用涂装设备一般采用较为先进的水旋喷漆室。中小零部件也可采用水帘喷漆室或无泵喷漆室 , 前者具有先进的性能 , 后者经济实惠 , 方便实用。由于工程机械整机和零部件较重 , 热容量大 , 因此 , 其防锈涂层的干燥 , 一般采用烘烤均匀的热风对流的烘干方式。热源可因地制
宜 , 选用蒸汽、电、轻柴油、天然气和液化石油气等。
涂装工艺
汽车涂装工艺的特点和侧重点
汽车涂装工艺根据汽车类型的不同而各有特点和侧重点。
载重汽车的主要涂装件是前部驾驶室,涂装要求最高;其他部件如车厢、车架等涂装要求比驾驶室低。
客车的涂装与载货汽车的涂装有较大区别。客车车身包括大梁、骨架、车厢内部、车身外表面,其中以车身外表面要求较高。车身外表面不但要求具有良好的保护性和装饰性,而且喷涂面积大、平面多,有两种以上的颜色,有时还有汽车色带。因此,施工周期比载货汽车长,施工要求比载货汽车高,施工过程比载货汽车复杂。
轿车和小型旅行车,不论在表面装饰性或底层保护性都比大型客车和载货汽车的要求高。它的表面涂层属于一级装饰精度,具有美丽的外观,光亮如镜或光滑的表面,无细微的杂质、擦伤、裂纹、起皱、起泡及肉眼可见的缺陷,并应有足够的机械强度。
底面涂层属于优良保护层,应有优良的防锈性和防腐蚀性,很强的附着力;局部或全部刮涂附着力好、机械强度高的腻子,使用数年也不会出现锈蚀或脱落等现象 汽车制造中涂装的工艺流程和个步骤的详细内容
/金属件:
前处理:上夹具,预水洗,预脱脂(喷淋式),主脱脂(浸泡式),水洗,表调,磷化,水洗,纯水洗,烤干。
涂装:上夹具,静电除尘,喷漆,流平,烤干(120-150度),下件,检验。 2/塑料件:
前处理:也可用上面的方法,但是一般实际的操作都是用异丙醇或酒精擦拭。
涂装:上夹具,静电除尘,喷漆,流平,烤干(80度),下件,检验。 说明:1、上面讲的粗的流程,汽车件还分内饰件和外饰件。内饰件里有普通的装饰漆和软触漆以及钢琴漆。外饰件一般需要三层漆(底漆,色漆,面漆),有三喷一烘的,也有三喷两烘的甚至于三喷三烘的都有。
2、涂装对环境的要求。有了好的环境才能做好产品,一般情况下洁净度在10万级。如果恒温恒湿那么是最好了。
3,、涂装对设备的要求。人工喷涂一定要培训枪手的统一手法,不然膜厚不一就会造成外观上的不一。当然如果有了集中供漆和机器人喷涂,那么就再好不过了。
4、不同的油漆有不一样的施工工艺,调漆和施工必须按照施工工艺来做,当然也要随机应变。
5、涂装对素材的要求。请做好来料检验发现情况反馈给供应商,及时在模具上改正。暂时的克服就进行打磨处理。是在不行的就退毛坯。
6、返工件的处理:沙皮一般推荐3M,600--1200号,注意目数和手法不对导致的沙皮印。
7、最好是做个16949的体系。
范文四:汽车车身涂装工艺
汽车车身涂装工艺
车身面涂层指涂于工件最外层的涂膜,是涂层组合中唯一可见的部分,起着装饰、标志和保护底材的作用。它直接与各种气候条件(如雨、阳光、雪、寒冷、酷暑等)及有害物质(如酸、碱、盐、二氧化碳、硫化氢)接触,是阻挡这些侵蚀的第一层,配合其他涂层起到对底材的保护作用。当然,不同的汽车涂层质量因等级要求及使用环境等因素,面涂层的装饰性和保护性也会各有侧重,如轿车对装饰性要求高:装载油料、酸、碱化学物品的载货汽车,对面涂层耐油、耐酸、耐碱等化学性的要求很高,将装饰性放到第二位。因此,为适应各种需要,涂料工业也生产出各种性能的面漆,主要可以分为以下几类。
1、用于高级装饰性涂层(高级轿车车身)
属于高级装饰性涂层,涂层要求具有极优良的装饰性、耐候性和耐水性,适用于各种气候条件。涂膜外观要求光滑平整,应无颗粒,光亮如镜,光泽不低于90%。
2、用于中级装饰性涂层(中级轿车)
属于优质装饰保护性涂层,要求具有优良的装饰性、耐候性和耐水性,装饰性要求仅低于高级装饰性涂层。机械强度优于高级装饰性涂层。适用于各种气候条件。
3、用于一般装饰性涂层(公共汽车车身)
涂膜光泽好。硬度、冲击强度、柔韧性、耐候性和附着力都较好,保光、保色性也较好,但耐水性较差。在100?以上烘烤可提高其耐水性和附着力。
4、用于具有一定的装饰和防护性涂层(湿热地区使用的汽车)
这类涂层有涂膜光亮。干燥较快,能打磨抛光。耐候性、耐湿性和抗老化性好。还具有一定的防湿热、防盐雾、防霉菌的性能,有优良的耐化学性,但其附着力差,不能在60%以上高温长期使用。
5、具有特性要求的涂层
例如:耐酸涂层,聚氯酯漆、氯化橡胶漆、环氧漆等;耐热涂层。有机硅漆、丙烯酸漆(热固性)等;耐磨涂层,聚氯酯漆、酚醛漆等;耐溶剂涂层,聚氯酯漆、环氧漆等;绝缘涂层,沥青漆、醇酸漆、环氧漆等。
汽车涂料的选用,既要重视保护性,又要注意装饰性;既要注意钢铁底材的涂装,也要考虑铝、锌及塑料和木材等底材的涂装。由于各种被涂物面材质和吸附能力不同,与它们
相适应的涂料也会不同;因此要根据各种涂料的性质和实际要求,全面考虑各种因素,选用合适的涂料。
保护地球环境,减少大气污染的呼声越来越引起人们的重视,环境问题也非常强烈地左右着汽车和相关工业的发展。因此高固体化、水性化、粉末化,从20世纪60年代末期开始就一直是世界涂料行业开发新产品的基本方针和指导思想,并且在西方发达国家已成为现实,并在继续发展和完善。
水性涂料以水作为溶剂,只有少量的醇、醚做助剂,采用不同的水性树脂配制而成。水性涂料在涂装时易出弊病,使用受到限制。水的表面张力大,颜色分散性差,难以获得高装饰性、耐蚀性好的涂膜性能;水的比热容大,难挥发,要求涂装环境的温度、湿度严格控制在规定范围内,一般不能与溶剂型涂料共用烘干室。
选择面漆的基本原则是:
(1)具有一定的装饰性和保护性,并达到产品要求。
(2)面漆与底漆有良好的配套性。
(3)要适合施工的条件。
(4)有利于降低成本,方便施工。
(5)符合劳动保护条例,保障工人身体健康。
一、面涂层分类
汽车车身面涂层的施工一般都由专人操作。面涂层的分类方法很多,按颜色效果可分为纯色漆、金属漆和珍珠漆;按成膜物质种类可分硝基漆、醇酸漆和丙烯酸漆等;按固化机理可分溶剂挥发型、氧化型和交联反应型等。
此外,面涂层的施工也可按施工工序分单工序、双工序和三工序等。而每一种分类方法互相的界线不是绝对的,可以相互交叉。
单工序面涂装指喷涂同一种涂料即形成完整的面涂层的喷涂。
双工序面涂装指喷涂两种不同的涂料才能形成完整的面涂层的喷涂,通常是先喷涂色漆,然后再喷涂罩光清漆,两种涂层结合在一起才能形成有质量保证的完整的面涂层。
三工序则更为复杂,如三工序珍珠漆通常是先喷一层打底色漆,然后喷一层珍珠漆,最后喷罩光清漆,三个涂层结合才能形成完整的面涂层。一般单工序面涂层的颜色比较单调,而三工序面漆的效果比较丰富。但工序越多,施工及修补复杂。
1、单工序面漆的施工
在汽车修补中常用的单工序面涂层主要为双组分纯色漆。
双组分纯色漆的喷涂是目前在汽车修补行业使用最为普及的一类。
喷涂前对被涂面的准备:
(1)汽车车体表面要求
车身表面已完成中涂底漆的基础工作,达到平整光滑且无缺陷,表面轮廊外形线清楚准确,用P400-P500砂纸干磨后,符合涂装允许的粗糙度,不涂漆部分应小心用专用封闭纸加胶带封闭。被涂底材要用专用除油剂进行脱脂、除蜡,用黏尘布轻擦整个被涂面以清除浮尘。
(2)对喷涂环境、工具、设备的检查和准备
双组分涂料干燥较慢,易沾尘,故要求施工环境清洁,喷涂工作要在有排风设备的喷漆房内进行。固化剂异氰酸酯对水、油敏感性极强,要求空气压缩机能提供纯净而干燥的压缩空气。喷枪喷出的喷雾流要均匀,注意选用合适口径的喷枪,过大的口径会造成出漆量大,而使被涂面的漆膜产生流挂和橘皮,要用专用过滤网在喷涂前对涂料进行过滤,确保喷涂后的漆膜上无肉眼可见的颗粒。
双组分涂料一般喷2层即可达到要求的厚度。若颜色遮盖力较差,则需喷3,4层,直到全部覆盖。
在喷涂施工中,应该用中涂底漆封闭,以防止新旧漆膜间的不配套问题,并可提供良好的耐久性。并要注意确定旧漆膜的性质,保证全车旧漆膜与新喷涂料不会发生咬底、吸光,起皱等问题。若表面是局部喷涂中涂底漆的情况,应在第一层面漆喷涂前,首先对局部喷涂中涂底漆的涂面先薄喷一层,减少中途底漆与旧涂面之间的色差,为以后的喷涂操作打下基础。
第一层喷涂时以0.35,0.45MPa的喷涂压力,中等湿度薄薄地喷涂一层,检查涂面情况后以确认有无缩孔。一般被涂面如有油、蜡会导致第一层喷涂后立即出现缩孔,若底层涂面与新喷涂料不配套也会立即产生咬底、开裂等现象,这时应立即停止施工,采取相应的补救措施或返工。双组分涂料在施工时,发生缩孔的情况较为多见。这主要是由于涂料中的异
氰酸酯对油、蜡、水的敏感性极强。若在次要部位有轻微少量缩孔,可待溶剂挥发且一部分涂面略干后,分2,3次雾喷缩孔部位,第二层喷涂时缩孔会消失。若在主要涂面或缩孔分布面积广,则应停止施工,干燥后视具体情况用砂纸打磨或刮涂腻子后重新喷涂。出现轻微缩孔时,可在底漆或面漆中加入少量抗鱼眼剂来解决,但是根本的解决方法是做好底材的表面预处理。
第一层喷涂后,若无任何不良情况,应静置片刻才喷第二层,静置时间视环境温度、涂料品种而略有长短。一般待涂面不沾尘时是喷涂第二层涂料的最佳时机,具体掌握尺度可用手指轻轻抚摸用胶带封闭部分的漆膜,若湿漆膜已不沾手即可喷涂第二层。一般第二层喷涂后喷涂工作即结束,此层喷涂要求涂面光滑、光亮,无流痕、橘皮。因此在配制涂料时,黏度应比第一层涂料略微降低,喷枪移动速度也略慢,喷涂压力可适应提高0.02,0.03MPa,使漆粒雾化得更细,以得到满意的光滑涂面。
施工中的注意事项:
1、双组分涂料用多少配多少,现配现用,已配制好的涂料要在供应商提供的使用时间内用完。
2、拉开前门喷涂后门时,前门内侧要求用专用的遮护纸加胶带封闭好,以防喷涂时产生的漆尘飞进车内,造成污染。
3、在喷涂车顶和前盖由边缘向中心移动时,注意工作服不要触及边缘已涂部位,以免造成不必要的返工。
4、遮护纸应在喷涂后立即小心去除,注意手和工作服不要触及未干的涂面。若是强制干燥,应在涂面还是微湿的时候及时去除;若漆膜完全干透则胶带较难去除,一是容易留下黏结斑点,二是漆膜可能会被胶带揭起。
5、双组分涂料中的异氰酸酯漆尘对人体有害,喷涂时要在通风良好的环境下进行,并做好个人安全防护,如穿工作服、戴防毒面具等。
6、喷涂完毕后应立即清洗喷涂工具,以免胶结。
7、双组分涂料喷涂后可自干,也可低温烘烤强制干燥,一般在20?时经16h后(隔夜)可投入使用,60?(金属温度)时经30min烘烤,冷却后可投入使用,但彻底固化则需一周时间,具体产品严格参照供应商的要求。
二、双工序面漆的喷涂
双工序金属漆喷涂时有以下要点。
1喷涂前对被涂面的准备及对喷涂环境、工具、设备的检查和要求参照双组分纯色漆。
2喷涂前对金属漆要搅拌均匀。按涂料规定比例加入固化剂、稀释剂,一般把涂料黏度调整到15,17s(涂-4杯,20?),过滤后再喷涂。使用慢干型固化剂和稀释剂要谨慎。
3金属漆一般喷涂2,3层,以全部均匀遮盖为准,每层间隔10,15min,以0.4,0.5MPa喷涂压力,中等湿度均匀喷涂。金属粒子易沉于喷枪罐底,每次加料都要注意搅拌均匀,在喷涂中也要经常晃动喷枪,以防止银粉粒子沉淀。
4最后一层喷涂可适当降低涂料黏度,略提高喷涂气压,薄而均匀地喷涂,以利于银粉粒子分布均匀和提高涂面光泽度。
5喷涂完毕后不能立即去除遮护纸、胶带,应当等烤干之后(一般为60?时经30min烘烤,具体烤干条件参见油漆供应商的产品说明书),尚未完全冷却之前去除。
以上数据仅供参考,具体产品参照供应商的要求。
三、三工序珍珠漆喷涂
三工序珍珠漆喷涂需喷涂三种不同类型,纯底色漆、纯珍珠漆、清漆,称为三工序珍珠漆喷涂,各工序油漆调配比例参照油漆供应商资料。
1喷涂前吹尘,贴护,使用除油剂清洁喷涂区配备安全措施。
2喷涂三层纯底色漆覆盖底漆,喷枪距离20cm、气压为0.3-0.6MPa,每层喷涂间隔时间,需使用黏尘布清洁每层的漆尘。使用黏尘布时,每层纯底色漆需要干燥及避免干喷。
4确保底色漆干燥后约30min左右。然后喷涂3,4层纯珍珠漆,视车体颜色决定,喷枪距离为20cm、气压为0.3,0.6MPa,每层喷涂间隔期间,需使用黏尘布清洁每层的漆尘。使用黏尘布时,每层纯底色漆需要干煤及避免干喷。
4因经过多层纯色漆及纯珍珠漆喷涂后,漆膜厚度增加。从而溶剂挥发减慢,因此喷涂清漆的静置时间延长,确保珍珠漆干燥后约30-60min左右,而且视天气温度决定。天气冷干燥时间更长。
二、车身涂装举例
汽车车身涂装是一个完整的工艺过程。下面以实例说明车身涂装修补的工艺过程。
涂装标准施工流程:肥皂水清洗、脱脂、旧涂层剥除清理、调制填补腻子、打磨(需根据表面情况重复几次)、表面清洁及面涂层准备工作、面涂层、抛光、打蜡。
1打磨及修饰羽状边,羽状边缘的修磨应引起重视,如图1所示。这些部位的弧度、涂层损坏部位的涂层坡度是否合适,将会直接影响涂装完工后涂层的丰满、光泽、折光等,这也是涂装人员的主要操作工艺方法。
2在打磨羽状边的工作中,也要检查车身凹陷平面是否还有明显的突出点。如图2所示,或经涂装仍不能消除的缺陷,如果发现应请车身钣金修复人员整形或修复这些缺陷。
3打磨过羽状边的车身表面必须是经涂装后不能有任何缺陷的表面,打磨羽状边的范围要比车门损坏范围大得多,并且坡度用手摸不能有太明显的高低差落,如图3所示。
4车身清洁,使用除油剂彻底清除车门损坏部位的污渍,并检查及评估被涂物的损坏程度和涂层类型。刷涂有机溶剂进行脱脂、除蜡的清洗,此车门损坏部位结构简单,表面弧形平滑清洁较容易。
5清洁完毕后就可以作底涂层,底涂层的作用主要是提供附着力和防腐蚀。底层一般不具备填补车身表面缺陷的能力,车门的弧度平顺操作相对容易。
调配腻子。先将罐内的主剂调和均匀,底面黏度一致,以利于刮涂和固化。固化剂要先打开管盖将空气挤出,然后拧上管盖,用手掌在管外揉搓使固化剂均匀。调配时用刮刀把主剂拨在托板上,固化剂按主剂的1%,3%的比例加入(参照使用涂料的说明书要求调配)。刮腻子应采用硬刮具,第,层腻子的刮涂主要是填平车门凹陷的制陷,操作时不要反复的刮涂,每刮一层可以薄一些。此车门的损伤并不十分严重,如图4所示。
6刮涂第二层腻子,汽车车身车门因是平面仍用硬刮具刮涂。此层腻子仍以填平为主,该层腻子厚度应比第一层稍薄,局部刮涂时的面积应略大于第一层腻子的面积。满刮时要注意边缘腻子的平直性,与上一层腻子的接口应错开,即不要使各层腻子的接口在同一部位,以免产生缺陷,如图5所示。应顺着流线型(按汽车造型水平方向)方向,并遵循从上到下、从右到左的原则,刮涂时尽可能拉长一些,以减少刮涂接口,注意腻子层的厚度与原涂面基准点平齐。由于补刮腻子层范围逐渐扩大,对邻近的补刮腻子层,视具体情况可在第二层或第三层刮涂腻子层时连成一片,以减少腻子层边缘,利于打磨,
7车门下沿有一个加强肋,在这里刮腻子要特别注意,刮具也要选择软的刮具。刮的腻子应随车门肋的弧形均匀刮涂,如图6所示。
8在车身刮伤损坏中,常有两块并不连在一起的情况,在涂装作业时。应注意在做第一道时就应同时对两块进行涂装,以后每道工序都应同时进行,如图7所示。
9打磨腻子,腻子层彻底干燥后即可打磨,具体干燥条件参见腻子使用注意事项。打磨腻子时注意只能干磨,不能水磨,因为腻子的吸水性很强,当水磨残留水分不能很好地挥发时,会导致漆膜起泡、“痱子”、剥落,金属底材锈蚀等现象。打磨腻子层主要是为了获得平整光滑的表面。打磨腻子层可采用手工或机械干磨,机械打磨适用于修补面积较大以及平整的底材,可降低劳动强度,提高工作效率,如图8所示。手工打磨适用于一些形状复杂的底材,如转角、折口、外形线、弧形,凹形部位等,打磨时两种方法可结合进行。
10腻子层打磨基本要使底材上微小的凹坑、砂孔全部消除,达到既平整又光滑,无缺陷、无砂孔、局部刮涂腻子边缘无接口,外表图形恢复原样,如图9所示。如果车身车门下沿肋的部位弧形较小,可用手工打磨为宜,有利于对弧形面的修正,宜使用P120,P240砂纸。打磨以车身流线型水平方向为主,要注意凸出底材的折线、外形线的平直性,一般不要垂直方向或斜方向打磨,若底材因具体情况需垂直方向打磨,最后也要以车身流线型水平方向打磨修整,以防产生垂直方向的打磨痕迹。流线型水平方向的痕迹与车体的流线型方向一致,它们的有机结合肉眼不易察觉;而垂直的痕迹恰相反,稍有砂磨痕迹即会明显地显示出来。对底材的圆弧、凹角等不宜用手刨砂磨的地方,可用拇指夹住砂纸,四指平压于底材上,然后均匀地来回做修理打磨。
11除尘/清洁/遮护,使用清洁剂清洁被涂物上的油渍和污渍,使用遮护纸。并用反向黏贴遮护被涂物上无需喷涂的部位,如图10所示。
由于施喷中涂底漆所用的空气压力低于施喷面漆的空气压力(以尽可能减少喷涂外逸),所以工件表面的遮护工序比较简单。通常使用反向遮护法,以防止产生喷涂台阶。所谓反向遮护方法是指遮护纸的敷贴时里面朝外,所以沿边界黏有一薄层漆雾。这种方法用于尽可能减小台阶,使边界不太引人注目,如图11所示。
12中间涂层的喷涂,按说明书规定比例混合漆分和固化剂,静置5-10min后喷涂,若喷涂黏度需要调节,应添加配套的稀释剂,施工黏度宜调节至18,21s(涂-4杯,20?),应选用与喷涂环境温度相适应的快干或慢干型稀释剂,喷涂作业应按技术规范要求进行操作,如图12所示。
13双组分涂料一般喷2层即可达到要求的厚度。若颜色遮盖力较差,则需喷3―4层,直到全部覆盖,如图13所示。
表面进行局部喷涂中涂底漆的情况,应在第一层面漆喷涂前,首先对局部喷涂中涂底漆的涂面先薄喷一层,减少中途底漆与旧涂面之间的色差,为以后的喷涂打下基础。
第一层喷涂时以0.35,0.45MPa的喷涂压力,中等湿度薄薄地喷涂一层,检查涂面情况后以确认有无缩孔或其他缺陷后才继续施工。
第一层喷涂后,若无任何不良情况,应静置片刻才喷第二层,静置时间视环境温度来定,一般待涂面不沾尘时是喷涂第二层涂料的最佳时机,具体掌握尺度可用手指轻轻抚摸用胶带封闭部分的漆膜,若湿漆膜已不沾手即可喷涂第二层,如图14所示。一般第二层喷涂后喷涂工作即结束,此层喷涂要求涂面光滑、光亮,无流痕、橘皮。因此在配制涂料时,黏度应比第一层涂料略微降低,喷枪移动速度也略慢,喷涂压力可适应提高0.02,0.03MPa,使漆粒雾化得更细,以得到满意的光滑涂面。
14中涂层的喷涂是非常仔细的操作,操作时要控制好喷枪的使用,如果没有经验的操作人员可以先进行试喷枪。待调整好各种参数(黏度、气压等)以后。然后进行实际操作,如图15所示。
15中涂层喷涂可以采用重力式喷枪,这样能够更好地控制喷涂的各样参数,如图16所示。重力式喷枪的特性是可以使用低气压,高流量,对一些表面的小缺陷可以起到填充的覆盖作用。
16车门的下沿是特别要注意的地方,困车门的下沿有肋等不平的表面,操作时行别要注意产生流褂、发花等缺陷,如图17所示。
17涂层干燥后,中涂层还需要进行打磨,可用400号砂纸打磨。清洁除尘后就可以进行面涂层的喷涂,如图18所示。面涂层喷涂的次数可根据涂层覆盖的情况决定,直到完全覆盖为止。面涂层的喷涂是涂装作业的最后一道工序,因此各修理厂都非常重视,常采用专人作业的方式,如图19所示。喷涂作业中产生的问题也较多,如果对喷涂工具、操作技术参数(空气压力、涂料黏度、颜色等)没掌握准确,应试喷小样,取得技术参数后,再进行大面积涂装作业。
18车门的喷涂要控制好与原车车身的颜色,如图20所示,涂层干燥后不得产生色差。先喷试样板调整色差,确定颜色后才能在车身上进行大面积喷涂操作。
车身面涂层烘烤完冷却后。进行检查,如果需要可使用P1500,P2000砂纸,采用湿打磨,如果使用干磨,可以采用P1000,P1200号砂纸用干磨机进行;然后就可以进行抛光工序。
涂装完工后应交检验员、主修人员进一步检查,检查内容主要是新修补的涂层与原来的涂层是否存色差。修补平面是否平整,无明显颗粒、流褂,涂层表面是否丰满,是否有飞漆沾在其他构件表面上等,如图21所示,没有任何缺陷后就可以交客户验收。
范文五:汽车涂装工艺
汽车涂装工艺
根据马汝成教授 2009年 11月 21日
在浙江汽车工程学院授课的录音资料整理
马汝成教授简介
马汝成,浙江汽车工程学院特聘教授;现任机械工业第九设计研究院 副总工程师,研究员级高级工程师。兼任中国汽车工程学会特聘专家、涂 装分会常务理事、 中国汽车工业科学技术进步奖评委、 机械工业优秀工程 勘察设计奖评委、一汽集团公司高级专家、享受国务院政府特殊津贴。一 直从事涂装工艺设计与研究、综合项目主师设计工作。
先后主持和参加了 150多项国家大中型汽车工厂设计任务:一汽大众 15万辆及换型扩产 30万辆轿车,一汽大众二轿车厂,一汽中重型卡车, 哈飞 20万辆轿车,昌铃 10万辆汽车,厦门金龙 2000辆中高档大客车, 天津一汽丰田新花冠等。
在技术管理中, 参与制定和主持了 100余项大中型工厂工艺设计方案 审查工作, 开发了 《汽车工厂涂装车间设计手册》 、 《 涂装设备订货任务书》 、 《轿车水性漆涂装专用设备设计工艺要求》等 10余项科技进步课题。 曾荣获国家和机械工业、汽车工业、一汽集团科技进步奖和优秀工程 设计奖 16项,获第六批“全国工程勘察设计大师”称号;撰写并在全国 范围内发表了 20多篇论文。
目 录
汽车涂装工艺?????????????????????? 1-57 第一章 概述??????????????????????????? 3-6 第二章 涂装工艺????????????????????????? 7-21第三章 涂装设备???????????????????????? 22-34 第四章 涂装车间的工艺平面布置????????????????? 35-37 第五章 涂装车间的洁净要求??????????????????? 38 第六章 涂装车间的环保????????????????????? 39-40 第七章 涂装车间的节能????????????????????? 41-45 第八章 我国轿车涂装工艺技术现状???????????????? 46 第九章 轿车车身涂装工艺技术发展动态及方向??????????? 47-55 第十章 涂装车间工厂规划基础?????????????????? 56-57
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第一章 概述
一、涂装基本概念
(一)涂装基本概念
1、涂装:
涂装是将涂料涂在物体(物品)表面经过干燥成膜的工艺过程。
2. 涂装的功能:
(1)涂装的功能 :
涂装的功能是保护作用、装饰作用和特种功能。
(2)防腐蚀功能指标 :
上世纪 90年代以前汽车涂装重点研究的是防腐性, 90年代以后重点研究的是 装饰性。德国大众防腐蚀功能指标是 3年无表面锈蚀, 12年无穿孔锈蚀;美国防 腐蚀功能指标是 8年无结构锈蚀。
3. 涂料的组成:
涂料也称油漆,由颜料、树脂、溶剂、及添加剂等组成。
(1) 颜料:
颜料不溶于水、油、溶剂,其作用是使涂层具有一定颜色、强韧性及耐久性, 如锌铬酸盐、铝片、云母等。
(2) 树脂:
树脂是涂膜的主要成分,决定漆膜的性能,如环氧树脂、醇酸树脂、丙烯酸 树脂等。
(3) 溶剂:
溶剂是用来溶解树脂、油脂,将涂料稀释到涂装的粘度的,常用的溶剂包括 醇类、酯类、醚类、酮类、烃类物质。
(4) 添加剂:
添加剂具有专用用途,如染料、杀菌剂、防锈剂、防火剂、干燥剂、消光剂 等。
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4. 涂料种类:
涂 料 的 种 类 有 溶 剂 型 漆 (油 漆 ) 、 水 性 漆 、 粉 末 涂 料 和 特 种 贴膜。
5. 涂装的三要素:
涂装的三要素是指涂装材料、涂装工艺和涂装管理。
6. 涂装车间(又称油漆车间) :
涂装车间是指将涂料涂于被涂物上,制成满足规定质量要求产品的施工场所。 二、汽车涂装的特点
(一)汽车涂装的特点:
1. 高级保护性涂装:
高级保护性涂装的特点是强调防腐蚀性及耐候性;
2. 中、高级装饰性涂装:
中、高级装饰性涂装的特点是强调色彩、光泽、鲜映性和丰满度;
3. 典型的工业涂装:
最典型的工业涂装的特点是大批量、高节奏和自动化;
4. 多层涂装 :
多层涂装的特点是对底漆层、中涂层、面漆层(多次面漆层)分别加以控制; 三、汽车涂装的分类
(一)汽车涂装的分类:
汽车涂装产品涂层分类表 表 2-1
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汽车涂装产品涂层分类表 续表 2-1
四、涂层标准
汽车涂装常用的涂层标准是机械部颁发的《汽车涂装涂层》 QC/T484-1999标 准以及国内各汽车集团依据此标准编制的自己的企业标准。以下为一些常用涂装 标准的案例:
(一)常用涂装标准:
1. 涂层技术要求:
汽车涂装工艺涂层技术要求(高级轿车车身)
2. 涂层防腐蚀性标准:
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涂层防腐蚀性是指涂层的抗腐蚀介质破坏的能力。
涂层防腐蚀等级评定指标汇总表
3. 涂层耐侯性标准:
涂层耐候性是指涂层的抗大气环境作用的能力。
涂层耐候性等级评定指标汇总表
4.
涂层耐侯性标准:
涂层耐候性是指涂层的抗大气环境作用的能力。
涂层耐候性等级评定指标汇总表
第二章 涂装工艺
一、前处理工艺
(一)前处理工艺的定义、处理方式及组成:
1. 定义:
前处理工艺是指漆前表面前处理工艺又称预处理工艺。
2. 处理方式:
前处理工艺常用的处理方式为喷淋或浸渍,浸渍包括全浸及半浸。
3. 组成:
前处理工艺一般由脱脂、表调、磷化、钝化、水洗、纯水洗等工序组成,其 中主要工序为脱脂、表调、磷化及钝化处理。
(1)脱脂处理:
脱脂的作用是使工件表面无油,有利于涂层附着在工件上。其机理是皂化、 乳化、分散溶解和机械作用等。
工件表面的油脂包括除动植物油脂和中性矿物油脂。动植物油脂是利用强碱 性清洗剂与动植物油进行皂化反应,使其溶解分散在清洗液中脱离工件表面。中 性矿物油脂是依靠乳化的方式将油脂包围分割成细小的油滴而分散(乳化)到清 洗液中脱离工件表面。
脱脂处理常需要控制的工艺参数是脱脂时间、脱脂温度和含油量。一般喷淋 方式脱脂时间控制在 (1~2)min ,浸渍方式脱脂时间控制在 (2~5)min ;脱脂温度 控制在 55℃~65℃。脱脂处理需要通过油水分离装置或倒槽的方法来控制槽液的 含油量,一般含油量控制在不超过 4g/L(3000ppm ) 。
(2)表调处理:
表调的作用是是改变金属表面的微观状态,使磷化过程中形成结晶细小、均 匀、致密的磷化膜。表调液的主要成分是磷酸钛盐。
表调的原理如图 2-1所示,表调的主要成分磷酸钛盐对金属表面有极强的吸附 作用,在基板表面形成多数的微细表调成分(晶核) ,作为磷化反应的结晶原点, 促使磷化形成均匀的磷酸盐结晶,增加结晶核数,限制大晶体生长,使磷化膜细
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化和致密,促进了磷化膜的微细化,缩短了磷化时间,降低了膜厚。
图 2-1 表调作用原理图
表调处理常需要控制的工艺参数是表调总碱度、表调时间和表调温度。表调 的总碱度一般控制在(1.5~4) pt ,表调的时间一般控制在 (0.5~1)min ;表调的 温度一般控制在 40℃以下。
(3)磷化处理:
磷化处理是指磷化剂与脱脂后的金属表面反应,在金属表面析出磷化膜结晶, 在金属层生根形成磷化膜的过程,磷化膜要求均匀、致密。磷化膜的结晶成份为 Zn2Fe(PO4)3·4H2O和 Zn3(PO4)2·4H2O。磷化的作用是提高金属工件耐蚀性,提 高涂层与金属附着力。
常用耐碱性及 P 比来衡量磷化膜的质量。磷酸二锌铁〔 Zn2Fe(PO4)3.4H2O〕 的结晶含量称为 P ,磷酸锌〔 Zn3(PO4)2.4H2O〕的结晶含量称为 H ,两种磷酸盐结 晶的含量之比称为 P 比,即 P 比=P/P+H。 P 比高则磷化膜耐碱性好。阴极电泳时 工件表面形成强碱性层, PH值升高可达到 12以上。 磷酸锌结晶在此 PH 值下被溶 解;磷酸二锌铁不溶解。磷化膜的 P 比越大溶解越少。一般磷化膜的质量标准为 耐碱性 PH 值>12; P 比>0.9。
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磷化处理常需要控制的工艺参数是总酸度、游离酸度、促进剂含量、磷化时 间和磷化温度及含渣量。一般磷化的总酸度控制在(16~24) Pt ;游离酸度控制 在 (0.6~1.0) Pt ; 促进剂含量控制在 (4~5.5) Pt ; 磷化时间控制在 2min ~3min ; 磷化温度控制在 45℃~55℃;含渣量控制在≤ 0.5 g/L。磷化渣的主要成份为 Fe3(PO4)2) ,一般常选用产渣量小于 3g/m2的磷化液。
(4)钝化处理:
●钝化处理是指由于磷化膜结晶之间存在缝隙,用强氧化剂与磷化膜结晶反 应对其缝隙进行封闭的过程。 通常采用的氧化剂是铬酸和无铬钝化剂。 钝 化的作用是改善磷化膜与电泳涂膜的配套性, 提高磷化膜的耐腐蚀性、 附 着力和抗石击能力。
●磷化膜中磷酸锌结晶含量较高的、 P 比较低的,应采用钝化工艺。
●钝化处理常需要控制的的工艺参数是钝化时间和钝化温度。钝化时间一般 控制在 (0.5~1)min 。钝化温度控制在室温~40℃。
(二)前处理工艺流程 :
下面以轿车车身涂装为例说明前处理工艺流程。见下表 2-1及下图 2-2。 前处理工艺流程表 表 2-1
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图 2-2 前处理工艺流程示意图
(三)前处理工艺的进步:
前处理工艺的进步主要体现在以下几个方面:
①开发采用不含有害物的环保型前处理药剂,如无 P 、 N 型脱脂剂 。
②开发采用长效的表面调整剂。
③开发采用无 Ni 、 NO2磷化液,低温少渣型磷化液。
④采用无铬钝化工艺。
⑤强化和开发节水和回收前处理用水的技术措施。
⑥采用两次热水洗工序。
⑦采用两次预脱脂工序。
二、电泳涂装工艺
(一)电泳涂装的定义、分类、原理、特点及优点:
1. 电泳涂装的定义:
电泳涂装是将工件作为一个电极,与一相反电极同时浸入电泳涂料中,在电 场的作用下,涂料离解成带电粒子,与工件带电相反的涂料粒子泳到工件表面上, 形成均匀的涂膜的过程。
2. 电泳涂装的分类:
电泳涂装有阳极电泳涂装和阴极电泳涂装两种方式。阳极电泳涂装是指涂料 粒子带负电荷,工件作为阳极的涂装方式。阴极电泳涂装是指涂料粒子带正电荷, 工件作为阴极的涂装方式。
3. 电泳涂装的原理及特点:
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在整个电泳过程中伴随着电解、电泳、电沉积、电渗四种电化学物理现象。 电解是指电泳过程中水发生电解的过程。电泳是指在电场的作用下涂料离解成带 电涂料粒子,向工件泳动的过程。电沉积是指涂料粒子在工件上的析出沉积形成 电泳膜的过程。电渗是指在电场的持续作用下,电泳膜内的水分渗出,使涂膜脱 水的过程。
轿车车身底漆涂装采用阴极电泳工艺,阴极电泳工件在电泳槽中为负极,在 电场作用下,表面产生氢氧根阴离子,阳离子型涂料聚集到工件表面与氢氧根反 应沉积在工件表面形成电泳膜。
在阴极电泳过程中,阴极电泳与磷化膜的配套性尤为重要。因为在阴极电泳 过程中,工件的周围聚集大量的 OH-离子,使工件表面的 PH 值大于 12,显示强碱 性(如下图 2-3所示) ;磷化膜必须能够抵抗强碱性腐蚀,才不会被溶解,保证磷 化膜完好地涂上电泳涂层。
图 2-3 阴极电泳过程示意图
4. 电泳涂装的特性:
电泳涂装法的一个主要特性是环抱涂装性,使汽车车身内外表面都能涂上漆。 对这一特性的评价是泳透力。
5. 电泳涂装的优点:
电泳涂装法的优点主要有以下几点:
① 能实现自动化涂装,适应大量流水线生产。
②具有较高泳透力,使车身内腔和缝隙能涂上漆,防锈性能优异。
③涂膜均匀,能控制涂膜的厚度。
④涂料利用率高,在采用超滤的场合可达 95%以上。
⑤涂装公害小,无火灾危险。
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⑥电泳涂膜的耐腐蚀(盐雾)性和耐潮湿性优良,提高汽车车身的使用寿命。 (二)电泳涂装的主要工艺参数:
1. 固体份:
固体份是指电泳涂料的不挥发部分。一般槽液的固体份控制在(19±1)%。 2. 有机溶剂含量:
有机溶剂含量是指提高涂料水溶性和槽液稳定性添加的有机溶剂。一般槽液 的有机溶剂含量控制在 4%左右。
3. 工作电压:
工作电压是指能获得规定合格涂膜厚度的电压。
4. 破坏电压:
破坏电压是指超出工作电压上限,使涂膜炸裂、绝缘被破坏的电压。
5. 临界电压:
临界电压是指低于工作电压下限,几乎涂泳不上漆膜的电压。
6.PH 值:
原漆和槽液呈酸性,一般槽液的 PH 值保持在 5.8~6.7之间。
7. 库伦效率:
库仑效率是表示涂膜生长难易程度的目标值,阴极电泳涂料的库仑效率应大 于 30mg/C。
8. 泳透力:
泳透力是指使背离电极的被涂物表面涂上漆的能力。
9. 槽液的更新周期:
消耗电泳涂料累计使用量达到初始配槽所用涂料量时称为一个更新周期。一 般为(6~8)周。
10. 电泳时间:
电泳的时间一般控制在(2~4) min 。
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11. 槽液温度:
槽液温度一般控制在(29±1)℃。
(三)电泳涂装的涂料:
电泳涂装的涂料分为阳极电泳漆和阴极电泳漆。阳极电泳漆常用的有酚醛树 脂、聚丁二烯树脂阳极电泳漆。阴极电泳漆常用的有环氧树脂、聚氨树脂阴极电 泳漆。
(四)电泳涂装的主要辅助装置:
1. 超滤(UF )装置:
超滤的作用是通过超率膜渗透(过滤)电泳漆中水和小分子,回收电泳涂料, 控制金属离子含量,提供电泳后冲洗用的超滤液。可使电泳漆的回收率达 95%以 上。
2. 反渗透(RO )装置:
反渗透的作用是与超滤(UF )装置结合提供电泳后冲洗清洗液来代替 DI 水, 并回收电泳涂料。与超滤(UF )装置结合可使电泳漆的回收率达 99%以上。
3. 超滤和反渗透的原理:
超滤和反渗透的原理如下图 2-4所示:
图 2-4 超滤 (UF)和反渗透(RO )的原理图
(五)电泳涂装工艺流程:
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以轿车车身涂装为例说明阴极电泳涂装的工艺流程,见下表 2-2:
轿车车身阴极电泳涂装的工艺流程 表 2-2
三、密封、粘接及车底防护工艺
(一)密封工艺:
密封工艺是指在驾驶室、发动机室和盖、行李箱和盖、车门等板金结合部位 涂密封胶的过程, 可以使汽车具有很好的密封、 防锈、 耐久和舒适性。 如下图 2-5、 图 2-6、图 2-7所示:
图 2-5 高工位密封胶工位 图 2-6 前底板与中地板的底部密封
图 2-7 前围与前地板的底部密封
(二)粘接工艺:
粘接是指在发动机盖、行李箱盖内表面板和加强筋部位涂粘接剂。
(三)车底防护工艺:
车底防护工艺是指在车底喷涂防石击、防声和隔热涂料。部位包括:轮罩下 表面、车地板下表面、门槛底部等。如下图 2-8所示:
图 2-8 车底涂料自动喷涂工位
(四)防声、防震垫粘贴工艺:
将防声及防震垫粘贴在驾驶室内部地板上可以起到整车隔音降噪的作用。 (五) 密封、车底防护、防声及防震用工艺材料 :
密封及车底防护用涂料由 PVC (聚氯乙烯)树脂、增塑剂、填充料、附着力增 强剂组成。
防声、防震垫是以沥青为主要成分制成的板状成型件。
(六)密封、车底防护工艺的进步:
1. 工艺材料的进步:
车身密封和车底涂装材料逐步轻量化。采用较低密度的 PVC 树脂填料,每台 车可减轻重量 1~2kg 。
2. 工艺装备的进步:
采用自动翻转机械化设备运输和用机器人喷涂,使车身底部朝上,方便喷车 底,保证防护质量。如下图 2-9所示:
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图 2-9 自动翻转机及密封胶喷涂机器人
3. 工艺流程的进步:
密封及车底防护工艺取消胶烘干工序,降低了设备投资及生产运行能耗,大 大降低了涂装制造成本。
四、中涂和面漆涂装工艺
(一)中涂和面漆的作用:
1. 中涂的作用:
中涂具有提高电泳底漆与面漆间附着结合力的能力;增强涂层耐崩裂性、耐 候性、面漆遮盖性;提高涂层抗紫外光能力、抗石击能力;增强涂层外观装饰性 的作用。
2. 面漆的作用:
面漆涂装的作用是保证车身外观装饰和保护性。装饰是使车身具有色彩、光 泽、丰满度、鲜映性。保护是使车身具有保色性、耐候性、耐酸雨性、抗划伤性 等。
(二)中涂和面漆的厚度:
1. 中涂的厚度:
中涂层的干膜厚度为(30~40)μm。
2. 面漆的厚度:
汽车面漆的颜色一般可分为本色和金属闪光色(金属闪光色和珠光色)两大
类。本色系也叫单色面漆,金属闪光色系是指金属底色漆+清漆,珠光色系是指
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珠光封底层+珠光底色漆+清漆。
本色面漆及清漆涂层的干膜厚度为(40±5)μm。金属闪光底色漆涂层的干膜 厚度为(15~20)μm;高固体份金属闪光底色漆涂层的干膜厚度(20~30)μm。 珠光底色漆涂层的干膜厚度为(20~30)μm。珠光封底层的干膜厚度为(20~40) μm(封底色一般为白色和灰系列) 。
(三)中涂和面漆生产线的组成:
中涂和面漆生产线一般由擦净间、喷漆室、晾干室、烘干室和强冷室等组成。 (四)中涂和面漆工艺流程:
中涂和面漆的工艺流程基本一致,以轿车车身涂装为例说明中涂(面漆)涂 装工艺流程,见下表 2-3:
轿车车身中涂(面漆)的工艺流程 表 2-3
(五)中涂和面漆用工艺材料:
中涂涂料主要有聚酯树脂中涂、聚氨酯树脂中涂。面漆涂料主要有三聚氰胺、 聚氨酯、丙烯酸树脂面漆。
轿车用面漆按其外观装饰性和膜质量采用高级装饰性、优质装饰性两类面漆。 (六)中涂和面漆的喷涂方法:
1. 中涂和面漆的喷涂方法:
中涂和面漆一般采用手工喷涂或手工喷涂与自动喷涂相结合的方法。
自动喷涂有机器人喷涂和往复式自动喷涂机喷涂。最新的喷涂方法是采用喷 漆机器人替代往复式自动涂装机喷涂。
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无论是手工还是自动喷涂一般有空气喷涂法和静电喷涂法两种方式。
自动静电喷涂法是目前汽车涂装普遍采用的喷涂方法。自动静电喷涂有以下 优点:
①装饰性好,质量稳定。
②涂着效率高,节省涂料。自动静电喷涂机(往复机 /机器人)涂着效率可达 到 90%以上。
③节能省力,环保效果好。与手工喷涂比较空调供风量可减少一半。
④显著提高车身涂装的生产效率。一次喷涂膜厚达(35~40)μm。
2. 静电喷涂金属闪光底色涂料的喷涂方法:
金属闪光色涂膜中含有铝粉片的金属闪光色涂料,铝粉片分散在涂膜的中、 下层部,发出独特的光泽。
自动静电喷涂金属闪光底色涂料分两遍喷涂,第一遍膜厚(10~12)μm,确 保金属铝粉片分散和排列;第二遍膜厚(5~8)μm,调整金属铝粉片排列,保证 金属感。
喷涂方式有以下两种:
① 采用自动静电旋杯和空气雾化静电喷枪。第一遍采用自动静电旋杯,第二 遍采用空气雾化静电喷枪。
② 两遍喷涂都采用自动静电旋杯。两遍之间间隔时间(1~1.5) min 。底色 喷涂后晾干(3~5) min 再罩清漆。
(七)中涂和面漆涂装工艺的进步:
中涂和面漆涂装工艺的进步主要体现在以下几点:
① 采用高固体份中涂漆、水性中涂漆和粉末中涂涂料。
② 采用水性底色漆(本色和金属 ) 和清漆、粉末底色涂料(本色和金属 ) 和透 明涂料。
③ 为节能简化工艺采用 3C1B 涂装工艺。即:“中涂+底色漆+罩光清漆” 湿碰湿喷涂,一同烘干。
④ 免中涂涂装工艺。
⑤ 开发功能性和装饰性更好的汽车面漆。 比如开发具有耐磨、 耐擦伤和刮伤、 耐酸雨、耐鸟粪等的面漆。
五、涂料的烘干工艺:
涂料在烘干时,树脂发生聚合交联反应,不同涂料都有各自最佳固化成膜烘
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干条件,主要的烘干条件是烘干温度和烘干时间。烘干时间为 30min (或金属达到 温度保温 20min ) 。电泳漆烘干温度为(160~180)℃(金属温度) ;中涂漆和面漆 烘干温度为(130~140)℃(金属温度) 。
下图 2-10、图 2-11、图 2-12分别是某电泳涂料的烘干窗口(表示温度与时 间的关系) 、烘干窗口和烘干温度时间曲线示意图以及烘干温度时间曲线图。
图 2-10 电泳涂料的烘干窗口
图 2-11 烘干窗口和烘干温度时间曲线示意图
图 2-11 烘干温度时间曲线图
六、水性漆工艺:
中涂和面漆采用水性漆涂料和设备施工称为水性漆涂装工艺,水性漆工艺采 用的罩光漆主要还是溶剂型清漆。即水性中涂漆 +水性底色漆 +双组份(2K )溶剂 型罩光漆。
(一)水性漆的产品特性:
水性漆产品特性举例见下表 2-4。
水性漆产品特性 表 2-4
(二)水性漆的施工和存储:
水性漆施工的环境温度为 20℃~26℃,相对湿度为 65%±5%。
水性漆材料的存储环境温度为 20℃~23℃。如果环境相对湿度达到 75%时, 允许环境温度到 28℃。
(三)水性漆的工艺要求:
水性漆施工要求保证涂装设备防腐蚀。喷底色漆后残余水份需要蒸发,水份 含量要求小于 10%。底色漆和罩光漆之间增加了中间烘干 (闪干)和冷却工序来实
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现水份的蒸发。中间烘干工艺温度为 70℃±10℃,冷却车身温度为小于 35℃。另 一种残余水份的蒸发工艺, 采用干空气晾干, 干空气湿度为小于 2%, 温度为 35℃ -40℃。
(四)水性漆工艺的消防:
水性漆工艺的消防主要是针对罩光漆,消防主要是 CO2灭火系统和水喷淋消 防系统。 欧洲水性罩光漆涂装线大都使用水喷淋灭火系统消防。 CO2灭火系统一旦 泄漏会使人窒息,控制要求较高。水喷淋灭火系统对人体无害。灭火时人可以进 入协助,且系统造价较低。
(五)不同工艺有机溶剂 (VOC)排放量的比较:
不同工艺有机溶剂(VOC )排放的比较 表 2-5
七、 CPU 供货方式:
CPU 供货方式是目前国际汽车涂装生产的发展趋势。 该种供货方式的优点是避 免了汽车厂自己采购并管理带来的问题,如:产品质量、材料质量、材料成本、 管理成本等。由供应商全权负责涂装产品质量。这样做即保证了产品质量,又减 少了这方面的管理费用。通常的付款方式是汽车厂只为喷涂合格的车身支付材料 的费用,依据材料的使用数据,汽车厂为供应商交货的材料付款。
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第三章 涂装设备
一、前处理设备:
图 3-2 车身进入前处理设浸槽过程
(二)前处理主要辅助设备:
前处理的主要辅助设备有除铁粉装置(磁性分离和漩流分离) 、油水分离器、 磷化除渣装置等。
1. 除铁粉装置(磁性分离和漩液分离) :
除铁粉装置(磁性分离和漩流分离)是用来将槽液中铁屑分离至槽液外的装
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置,该装置一般用在热水洗、预脱脂工位。
造成电泳涂膜尘埃缺陷的灰尘 87%为金属粉尘(焊渣、切削粉) ,在脱脂前的 热水洗和预脱脂工序采用大流量冲洗倾斜的车身,配置清洗液除铁粉装置。可以 明显减少车身电泳涂膜的不良件数。下图 3-3为除铁粉装置原理图:
图 3-3 除铁粉装置原理图
2. 油水分离器:
油水分离器是用来将槽液中油污分离至槽液外的装置,该装置一般用在热水 洗、预脱脂及脱脂工位。下图 3-4为油水分离器的原理图:
图 3-4 油水分离器原理图
3. 磷化除渣装置:
磷化除渣装置是用来将磷化槽液中的磷化渣分离在槽液外的装置,该装置用
在磷化工位。下图 3-5为连续式斜板除渣系统原理图:
图 3-5 连续式斜板除渣系统原理图
二、电泳设备:
电泳设备由电泳槽(主槽和辅槽) 、循环搅伴系统和过滤装置、直流电源、电 极和极液循环系统、超滤装置(UF 装置) 、换热装置、备用槽和电泳涂装室组成。
三、喷漆设备:
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(一)喷漆室设备的组成:
喷漆室由动压室、静压室、喷漆操作区、漆雾水洗系统、供排风系统及漆泥 处理系统组成。 汽车涂装常用的喷漆室形式有水旋式和文丘里式两种 (见下图 3-5、 图 3-6、图 3-7、图 3-8) 。
图 3-5 文丘里式喷漆室组成图 图 3-6 水旋式喷漆室组成图
图 3-7 现场喷漆室外观图
图 3-8 喷漆室的供排风
(二)喷漆室各段的组成:
中涂喷漆室是由擦净 +手工喷中涂漆 +自动喷中涂漆 +检查 +晾干 5段组成;面 漆喷漆室是由擦净 +手工喷底色漆 +自动喷底色漆 +检查 +晾干 +手工喷罩光漆 +自动 喷罩光漆 +检查 +晾干 10段组成(见下图 3-9所示) 。
图 3-9 喷漆室各段的组成
四、烘干设备:
烘干室由室体、燃烧器、换热器等组成。烘干室的加热方式有辐射加热和热
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风对流加热两种方式。烘干室的结构形式有直通式和桥式( Π型 )两种形式, 见下图 3-10及图 3-11。
图 3-10 烘干室的形式示意图
图 3-11 现场烘干室的外观图
五、汽车车身静电喷涂设备:
(一)往复式喷涂机:
往复式喷涂机是由顶喷机和侧喷机、供漆系统(含计量、换色和清洗装置) 、 高压发生器、控制设备及有关安全设施等组成。往复式喷涂机适用生产链速为 2m/min~6m/min ;换色时间为 8~15s 。见下图 3-12:
图 3-12 往复式喷涂机
(二)喷漆机器人:
喷漆机器人是由 机体和臂膀、供漆系统(含计量、换色和清洗装置) 、高压发 生器、控制设备及有关安全设施等组成 。喷漆机器人的优点是一次涂装效率高; 适用多品种、柔性化生产;减少运行成本;节省涂料、压缩空气量及保洁费用。 喷漆机器人常用的有坐地式喷漆机器人和新型壁挂式喷漆机器人;新型壁挂 式机器人的优点是节约能源,见下图 3-13及图 3-14。
图 3-13 坐地式喷漆机器人
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图 3-14 新型壁挂式喷漆机器人
六、机械化运输设备:
(一)前处理、电泳机械化输送设备:
前处理、电泳机械化设备类型:自行葫芦、推杆悬挂输送机、磨擦悬挂输送 机、 Rodip 输送机、摆杆输送机、多功能穿梭机、倒挂升降输送机等。
1.Rodip 输送机:
Rodip 输送机由德国杜尔公司开发,工件旋转角度达 180度, Rodip 输送机较 推杆悬挂输送机的优点是提高了工件的清洗及槽液浸润质量。见下图 3-15:
图 3-15 Rodip输送机
Ro-Dip 运输机
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2. 摆杆输送机:
摆杆输送机由德国杜尔公司开发,摆杆链输送机较推杆悬挂输送机的优点是 可以增大工件入槽角度。见下图 3-16:
图 3-16 摆杆输送机
3. 多功能穿梭机:
多功能穿梭机由德国 EISENMANN 公司开发,工件的旋转角度可达 360度,见 下图 3-17、图 3-18:
图 3-17 多功能穿梭机
多功能穿梭机 -滚浸 Vario-shuttle 运输机
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图 3-18 多功能穿梭机
3. 倒挂升降输送机:
倒挂升降输送机见下图 3-19:
图 3-19 倒挂升降输送机
倒挂升降运输机
第一代多功能穿梭机 -滚浸 第三代多功能穿梭机
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(二)喷车底防护涂料(PVC )和喷蜡输送设备:
喷车底防护涂料 (PVC ) 和喷蜡机械化设备类型有自行葫芦、 推杆悬挂输送机、 磨擦悬挂输送机、倒置滑橇、自动翻转喷胶输送机等。简图 3-20、图 3-21:
图 3-20 摩擦悬挂输送机
图 3-21 自动翻转喷胶输送机
(三)中涂和面漆及检查返修工位输送设备:
中涂和面漆及检查返修工位机械化输送设备类型有地面反向积放链、地面摩 擦输送机和地面滑橇输送机。 1. 地面反向积放链:
地面反向积放链见下图 3-22:
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图 3-22 地面反向积放链
2. 地面摩擦输送链:
地面摩擦输送链见下图 3-23:
图 3-23 地面摩擦输送链
3. 地面滑橇输送链:
地面滑橇输送链见下图 3-24:
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图 3-24 地面滑橇输送链
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第四章 涂装车间的工艺平面布置
一、工艺平面布置形式:
(一)涂装车间鸟瞰图:
(二)涂装车间区域化立、体化布置图:
涂装车间工艺平面布置本着立体化、区域化的原则进行布置,来减少占地面 积,明确工作区域。如下图 4-1为某涂装车间的三层平面布置图,针对不同的作 业内容进行了区域化布置,下图 4-2为某涂装车间的立体化图:
图 4-1 涂装车间各层平面区域化布置图
涂装车间一层
涂装车间二层
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图 4-2 涂装车间立体化图
(三)涂装工艺生产路线图:
二、工艺平面布置的基本要求:
工艺平面布置的基本要求有以下几点: 1. 物流合理:
生产工件的物流要求运行路线短捷,避免交叉,减少升降和往返次数;各工 序布置衔接准确,布置紧凑。各种材料、物料及废物的物流要求运输路线短,存
放场地尽量靠近使用位置。
2. 立体化区域化布置:
分层分区布置各种工艺设备及辅助设施。按照高洁净区(喷漆、烘干、强冷 区) 、洁净区(洁净间) 、一般洁净区(手工操作间和工位) 、其他区域(各种辅助 间、送排风设备区等)布置。尽量将同种和同类设备布置在同一区域内。
3. 离线返修及质量抽检的设置:
在每个工艺段 (电泳、中涂、面漆等 ) 设置离线返修工位;在 PVC 和面漆后边 设置质量抽检(Audit )工位;在电泳、中涂和面漆强冷室后边设置质量反馈检查 工位。
4. 设置必要的编组站及漆后缓冲:
对每个工艺段 (电泳、 PVC 、中涂、面漆 ) 后边都设有缓冲线,保证工件班后或 意外事故跑空;在面漆前设分线编组区。
5. 车间保证微正压:
保证喷漆区对其他区域保持微正压,其他区域对涂装厂房外界保持微正压。 6. 设备选择方式:
设备选择方式根据不同的工艺布置方案、产品档次及投资额度确定工艺设备。 如:欧美体系、日韩体系等。
6. 土建及共用设施适应可靠:
厂房全封闭,占地面积尽量小,高度尽量低;厂房内墙壁及地面光滑平整, 涂不积尘、不起灰专用涂料;公用管线布线顺畅,互不干涉,安装维修方便;厂 房内土建公用尽量减少水平面设施,并能保证擦拭方便。
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第五章 涂装车间的洁净要求
一、车间分区微正压分布:
全封闭厂房室内保持微正压,送风量大于排风量。通常涂装车间各区微正压 分布为:高洁净区>洁净区>一般洁净区>其他区域>厂房外。从喷漆高洁净区 至厂房室外,车间各个区域之间的微正压压差一般按照 10-20Pa 递减。
二、车间洁净要求:
1. 确保涂装现场环境的清洁和空气的净化:
保证各个区域的清洁度
2. 确保被涂物清洁无灰
在电泳涂装、喷中涂和面漆前保证工件的清洁度。
3. 确保喷漆室和烘干室的清洁
保证送入喷漆室中的新鲜空气含尘颗粒直径<5μm ,确保烘干室的清洁和循="">5μm>
4. 对前处理设备、电泳设备、喷漆设备使用的水质进行控制:
自来水水质的电导率<200μs>200μs><10μs m;车身离开="">10μs><30μs m;车身离开电泳设备滴落的水质电导率="">30μs><50μs>50μs>
5. 对喷漆采用的压缩空气洁净度进行控制:
压缩空气洁净度要求为常压露点是 -20℃~ - 40℃;含油量是≤ 0.01mg/m3; 固体含量是≤ 0.1mg/m3;颗粒尺寸是≤0.1μm;压缩空气管路使用的管材为热镀锌 钢管或不锈钢管。
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第六章 涂装车间的环保
一、喷漆室排放的有机废气:
喷漆室排放的有机废气排放限值应符合 GB16297-1996《大气污染物综合排放 标准》中的规定:
① 二甲苯排放浓度低于 70mg/m3。
② 排气筒高度(m )不低于排放标准中达到最高允许排放速率(kg/h)的规 定值。
在 2006年发布的《汽车涂装清洁生产标准》中,对 VOC 的排放量第一次做出 了具体规定。根据不同的清洁生产水平划分为三级技术指标见表 6-1:
VOC 排放标准 表 6-1
表中所列一级为国际清洁生产先进水平;二级为国内清洁生产先进水平;三 级为国内清洁生产基本水平。
二、烘干室的废气处理:
烘干室废气采用直接燃烧装置净化 (TAR/RTO),使有机废气分解成水和二氧化 碳后排放到室外,排气筒高度不低于 15m 。下图 6-1为 TAR 系统,图 6-2为 RTO 系 统:
图 6-1 TAR-回收式直接燃烧系统
图 6-2 RTO-蓄热式直接燃烧系统
三、涂装车间的废水处理:
涂装车间的废水处理主要为脱脂、磷化、钝化、电泳和喷漆废水,采用中和 反应、加药混凝、气浮、生化处理等废水处理工艺方法处理。
四、涂装车间的废渣处理:
涂装车间的废渣废渣主要为磷化渣、废漆渣及污水处理后泥饼,需送往环保 部门指定的工业垃圾场。
五、涂装车间的噪声处理:
涂装车间产生的噪声主要来自各种风机 (送、 排风机) 、 泵等。 采取加减振垫、 软连接、防声罩(室体)等防噪措施,要求低于 85分贝。
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第七章 涂装车间的节能
一、前处理设备的节能措施:
前处理设备的节能措施主要有以下几点:
1. 采用低温前处理工艺和材料。
用 40℃的脱脂和锌盐磷化工艺替代中温的前处理工艺。
2. 采用短时间磷化处理工艺。
日本已经开发出可缩短到 72秒的磷化工艺,可将运行费用降低 20%左右。 3. 采用新开发的无磷化节能、环保型预处理工艺。
采用德国和日本公司分别开发的无磷预处理工艺(转化膜预处理工艺如:氧 化锆或硅烷) 。
二、喷漆室的节能措施:
喷漆室的节能措施主要有以下几点:
1. 尽量考虑喷漆室供风的二次循环利用。
使喷漆室的部分排风循环应用到自动喷涂区、晾干区和烘干室的供风系统。 (1)喷漆室的准备室和过渡段的排风循环应用:
图 7-1 喷漆室的准备室和过渡段的排风循环应用原理图
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(1) 喷漆室的部分排风循环应用和晾干室的部分排风应用:
图 7-2 喷漆室的部分排风循环应用和晾干室的部分排风应用原理图
2. 利用转轮式全热换热器回收喷漆室排风中的热量:
冬季利用转轮式全热换热器回收喷漆室排风中的热量,用于加热供风系统从 室外抽取新鲜空气。下图 7-3为喷漆室排风热量回收原理图,图 7-4为转轮式全 热换热器。
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图 7-3 喷漆室排风热量回收原理图
图 7-4 转轮式全热换热器
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3. 利用外置式自动喷涂机、机器人降低喷漆室宽度:
采用外置式自动喷涂机、机器人,机身装在喷漆室外,喷漆室内部宽度仅为 4m 左右,可以减少喷漆室的供风量约 15%左右。下图 7-5为新型壁挂式喷漆机器 人平面布置示意图,图 7-6为新型壁挂式喷漆机器人剖面布置示意图;
图 7-5 新型壁挂式喷漆机器人平面布置示意图:
图 7-6 新型壁挂式喷漆机器人剖面布置示意图
三、烘干室的节能措施:
烘干室的节能措施主要有以下几点:
1. 尽量采用低温固化型涂料:
采用烘干温度较低的阴极电泳涂料,烘干温度 160℃~170℃;最先进的可降 到 150℃。
2. 采用适用于“湿碰湿”涂装工艺的新涂料:
使用“湿碰湿”的三喷一烘(3C1B )的中涂、面漆涂装工艺。 3C1B 与 3C2B 相 比,可节能 15%左右。
3. 采用新型涂料及涂膜固化方法配套使用的新技术:
采用 UV (紫外线)固化涂料及 UV 固化法以及新开发的 UV 和热双固化罩光涂 料。
四、采用节水和水的再生利用措施
1. 逆工序补给供水法:
对于脱脂和磷化以及电泳后的各个水洗工序段,采用逆工序向前面水洗槽溢 流补水,至各个工序段第一水洗排放。
2. 脱脂和磷化工序的槽液补加水采用其后各自的清洗水补加,不直接添加自来 水。
3. 水洗工序清洗水的再生循环利用:
前处理循环纯水经过滤,再经 RO 装置处理再生,用于新鲜纯水洗工序。电泳 超滤液采用 ED-RO 技术,实现电泳涂装超滤液清洗水循环使用。
4. 纯水制备装置排出的浓缩水,用于补充喷漆室的循环水,或者用于厕所冲洗水 等。
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第八章 我国轿车车身涂装工艺技术现状 一、国内合资企业车身涂装工艺技术现状:
国内合资企业车身涂装工艺技术现状体现在以下几点:
①一些厂家采用了水性漆涂装工艺或在工艺布置方面预留了将来采用水性漆 涂装工艺的可能性。喷漆室和烘干室采用水性漆设备,将来一旦使用水性漆涂装 工艺时,仅对设备局部进行适当改造就可以投入使用。
②前处理电泳输送系统采用了国际最先进的滚浸技术。
③德国艾森曼公司(EISENMANN )的多功能穿梭机。
④杜尔公司(DNRR )的 Rodip 输送机。
⑤日本丰田公司使用的倒挂升级输送机。
⑥新建涂装线全部应用了喷漆机器人。
二、国内企业车身涂装工艺技术现状:
国内企业车身涂装工艺技术现状体现在以下几点:
①开始重视使用环保型涂装工艺。部分大型企业的涂装线在建设时,都对将 来采用水性漆涂装工艺的可能性采取了措施。
②多数企业都采用传统的溶剂型涂装工艺。
③采用往复式自动涂装机。
④新建涂装线开始采用水性漆涂装工艺和喷漆机器人。
⑤前处理电泳输送系统采用了传统的的输送技术。大多数采用推杆悬挂输送 机、程控自行葫芦、摩擦式悬挂输送机。
⑥采用双链摆杆悬挂输送机、引进了滚浸输送机。
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第九章 轿车车身涂装工艺技术
一、轿车车身涂装工艺发展动态及方向: (一 ) 适用的涂装工艺:
1. 今后汽车车身“三涂层”涂装工艺的发展方向:
国际上汽车车身涂装工艺的发展主要趋势是逐渐取消传统的溶剂型漆,使用 水性漆或粉末涂料。下表 9-1为汽车车身三涂层涂装工艺组成表:
汽车车身三涂层涂装工艺组成 表 9-1
2. 今后汽车车身“二涂层”涂装工艺的发展方向:
为了考虑降成本和适应市场竞争,有些线已开始采用“二涂层”涂装工艺。 在“二涂层”涂装工艺中,要求电泳漆具有抗紫外光能力和一定的耐候性,面漆 也具有一定的阻隔紫外光能力。表 9-2为汽车车身二涂层涂装工艺组成表:
汽车车身二涂层涂装工艺组成表 表 9-2
(二 ) 新涂装材料的应用:
1. 无磷化处理的前表面处理转化膜工艺:
欧美、日本正在准备推广的转化膜工艺,是非结晶质的转化膜。如:氧化锆 (ZrO2)和硅烷技术 (Oxsilan),取消了表调,处理温度为常温;处理时间为 90秒;膜厚范围为(20~200)纳米。硅烷技术对车身铝板比例无限制。丰田公司已 将转化膜工艺纳入 2010涂装工艺更新规划。 2. 阴极电泳涂料:
超高泳透力阴极电泳涂料使车身内外表面的膜厚分别为 10μm 和 15μm , 能降
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低电泳涂装成本 10%以上。
耐候性和耐紫外光的阴极电泳涂料用于无中涂的两涂层涂装体系,表面平滑 性好,具有耐崩裂性。
带铝车身的阴极电泳涂装对含有铝板的车身在电泳涂装后,烘干温度≥ 185℃,保证铝金属的强度。
下图 9-1为层分离型高耐候电泳涂料的基本设计思想;表 9-3为世界各地汽 车涂料发展环保策略:
图 9-1 层分离型高耐候电泳涂料的基本设计思想
(三 ) 世界各地汽车涂料发展环保策略: 世界各地汽车涂装发展环保策略见表 9-3:
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二、新的涂装工艺:
1. 逆过程工艺:
逆过程工艺是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, 随后粉末和电泳涂膜一起烘干。使用这种工艺的优点是提高了车身内腔的泳透率 和防腐性能,可减少约 60%的电泳涂料用量; 2. 取消中涂及其烘干工序:
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,节省了材料和能源费用,降低 VOC 排放量。下图 9-2为该工艺流程:
图 9-2 取消中涂及其烘干工艺流程
3. 二次电泳工艺:
采用两涂层电泳材料,首涂层(10-20μm )防腐、有导电性、极高的泳透力。 第二层电泳(35-40μm )替代中涂,有抗石击能力、卓越的外观、零 VOC 、抗紫 外光并有足够的遮盖力。
电泳工艺自动化施工稳定可靠性高,一次合格率高,材料利用率高,设备投 资少(不需空调系统) ,可节省费用约 45%~50%,减少了维修频次及传统中涂的 漆渣和 VOC 排放。图 9-3为二次电泳工艺流程:
图 9-3 二次电泳工艺流程
二、新的涂装工艺的应用:
1. “3湿”工艺(3C1B 涂装工艺)和免中涂涂装工艺(双底色涂装工艺) :
日本 **a 公司使用 3C1B 涂装工艺, 3C1B 即“电泳漆+中涂+底色漆 1+底色漆 2+罩光清漆”湿碰湿喷涂,一同烘干。
德国大众公司使用免中涂涂装工艺(双底色涂装工艺) ,即“电泳漆+底色漆
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1+底色漆 2+罩光清漆”。
涂料生产公司有 DuPont 、 PPG 、关西和 BASF 。
(1)免中涂工艺(双底色涂装工艺)和 3C1B 工艺工艺流程的对比:
双底色涂装工艺和 3C1B 工艺工艺流程的对比见下图 9-4:
图 9-4 双底色涂装工艺和 3C1B 工艺工艺流程的对比
(2)工艺投资和运行成本比较:
3C1B 涂装工艺与传统标准涂装工艺工艺投资和运行成本的比较见下表 9-4:
3C1B 涂装工艺与传统标准涂装工艺工艺投资和运行成本的比较 表 9-4 免中涂工艺与传统标准涂装工艺工艺投资和运行成本的比较见下表 9-5:
免中涂工艺与传统标准涂装工艺工艺投资和运行成本的比较 表 9-5