汽車涂裝技術的應用及發(fā)展趨勢分析

陳紅偉

江蘇驃馬智能裝備股份有限公司

汽車涂裝技術的應用及發(fā)展趨勢分析

陳紅偉

江蘇驃馬智能裝備股份有限公司

隨著科技發(fā)展的不斷進步，汽車的生產(chǎn)成本日益降低，所以汽車漸漸走入千家萬戶，幾乎成為家庭的標配用品。但是隨著能源的減少與環(huán)境污染等情況日益嚴重，節(jié)能環(huán)保，被列為本世紀最重要的話題。汽車涂裝，作為汽車生產(chǎn)中廢物排放最多的環(huán)節(jié)，急需進行減少公害涂裝、降低涂裝成本等技術革新。本文就汽車涂裝技術的應用以及發(fā)展趨勢，進行簡單的分析。

汽車；涂裝；材料；發(fā)展趨勢

一、汽車油漆涂裝工藝的預處理技術

(一)選擇的材料

汽車預處理材料選擇沒有磷和氮降解的脫脂劑，長期的液體或磷鋅礦表調(diào)節(jié)，低溫和低殘渣磷化處理劑，有機促進劑、無鉻鈍化劑是涂裝工藝環(huán)保性發(fā)展的主流。近年來為貫徹清潔生產(chǎn)標準，在汽車工業(yè)中開始嘗試的一種硅烷前處理技術在表面處理行業(yè)中嶄露頭角，硅烷技術具有環(huán)保(無重金屬、無渣、廢水排放少)、節(jié)能(可室溫和低溫操作)、操作簡便(雙組份，僅控制PH值和電導率)、成本低(產(chǎn)品消耗量低，三廢處理成本低)等諸多磷化技術無可替代的優(yōu)點，并且可實現(xiàn)多種板材的混線處理；它在金屬表面吸附一層超薄的類似磷化晶體的三維網(wǎng)狀結(jié)構的有機涂層，同時在界面形成Si-O-Me共價鍵，可以在金屬基體之間形成優(yōu)異的附著力和涂漆。

(二)工藝選擇

當前研究發(fā)展中，最活躍的技術是室溫磷化技術，它克服了高、中溫磷化能耗大、成本高、效率低的缺點，與低能耗、低成本、低污染、快速等特點

當前業(yè)界研究最活躍、技術進步最快的磷化技術是常溫磷化，它克服了高、中溫磷化的能耗大、成本高、效率低等缺點，具有低能耗、低成本、低污染、快速等特點，因此受到密切關注。室溫磷化一般宜控制在15 ～ 35℃，低于15℃，用金屬溶解速度慢，磷化時間會變長，磷化膜密度的不同，其耐蝕性是不夠優(yōu)異。

二、自泳漆技術

自泳漆技術與以往的工藝不同在于，它可以通過沉積清潔鋼襯底的表面形成一層薄的化學反應薄層，這種有機涂層耐蝕性高，提高了了磷化過程的同時，節(jié)約生產(chǎn)線占地空間和能源消耗和運營成本。

膜層具有優(yōu)異的邊緣覆蓋性，并且不像電泳漆那樣要受到泳透率的限制，隱蔽的內(nèi)腔區(qū)域亦可涂漆到位，而且工藝控制比較簡便，不需繁雜的超濾系統(tǒng)，整個工藝不會產(chǎn)生任何重金屬離子污染。標準的自沉積涂層膜厚為15-25微米，環(huán)氧基涂層硬度可達2H-3H(ASTM D3363)，德國漢高公司研制開發(fā)的900系列自泳漆可通過504小時(3mm最大擴蝕)的鹽霧試驗，其性能完全能夠滿足汽車涂層的壽命要求。

三、UV/熱雙固化清漆的應用

UV/熱雙固化清漆為雙組份類型油漆，具有極好的外觀裝飾性、優(yōu)異的抗劃傷和耐蝕性，其固含量高達70%以上，可有效降低VOC的排放量；并且UV和熱固化并用，可明顯縮短涂膜的干燥時間，提高涂裝車的生產(chǎn)效率。

四、低溶劑化中涂和面漆的應用

涂料低溶劑化的技巧不是單純地減少涂料中的溶劑量，而是采用降低涂料用樹脂的相對分子量來降低涂料黏度的方法。單純降低涂料中的溶劑量會使涂料粘度增高，難以噴涂，使涂面的平滑性下降。低溶劑化中涂和面漆可有效降低涂裝作業(yè)中的VOC排放，并且可增加每道漆膜的涂層厚度，進而提高涂膜的豐滿度和外觀裝飾性。

五、貼膜技術在圖案漆中的應用

貼膜技術也被稱為是涂層可以發(fā)布，這種技術應用在國外已經(jīng)非常成熟，一般分為彩色膠片，印刷膜、絲網(wǎng)印刷膜、熱轉(zhuǎn)移膜幾個類別，如矩陣材料是一種聚氯乙烯(PVC)膜與膠，使用可以使梯度，三維圖形，如圖形繪畫建筑可以匹配人體模式。因為可以縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間，提高生產(chǎn)效率，和施工過程不占用生產(chǎn)資源如噴漆室和干燥的室內(nèi)，可以減少VOC排放量油漆店同時，國內(nèi)汽車行業(yè)應用越來越廣泛。

六、水性高彈防腐膠的應用

水性高彈防腐膠是以天然橡膠及其衍生物、合成高分子材料為基料，并添加云母顆粒的一種新型環(huán)保防水、耐腐蝕和抗沖擊、密封性能強的汽車涂料。它采用高壓無氣噴涂施工，自然干燥成膜，有彈性、材料延伸率＞200%，在-60℃-150℃/1h條件下不會出現(xiàn)開裂等情況，主要用于汽車下裙蒙皮內(nèi)表面、倉板外表面以及輪罩、梯步周圈等部位，以確保車體的抗腐蝕性。

七、涂裝工藝及設備

近10年來，涂裝工藝和設備的進展主要體現(xiàn)在環(huán)保涂料的應用材料，減少排放的廢水，廢渣，降低成本，優(yōu)化汽車生產(chǎn)過程。由于涂層材料的進步，涂層系統(tǒng)的設計也有幾種典型的革命性進展新涂層系統(tǒng)和新技術已經(jīng)或?qū)⒑芸毂挥糜诠I(yè)生產(chǎn)。目前我國涂裝工藝和設備的整體水平相當于歐洲和美國十年前，一些企業(yè)在新涂裝線采用當前國際先進水平的新設備。

八、涂裝管理

涂裝管理包括涂裝材料的訂貨、材料質(zhì)量控制、施工過程的控制等方面。由于汽車涂裝使用的材料品種多，在貯運過程中易變質(zhì)，工藝流程長，需要控制的參數(shù)多，所以在汽車生產(chǎn)管理中其復雜程度最高。世界各大汽車制造企業(yè)歷來對涂裝管理極為重視。隨著汽車相關工業(yè)的不斷發(fā)展，在汽車工業(yè)發(fā)達國家，汽車涂裝材料生產(chǎn)行業(yè)不僅用其先進的產(chǎn)品促進汽車涂裝技術的進步，而且為滿足汽車行業(yè)降低涂裝成本的需求，供貨方式已從單一的材料供貨向系統(tǒng)供貨過渡。系統(tǒng)供貨方式始于20世紀90年代初，發(fā)展很快，目前在歐美已經(jīng)基本普及。由涂料廠商直接負責涂裝生產(chǎn)的技術管理，使汽車生產(chǎn)廠的涂裝管理大大簡化，涂裝一次合格率提高，生產(chǎn)成本降低。國內(nèi)各汽車公司還處于嘗試階段。

近幾年，部分有實力的涂裝材料公司和涂裝設備公司又推出了BOT服務模式，即汽車公司的涂裝車間由涂裝材料公司或涂裝設備公司投資建設，并負責生產(chǎn)管理，根據(jù)汽車公司的整車生產(chǎn)計劃進行涂裝生產(chǎn)，供給汽車公司的是合格的涂膜。汽車公司只需制定技術標準和驗收監(jiān)督涂裝產(chǎn)品質(zhì)量。這將成為涂裝管理的一大發(fā)展趨勢。

我國汽車涂裝技術與國際水平的差距在不斷縮小，但發(fā)展不均衡，就涂裝質(zhì)量保證方面而言，幾大轎車生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)達到國際水平，但綜合比較仍有10年左右的差距，主要體現(xiàn)在清潔生產(chǎn)技術方面。就汽車涂裝生產(chǎn)關鍵裝備技術而言，我國可能在今后相當長的時間內(nèi)主要依賴進口。預計我國在未來10～15年內(nèi)，汽車涂裝水平將全面與國際接軌，會加快節(jié)省資源和應用環(huán)保技術。

[1]吳濤，低成本降低汽車涂裝VOC排放的途徑[J].汽車工程，2002.6

[2]黃建中，左禹，材料的腐蝕性及腐蝕數(shù)據(jù)[M].北京：化學工業(yè)出版社，2003