基于汽車涂裝新材料與新技術(shù)的探究

張志明

摘要：對(duì)于每一輛汽車的生產(chǎn)過程來說，進(jìn)行涂裝都是必須要經(jīng)歷的過程。汽車涂裝不僅會(huì)增加汽車的美觀性，而且對(duì)汽車的防腐蝕性能、汽車使用壽命等都有一定的提升作用。但是，傳統(tǒng)汽車涂裝工業(yè)在生產(chǎn)過程中受到自身行業(yè)限制，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成非常嚴(yán)童的污染和損害。據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，制造汽車時(shí)超過百分之九十以上的揮發(fā)性有機(jī)化合物污染都是在涂裝環(huán)節(jié)產(chǎn)生的，同時(shí)這一過程還會(huì)產(chǎn)生大量的固體廢棄物，各個(gè)步驟都會(huì)產(chǎn)生一定量的沉渣或漆渣。由此可見，在高度重視環(huán)保的今天，汽車涂裝材料與技術(shù)必須進(jìn)行大幅度的改進(jìn)創(chuàng)新才能夠滿足現(xiàn)階段對(duì)汽車行業(yè)和涂裝產(chǎn)業(yè)的要求。

關(guān)鍵詞：汽車；涂裝；新材料；新技術(shù)

1汽車涂裝新材料

1.1 電泳CED涂料

CED涂料是目前全球汽車涂裝的主要材料；CED涂裝材料在實(shí)際應(yīng)用的過程中，也同樣在“環(huán)保、高質(zhì)、低成本”的發(fā)展之下進(jìn)行著技術(shù)革新與研發(fā)，于是高泳透力CED、耐候CED、分層CED等多種涂料也陸續(xù)被研發(fā)出現(xiàn)。首先，高泳透力CED涂料。該涂料可在有效保障耐腐性要求的前提下，使陰極電泳涂膜的厚度進(jìn)一步降低，進(jìn)行極大地降低了涂料用量，有降低生產(chǎn)成本、減少了揮發(fā)性有機(jī)化合物排放而達(dá)到了環(huán)保的目的。其次，耐候性CED涂料。該涂料可在有效保障耐蝕性要求的前提下，采用了三噴一烘工藝，進(jìn)一步提高了抗其耐候性。其中，層分離型高耐候性CED和丙烯樹脂CED兩種涂料被廣泛應(yīng)用于汽車涂裝工藝之中。再次，分層CED涂料是在耐候性涂料的基礎(chǔ)上與原環(huán)氧樹脂組成的CED涂料，這樣的搭配能夠在漆膜烘烤時(shí)讓不同的成分通過分層電沉析分別表現(xiàn)出各自的機(jī)能，既能表現(xiàn)出涂料的耐候性又能夠表現(xiàn)出防腐蝕性，將傳統(tǒng)涂料與新型涂料進(jìn)行了良好的結(jié)合。

1.2 中涂涂料

中涂涂料不同于電泳CED涂料，它是傳統(tǒng)的涂裝工藝過程中較為重要的一種涂層，有著不同的作用和功能。首先，這種涂層對(duì)于汽車表面遇到的碎石異物的碰撞具有一定的防護(hù)作用，而且還具有較好的填充性能，能夠填充電泳表面。其次，對(duì)于炎熱環(huán)境和較強(qiáng)的紫外線照射，都具有一定隔絕的能力和耐候性，從而能夠較佳的保護(hù)好電泳漆。但是，隨著新型材料的發(fā)展，如高固體分涂料、兼?zhèn)渚哂兄型拘阅艿牡灼嵬苛系龋粌H具有傳統(tǒng)中涂涂料的優(yōu)勢(shì)，還具有新的性能，正在逐步取代中涂涂料。

1.3 面漆涂料

面漆涂料是汽車生產(chǎn)成型過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；其主要涂料有以下幾種：首先，水性涂料。水性涂料的研發(fā)，有效地減少了具有易揮發(fā)、易爆、易燃的有機(jī)物涂裝材料的使用，也降低了對(duì)操作工人的身體損害。水性涂料是以水為載體的、無毒水溶性載體的新型涂料。其具有較強(qiáng)的表面張力，易流掛，具有較好的觸變性。其次，粉末涂料。該涂料是基于水性涂料而研發(fā)出來的新型涂料。粉末涂料具有無溶劑、無公害的特點(diǎn)；同時(shí)，該涂料在涂裝過厚、過噴時(shí)，其粉末還可以再利用；最大程度地降低了成本，提高了其環(huán)保性。粉末涂料具有極佳的耐熱、防腐、耐磨、耐沖擊等特點(diǎn)；同時(shí)，其顏色的選擇范圍也較多，其涂膜耐久性相較其他涂料好；因此其未來發(fā)展前景較佳。再次，高固體分涂料。高固體分涂料通過對(duì)傳統(tǒng)成膜物質(zhì)材料進(jìn)行改造，降低了分子質(zhì)量和黏度，提升了溶解性，利用交聯(lián)反應(yīng)優(yōu)化了成膜過程，將固體分提升到60%以上，并在近幾年逐漸增加了使用比例，發(fā)展迅速。

2汽車涂裝新技術(shù)

2.1 3C1B涂裝技術(shù)

傳統(tǒng)汽車涂裝工作多采用4C3B、3C2B工藝；其環(huán)保技術(shù)要求欠佳。馬自達(dá)公司對(duì)傳統(tǒng)3C2B工藝加以了優(yōu)化；3C1B則是基于傳統(tǒng)3C2B基礎(chǔ)之上加以科學(xué)、合理的簡(jiǎn)化，將傳統(tǒng)3C2B的中涂烘干工序減化；在電泳底漆烘干之后，在底涂層上再噴涂面漆層和耐久性較佳的中涂以及著色用的底色涂層，最后再噴涂耐久性的罩光涂層。該涂裝工藝與傳統(tǒng)涂裝工藝相比，降低了45%左右的揮發(fā)性有機(jī)化合物；而整體涂裝成本降低了15%左右。

2.2 B1：B2工藝

在3C2B和3C1B涂裝工藝的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)這兩種工藝進(jìn)行了科學(xué)的整合和簡(jiǎn)化從而提出了B1：B2工藝。其中B1層兼顧了中余層和漆底層的功能，B2層則是直接作為色漆涂層。這種新型的工藝充分發(fā)揮了節(jié)能減排的作用，將能量消耗降低了十分之一的同時(shí)還減少了有機(jī)污染物的排放，并且對(duì)原有設(shè)備生產(chǎn)線進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)就能夠直接使用這種工藝，節(jié)約了大量資金成本。

2.3 雙底涂工藝

雙底涂工藝即電泳底漆與中涂濕碰濕工藝，其功能與耐侯性電泳漆相似，最早由BASF公司研發(fā)成功。雙底涂工藝首先在底材上涂上15～25μm的α-Prime電泳涂料，然后濕碰濕涂上15～25m的β-Prime水性薄膜中涂，最后將這兩層涂料在150℃下烘干15min。這樣就減少了底漆打磨工序和電泳烘干操作工序，得涂層的外觀和附著力優(yōu)良，其耐蝕性、抗石擊性和抗劃傷性也有所提高。

2.4 旋杯噴涂技術(shù)

旋杯噴涂技術(shù)是將被涂工件接地作為陽極，而將靜電噴槍（旋杯）連接負(fù)高壓電使其作為陰極；將旋杯通過空氣透平驅(qū)動(dòng)，最高轉(zhuǎn)速為60000r/min。當(dāng)涂料被送到旋杯時(shí)，在旋杯旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的離心作用之下，涂料在旋杯內(nèi)表面伸展成為薄膜，并在離心力、強(qiáng)電場(chǎng)的共同作用之下形成帶電的細(xì)小霧滴，均勻在被噴涂于被涂工件表面；最終形成光滑、豐滿、均勻的涂膜。該技術(shù)可全面提高涂料利用率，進(jìn)而降低了生產(chǎn)成本。

2.5 敷膜技術(shù)

敷膜技術(shù)采用“夾物模壓”或“內(nèi)模”工藝預(yù)制一種適應(yīng)于熱成形的面漆涂膜，其經(jīng)熱成形后的產(chǎn)品的面漆性能和外觀與傳統(tǒng)的烘烤噴涂涂膜非常相近。在這種技術(shù)中，車身骨架采用傳統(tǒng)沖壓焊裝工藝制造，涂裝車間只對(duì)車身骨架進(jìn)行涂裝，面漆采用粉末噴涂技術(shù)。由于車身骨架外露面積較小，所以面漆顏色不必與覆蓋件相同，深淺各一種即可。

3結(jié)束語

總的來說，雖然我國汽車涂裝工藝起步較晚，但是由于涂裝新材料和新技術(shù)發(fā)展研究的不斷投入，現(xiàn)正處于快速迅猛的發(fā)展階段。涂裝材料與技術(shù)直接影響到汽車外在的美觀性和實(shí)際中的使用，尤其在我國目前提倡綠色生產(chǎn)保護(hù)環(huán)境的前提下，各種具有良好性能涂裝材料的研發(fā)以及技術(shù)手段的創(chuàng)新，不僅能夠滿足環(huán)保技術(shù)的要求，減少對(duì)于操作人員的傷害，還能夠極大的提升涂裝的質(zhì)量，使其具備優(yōu)秀的性能，迎合廣大客戶的要求，同時(shí)還降低了生產(chǎn)成本，節(jié)約了能源，這對(duì)于汽車的生產(chǎn)和制造具有重大意義。

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（作者單位：長(zhǎng)城汽車股份有限公司）