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汽车涂装工艺的发展 2008-5-11 20:38:17 ?????? 摘要：从设备、材料等角度介绍了汽车厂涂装车间中前处理底漆、喷漆及烘干几个重要工序的工艺变化情况。?????? 涂装对于汽车制造来讲有两个重要作用，第一是对汽车防腐蚀，第二是给汽车增加美观。大量资料表明，国内外每年因锈蚀造成的损失相当惊人。据世界银行提供资料，1996年美国国民总产值为74335亿美元，因金属腐蚀损失为2000亿美元，约占国民生产总值的2.7%。汽车是以钢材为主的工业制品，如不解决腐蚀问题，将严重影响汽车的使用寿命和外观，因此汽车自问世之初，就与涂装结下了不解之缘。1886年，“汽车之父”卡尔·奔驰在德国斯图加特制造第一辆汽车时，就用油漆进行防锈和装饰。100多年过去了，现代汽车不仅是集现代工业成就之大成的工业品，更是技术与艺术的完美结合。中国汽车工业起步于20世纪50年代，近半个世纪来，伴随着中国汽车工业发展的坎坷历程，汽车涂装从载货汽车车身涂装发展至轿车车身涂装，坚持引进、消化和开发的道路，使中国汽车涂装技术逐步现代化。本文以汽车涂装几个主要工艺为例，从质量、材料、设备、工艺和环保等诸方面简明介绍涂装工艺技术在汽车工业中的应用和发展。在以下每种工艺的对比表中，把1986年以前归为以往工艺、1986年以后归为现代工艺。这是因为，1986年前后我国汽车行业在引进、消化、吸收国外先进的涂装技术方面做了大量的工作，涂装技术有了长足的发展，也大大缩短了与先进涂装技术的差距。 ?1、漆前预处理和底漆 1.1 预处理 ?????? 1986年前，中国汽车维修涂装处于手工除锈、手工刷涂阶段；1956年，一汽从前苏联引进的工业化载货车车身涂装生产线建成投产，其工艺水平和涂装用材略高于当时前苏联的水平，在国内的涂装方面也算是最高水平。 ?????? 1966~1985年，随着科技进步，国内科技人员开发并采用阳极电泳涂装以及氨基面漆、“湿碰湿”喷涂面漆工艺、表面活性剂清洗、红外辐射烘干和静电涂装等汽车技术，在20世纪70年代后期建成了集国内车身涂装技术之大成的二汽车身涂装生产线，标志了中国汽车涂装已全面进入阳极电泳阶段。 尽管此时的汽车涂装与过去相比已经有了很大的发展，但是预处理大多没有设置磷化工序，工序数也只有4~5道。处理方式多是喷淋，脱脂处理剂为三碱类。现代涂装线的预处理工艺100%有磷化工序，欧美都有钝化工序，日本较少有钝化工序，工序数一般为十几道。处理方式多是喷淋结合的方式，处理剂为专业化公司生产的脱脂、表调、磷化、钝化各类处理剂。表$ 为漆前预处理工艺的变化。 ?????? 从表1看出，工艺变得越来越复杂，设备变得越来越讲究，化学药剂越来越专业化。工艺参数控制得更精细、更便于自动控制。因为有了磷化工艺表调，钝化就随之而来，并且还增加了手工擦洗脱脂来对付顽固难洗的油脂。 为了不污染电泳槽液，往往在预处理出口设置了去离子水喷洗且要控制滴液的电导率指标。所有这些都是为了提高预处理质量，保证工件清洗干净、有良好的附着力和防腐蚀性。 ?1.2电泳底漆 ?????? 从阳极电泳过渡到阴极电泳也不过是上世纪80年代的事情，目前所有的汽车车身无一例外地采用了阴极电泳工艺。阴极电泳工艺的工作原理和阳极电泳非常相似，但质量却比阳极电泳好很多。阴极电泳漆材料的发展主要体现在提高泳透力、降低颜基比、保护边角、不含有害金属、降低烘干温度和烘干减量等方面。有报道，采用逆过程电泳工艺即先喷粉末涂料再进行内表电泳的做法以此减少VOC排放，提高内表泳透质量。近年，据很多有关双层电泳的报道，成功地拚弃中涂工序同样也是为降低VOC排放。PPG公司已有双层电泳的产品。 此外，电泳工艺还有以下变化，见表2。 ? 2、喷漆工艺 ?????? 这里介绍的喷漆工艺包含了中涂和面漆的喷涂。 2.1油漆材料 ?????? 随着改革开放，世界著名的油漆厂商纷纷前来中国或独资或合资建厂，为国内汽车工业提供了优质的汽车油漆材料尤其是轿车油漆材料。这大大缩小了国内与国外在油漆材料应用上的差距。近年来，由于国内外竞争日益加剧，环境保护法规越来越严厉，汽车厂和油漆制造商的注意力主要放在减少4,5 排放、降低成本上。这才不断推出高固体分中涂/ 清漆、水性中涂、粉末中涂、水性底色漆、粉末罩光清漆等新品种、新工艺。此外，也有报道中涂/ 底色漆/ 清漆三喷一烘干的材料和工艺。 2.2施工工艺 ?????? 早期的工艺是一喷一烘干，后来油漆材料的改进可以部分做到“湿碰湿”施工。现在又有了包含中涂的三喷一烘的尝试。 过去主要是手工喷涂，喷涂工具是手工喷枪。由于手工喷枪的漆雾大、油漆浪废多，喷漆设备制造商就推出了静电喷枪。但是，喷漆质量仅靠喷漆工和一把喷枪是不能稳定的。对于大量流水作业汽车厂来说，每年几十万辆汽车完全靠人