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最實(shí)用的現(xiàn)代汽車(chē)涂料與涂裝技術(shù)
- 評(píng)論:0 瀏覽:1376 發(fā)布時(shí)間:2012/3/23
隨著中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量的迅猛增加,相對(duì)應(yīng)的汽車(chē)漆市場(chǎng)也飛速發(fā)展。為適應(yīng)新一市場(chǎng)的需要,對(duì)應(yīng)用戶(hù)不同的質(zhì)量、價(jià)格需求,各汽車(chē)涂料供應(yīng)廠家也采用不同的新技術(shù)、新工藝、新材料來(lái)應(yīng)對(duì)汽車(chē)主機(jī)廠的不同質(zhì)量、性能、價(jià)格的要求。本文根據(jù)目前汽車(chē)漆市場(chǎng)的動(dòng)態(tài),結(jié)合實(shí)際,介紹一些最新實(shí)用的汽車(chē)用涂料產(chǎn)品及涂裝技術(shù)。
1、第6代陰極電泳漆
現(xiàn)代化的汽車(chē)生產(chǎn)線,幾乎都采用了高環(huán)保、高涂裝效率的水性陰極電泳底漆來(lái)進(jìn)行車(chē)體的防腐底漆涂裝。而我國(guó)的陰極電泳底漆從1986年3月開(kāi)始在一汽解放車(chē)身線上采用沈陽(yáng)油漆廠引進(jìn)日本關(guān)西涂料株式會(huì)社的“ED-8603陰極電泳底漆”產(chǎn)品以來(lái),經(jīng)過(guò)近18年的發(fā)展,從第1代產(chǎn)品陸續(xù)更新到第5代產(chǎn)品。目前,各大汽車(chē)廠使用的均為從第3代的產(chǎn)品到第5代的產(chǎn)品,其有代表性的產(chǎn)品為日本關(guān)西的HB-2000系列、美國(guó)PPG的ED-5系列產(chǎn)品,其主要特征為均采用重金屬鉛作為防腐劑和交聯(lián)觸媒,鉛作為重要的固化交聯(lián)觸媒及防腐防銹顏料一直到現(xiàn)在均是陰極電泳漆體系的主要成分。但其排放后的重金屬污染也是最令人頭疼的環(huán)保問(wèn)題,雖然有些廠家研制的用毒性稍小一些的錫、秘等金屬來(lái)取代鉛,獲得了較好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益,但均不能從根本上解決重金屬的環(huán)境污染問(wèn)題。
隨著時(shí)代的發(fā)展,有關(guān)環(huán)保法規(guī)陸續(xù)出臺(tái),第6代環(huán)保型陰極電泳漆應(yīng)運(yùn)而生,并隨著日本豐田、美國(guó)通用、德國(guó)寶馬等著名汽車(chē)公司在中國(guó)陸續(xù)建廠生產(chǎn)而迅速普及。其中較有代表性的產(chǎn)品為美國(guó)PPG公司的EC6350產(chǎn)品系列、日本關(guān)西的GT-10LF產(chǎn)品系列等。其主要特征如下。
a.環(huán)保無(wú)毒
無(wú)鉛、無(wú)錫、無(wú)秘、無(wú)重金屬,可滿(mǎn)足歐盟、北美等最新環(huán)保法規(guī)的要求。
b.高泳透率,低使用量
降低外板膜厚在20~22μm,提高內(nèi)板膜厚在13~16μm?稍诮档蛦闻_(tái)涂料使用量的情況下,提高車(chē)體整體耐鹽霧水平,保證在1000h以上。可采用四枚盒法測(cè)試泳透力,用銳角刀片腐蝕點(diǎn)法測(cè)試邊角耐腐蝕性能。
c.低烘干溫度
可選擇150℃x20min或160℃xl0min進(jìn)行烘干,大量節(jié)約能源消耗。
d.低加熱減量
加熱減量控制在4%以?xún)?nèi),一般在2%左右,減少揮發(fā)物排放,降低環(huán)境污染。
e.在低T.O值下的槽液穩(wěn)定性、即使在生產(chǎn)量較小、槽體較大的情況下,或者在零部件生產(chǎn)的涂裝線上,當(dāng)出現(xiàn)涂料更新周期較長(zhǎng)、的情況下,也能保證非常好的槽液穩(wěn)定性能。
f.低溶劑含量
采用不同的技術(shù),控制槽液中的有機(jī)溶劑的含量在2%以?xún)?nèi),降低陰極電泳漆的VOC排放量。 g.高平滑性
采用獨(dú)特表面控制技術(shù),降低電泳涂膜的表面粗糙度Ra≤0.2μm以?xún)?nèi),提高電泳涂膜的表面平滑性,增加中、面漆的外觀裝飾性。
2、新一代耐石擊性中涂層漆
目前,我國(guó)的汽車(chē)涂裝線幾乎均采用聚酯/醇酸/丙烯酸/氨基體系的溶劑型漆種進(jìn)行汽車(chē)中間涂層的涂裝。但隨著用戶(hù)要求的質(zhì)量越來(lái)越高,對(duì)汽車(chē)的耐石擊性能的要求也逐漸苛刻,汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋、側(cè)下圍等易受路面小石子攻擊的部位漆膜崩裂破損,嚴(yán)重影響車(chē)體外觀和耐腐蝕性能。為此,新一代耐石擊中涂層漆應(yīng)運(yùn)而生。近1-2年以來(lái),各大汽車(chē)公司已經(jīng)逐漸采用新一代耐石擊性中涂層漆進(jìn)行車(chē)體的涂裝來(lái)克服小石子的沖擊。改良中涂層漆耐石擊性的方法有很多種,歐美體系采用封閉的異氰酸醋交聯(lián)劑來(lái)改善中涂層漆膜的耐石擊性能;日系則采用改良樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)和彈性加上配合防石擊顏料來(lái)實(shí)現(xiàn)。二者各有千秋,均能達(dá)到不同廠家、不同車(chē)型、不同部位、不同成本的多樣化需求。新一代耐石擊性中涂層漆的主要特點(diǎn)如下。
a.耐石擊性能優(yōu)良
對(duì)底漆的單涂層耐石擊性可以達(dá)到2級(jí)以上,對(duì)底漆/中涂/面漆的復(fù)合涂層耐石擊性可以達(dá)到4級(jí)以上,基本可以達(dá)到汽車(chē)廠家的耐石擊性要求(德國(guó)BYK耐石擊測(cè)試儀,0.2MPa2次)。
b.層間附著力良好
作為一個(gè)承上啟下的中間涂層,它不但要同各種廠家的陰極電泳漆附著力良好,同時(shí)也要與不同的面漆/金屬光澤漆附著力良好,保證其具有優(yōu)良的配套性能。
c.填補(bǔ)能力強(qiáng)
該涂層具有優(yōu)異的填補(bǔ)底材缺陷能力,可有效地降低鋼板/磷化膜/電泳漆膜的各種缺陷,保證面漆的高裝飾性能。
d.免打磨
由于該漆種是為適用于現(xiàn)代化涂裝線大生產(chǎn)的需要而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,所以不需要涂裝前的電泳漆打磨,也不需要面漆前的中涂漆打磨,只需要對(duì)有缺陷的地方進(jìn)行點(diǎn)打磨即可,大大節(jié)約運(yùn)行時(shí)間、成本,且附著力優(yōu)異。
e.高固體分
為滿(mǎn)足涂膜的附著力、填補(bǔ)性能、耐石擊性能的要求,同時(shí)又要考慮環(huán)保的VOC排放法規(guī)的要求,該產(chǎn)品采用了高固體分技術(shù),其固體分65%,有效地降低了涂膜的內(nèi)部表面收縮應(yīng)力。
f.可濕碰濕涂裝
本系列產(chǎn)品不但可按用戶(hù)的不同要求設(shè)計(jì)成單獨(dú)的中間涂層,或中間涂層與車(chē)窗部位的窗框黑面漆進(jìn)行濕碰濕涂裝的所謂窗框黑的2ClB涂裝,而且可以按用戶(hù)要求進(jìn)行中間涂層、基色漆、罩光清漆3個(gè)涂層濕碰濕的所謂金屬光澤漆的3CIB涂裝。以上涂裝工藝均可在中涂漆涂裝線中完成,并可按車(chē)型、顏色、配置的不同混線生產(chǎn),大大節(jié)約涂裝工程及運(yùn)營(yíng)成本,改變目前的涂裝線格局。
g.可彩色中涂
本系列產(chǎn)品不但有通用型的灰色、白色,向時(shí)也能按用戶(hù)要求或?qū)γ嫫、金屬/珍珠光澤漆的配套性要求,設(shè)計(jì)成各種彩色中間涂層,增加面漆的顏色鮮艷性、色彩飽和度,提高整體涂膜的可裝飾性效果。更可按用戶(hù)的較高要求,設(shè)計(jì)成灰中涂、彩色中涂的雙涂層體系。
當(dāng)然,在不遠(yuǎn)的將來(lái),所有的大涂裝線都將會(huì)使用水性中涂層漆來(lái)代替目前使用的高固體分溶劑型涂料來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。近兩年,新上的涂裝線也有在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留了水性漆的烘干段,準(zhǔn)備將來(lái)上水性中涂漆和水性金屬光澤基色漆,但由于設(shè)備、成本、環(huán)保法規(guī)等問(wèn)題,若想盡快使用仍需要一定時(shí)間。所以,新一代的高固體分溶劑型耐石擊中涂層漆逐漸普及,極大地滿(mǎn)足了用戶(hù)在目前環(huán)境下的各種迫切需求。
3、無(wú)中涂面漆
在目前的殘酷汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的情況下,各汽車(chē)生產(chǎn)廠紛紛推出經(jīng)濟(jì)型車(chē),來(lái)滿(mǎn)足不同的客戶(hù)需求。為降低該車(chē)型的涂料和涂裝工程成本,推出了從電泳漆膜開(kāi)始即省略中涂漆膜的無(wú)中涂面漆體系(1CIB體系)。而若想省略中涂層漆,則需要將面漆設(shè)計(jì)成兼具中涂層漆、本色面漆所有優(yōu)點(diǎn)的新涂膜。以前,使用普通的面漆省略中涂涂裝在農(nóng)用車(chē)、載貨車(chē)及微型客車(chē)等低檔車(chē)上,犧牲了許多漆膜性能,可節(jié)省一部分成本。而無(wú)中涂面漆產(chǎn)品卻可以在輕客等中檔乘用車(chē)以上的體系進(jìn)行涂裝使用,并不明顯降低漆膜的各項(xiàng)性能。所以,該新產(chǎn)品應(yīng)具有如下特點(diǎn)。
a.遮蓋力強(qiáng)
由于本1CIB體系省略了具有填補(bǔ)底材缺陷的中間涂層,所以若要得到具有良好平滑性的面漆涂膜,則要求該涂層應(yīng)具有很強(qiáng)的遮蓋底面涂層缺陷的能力。在保證能處理正常電泳涂膜缺陷的情況下,只經(jīng)過(guò)一道本面漆的涂裝,就能得到比較滿(mǎn)意的涂層。 b.附著力良好
該漆種在設(shè)計(jì)時(shí),要考慮同底漆的配套性能問(wèn)題及各自的表面張力差,保證面漆在其電泳漆表面潤(rùn)濕性良好且附著力優(yōu)異。
c.耐候性?xún)?yōu)良
該面漆涂層不但要求本身的耐候性能良好,由于本涂裝體系缺少中間涂層的保護(hù),即使是較少的紫外線和可見(jiàn)光透過(guò)面漆涂層,也會(huì)對(duì)陰極電泳底漆的環(huán)氧樹(shù)脂體系造成不可逆的斷鍵、劣化作用,使整個(gè)涂膜體系耐候性下降,因此該面漆涂膜就要求其透光率盡可能的低,以保證整體涂膜的耐候性能滿(mǎn)足基本要求。
d.可適性強(qiáng)
本產(chǎn)品可按用戶(hù)的要求設(shè)計(jì)成各種彩色本色面漆。同時(shí),也可根據(jù)用戶(hù)涂裝線的實(shí)際情況,既可以手工涂裝,也可以靜電旋杯涂裝、REA涂裝、機(jī)器人涂裝,均能取得較好的涂面質(zhì)量。
e.成本較低
雖然本產(chǎn)品較正常的面漆產(chǎn)品在單位成本上稍高,但由于該體系節(jié)省了整整一道中涂涂裝烘干工藝,所以可節(jié)約涂裝車(chē)間運(yùn)行成本40%左右,成本節(jié)約效果非常顯著。并且,可以減少操作工人,增加單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量,提高經(jīng)濟(jì)效益。
f.適用面廣
由于本產(chǎn)品僅用一個(gè)涂層就能兼具中涂和面漆的性能,所以可廣泛適用于經(jīng)濟(jì)型家轎、微型客車(chē)、輕型客車(chē)、各種載貨車(chē)、SUV,MPV等外觀性能要求并不十分苛刻,但成本較經(jīng)濟(jì)的汽車(chē)體系進(jìn)行涂裝使用,可以明顯節(jié)約成本,提高產(chǎn)能和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
4、從中涂層漆開(kāi)始的3CIB金屬光澤漆
隨著金屬光澤漆的逐漸普及和人們欣賞水平的提高,采用上下兩色金屬光澤漆或下金屬上本色的雙色車(chē)身越來(lái)越多,這就給汽車(chē)涂裝工藝帶來(lái)了很大的麻煩,在目前的工藝流程下需要在面漆線涂裝完一種面、漆色后,將車(chē)身遮蔽后再返回面漆線進(jìn)行第2種顏色的涂裝。
而這種工藝不但成本增加較多,生產(chǎn)量也減少一半以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)和用戶(hù)的需要。為此,日本的涂料企業(yè)和汽車(chē)廠經(jīng)過(guò)10余年的努力研究,終于有3CIB的涂裝體系能夠滿(mǎn)足這種要求。從2002年開(kāi)始,我國(guó)海南馬自達(dá)、沈陽(yáng)金杯客車(chē)等涂裝線也正式使用,效果較好。
所謂從中涂層漆開(kāi)始的3ClB金屬光澤漆,就是從電泳漆膜開(kāi)始,中涂層漆、金屬光澤基色漆、罩光清漆濕碰濕涂裝的3CIB體系(ThreeCoatOneBake),也就是在中涂漆涂裝線中,將中涂漆涂裝完后,不進(jìn)行烘烤,而直接進(jìn)行金屬光澤基色漆、金屬光澤罩光清漆3個(gè)涂層濕碰濕涂裝的新工藝。本3CIB涂裝工藝就可以在中涂涂裝線中直接完成上下兩個(gè)面涂層中的一個(gè)涂層(通常為下涂層),然后進(jìn)行遮蔽后在面漆線涂裝完成另一個(gè)面漆涂層(通常為上涂層)。這樣,就完全解決了雙色車(chē)在面漆線再一次循環(huán)的問(wèn)題,可以在目前的底、中、面漆3條涂裝線上進(jìn)行任意的單色漆、套色漆車(chē)體的混合生產(chǎn),不影響生產(chǎn)量,且節(jié)約成本。從日本汽車(chē)涂裝線上來(lái)看,可節(jié)約生產(chǎn)成本35%以上,效果明顯。但在涂料的設(shè)計(jì)和使用上,需要注意以下幾點(diǎn)。
a.控制各涂層的膜厚
由于3CIB的涂裝是3個(gè)涂層的濕碰濕涂裝,所以各涂層的膜厚控制就顯得尤其重要。按我公司的產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)來(lái)講,中涂漆的標(biāo)準(zhǔn)膜厚為20-25μm,金屬光澤基色漆的標(biāo)準(zhǔn)膜厚為14~18μm,金屬光澤罩光清漆的標(biāo)準(zhǔn)膜厚為25~35μm。若涂裝膜厚均超標(biāo)較多,容易引起氣泡、失光、反轉(zhuǎn)、發(fā)花、滲色等漆膜弊;若涂裝膜厚不足,可能出現(xiàn)露底、發(fā)花、桔皮、顆粒、漆膜不連續(xù)等漆膜弊病,影響整體漆膜的涂裝效果。
b.控制各涂層的閃干時(shí)間
由于3CIB的涂裝是3個(gè)涂層的濕碰濕涂裝,所以各涂層的層間閃干時(shí)間控制也非常重要。按我公司的產(chǎn)品的涂裝工藝技術(shù)指標(biāo)來(lái)說(shuō),中涂漆涂裝完成后的標(biāo)準(zhǔn)閃干時(shí)間為3-5min,閃干時(shí)間太短容易同基色漆發(fā)生混層,太長(zhǎng)則浪費(fèi)涂裝線并影響光澤和顏色。金屬光澤基色漆兩道的間隔時(shí)間為0.5-1.5min,涂裝完后的標(biāo)準(zhǔn)閃干時(shí)間為1.5-3min,金屬光澤罩光清漆涂裝完成后的最后閃干時(shí)間為7-15min,即可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)烘干完成整個(gè)涂膜(新中涂漆涂裝線可以按此工藝進(jìn)行設(shè)計(jì),老涂裝線也可以按涂裝線的實(shí)際情況對(duì)涂料進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整)。
c.控制好清潔程度
由于3ClB涂裝體系是從電泳漆膜開(kāi)始進(jìn)行涂裝的濕碰濕體系,中間沒(méi)有中涂漆的打磨修飾工藝,所以對(duì)顆粒的要求較高,若發(fā)生較大或較多的顆粒、灰塵、雜質(zhì)混合在中涂漆膜、基色漆膜中,則對(duì)其外觀、修飾的影響均非常大,且很難進(jìn)行點(diǎn)修補(bǔ)涂裝,影響生產(chǎn)節(jié)拍。為此,在涂裝前就需要對(duì)涂裝車(chē)體、涂裝室、空調(diào)送風(fēng)、涂裝設(shè)備管路、壓縮空氣、噴漆工、涂裝材料等嚴(yán)格進(jìn)行潔凈要求,保證達(dá)到無(wú)塵涂裝。 d.控制電泳漆缺陷
由于3CIB的整體漆膜較正常涂層薄20μm左右,所以其對(duì)底材缺陷的隱蔽能力也稍差。為得到等同于正常工藝涂裝的涂膜狀態(tài),則要求使用3CIB體系涂裝的電泳漆膜和車(chē)體鋼板、磷化膜等缺陷很少或不深,不要影響到面漆后的光澤、表面狀態(tài)和平滑性。
從電泳漆膜開(kāi)始的3CIB涂裝體系,雖然有以上許多的注意事項(xiàng)及不足,但由于其巨大的成本優(yōu)勢(shì)及在不影響目前生產(chǎn)量的情況下,能滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)雙色車(chē)體的要求,所以深受目前用戶(hù)的喜愛(ài),推廣迅速。
5、結(jié)束語(yǔ)
使用無(wú)鉛、環(huán)保、低VOC排量的新涂料產(chǎn)品,不但能提前滿(mǎn)足國(guó)家環(huán)保法規(guī)的要求,且能與國(guó)際同步,提升產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。而當(dāng)我國(guó)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力大大提高之后,更加環(huán)保的第7代陰極電泳漆、水性中涂層漆、水性基色漆、粉末型罩光清漆、粉末型中涂涂料、雙電泳中涂層漆等更新一代環(huán)保涂料也一定會(huì)逐漸進(jìn)入我國(guó)的汽車(chē)涂裝線。