文档介绍：第四章汽车涂装工艺
汽车是一种陆路交通工具,其使用的环境、气候、道路条件复杂而多变,为此它需要有良好的耐候、耐蚀、耐擦伤及抗石击的特性,即应在日晒、雨淋、风沙冲击、干湿交替、冷热变换、盐雾与酸雨侵蚀的环境下,具有良好的保光、保色、不粉化、不脱落、不起泡、不锈蚀能力。此外,覆盖在车身表面的油漆涂装层还是汽车一层美丽的外装,对于绝大多数用户而言,往往外观是决定是否购买某车的主要因素。由此可见,汽车涂装应具有防护和装饰二大功效。汽车涂装工艺的重点就在于:在低污染、低成本的前提下实现对汽车车身及其他各总成部件最有效的防护并达到最佳的美化效果。
第一节汽车涂装工艺流程
汽车涂装工艺经历了100 多年的发展历程,其作业方式由最初作坊式的简单刷涂到简单喷涂再到适应于大量流水生产的现代化工业涂装;其作业内容也由最初的仅在需保护的工件表面刷上一层油漆到在工件表面先刷防锈漆再喷面漆发展到现在的“漆前处理——电泳——中涂——面漆”(见图4-1)等。涂装涂层至少包括电泳底漆、中涂、色漆和清漆等四层,如图4-2所示。对于有密封要求的焊缝部位,在电泳底漆与中涂之间还要加涂PVC或SGC密封胶。为了适应用户对汽车外观质量越来越高及多样化的要求,汽车车身涂装的漆前处理、底漆阴极电泳工艺已实现全自动化,中涂与面涂工艺实现了静电自动喷涂、计算机智能化控制。汽车车身涂层质地(外观装饰性、耐腐蚀性、抗擦伤性等)得到了显著提高,车身保用期达到和超过了汽车的整体使用寿命。
图4-1 涂装工艺布局与流程图
图4-2 车身涂层的构成
影响汽车车身涂层质地的因素
影响汽车车身涂层质地的因素很多,如:基底材料的表面质量、表面状态、涂料与基底材料的黏附能力、涂层颜色的一致性、涂层的光泽与柔韧性、涂层表面硬度等。
基底材料的表面质量是由上游冲压和焊装工艺决定的,所以要想汽车的外表美观好看,冲压与焊接工艺不可忽视。
基底材料的表面状态及涂料与基底材料黏附能力的好坏主要取决于其前处理工艺,内容包括除脂、除锈、表调、磷化等。
电泳涂底漆在汽车涂装工艺中的应用已有超过30年历史,是汽车工业中普及最快和技术更新最快的金属件涂底漆方法。阴极电泳涂底漆工艺经历了几十年的不断发展与完善,已成为最成熟的汽车车身、车轮和车架等涂底漆的先进技术之一,至今尚无替代它的更先进的涂装方法。
为了改善被涂工件表面和底漆的平整度,为面漆层创造良好的基底,以提高面漆涂层的鲜映性、丰满度及抗石击的能力,需要进行中涂。
面漆的构成
面漆包括色漆层和清漆层二个层级,色漆层的主要作用是装饰,使车身美观好看;清漆层处于涂装的最外层,其主要作用是:防紫外线、防水的渗透、耐气候的蚕食、保色、耐酸雨、抗划伤等。
第二节漆前处理
早期生产的汽车,尽管新车出厂时外观非常漂亮,但不久就会出现起泡、油漆表面冒出星罗棋布的锈蚀斑点,通常每隔2至3年需要重新做一次油漆。其原因是漆膜的附着能力不够、防腐蚀能力差。为有效提高涂层寿命,其有效的方法是磷化。利用磷酸的离解(平衡)反应在洁净的金属表面析出不溶性的磷酸金属盐膜(简称磷化膜)。磷化膜是否能够有效生成与金属表面的洁净程度和表面微观结构直接相关。车身冲压与焊装工艺过程中不可避免会在金属车身表面留下脂、锈或其他残留物。为此,在磷化前需彻底除脂、除锈和表调处理;磷化处理后,还需彻底清除残留在车身表面上的磷化液及磷化膜表面的疏松层,并对磷化膜不完全的部分空穴进行封闭,使磷化膜的结晶细化,提高其致密性(即钝化)。汽车车身的前处理通常需要经历预清洗、预脱脂、脱脂、水洗、表调、磷化、水洗、纯水洗、翻转沥水等10 多道工序,如下图。
一、脱脂
前5道工序是除油清洗(脱脂)工序。用热水和热碱液喷、浸结合的方法清洗车身。通过脱脂剂中的碱性物质对油污皂化及表面活性剂的浸润、分散、乳化及增溶作用达到脱脂的目的。脱脂质量的好坏主要取决于:
脱脂温度
脱脂时间
机械作用
脱脂剂
1、脱脂温度
一般说来,温度越高、脱脂效果越好。温度高可使油污的牢度降低,加速皂化等化学反应和表面活性剂的浸润、乳化、分散等作用。但不是所有场合都是温度越高越好,不同的脱脂剂有其自身最合适的温度范围,过高的温度会使某些脱脂液中的表面活性剂析出聚集,附着在被清洗的表面上,造成磷化膜发花不均。
2、脱脂时间
必须保证有足够的脱脂时间,喷射方式的脱脂时问一般为1~3分钟,浸渍方式脱脂时间一般为3~5分钟。油污种类和多少的不同所需的脱脂时间亦各不相同。但对于先进的高效流水生产线,往往需要在较短的时间内达到良好的脱脂效果,这正是需采用预清洗、预脱脂、脱脂、喷淋水洗、浸渍水洗等多道工序,并辅以机械作用的原因。