汽车车身塑料零部件的修补涂装技术概述

汽车车身塑料零部件的修补涂装技术概述（精选3篇）

汽车车身塑料零部件的修补涂装技术概述 第1篇

摘要：从机械损伤修理、喷漆前的表面处理和喷涂面漆工艺操作等3个方面对汽车车身塑料零部件的修补涂装进行阐述。

关键词：汽车；塑料件；修补涂装

0 引言

塑料件在汽车上的普遍使用对于汽车工业的发展具有重要意义，它不仅能减轻汽车的质量、节约能源，促使汽车更安全舒适，还比金属更耐大气腐蚀、耐汽油，易于加工成型而降低生产成本等。当汽车塑料件在使用中因事故受到损伤或涂层老化时，就需对其进行修补涂装。汽车塑料件的损伤修理

1．1 塑料件的损伤与粘结剂

1．1．1 塑料件的损伤一般来说，塑料件表面的漆面受到损伤总要波及到零件本体，使之产生相应的损伤，如划痕、裂纹、擦伤、撕裂、刺穿等。要修复损伤的漆面，首先要将塑料件修复，使之达到可供喷涂面漆的要求，对于上述损伤的修理，通常采用化学粘结剂粘结法。

1．1．2 粘结剂常用的粘结剂有两种：一种是以环氧树脂或氨基甲酸乙酰为基体与硬化剂混合调匀使用的粘结剂；另一种是以聚酯为基体与硬化剂混合调匀使用的粘结剂。近年来，有超级胶声誉之称的氰基丙烯酸酯以其新颖的特性，被逐步运用于塑料的粘结之中。

1．2 塑料件的损伤修理

1．2．1 塑料件划痕和裂纹的修理塑料件的划痕和裂纹通常采用粘结剂修理，其修理工艺如下：

①用水和塑料清洁剂清洗待修理部位，对结合表面进行除蜡、脱脂处理；②使用粘结剂之前，应将塑料件加热至20℃左右；

③将催化剂喷至裂纹一侧，然后在该侧敷好粘结剂；

④将划痕或裂纹两侧按原来位置对好，迅速压紧，约1min后即可获得良好的粘结效果。最后，粘结部位应有3～12h的硬化时间，以达到最大的粘结强度。

1．2．2 塑料件擦伤、撕裂和刺穿的修理修理擦伤、撕裂和刺穿的工艺大致如下：

①用有去除石蜡、油脂和硅树脂功能的溶剂浸湿在干净的抹布上彻底清除损伤部位的污物，然后擦拭干净；

②将擦伤孔边6～10mm宽处磨削成斜面以便于粘结，磨削出粗糙表面有利于粘结；．

③用精细砂轮削去修理部位边缘的油漆，使孔边附近3cm左右表面的油漆全部被清除掉，然后进行必要的清洁处理；

④对孔边进行火焰处理，改进粘结性能。使用喷灯火焰在斜面处不断移动，使斜面处略呈棕色为止；

⑤用去硅树脂和去蜡剂清洗修理部位的背面，然后贴上带有强粘结剂的铝箔和能防潮的胶带，把孔完全覆盖住；

⑥按照说明准备粘结材料。

大多数粘结剂都分别装在两根管中。在一块金属板面或木板上分别挤出等量的粘结材料，将它们充分搅拌，混合均匀，待用；

⑦用刮板把混合好的粘结剂分两步填充到孔洞中，第一步填充孔底，第二步将孔洞填平，动作要快，因为这种粘结剂在2～3min内会固化。填充完毕，硬化1h后用粗细砂轮磨去表面的凸点，并清除修理部位的碎屑、灰尘等污物；⑧第二次调好的粘结剂填满修理部位，用刮板刮平整形。待干固后用80#砂纸把周围修整出一个粗轮廓，然后再用180#和240#砂纸打磨，对表面精修。如出现高低不平或针孔，可用填充剂填平；

⑨用320#砂纸进行最后的精磨，打磨后清洁修理部位，做好涂面漆的准备。2汽车塑料件喷涂前的表面处理通常塑料分为硬塑料(刚性塑料)和软塑料(半刚性塑料)。汽车制造厂提供的塑料备件，有的已经涂过底漆，另外一些未涂底漆。对于后者，都应使用专门的塑料底漆、底漆密封剂或乙烯清漆或涂料来提高漆层的附着力。

2．1 硬塑料件的表面处理

①对于新零部件，必须用干净的抹布蘸上酒精擦拭其表面；

②用去蜡、去油脂清洗剂彻底清洗表面；

③打磨已暴露出来的玻璃纤维，手磨时，使用220#或280#砂纸；用磨光机打磨时，用80#～120#砂纸；

④用干净布重新擦干净表面；

⑤如果有需要填平的焊缝、气穴，应在整个表面上涂一层车身填充剂，干燥之后，再打磨、清洁，最后再涂一层保护层或两层环氧铬酸盐涂料；

⑥按照包装上的说明，将腻子涂在表面上，干燥之后用细砂纸磨光，用压缩空气吹除灰尘，用粘性抹布擦拭干净；

⑦涂面漆。

2．2 软塑料件的表面处理对于未涂底漆的软塑料零部件处理方法如下：①用一块在水中浸湿的布蘸上去蜡、去油脂和除硅清洗剂清洁整个表面，并擦干；

②用320#砂纸打磨划伤处和用填充剂修补过的表面，吹除灰尘，并用粘性抹布擦拭干净；

③调制并涂覆4层中等干燥的软性腻子；

④让表面干燥至少1h，然后用400#砂纸进行打磨，清除所有光泽，为涂面漆做准备。

2．3 聚丙烯塑料件的表面处理对聚丙烯塑料件喷漆时，要使用一种专门的底漆，聚丙烯塑料很坚硬，使用传统的内部树脂漆打底后便可涂面漆，其表面处理过程如下：

①用去蜡和除硅清洗剂清洗表面；

②按照包装说明，涂一层较薄的聚丙烯底漆涂层，让底漆快速干燥1～10min；

③在快速干燥期间，涂一层传统的内部树脂面漆，并让面漆干燥，然后才可以安装这一零部件。汽车塑料件喷涂面漆工艺操作用于塑料表面的涂料必须具备两个基本条件：良好的附着力和涂料不能过分溶蚀塑料表面。对于汽车涂料，内饰件侧重于耐溶剂性，涂料的使用较为复杂，包含有多个品种，主要根据底材的要求来考虑；而外饰件侧重于耐水性、抗石击性、耐候性及装饰性。大多数硬塑料不需涂底漆，面漆就能很好地粘附在其表面上；在半硬性(柔性)塑料的漆层中需要加入“柔性剂”，能使漆层在基体膨胀时具有一定的变形能力而不致脱落或开裂。对于塑料件的喷涂，最好使用一套厂家提供的配套材料，如柔性剂、面漆、内涂层材料、冲淡剂和稀释剂等。

3．1 硬塑料件的喷涂

3．1．1 内部硬塑料件的喷涂硬塑料(如ABS)件一般不需要喷底漆和腻子；内部塑料件面漆的颜色由车身编码牌上的调整号决定，其面漆主要用丙烯酸漆。各大型涂料厂都向用户提供内部漆图表，包括内部漆的供应号、名称、光泽系数及调整号。内部硬塑料件的喷漆方法如下：

①用溶剂清洗塑料件表面；

②按调整号码喷涂一般的内部丙烯酸漆；

③按规定时间干燥漆层，然后再装到车上。

3．1．2 外部硬塑料件的喷涂

外部硬塑料件一般也不必喷底漆即可喷面漆，但也有个别厂家建议先喷一层底漆再喷面漆的情况，不论哪种情况，喷面漆的方法相同：

①用清洗剂彻底清洗零件表面；

②喷涂适当颜色的面漆；

③待漆面完全干燥后，再把零件装到车上；

④对玻璃纤维件喷漆之前，应先涂腻子再按照喷涂车身钢板的方法喷面漆。对原先已喷过气塑膜化合物的硬塑料件进行局部修理前，需先喷一层助粘剂。操作时用400#湿砂纸打磨损坏部位，然后涂底漆、涂助粘剂再喷面漆。

3．2 弹性塑料件的喷涂

大多数弹性(半硬)塑料件的漆层中需要加入弹性剂，以使漆面在变形时不致开裂，加入了弹性剂的漆面称为弹性漆层，其喷涂方法如下：

①用400#砂纸彻底打磨整个表面，并用清洁剂清洗整个表面；

②按照制造厂的规定，将底漆、弹性剂和溶剂混合在一起，混合时先将底漆与弹性剂混合，再根据车间的温度加入适量的溶剂；

③将喷枪压力调到规定值，喷涂足量的双层湿涂层，以便完全遮盖表面；④底涂层干燥30～60min，然后喷涂光亮层，待干燥后，装在车上使用。

3．3 塑料件喷涂实例以聚丙烯保险杠喷涂为例，此塑料件喷漆时，由于这种塑料很硬，应先喷一层专门的底漆——内部聚丙烯漆，然后才能喷面漆，具体喷涂工艺操作如下：

①用溶剂清洁表面；

②按制造厂要求，喷涂经过稀释的、混合均匀的聚丙烯底漆，干燥1～2h，然后喷涂面漆；

③喷涂比例适当(含硬化剂)的丙烯酸磁漆，干燥8h，确保漆层硬化(由于是硬塑料件，面漆中不加弹性剂)；

④采用底层加亮漆层时，应先喷底漆，干后再喷丙烯酸漆，干燥15～30min，再喷光亮漆层；

⑤受损伤的聚丙烯保险杠重新喷涂工艺过程

论汽车车身面漆涂装技术的发展 第2篇

1. 涂装技术发展史概述

不论是什么车辆, 其最外层的涂层直接反映车辆的外观效果, 同时也是面漆本身防腐性的直观反映。对于购买汽车的消费者来说, 都希望所购买的车辆涂层除了质量好之外, 还要有良好的光泽度等。那么其光泽度的好坏与何有关呢?除了车辆本身的外形设计和外表面精度有关外, 车辆面漆所用涂料与底层或中层涂料是否相互配套也是影响光泽度好坏的关键。值得注意的是, 车辆自投入使用开始就面临着诸如天气、粉尘等腐蚀, 因此对车体进行涂装时, 一定要选用保护性高的涂料, 这样可以保证外表涂层具有良好的抗腐蚀能力、耐候能力和防龟裂的性能。

早在20世纪的二三十年代, 当时人们对汽车的面漆涂装技术的认识还不够深刻, 车体涂料的选择比较简单。经过多年的研究和发展, 在20世纪的50年代, 车身的涂料从一开始的硝基纤维素型涂料变化发展成醇酸树脂型的涂料。再到20世纪的60年代中期, 具有热塑性的丙烯酸树脂型涂料从国外大量的进口到我国市场, 取代了以往所用的涂装材料。可以说当时的这种类型的涂料成为各大汽车生产商追捧的新型涂料。从60年代发展到20世纪的70年代中期, 之前流行涂料被双组分涂料所取代。

车身涂装技术发展到20世纪90年代, 经过改革开放, 进口汽车大量的打入国内市场, 与此同时, 很多的汽车涂装涂料制造厂商也纷至沓来, 他们可以提供当时几乎在世界上所有知名汽车生产商出品的各类汽车涂装所用的面漆颜色代码、色卡等。同时, 为了抢占市场, 还在国内大中城市开设专卖店, 同时配备专业的配色仪及调色系统, 同时培训技术工。这样结果大大提高了社会整体汽车面喷漆工人的技术水平。当然了, 消费者对于其涂料制造商提供的产品也十分热衷。

同时, 双组分固化类型的涂料 (例如:丙烯酸聚氨酯型树脂涂料以及聚酯聚氨型树脂涂料) 所占市场份额日益上升, 珍珠漆、金属漆也在这同时不断发展扩大, 汽车涂料市场形成了百花争艳的局面。

2. 绿色涂装工艺的发展

近几年, 随着社会的发展, 环境污染问题日益严重, 如何解决环境污染也成了世界各国科学家研究的重点课题。对于保护环境, 也为了人们的身体健康, 在涂装行业推行绿色涂装的理念、推行绿色涂装工艺已倡导多年。

相对于绿色型涂装材料的推行, 抗腐蚀型材料的市场面临了很大的压力, 这种压力主要来源于人们对绿色环境的材料的需求以及现在越来越多的人们开始认识到挥发性的有机物对于环境和人类带赖以生存的空气造成极大的危害。生产防腐涂料的溶剂就是具有挥发性的有机物。

在美国, 一系列的有关控制具有挥发性的有机物排放的相关法律和法规被联邦政府和很多地方权威机构出台。1998年, 美国EPA (环境保护总署) 首次对涂料中含有的可危害环境的成分的有机物作出控制及限制的规定。这次规定的主要内容是:抗腐蚀涂装材料在具体的操作应用中每升中含挥发性有机物总量小于或等于450g。而实际上, 在美国的很多地方政府那里, 出台的相关规定其实更为严格。拿加利福尼亚来说吧, 其CARB (空气质量监督部) 早在2002年就要就涂材中的挥发性有害物不得超过250g L。到2006年的时候, 该组织更是将此规定的限制标准提高要求, 要求有挥发有害物不得超过100g/L。人们对于绿色涂装的需要由此可见一斑。

这种情况的出现, 当然不会难倒各大涂料生产商了。各大生产商们积极的响应, 不约而同地加大对于绿色新型防腐涂料的研究发明中, 在研发的同时, 也用提高涂料中固体成分的百分比的办法来缓解压力。

不难看出, 从挥发性有机物的被推崇到人们认识到其存在的巨大危险, 再到对新型环保涂料的研究, 经历的过程并不长, 绿色新型涂材的发展也刚刚拉开序幕。

3. 环保型涂料中原材料的开发

发展绿色涂料并不是一句口号, 但要将其落到实处, 究根寻源, 原材料就被摆到了重要的位置上来。其供应商也发挥着他们的作用, 为绿色抗腐涂料的研发做出了贡献。可喜的是, 原材料的生产供应到目前为止已取得了很大的成效。首先, 他们在降低挥发性溶剂的含量的同时研究发明高固体材料。其次, 各生产开发商致力于研制无溶剂涂材料。

经过反复的研究发现, 胺基固化剂可以达到理想的要求, 使有害有机物大量的减少, 在这同时, 其防腐性能也非常卓越。此外, 还发现此类固化剂在低温的状态下也固化良好, 并且其固化的时间也比较短。它唯一的缺点就是价格比较高, 但是在追求环保的今天, 胺基固化剂一经上市还是受到了众多消费者的欢迎。

二、面漆技术的今昔对比

在以往的面漆发展史上金属闪光漆、素色漆各占半壁江山。但是如今, 大的趋势已是趋向于水基漆的使用。因为水基漆中所具有的特殊性质有利于铝粉定向, 最后可以形成良好的金属效应而倍受推崇, 现在这种技术也越来越成熟, 更多的汽车生产商们对其十分重视。有关权威专家预测, 在2020年前, 水基漆将会取代现存的面漆, 独领风骚。

提高车辆整体美观感和保护汽车表面抗腐是汽车面漆的重要作用。而车辆的外涂漆的成用费用也占了整部车的15%左右。因此, 鉴定一辆车品质的优劣, 其面漆的优良是重要参考指标。

三、车辆涂装技术发展的趋势

1. 客车涂装技术

双工位模式与抽屉式是现在多数客车的生产布局模式。此类模式与流水生产模式比较, 具有很多不足。主要表现在转运次数偏高、工作效率偏低上。但针对是客车, 适应性的好坏是关键的指标。而柔性生产模式 (抽屉式) 就决胜在这一点上。

国内的客车发展也是经过了漫长的过程, 现在的客车更为舒适, 更为人性化。从舒适度和安全性上看, 现在的客车比改良前的客车更具优势。对于客车, 人们往往只注意到安全性和舒适度的改变, 但忽略了客车的面漆涂装水平其实也发生了质的改变。当然了, 总是有些不良厂商为追求一时效应, 在涂装方面只重视表面, 而轻视内在, 在客车的外表往往是重金打造, 看起来华丽高贵。但这种偷工减料的做法的结果就是客车面漆经不起时间的考验, 客车投入使用不久后车身就会被腐蚀、锈蚀。而看来华丽的车身也会随之失去光彩、变色。更为严重的是, 当腐蚀开始之后, 车身结构的强度受其影响也是慢慢的减弱, 那么客车的安全性就会受到很大的影响。

目前, 客车的面漆涂装提倡使用高温烘烤漆, 其主要优点体显示在耐候性好、操作性强等方面。

2. 载货车涂装工艺发展今昔对比

载货车有别于其他车辆, 它对于涂装材料的要求也不同。载货车辆的面漆涂装主要须做到平滑而细密, 涂层有光泽并且丰满, 耐候性好, 同时硬度要高。

在50年代的时候, 国产载货车的涂装材料主要是硝基漆, 也有使用醇酸磁漆的生产商。这种类型的面漆, 虽然光泽度不错, 但是耐候性较差, 而成本又高, 更为严重的是, 其具有较大毒性并且容易引发火灾, 根本不适合用于车辆的生产。到了50年代时, 我国载货车已淘汰了原有面漆, 氨基烘漆成为主流。这种漆基本上符合载货车面漆的基本要求, 直到现在不少的汽车生产商依然在使用。

四、小结

纵观整个汽车产业车身面漆涂装的发展历程, 我们有理由相信, 在提倡环保低炭生活的现在, 汽车面漆涂装技术也是向着更健康更绿色的方向发展。

参考文献

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汽车车身涂装新技术及其应用 第3篇

对公司的经济实用型车型而言, 只有价廉物美的车才有市场竞争力, 所以降成本是生产技术工作的关键内容之一。为了达成这一目的, 公司的生产技术的基本理念应是使生产线设备的布局尽量紧凑化, 也就是常说的“小、少、轻、短、美”。这样, 无论是建设新生产线还是改造老生产线, 在引入、安装新的设备时, 都必须恪守并执行这一理念, 只要生产线是在满负荷地运转, 生产能力没有多余或浪费, 那么自然就会降低生产成本了。因为导入紧凑型设备后, 不仅缩短了投资的偿还周期, 而且可提高设备利用率、降低人工费用、减少材料消耗和能源消耗。

1涂装材料的发展

1.1前处理材料

汽车涂装前处理过程中有大量的废水排放 (其排放量占涂装车间废水总排放量的80%左右。2007年发布的《汽车涂装清洁生产标准》对涂装过程中的新鲜水耗量、水循环利用率及废水产生量均有明确的规定, 如新鲜水耗量一级标准要求≤0.1 m3/m2、二级标准要求≤0.2 m3/m2、三级标准要求≤0.3 m3/m2。因此, 减少排放、降低污染、低温节能及长寿命是前处理材料开发研究的主要课题和发展方向。例如, 液体表调剂已逐步取代固体表调剂, 液体表调剂的主要成分为磷酸锌铁, 与固体表调剂中的磷酸肽胶体相比, 稳定性较好, 一般固体表调剂槽液的更新周期为2～3周, 而液体表调剂则为3～6个月, 而且液体表调剂具有施工窗口宽、成膜速度快的特点。

1.2阴极电泳材料

现在, 电泳线一般均采用高泳透力、高环保的新型电泳漆, 其主要特点如下。

(1) 有机助溶剂的含量逐渐降低、由2%～3%降至0.4%～0.8%。

(2) 烘烤条件由180℃×20 min变为160℃×20 min。

(3) 由于树脂中添加了氨基磺酸, 泳透力有较大的提高, 车身外表面膜厚可降低, 这样电泳漆的单耗可降低10%以上。

(4) 低密度、低颜基比是电泳漆的发展方向, 而且这些特点可显著改善漆膜流平性、减少槽液沉淀、降低材料消耗。

(5) 通过添加有机高聚物和无机添加剂, 提高了锐边的耐蚀性。

(6) 无铅、无锡阴极电泳漆是电泳漆发展过程中的一项重大改进。国内大的涂装生产线几乎全采用了无铅或无铅、无锡电泳漆。

现在阴极电泳漆技术更新较快, 比如杜邦新开发的新型电泳漆, 不仅有高的泳透率还具有无色浆、低温固化 (130℃) 和很好的抗UV等功能。

1.3 PVC材料

PVC胶材料在汽车生产线中的应用由单一品种向多品种化发展, 目前涂装用PVC胶的品种有:a.车身底板下部焊缝密封胶;b.车身底部防石击PVC胶;c.车身裙边部位防石击密封胶;d.车身底板内部粗密封胶;e.车身五门及车身侧围部位焊缝密封胶;f.顶棚部位焊缝密封胶。每个部位对PVC材料的性能和颜色的要求不一样, 如顶棚焊缝密封胶要求细度较高、易于流平和填充密封;车身裙边部位的密封胶颜色一般为深灰色, 并且防石击性和防腐性要求较高。另外, 从与中涂配套性方面看, 目前可以与中涂“湿碰湿”涂装的PVC涂料已成功应用, 从而节省了PVC专用烘烤炉, 节约了能源和厂房空间。

1.4中涂材料

在涂装工艺体系中, 中涂是一个非常重要的涂层, 它不仅要具有防石击性能, 还要与电泳漆膜表面有良好的附着力, 同时还要具有一定的耐候性和紫外线隔绝性能, 以提高涂装产品的耐候性能。目前中涂材料正在向高固体分或3C1B中涂漆的方向发展, 选择3C1B紧凑型工艺能够省去一道中涂烘干工序, 节约了涂装用动能。随着免中涂的电泳、具有中涂性能的底色漆的逐步运用, 目前中涂漆有被替代的趋势。

1.5面漆涂料

随着清洁生产要求的日益严格, 降低挥发性有机化合物 (VOC) 的排放是涂装面漆材料发展的趋势, 因此, 面漆材料逐步向高固体分涂料、水性涂料和粉未涂料的方向发展。欧美和日本等发达国家对汽车涂装中的VOC排放已有严格要求, 欧洲明确规定从1997年开始新建的轿车涂装线的VOC排放量不得超过45 g/m2;德国的VOC排放标准更为严格, 要求不超过35g/m2;美国规定新建的轿车涂装线的VOC排放量为35～40 g/m2、老线VOC排放量不超过50 g/m2;日本规定轿车涂装线VOC排放量不超过60g/m2、新建涂装线的VOC排放量不得超过45 g/m2。

2涂装工艺技术及设备的发展

汽车涂装工艺技术正朝着简化工序、减少设备投资、减少占地面积、提高生产效率、降低涂装成本和设备运行成本、利于环保等方向发展。

2.1电泳的机械化输送方式

(1) E-DIP滚浸方式与多功能穿梭机方式

如图1所示, E-DIP滚浸方式与多功能穿梭机方式均能实现车身3 6 0°翻转, 根据不同车型而设定不同的入槽角度和翻转角度, 能有效减少槽液带出量和空气泡发生;根据不同车型而设定不同的处理工艺, 使内、外漆膜较均匀。但与C型钩推杆方式相比, 设备复杂度高、投资和维修成本较大。

(2) 固定C型钩推杆链

固定C型钩推杆链正在向摆杆C型钩推杆链发展, 同时4轮推杆吊具向3轮推杆吊具转变。固定C型钩推杆链方式入槽角度一般固定为25°或30°, 而摆杆C型钩推杆链入槽角度固定为25°～45°。这样, 整个前处理电泳设备的长度将大大缩短、槽体体积也将减小、空吊具返回输送链的距离大大缩短、能源负荷减轻。固定C型钩推杆链与摆杆C型钩推杆链比较, 节距明显减少 (见图2) ;3轮推杆吊具比4轮推杆吊具长度明显缩短 (见图3) 。

2.2前处理电泳线除铁粉及防颗粒技术的运用

(1) 多种喷淋方式的运用

a.近来生产线热水喷淋系统方式由高压 (10 kg/m2) 喷淋方式向洪流 (500 mL/min) 喷淋方式转变, 实践证明焊装白车身焊点焊灰杂物大部分在车身底部, 经这种改进后, 清洗效果明显提高。

b.磷化后的喷淋由普通喷淋方式向高压 (10 kg/m2) 或中压 (5kg/m2) +中流量 (50 mL/min) 喷淋方式转变, 实践证明转变后能更有效地清除附在车身表面的磷化渣。

(2) 磁棒的运用

由于焊渣对涂装产品表面出现颗粒影响最大, 所以清除焊渣是涂装前处理电泳工作的重点之一, 不仅要有大流量或高、中压喷淋系统, 还必须要有除铁粉专用设备 (特别是热水洗槽和脱脂槽) , 可在槽液附属槽中大量安置磁棒, 以清除槽液中的铁粉和减少由此造成的二次污染。

(3) 槽液表面流及循环方式的发展

a.磷化槽表面流控制非常重要, 既可防止磷化沉渣在车身表面附着, 又可使磷化成膜均匀, 目前由入槽位置设有表面流的方式向整个槽体设有表面流的方向发展。

b.如图4所示, 电泳槽循环方式从与车身平行方向循环转变到与车身对流方向循环, 实践表明此种转变可明显降低漆膜颗粒数。

2.3电泳二次流痕预防处理技术

工件的电泳二次流痕这一涂膜弊病不仅要花费人工进行打磨处理, 而且还会再次带来颗粒源 (打磨灰尘) 。为此, 很多公司对电泳二次流痕问题采取预防处理措施, 如在工件进入烘烤炉前增设风淋装置, 靠风力把缝隙中的残留液吹出。目前更多的实施的工艺方式有:电泳出槽新鲜超滤喷淋、30～50℃循环纯水喷淋、增设驼峰沥干段和预热风淋100℃× (3～5) min, 能有效地清除残留在焊缝中的电泳液, 降低电泳二次流痕故障点的发生。

2.4涂胶技术

目前车身密封胶的涂布由传统的手工涂布方式向机器人定位自动喷涂方式发展, 特别是车身内板部位粗密封胶的喷涂和车身底盘部位的喷涂 (见图5) 。五门框部位由于外观要求较高, 目前还是采用手工涂布方式。由于机器人自动喷涂对PVC胶的粘度控制要求较高, 因此输胶系统多采用管中管恒温控制方式, 以避免温度变化对PVC胶粘度的影响。

2.5 3C1B涂装系统技术的应用

在电泳涂层后以“湿碰湿”的方式喷涂中涂、基色漆和罩光清漆, 并一次性烘干的工艺, 称为3C1B工艺。与传统3C2B涂装工艺相比, 该工艺取消了中涂烘干工序, 从而减少了中涂打磨、擦净和烘干的涂装设备的投资及占地面积, 提高了生产效率、降低了能源消耗, 同时节约了打磨所需要的人员和辅助费用 (见图6) 。

3C1B工艺的发展趋势是从溶剂型向水性型转变、从中固体分型向高固分型转变。以减少VOC的排放和降低中涂、基色漆和罩光清漆之间的混溶。3C1B工艺涂装特性主要有:

a.对喷房的湿度和温度要求较高, 施工工艺范围较窄;

b.对电泳涂膜状态要求较高, 因为缺少中涂层打磨工序, 电泳涂膜的粗糙度直接影响到综合涂膜的平整度和外观;

c.中涂层的溶剂在挥发过程中产生的湍流虹吸作用, 使金属铝片的平整度比3C2B工艺中涂烘干后的涂膜高, 所以涂膜明度普遍偏大, 色差控制难度加大。

3C1B水性涂料仍需进行的攻关课题为:如何扩大施工范围 (温、湿度) 、中涂薄膜化后耐石击性能能否提高、闪干工序如何简单化。

2.6 Bell+Bell技术

传统基色底漆喷涂方式为自动雾化静电旋杯 (μμbell) +自动空气喷涂 (SPR) , 现已逐步向自动雾化静电旋杯 (μμbell) +自动金属静电旋杯 (metallic bell) 和自动金属静电旋杯 (metallic bell) +自动金属静电旋杯 (metallic bell) 方向发展, 这3种方式的特点见表1。

一般来讲, μμbell+met方式色差较难控制, 颜色普遍会变暗些 (显深色些) , 所以工艺层面上不建议采用, 但现有生产线改造大多采用自动雾化静电旋杯 (μμbell) +自动金属静电旋杯 (metal bell) 的形式, 因为老的生产线大多数采用的是传统自动雾化静电旋杯 (μμbell) +自动空气喷涂 (SPR) , 因此改造后多半为自动往复机与机器人混和方案, 这样势必要求在涂料材料方面进行调整, 并且调整的工作量还比较大。而新建的涂装生产线均采用自动金属静电旋杯 (metal bell) +自动金属静电旋杯 (metal bell) , 并且多数为机器人+机器人形式。机器人与自动往复机相比具有很多优势:a.旋杯数量由传统的9杯减至3杯;b.喷房面积减少;c.仿型能力强、工作范围大、可以实现多品种车型混线生产。这样总体运行成本和材料消耗成本必将下降、涂膜均匀性必将得到提高。

2.7自动喷涂设备的新动向——新型旋杯系统

欧美的大多数汽车厂家已通过采用水性涂料和高固体分涂料来降低VOC的排放。目前, 国内也有越来越多的汽车制造厂家开始采用水性涂料。

传统的水性涂料喷涂的荷电方式为外部荷电, 目前荷电方式已转为内部 (直接) 荷电。外部荷电旋杯与内部 (直接) 荷电旋杯相比, 涂料传输效率有所下降, 且外部电极易被污染。静电旋杯外部荷电和内部荷电两种涂料传输方式的比较见图7。

目前, 一些机器人设备制造公司针对喷涂机器人应用越来越广泛的状况, 开发了可安装在机器人上, 既适用于传统的溶剂型涂料, 又适用于水性涂料的旋杯系统。图8所示为ABB公司与丰田公司共同新开发的弹匣式 (也称为短杯) 旋杯系统。弹匣式旋杯系统的特点是:a.换色时只需换弹匣, 可在短时间内完成;b.换色时不需要清洗涂料通路, 而只清洗旋杯, 因而涂料和溶剂的损失为零;c.因为换色阀等元器件不安装在机器人的手臂上, 所以机器人运动更加流畅。

2.8生产自动化控制技术

生产自动化控制技术正在从半自动化向全自动化方向发展, 大多数的汽车生产工厂采用VIN条形码识别的生产管理方式, 由于VIN条形码识别方式通常由人工对车身扫描, 而不能自动扫描远程控制车壳流向。现在已逐步向对台车和吊具加载数据芯片的方式发展, 芯片中包含有车壳生产所需要的所有信息, 这样从WPS开始, 可在每个吊具和台车上都设定相应的涂装信息, 同时通过车型识别用光电管和用来确定是否有实车的光电管进行监视核实, 可真正实现远程控制和透明化管理。通过随时加载涂装用信息、确定车壳所在位置、确定是否有实车, 能实时控制车壳的生产流程和流向, 如是否返线、大修或小修, 同时可以记录、保存车壳生产时间、涂装状态和车型等参数, 同时也可以自动分析生产效率、设备运行率和生产进度管理。真正做到通过远程控制和透明化管理, 按照生产计划有秩序地组织生产, 实现日本丰田公司提倡的零库存生产方式, 减少生产过程中所有不必要的浪费。

3新技术在现有生产线增产改造过程中的运用

3.1前处理新材料的应用

前处理电泳线通过延长槽体增大产能时, 不仅成本高而且施工难。而通过原材料进行升级更新, 在保证前处理质量的前提下, 可以缩短脱脂、磷化和电泳的处理时间。

3.2中涂面漆线自动往复机

对现有中涂面漆线自动往复机进行增产改造时, 要么在不增加喷枪杯数的情况下, 提高往复驱动机的速度, 要么将部分自动往复机更新为机器人。

3.3高速升温烘干炉技术

当生产线增产时, 原有生产线烘干炉很难有延长的空间, 为了尽量不延长烘干炉的长度, 采取对烘干炉区内部烟道进行改造的措施, 让热风直接对着车身内部难以升温的区域, 从而缩短车体升温时间, 提高产能。

3.4可变节距输送方式