水性漆噴涂系統(tǒng)在我國(guó)汽車涂裝中的實(shí)際應(yīng)用

長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心 河北省汽車技術(shù)研究中心 河北 071000

摘要：隨著國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，中國(guó)對(duì)清潔生產(chǎn)越來(lái)越重視，汽車涂裝不僅要保證裝飾性和防腐蝕性能，還要簡(jiǎn)化處理工序、減少設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用、降低生產(chǎn)成本，因此就要采用環(huán)保性能良好的材料和工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)這些要求。本文簡(jiǎn)要闡述了汽車涂裝中水性漆噴涂系統(tǒng)的工藝流程和噴涂工藝以及與溶劑型漆的區(qū)別等，希望能對(duì)日后的工作提供一定幫助。

關(guān)鍵詞：水性漆；溶劑型漆；汽車涂裝；應(yīng)用分析

Abstract：automobile coating is not only to guarantee the decorative and corrosion-proof but also simplify the processes and reduce the equipment investment，operation charge and the cost of production.Therefore，it shall accomplish the requirement by the well-environmental material and processes.This article is briefly describing the difference between the processes of water paint spraying system and the coating process；it shall be helpful to the further work.

Keywords：water paint；solvent type paint；automobile；application analysis

一、水性漆與溶劑型漆的區(qū)別

水性漆與溶劑型漆相比最大的優(yōu)點(diǎn)是VOC排放量低。相對(duì)于溶劑型漆，水性漆揮發(fā)速率更低、表面張力更高、導(dǎo)電性能更好，同時(shí)腐蝕性也更強(qiáng)，更容易產(chǎn)生氣泡，因此水性漆與溶劑型漆相比在設(shè)備和施工工藝方面都有所不同。水的表面張力是一般溶劑的2.5倍，因而難以浸潤(rùn)底材，易產(chǎn)生縮孔，必須通過(guò)添加表面活性劑來(lái)降低表面張力，提高浸潤(rùn)性能，防止縮孔產(chǎn)生。

水性漆中水的揮發(fā)主要是通過(guò)控制噴漆室內(nèi)的溫度和濕度來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)的，而溶劑型漆則通過(guò)調(diào)整稀釋劑的蒸發(fā)速率從而來(lái)調(diào)整涂著固體分。溶劑型色漆的涂著固體分高達(dá)60%～70%，而水性色漆通常為20%～30%，因此水性色漆的平滑性更好，但需要增加閃干區(qū)，否則容易出現(xiàn)流掛、氣泡等質(zhì)量問(wèn)題。

二、水性漆工藝流程

結(jié)合水性漆自身特點(diǎn)，一般涂裝工藝流程為：前處理→電泳→烘烤→打磨→擦凈→密封→擦凈→噴涂水性中涂→低溫預(yù)烘干→烘干→打磨→擦凈→噴涂水性底色漆→色漆閃干→噴涂罩光清漆→烘干。相對(duì)于傳統(tǒng)的溶劑型油漆涂裝工藝，水性漆涂裝中需要嚴(yán)格控制噴漆室的溫度與濕度，調(diào)整了中涂烘干的工序，增加了色漆閃干的工序，其他工序基本不變。

三、水性漆噴涂工藝

水性中涂、水性色漆采用的主要是機(jī)器人噴涂。車身外表面中涂和外表面色漆均由機(jī)器人進(jìn)行噴涂，車身內(nèi)表面中涂和色漆均由人工采用手工噴涂，然后進(jìn)入閃干烘房進(jìn)行烘干，最后再由手工和機(jī)器人分別進(jìn)行車身內(nèi)外表面清漆噴涂。對(duì)于車身外表面的機(jī)器人噴涂，機(jī)器人均采用高速旋杯自動(dòng)靜電噴涂工藝，大大節(jié)省了噴涂時(shí)間。

使用靜電噴涂工藝，涂膜中的鋁粉片在電場(chǎng)的作用下，會(huì)在車身表面呈現(xiàn)出垂直排列的狀態(tài)，影響鋁粉反射光的強(qiáng)度，使漆膜發(fā)暗，明亮度下降。通常情況下，金屬色漆的噴涂采用靜電噴槍進(jìn)行第一道噴涂，用自動(dòng)空氣噴槍噴涂第二道。因?yàn)榈诙啦捎米詣?dòng)空氣噴槍，能改善鋁粉的排列狀態(tài)，提高閃光效果。

四、水性漆施工常見問(wèn)題

（一）設(shè)備技術(shù)中的常見問(wèn)題

1.噴漆室和烘干室

由于水的腐蝕性比溶劑大，因此噴漆室尤其是循環(huán)水處理系統(tǒng)均需采用不銹鋼材料。由于烘干室中空氣中水分含量較高也會(huì)腐蝕設(shè)備，所以烘房?jī)?nèi)壁同樣也要用不銹鋼材料。

2.自動(dòng)噴涂系統(tǒng)

水性漆的溶劑是水，導(dǎo)電性較高，在應(yīng)用時(shí)一般使用外部加電式旋杯。但是由于外部加電式旋杯系統(tǒng)中外置的加電手指容易積攢油漆，導(dǎo)致清潔頻率增加。另外加電手指對(duì)旋杯移動(dòng)速度和環(huán)境濕度較為敏感，會(huì)降低油漆利用率，影響油漆外觀質(zhì)量。如果采用內(nèi)部加電式旋杯，高壓靜電會(huì)又從輸漆系統(tǒng)中泄漏出去，影響生產(chǎn)和造成危險(xiǎn)。

隨著技術(shù)的發(fā)展，目前已對(duì)內(nèi)部加電式旋杯進(jìn)行改良，并且已使用開始在水性漆噴涂線上，在噴涂前，先將油漆從調(diào)漆桶中吸到儲(chǔ)存器中，然后將其與主循環(huán)回路斷開，這樣可有效防止高壓靜電漏到調(diào)漆間。

3.輸調(diào)漆系統(tǒng)

由于水會(huì)使金屬生銹進(jìn)而腐蝕容器或管道，因此水性漆的輸調(diào)漆系統(tǒng)需采用不銹鋼材料制成。水性色漆的輸調(diào)漆系統(tǒng)應(yīng)避免高壓系統(tǒng)、高流量和高剪切力，因?yàn)檫@些因素都會(huì)加速水性色漆的老化速度或破壞其使用性能，從而影響噴涂效果和質(zhì)量。

（二）工藝技術(shù)中的常見問(wèn)題

1.噴漆室溫度和濕度

水性漆中主要的稀釋劑是水，水的揮發(fā)性與噴漆室的溫度和濕度有直接關(guān)系。當(dāng)濕度不變，溫度越高，水的揮發(fā)性越高；當(dāng)溫度不變，濕度增加，水揮發(fā)時(shí)受到的阻力越大；當(dāng)相對(duì)濕度太大時(shí)，水分揮發(fā)的很慢，施工時(shí)易產(chǎn)生流掛現(xiàn)象。因此，水性漆施工噴漆室內(nèi)應(yīng)控制在最佳的溫濕度內(nèi)，最佳溫度為20～26℃，最佳相對(duì)濕度為60%～75%；允許溫度為20～32℃，允許相對(duì)濕度為50%～80%。

2.水性中涂的烘干處理

由于水的沸點(diǎn)是100℃，而工藝要求的烘干溫度約為140℃左右，那么在進(jìn)行水性中涂烘干時(shí)容易引起水性涂膜起泡。因此水性中涂烘干要先采用低溫預(yù)烘干，待水分蒸發(fā)后，再升至工藝要求的烘干溫度進(jìn)行烘干。具體的水性中涂烘干要求為：紅外加熱5min至80℃；在80℃條件下保溫5min；然后從80℃升至140℃，升溫時(shí)間為5min；在140℃條件下保溫20min，從而確保樹脂的交聯(lián)固化。

3.水性色漆的閃干

水性色漆存在預(yù)烘干的環(huán)節(jié)，將色漆涂層中的絕大部分水分、助溶劑揮發(fā)掉。若水性色漆涂層的主要溶劑水的含量達(dá)不到10%以下，噴涂的罩光清漆將會(huì)再次溶起色漆層并產(chǎn)生水泡，影響外觀質(zhì)量。但在通常的條件下閃干，水性色漆的溶劑含量不可能達(dá)到10%以下。因此在水性色漆上噴涂罩光清漆之前必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)膹?qiáng)制干燥。

結(jié)語(yǔ)

雖然水性漆存在設(shè)備投資大和能耗大的缺點(diǎn)，但相信隨著環(huán)保呼聲的日益提高以及中國(guó)對(duì)清潔生產(chǎn)的日漸重視，在建設(shè)和諧社會(huì)的進(jìn)程中水性漆在中國(guó)汽車涂裝線的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。

參考文獻(xiàn)：

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