汽車涂裝技術的應用及發展趨勢分析

陳紅偉

江蘇驃馬智能裝備股份有限公司

汽車涂裝技術的應用及發展趨勢分析

陳紅偉

江蘇驃馬智能裝備股份有限公司

隨著科技發展的不斷進步，汽車的生產成本日益降低，所以汽車漸漸走入千家萬戶，幾乎成為家庭的標配用品。但是隨著能源的減少與環境污染等情況日益嚴重，節能環保，被列為本世紀最重要的話題。汽車涂裝，作為汽車生產中廢物排放最多的環節，急需進行減少公害涂裝、降低涂裝成本等技術革新。本文就汽車涂裝技術的應用以及發展趨勢，進行簡單的分析。

汽車；涂裝；材料；發展趨勢

一、汽車油漆涂裝工藝的預處理技術

(一)選擇的材料

汽車預處理材料選擇沒有磷和氮降解的脫脂劑，長期的液體或磷鋅礦表調節，低溫和低殘渣磷化處理劑，有機促進劑、無鉻鈍化劑是涂裝工藝環保性發展的主流。近年來為貫徹清潔生產標準，在汽車工業中開始嘗試的一種硅烷前處理技術在表面處理行業中嶄露頭角，硅烷技術具有環保(無重金屬、無渣、廢水排放少)、節能(可室溫和低溫操作)、操作簡便(雙組份，僅控制PH值和電導率)、成本低(產品消耗量低，三廢處理成本低)等諸多磷化技術無可替代的優點，并且可實現多種板材的混線處理；它在金屬表面吸附一層超薄的類似磷化晶體的三維網狀結構的有機涂層，同時在界面形成Si-O-Me共價鍵，可以在金屬基體之間形成優異的附著力和涂漆。

(二)工藝選擇

當前研究發展中，最活躍的技術是室溫磷化技術，它克服了高、中溫磷化能耗大、成本高、效率低的缺點，與低能耗、低成本、低污染、快速等特點

當前業界研究最活躍、技術進步最快的磷化技術是常溫磷化，它克服了高、中溫磷化的能耗大、成本高、效率低等缺點，具有低能耗、低成本、低污染、快速等特點，因此受到密切關注。室溫磷化一般宜控制在15 ～ 35℃，低于15℃，用金屬溶解速度慢，磷化時間會變長，磷化膜密度的不同，其耐蝕性是不夠優異。

二、自泳漆技術

自泳漆技術與以往的工藝不同在于，它可以通過沉積清潔鋼襯底的表面形成一層薄的化學反應薄層，這種有機涂層耐蝕性高，提高了了磷化過程的同時，節約生產線占地空間和能源消耗和運營成本。

膜層具有優異的邊緣覆蓋性，并且不像電泳漆那樣要受到泳透率的限制，隱蔽的內腔區域亦可涂漆到位，而且工藝控制比較簡便，不需繁雜的超濾系統，整個工藝不會產生任何重金屬離子污染。標準的自沉積涂層膜厚為15-25微米，環氧基涂層硬度可達2H-3H(ASTM D3363)，德國漢高公司研制開發的900系列自泳漆可通過504小時(3mm最大擴蝕)的鹽霧試驗，其性能完全能夠滿足汽車涂層的壽命要求。

三、UV/熱雙固化清漆的應用

UV/熱雙固化清漆為雙組份類型油漆，具有極好的外觀裝飾性、優異的抗劃傷和耐蝕性，其固含量高達70%以上，可有效降低VOC的排放量；并且UV和熱固化并用，可明顯縮短涂膜的干燥時間，提高涂裝車的生產效率。

四、低溶劑化中涂和面漆的應用

涂料低溶劑化的技巧不是單純地減少涂料中的溶劑量，而是采用降低涂料用樹脂的相對分子量來降低涂料黏度的方法。單純降低涂料中的溶劑量會使涂料粘度增高，難以噴涂，使涂面的平滑性下降。低溶劑化中涂和面漆可有效降低涂裝作業中的VOC排放，并且可增加每道漆膜的涂層厚度，進而提高涂膜的豐滿度和外觀裝飾性。

五、貼膜技術在圖案漆中的應用

貼膜技術也被稱為是涂層可以發布，這種技術應用在國外已經非常成熟，一般分為彩色膠片，印刷膜、絲網印刷膜、熱轉移膜幾個類別，如矩陣材料是一種聚氯乙烯(PVC)膜與膠，使用可以使梯度，三維圖形，如圖形繪畫建筑可以匹配人體模式。因為可以縮短生產節拍時間，提高生產效率，和施工過程不占用生產資源如噴漆室和干燥的室內，可以減少VOC排放量油漆店同時，國內汽車行業應用越來越廣泛。

六、水性高彈防腐膠的應用

水性高彈防腐膠是以天然橡膠及其衍生物、合成高分子材料為基料，并添加云母顆粒的一種新型環保防水、耐腐蝕和抗沖擊、密封性能強的汽車涂料。它采用高壓無氣噴涂施工，自然干燥成膜，有彈性、材料延伸率＞200%，在-60℃-150℃/1h條件下不會出現開裂等情況，主要用于汽車下裙蒙皮內表面、倉板外表面以及輪罩、梯步周圈等部位，以確保車體的抗腐蝕性。

七、涂裝工藝及設備

近10年來，涂裝工藝和設備的進展主要體現在環保涂料的應用材料，減少排放的廢水，廢渣，降低成本，優化汽車生產過程。由于涂層材料的進步，涂層系統的設計也有幾種典型的革命性進展新涂層系統和新技術已經或將很快被用于工業生產。目前我國涂裝工藝和設備的整體水平相當于歐洲和美國十年前，一些企業在新涂裝線采用當前國際先進水平的新設備。

八、涂裝管理

涂裝管理包括涂裝材料的訂貨、材料質量控制、施工過程的控制等方面。由于汽車涂裝使用的材料品種多，在貯運過程中易變質，工藝流程長，需要控制的參數多，所以在汽車生產管理中其復雜程度最高。世界各大汽車制造企業歷來對涂裝管理極為重視。隨著汽車相關工業的不斷發展，在汽車工業發達國家，汽車涂裝材料生產行業不僅用其先進的產品促進汽車涂裝技術的進步，而且為滿足汽車行業降低涂裝成本的需求，供貨方式已從單一的材料供貨向系統供貨過渡。系統供貨方式始于20世紀90年代初，發展很快，目前在歐美已經基本普及。由涂料廠商直接負責涂裝生產的技術管理，使汽車生產廠的涂裝管理大大簡化，涂裝一次合格率提高，生產成本降低。國內各汽車公司還處于嘗試階段。

近幾年，部分有實力的涂裝材料公司和涂裝設備公司又推出了BOT服務模式，即汽車公司的涂裝車間由涂裝材料公司或涂裝設備公司投資建設，并負責生產管理，根據汽車公司的整車生產計劃進行涂裝生產，供給汽車公司的是合格的涂膜。汽車公司只需制定技術標準和驗收監督涂裝產品質量。這將成為涂裝管理的一大發展趨勢。

我國汽車涂裝技術與國際水平的差距在不斷縮小，但發展不均衡，就涂裝質量保證方面而言，幾大轎車生產企業已經達到國際水平，但綜合比較仍有10年左右的差距，主要體現在清潔生產技術方面。就汽車涂裝生產關鍵裝備技術而言，我國可能在今后相當長的時間內主要依賴進口。預計我國在未來10～15年內，汽車涂裝水平將全面與國際接軌，會加快節省資源和應用環保技術。

[1]吳濤，低成本降低汽車涂裝VOC排放的途徑[J].汽車工程，2002.6

[2]黃建中，左禹，材料的腐蝕性及腐蝕數據[M].北京：化學工業出版社，2003