基于汽車涂裝新材料與新技術的探究

張志明

摘要：對于每一輛汽車的生產過程來說，進行涂裝都是必須要經歷的過程。汽車涂裝不僅會增加汽車的美觀性，而且對汽車的防腐蝕性能、汽車使用壽命等都有一定的提升作用。但是，傳統汽車涂裝工業在生產過程中受到自身行業限制，會對生態環境造成非常嚴童的污染和損害。據統計顯示，制造汽車時超過百分之九十以上的揮發性有機化合物污染都是在涂裝環節產生的，同時這一過程還會產生大量的固體廢棄物，各個步驟都會產生一定量的沉渣或漆渣。由此可見，在高度重視環保的今天，汽車涂裝材料與技術必須進行大幅度的改進創新才能夠滿足現階段對汽車行業和涂裝產業的要求。

關鍵詞：汽車；涂裝；新材料；新技術

1汽車涂裝新材料

1.1 電泳CED涂料

CED涂料是目前全球汽車涂裝的主要材料；CED涂裝材料在實際應用的過程中，也同樣在“環保、高質、低成本”的發展之下進行著技術革新與研發，于是高泳透力CED、耐候CED、分層CED等多種涂料也陸續被研發出現。首先，高泳透力CED涂料。該涂料可在有效保障耐腐性要求的前提下，使陰極電泳涂膜的厚度進一步降低，進行極大地降低了涂料用量，有降低生產成本、減少了揮發性有機化合物排放而達到了環保的目的。其次，耐候性CED涂料。該涂料可在有效保障耐蝕性要求的前提下，采用了三噴一烘工藝，進一步提高了抗其耐候性。其中，層分離型高耐候性CED和丙烯樹脂CED兩種涂料被廣泛應用于汽車涂裝工藝之中。再次，分層CED涂料是在耐候性涂料的基礎上與原環氧樹脂組成的CED涂料，這樣的搭配能夠在漆膜烘烤時讓不同的成分通過分層電沉析分別表現出各自的機能，既能表現出涂料的耐候性又能夠表現出防腐蝕性，將傳統涂料與新型涂料進行了良好的結合。

1.2 中涂涂料

中涂涂料不同于電泳CED涂料，它是傳統的涂裝工藝過程中較為重要的一種涂層，有著不同的作用和功能。首先，這種涂層對于汽車表面遇到的碎石異物的碰撞具有一定的防護作用，而且還具有較好的填充性能，能夠填充電泳表面。其次，對于炎熱環境和較強的紫外線照射，都具有一定隔絕的能力和耐候性，從而能夠較佳的保護好電泳漆。但是，隨著新型材料的發展，如高固體分涂料、兼備具有中途性能的底漆涂料等，不僅具有傳統中涂涂料的優勢，還具有新的性能，正在逐步取代中涂涂料。

1.3 面漆涂料

面漆涂料是汽車生產成型過程中的關鍵環節；其主要涂料有以下幾種：首先，水性涂料。水性涂料的研發，有效地減少了具有易揮發、易爆、易燃的有機物涂裝材料的使用，也降低了對操作工人的身體損害。水性涂料是以水為載體的、無毒水溶性載體的新型涂料。其具有較強的表面張力，易流掛，具有較好的觸變性。其次，粉末涂料。該涂料是基于水性涂料而研發出來的新型涂料。粉末涂料具有無溶劑、無公害的特點；同時，該涂料在涂裝過厚、過噴時，其粉末還可以再利用；最大程度地降低了成本，提高了其環保性。粉末涂料具有極佳的耐熱、防腐、耐磨、耐沖擊等特點；同時，其顏色的選擇范圍也較多，其涂膜耐久性相較其他涂料好；因此其未來發展前景較佳。再次，高固體分涂料。高固體分涂料通過對傳統成膜物質材料進行改造，降低了分子質量和黏度，提升了溶解性，利用交聯反應優化了成膜過程，將固體分提升到60%以上，并在近幾年逐漸增加了使用比例，發展迅速。

2汽車涂裝新技術

2.1 3C1B涂裝技術

傳統汽車涂裝工作多采用4C3B、3C2B工藝；其環保技術要求欠佳。馬自達公司對傳統3C2B工藝加以了優化；3C1B則是基于傳統3C2B基礎之上加以科學、合理的簡化，將傳統3C2B的中涂烘干工序減化；在電泳底漆烘干之后，在底涂層上再噴涂面漆層和耐久性較佳的中涂以及著色用的底色涂層，最后再噴涂耐久性的罩光涂層。該涂裝工藝與傳統涂裝工藝相比，降低了45%左右的揮發性有機化合物；而整體涂裝成本降低了15%左右。

2.2 B1：B2工藝

在3C2B和3C1B涂裝工藝的基礎上，進一步發展，對這兩種工藝進行了科學的整合和簡化從而提出了B1：B2工藝。其中B1層兼顧了中余層和漆底層的功能，B2層則是直接作為色漆涂層。這種新型的工藝充分發揮了節能減排的作用，將能量消耗降低了十分之一的同時還減少了有機污染物的排放，并且對原有設備生產線進行適當改進就能夠直接使用這種工藝，節約了大量資金成本。

2.3 雙底涂工藝

雙底涂工藝即電泳底漆與中涂濕碰濕工藝，其功能與耐侯性電泳漆相似，最早由BASF公司研發成功。雙底涂工藝首先在底材上涂上15～25μm的α-Prime電泳涂料，然后濕碰濕涂上15～25m的β-Prime水性薄膜中涂，最后將這兩層涂料在150℃下烘干15min。這樣就減少了底漆打磨工序和電泳烘干操作工序，得涂層的外觀和附著力優良，其耐蝕性、抗石擊性和抗劃傷性也有所提高。

2.4 旋杯噴涂技術

旋杯噴涂技術是將被涂工件接地作為陽極，而將靜電噴槍（旋杯）連接負高壓電使其作為陰極；將旋杯通過空氣透平驅動，最高轉速為60000r/min。當涂料被送到旋杯時，在旋杯旋轉運動而產生的離心作用之下，涂料在旋杯內表面伸展成為薄膜，并在離心力、強電場的共同作用之下形成帶電的細小霧滴，均勻在被噴涂于被涂工件表面；最終形成光滑、豐滿、均勻的涂膜。該技術可全面提高涂料利用率，進而降低了生產成本。

2.5 敷膜技術

敷膜技術采用“夾物模壓”或“內?！惫に囶A制一種適應于熱成形的面漆涂膜，其經熱成形后的產品的面漆性能和外觀與傳統的烘烤噴涂涂膜非常相近。在這種技術中，車身骨架采用傳統沖壓焊裝工藝制造，涂裝車間只對車身骨架進行涂裝，面漆采用粉末噴涂技術。由于車身骨架外露面積較小，所以面漆顏色不必與覆蓋件相同，深淺各一種即可。

3結束語

總的來說，雖然我國汽車涂裝工藝起步較晚，但是由于涂裝新材料和新技術發展研究的不斷投入，現正處于快速迅猛的發展階段。涂裝材料與技術直接影響到汽車外在的美觀性和實際中的使用，尤其在我國目前提倡綠色生產保護環境的前提下，各種具有良好性能涂裝材料的研發以及技術手段的創新，不僅能夠滿足環保技術的要求，減少對于操作人員的傷害，還能夠極大的提升涂裝的質量，使其具備優秀的性能，迎合廣大客戶的要求，同時還降低了生產成本，節約了能源，這對于汽車的生產和制造具有重大意義。

參考文獻：

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[3]淺析新技術在汽車涂裝新車型工業化中的應用[J].何彬，肖其弘，李旋.中國涂料.2014（03）.

（作者單位：長城汽車股份有限公司）