汽車外飾塑料件涂裝及涂料質量評價分析

劉壯

摘 要：新世紀半個多世紀以來，為了更好地提高汽車的碰撞安全系數，塑料保險杠逐漸得到應用：近年來，為了更好地實現汽車的輕量化和汽車零部件原材料的可回收性（生態環保法規）需要回收，汽車零部件塑化的比例越來越高。塑料行業取得了快速發展的態勢。各種橡膠制品以其質輕、耐腐蝕、易于生產加工等特點被廣泛使用。簡要詳細介紹了汽車外飾塑料件噴涂的目的、加工工藝和油漆質量。執行了與常見故障模式的審查和分析相關的新項目。

關鍵詞：汽車外飾塑料件涂裝 涂料質量 評價分析

1 前言

現階段，一輛汽車的塑料件使用量已達到200kg左右，在日系車中占整車質量的比重30%—40%。外塑件也從保險杠擴展到后鏡殼、門把手、后翼子板、側裙防雨罩、水箱格柵、車牌防雨罩、防刮條、輪轂蓋等。當前，在汽車涂裝生產中，自動噴涂系統的應用已成為衡量涂裝生產線工藝水平高低的重要因素，自動靜電噴涂機是廣泛采用的自動噴涂系統之一，其工藝參數的設置直接影響車身涂裝質量。所以成為當下一種流行的噴涂方式。在國外一些大型汽車公司的新車設計方案中，汽車引擎蓋、行李箱蓋、擋泥板等零部件也使用了塑料材料，塑料化的發展非常顯著。用于汽車外飾件的塑料有多種類型，例如 PP、ABS、PA 和 GFP。常見的表面處理方法有模具著色、噴漆、裝飾設計保護亮鍍（鍍鉻）等，下面就外部塑料件涂料的作用規定、涂裝工藝、新的質量評價項目和常見的失效模式進行討論。

2 汽車外飾塑料件涂裝的目的

雖然塑料件不易生銹，但具有耐腐蝕性和一定的裝飾藝術性，但在塑料件上噴涂合適的涂層仍然可以增加使用壽命并提高相關性能。一般來說，噴塑件的目的關鍵在于以下3個三個層次：第一，裝飾設計效果：達到高光外觀、與車身同色或異色、裝飾藝術的實際效果;第二，保養效果：提高塑件的抗紫外線、耐洗、耐化學品、抗老化性能;第三，特殊功能：根據噴涂防刮涂層，提高零件表層的防刮性能。

3 汽車外飾塑料件涂裝工藝

現階段我國汽車外飾塑料件噴涂生產線大多采用手工噴漆，涂裝結構多為“底漆+色漆+清漆”三層管理體系，表面也有即時噴漆ABS等原材料。“色漆+清漆”兩鍍層結構。典型的外塑件噴涂生產工藝流程如下：處理階段（去油、表面活化、清洗等）→噴底漆（1K底漆自干漆或2K底漆烘干處理）→噴色漆-→噴清漆（2K清漆）→干燥處理→面漆裝飾→檢驗。

根據塑料的不同特性，噴塑存在以下加工工藝問題：①塑料壁或材料表面低，邊界膜摩擦阻力大，損害漆膜的附著力;②塑料的熱變形溫度低。涂料干燥干燥，加熱溫度有限：③塑料注射成型過程中使用的脫模劑等污染物不易清潔整齊，造成漆膜收縮等缺陷，甚至不成型，影響附著力和其他性能：④手動噴漆的可變性使得難以控制漆膜厚度和偏色。一般來說，ABS材料表面高，涂層附著力較好，但其耐高溫性較差，干燥處理溫度較低：PP原料由于表面低，不易噴涂。因此，必須根據板的類型有目的地選擇使用哪種涂層。同時，根據選擇不同的外飾，相應的噴漆死角也就不相同，對應的技巧也就不相同，例如，如果噴漆的部位在拐角部位，則需要調節噴漆槍的噴漆面積等等。如圖1所示。

4 汽車外飾塑料件涂料質量評價

應用塑料涂料作為裝飾設計和維護的原材料必須結合被涂塑料材料的性能要求，與板材很好地結合，并與板材融為一體，才能得到充分利用。因此，對塑件涂層質量的評價分為以下幾個等級。

4.1 原材料理化性能

新項目的重點評價有固含量（原車漆固含量和工程施工固含量）、粘度（原車漆粘度和工程施工粘度）、稀釋劑比例、儲存可靠性、相對密度、粒徑、開閃等待。其中，固含量、粘度和儲存可靠性指標值直接反映涂料的成本、施工和儲存性能。

第一，固含量：即原料中不揮發的含量，反映涂料中關鍵的破乳化學物質。測量方法：將少量試件置于干燥且準確稱重的容器中，使試件在容器底部均勻涂上清漆，在規定溫度下烘干稱重，測定其質量和質量。試件質量的比值。

第二，粘度：是涂料原料的關鍵化學成分之一。在油漆工程施工的整個過程中，粘度太高，施工困難，損害漆膜外觀：如果粘度太低，很容易造成失光、不均勻等問題。因此，有必要檢測和控制粘度。在施工的特殊自然環境下，需要將噴漆調整到合適的粘度。涂料粘度的檢測標準有很多，但現階段比較常用和方便的方法是用出料杯測量出料時間來表示原料的粘度。實際見GB/T 6753.4-1998等規范。對粘度評論的誤解：以往的評論中，低粘度涂料固含量低，但實際上，隨著涂料技術和環保法規的發展，高固、低粘度涂料也是一種發展。

4.2 施工性能

工程施工性能是涂料在施工全過程中應具備的性能。主要表現在施工全過程的施工方法、施工條件和涂裝條件。其質量的關鍵在于施工難度。在這個層面上，噴涂的高效率和成本立即受到影響。因此，對涂料施工性能的評價變得越來越關鍵。現階段大部分工程施工性能指標值是根據涂裝工藝的具體情況設定的，重點考察以下幾個新建項目。

（1）遮蓋力：指清漆覆蓋其底色的能力，這與清漆厚度的操縱直接相關。同時，根據噴漆料的配比，一般來說，乳白色、淺黃色、亮紅色等油漆附著力較弱，大部分在30μm以上（淺灰色），有的在60μm以上（淺灰色）。施工現場應涂刷至能覆蓋底色的厚度。有時在加工技術上是不可行的。如果達不到掩蔽水平，就無法保證色調的一致性，從而導致油漆附著力的好壞，對于色差的控制是非常有影響。現階段對清漆涂料附著力的檢測大多采用淺灰紙測量法。覆蓋淺灰色時的漆膜厚度表示油漆附著力。也是衡量工程在施工狀態下對面漆的附著力，必須努力滿足加工工藝質量的要求。如對于外觀的要求，底漆的厚度要在20—30μm;單面漆的厚度要在15—25μm;金屬面漆厚度需要在15—25μm;清漆厚度25—35μm;總厚度70—90μm;返工厚度需要不能超過180μm。

（2）流掛和針孔極限：關鍵觀察是在自然環境標準下，所有工程施工粘度正常的油漆都噴涂在垂直面上，受力影響。當濕膜厚度達到一定程度時，部分濕膜表層會在未干之前滴落。造成失光（針孔）時匹配漆膜的厚度，表明了涂層失光（針孔）或抗流掛（針孔）性能的極限。控制這種性能對于塑料清漆的工程結構至關重要。

4.3 漆膜性能

漆膜的性能是涂料最關鍵的性能。它顯示是否需要實現各種功能。關鍵是裝飾設計水平、沖擊韌性水平、抗異物性和抗氣候脆化能力。

（1）漆膜的外觀性能：作為裝飾藝術的關鍵體現，非常受歡迎客戶關注。一般汽車外飾塑料涂層的光澤度（20）不低于85%，明顯的DOI（用BYK桔皮儀準確測量的DOI）不低于80%，顏色與車身的鑄件應盡可能小，以保持顏色一致。

（2）機械設備性能：附著力是最基本的性能，必須首先保證，如果附著力差，就會浪費漆膜的其他性能。測量漆膜附著力的方法有很多。現階段常用且簡單的方法是橫切試驗法，即以一定間隔的橫切數控刀片在漆膜上進行橫切激光切割，將材料切穿并評價其性能，油漆的附著力。抗高壓水清洗實驗是在模擬洗車廠高壓水泵時研究漆膜抵抗性能的新項目。一般來說，新項目未通過與漆膜附著力差有一定關系。符合實際情況即可能出現的情況。漆膜的抗劃傷性與強度有關，因此漆膜的強度也必須注明，一般硬度不應低于H級。

5 汽車外飾塑料件涂層常見的失效形式及分析

5.1 附著力不良

漆膜附著力有兩個原理：機械設備附著力和有機化學附著力，其中有機化學附著力包括靜電力、范德華吸引力、共價鍵相互作用和有機化學吸引力。在汽車外飾塑料件的三層結構（底漆+色漆+清漆）中，附著力差可分為3種方式：底漆與底材、色漆與底漆、清漆與色漆。底漆與底材的附著力差：主要是底漆與底材沒有配套設施或底材表面處理不當：色漆與底漆之間面漆附著力差：關鍵是底漆表面對環境的污染和面漆表面活性點的減少。這種情況一般是面漆噴涂后長時間不烤造成的，清漆和色漆之間附著力差。是因為清漆與色漆沒有配套的緣故。

5.2 耐水試驗后起泡

涂層氣泡的滲透濃縮效應根據半透膜的基本理論：水通過涂層和底涂層或壁面或材料。表面的鹽分和吸水化學物質融合在一起，當水積累到足夠的量產生水溶液時，它們會膨脹并引起地應力，因為滲透濃度的作用促使水的不斷增加。氣泡。有些氣泡會在涂層干燥過程中消退，有些則是永久性的。

起泡的主要原因是：板材表面處理不良，殘留油漬和可溶性鹽類等化學物質：油漆施工全過程中有機溶劑蒸發不當，破乳后內部殘留有機溶劑：溶于油漆配方 顏填料。

6 結論

隨著汽車塑化進程的加快，外飾塑料件的噴涂技術也獲得了長期的發展，涂料的質量也越來越高。評價它的質量，就要關注涂層的特性，著重它的作用。對原材料、工程施工性能、破乳后性能進行全面、全方位的考察。漆膜的失效也是各種因素綜合作用的結果。它涉及原材料、加工技術及其在自然環境中的應用的整個過程中，得到成效。

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