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汽車(chē)涂裝廣泛采用的工藝與發(fā)展方向
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http://m.t3home.cn 發(fā)表日期：2011-3-29 11:53:10
蘭格鋼鐵 |
近幾年來(lái)，我國(guó)已經(jīng)成為全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)，競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)一場(chǎng)激烈；另一方面，經(jīng)過(guò)近期的快速發(fā)展，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)調(diào)整和結(jié)構(gòu)性變局的關(guān)鍵階段，市場(chǎng)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)組織、國(guó)際化發(fā)展和新能源汽車(chē)都已經(jīng)接近結(jié)構(gòu)調(diào)整的“破局”邊緣。如何在這大軍中脫穎而出，是各大車(chē)企日夜思考的問(wèn)題，汽車(chē)涂裝，作為汽車(chē)行業(yè)制造第一印象和高性能參數(shù)的關(guān)鍵之處，其品質(zhì)的優(yōu)劣越來(lái)越被業(yè)內(nèi)人士重視。
一、汽車(chē)涂裝的特點(diǎn)
汽車(chē)涂裝一般指轎車(chē)、客車(chē)、載貨汽車(chē)等各種類(lèi)型汽車(chē)車(chē)身以及零部件的涂裝。由于汽車(chē)涂裝的裝飾性要求很高，所以汽車(chē)特別是轎車(chē)技術(shù)是較為先進(jìn)的涂裝技術(shù)。汽車(chē)涂裝的主要特點(diǎn)如下：
1.汽車(chē)涂抹屬于高級(jí)防護(hù)性涂膜
由于汽車(chē)是行使在地面上的交通工具，在比較苛刻的條件下使用，要精力日曬、雨淋、風(fēng)沙沖擊、干濕交替、冷熱變換，所以要求汽車(chē)涂膜有很好的防護(hù)性能，有良好的保光、保色性能，不粉化、不脫落、不起泡、不銹蝕、具有極佳的耐腐蝕性、耐候性、耐各種腐蝕物質(zhì)的侵蝕作用。如對(duì)汽車(chē)涂膜耐蝕性的要求是：國(guó)際上1985年以后生產(chǎn)的汽車(chē)應(yīng)達(dá)到外板在5年內(nèi)不出現(xiàn)銹蝕，10年內(nèi)不出現(xiàn)穿孔銹蝕，20年內(nèi)或行駛30萬(wàn)公里不出現(xiàn)損壞結(jié)構(gòu)的銹蝕的標(biāo)準(zhǔn)。
2.汽車(chē)涂裝屬于中高級(jí)裝飾性涂裝
汽車(chē)涂膜有絢麗多姿和宜人的色彩，有光亮如境的表面，鮮艷、豐滿的外觀，特別是轎車(chē)要求有極高的裝飾效果，不僅涂膜外觀有很好的裝飾性，而且色澤種類(lèi)代表著時(shí)代的流行色。
在追求個(gè)性的時(shí)代，顏色往往能代表人的性格、表達(dá)人的情緒。一位年輕朋友最近想買(mǎi)車(chē)，問(wèn)她有什么需求。她張口就說(shuō)：“我要顏色和外形都漂亮的車(chē)�！边@種購(gòu)車(chē)需求雖然顯得不夠?qū)I(yè)，但顏色確實(shí)是越來(lái)越多消費(fèi)者關(guān)注的因素。業(yè)內(nèi)人士判斷，隨著汽車(chē)從一種高端、身份的象征逐漸轉(zhuǎn)變成大眾、時(shí)尚的消費(fèi)品，汽車(chē)顏色的重要性會(huì)越來(lái)越突出。
根據(jù)汽車(chē)涂料公司杜邦(DuPont)發(fā)布的2010年度全球汽車(chē)顏色報(bào)告，我們發(fā)現(xiàn)銀色是全球最受歡迎的汽車(chē)顏色，緊隨其后的就是黑色。該報(bào)告顯示，2010年全球所銷(xiāo)售汽車(chē)中，銀色車(chē)26%；黑色車(chē)占24%；灰色和白色各占16%；紅色占6%；藍(lán)色占5%；棕色占3%；綠色占2%；黃色占1%；其他顏色占1%。相比于該公司2009年公布的數(shù)據(jù)，銀色和黑色所占比率均上漲了1%；灰色上升了3%；藍(lán)色和紅色分別下降了4%和2%。在杜邦公司針對(duì)2010年中國(guó)汽車(chē)流行趨勢(shì)的研究中，銀色車(chē)以33%的比重排名第一，其次依次為黑、灰、白、紅、藍(lán)、棕、綠、黃、其他顏色。
從2010年杜邦對(duì)全球各個(gè)地區(qū)進(jìn)行的汽車(chē)流行顏色報(bào)告中可知，在北美和墨西哥、日本、印度、南非地區(qū)，白色穩(wěn)居當(dāng)?shù)刈盍餍蓄伾膶氉�。在�?duì)中國(guó)車(chē)市的研究中，白色也以9%的比重排列第四。而且，在二手車(chē)市場(chǎng)，白色汽車(chē)更受青睞，因此，2011年的汽車(chē)市場(chǎng)，將刮起一股白色清爽風(fēng)。
3.汽車(chē)涂裝是最典型的工業(yè)涂裝
汽車(chē)產(chǎn)量大，質(zhì)量要求高，都采用大批量的流水線生產(chǎn)方式，在現(xiàn)代化的涂裝車(chē)間進(jìn)行生產(chǎn)。由于工藝條件都實(shí)施自動(dòng)化控制管理，保證涂層有極佳的質(zhì)量，自動(dòng)生產(chǎn)線的節(jié)奏快，一般每步工藝僅為幾十秒至幾分鐘，選用的是高效快速的涂裝前處理、涂裝方法和傳送方式。
4.汽車(chē)涂層一般采用多層涂裝
轎車(chē)車(chē)身的涂膜由底漆層、中間涂層、面漆涂層等組成。涂層的總厚度一般都在100μm以上。
二、噴涂在汽車(chē)車(chē)身涂裝中的應(yīng)用
(一)汽車(chē)車(chē)身涂裝過(guò)程
汽車(chē)車(chē)身的涂層都是復(fù)合涂層。對(duì)于裝飾性要求極高的高級(jí)轎車(chē)的車(chē)身，傳統(tǒng)的工藝為4C4B的涂層體系，即分別為底漆、涂膠、中涂、面漆、罩光，共4～5次并烘烤4～5次。對(duì)保護(hù)性要求較高，而對(duì)裝飾性要求較低的卡車(chē)、客車(chē)，則采用3C3B或者2C2B，即底漆、中涂、面漆。每一涂層對(duì)涂料及工藝都有明確的要求。
1.底漆工藝
汽車(chē)底漆是直接涂敷在經(jīng)過(guò)表面預(yù)處理工件表面上的第一道漆，是整個(gè)涂層的基礎(chǔ)。對(duì)汽車(chē)底漆的要求是：經(jīng)過(guò)表面預(yù)處理的工件表面應(yīng)有很好的附著力，它的漆膜必須由記號(hào)的物理力學(xué)性能和良好的耐腐蝕性、抗水性、抗化學(xué)介質(zhì)侵蝕性，與中涂漆或者面漆由良好的配套性，由良好的施工性能。
汽車(chē)底漆已經(jīng)由過(guò)去的陽(yáng)極電泳底漆發(fā)展到陰極電泳漆，同時(shí)也有部分采用溶劑型底漆、水性浸漬底漆及粉末涂料底漆等。在防腐蝕要求高的場(chǎng)合應(yīng)采用陰極電泳漆及溶劑性的環(huán)氧酚醛和環(huán)氧氨基底漆。在大批量的流水線生產(chǎn)時(shí)宜選用環(huán)保型的水性陰極電泳涂料進(jìn)行陰極電泳涂漆。在小批量作業(yè)時(shí)，由于陰極電泳設(shè)備投入大，而且槽液質(zhì)量保證要求高，也推薦選用溶劑性環(huán)氧烘漆，在不具備烘烤條件時(shí)客選用雙組分環(huán)氧底漆。所以噴涂工藝在底漆工藝中應(yīng)用較少，只在小規(guī)模生產(chǎn)噴涂溶劑型底漆時(shí)用到。
2.中涂工藝
中涂漆時(shí)介于底漆與面漆之間的涂層。中涂漆的主要功能是改善被涂工件底漆的平整度，為面漆層創(chuàng)造良好的基底，以提高面漆層的鮮映性和豐滿度，提高整個(gè)涂層的裝飾性和抗石擊性。裝飾性要求很高的中高級(jí)轎車(chē)要求涂層光亮如境，鏡像清漆，鮮映性達(dá)到0.8以上，這就是要求在涂面漆值錢(qián)表面有較高的平整度，為此就必須進(jìn)行1～2道中涂工序。要求形成的中涂層有很好的填平性能，能消除被涂底漆表面的劃痕等微小缺陷，為與底、面漆層都有很好的結(jié)合力，使用的成膜物應(yīng)于底漆、面漆一致或相容，不會(huì)出現(xiàn)涂層剝落、被面漆溶劑咬起等問(wèn)題。中涂層還應(yīng)有良好的展平性和打磨性，經(jīng)過(guò)濕打磨能得到平整光滑的表面，在不打磨時(shí)仍能靠本身的展平性形成平整光滑的表面，有良好的抗石擊性能。目前大批量生產(chǎn)時(shí)，中涂已普遍采用靜電噴涂工藝。
機(jī)器人靜電噴涂機(jī)已淘汰了往復(fù)式自動(dòng)靜電噴涂機(jī)(ESTA)。兩者相比，機(jī)器人靜電噴涂機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：涂裝效率高，用3、4臺(tái)機(jī)器人就能承擔(dān)側(cè)噴機(jī)和頂噴機(jī)組成的9杯式ESTA的噴涂任務(wù)；適用于多品種的柔性化生產(chǎn)；壓縮空氣和清洗溶劑耗量及維修工作量?jī)H為9杯ESTA的35%左右，運(yùn)行成本低；噴涂質(zhì)量?jī)?yōu)且穩(wěn)定。每臺(tái)機(jī)器人靜電噴涂機(jī)可在線外按最佳的噴涂程序及參數(shù)示教，能克服人為因素帶來(lái)的噴涂質(zhì)量問(wèn)題。
3.面漆工藝
汽車(chē)面漆時(shí)汽車(chē)多層涂層中使用的最后一道涂料，它直接影響著汽車(chē)的裝飾性、耐候性和外觀。能滿足汽車(chē)耐候性和外觀裝飾性要求的涂料主要有氨基烘漆、丙烯酸烘漆和雙組分脂肪族聚氨酯面漆三大類(lèi)。當(dāng)不加顏料時(shí)，使用的時(shí)他們的清漆或罩光漆，加顏料或金屬粉時(shí)成為色漆或金屬漆。目前大批量生產(chǎn)時(shí)，面漆也普遍采用靜電噴涂工藝。
據(jù)中國(guó)一汽專(zhuān)家王錫春前輩講，現(xiàn)今我國(guó)轎車(chē)車(chē)身涂裝工藝水平已與國(guó)際接軌，很多新建的車(chē)身涂裝線所裝備的設(shè)備已堪稱(chēng)世界一流，可是在涂裝管理的水平、對(duì)涂裝管理重要性的認(rèn)識(shí)、治理涂裝漆膜弊病要以防為主的認(rèn)識(shí)等方面，還存在較大差距。涂裝工藝技術(shù)和涂裝管理技巧是創(chuàng)建“零”涂裝缺陷的汽車(chē)涂裝線(或稱(chēng)綠化涂裝車(chē)間，即1次合格率達(dá)到或接近100%的涂裝線)系統(tǒng)工程的兩個(gè)車(chē)輪。在國(guó)外，先進(jìn)的汽車(chē)車(chē)身涂裝線通過(guò)各工序的污染度管理和各工位的防塵措施的不斷改進(jìn)，1次合格率已由90%提升到98%以上。國(guó)內(nèi)好多廠，涂裝管理跟不上，設(shè)備有效利用率低，生產(chǎn)效率低，一次合格率低，靠拼設(shè)備、延長(zhǎng)工時(shí)來(lái)完成產(chǎn)量。粗放經(jīng)營(yíng)，材料、能源、水等消耗考核不到位。應(yīng)加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提高員工的素質(zhì)和技術(shù)熟練度，環(huán)境和設(shè)備保潔工作、廢品(質(zhì)量事故)分析應(yīng)由專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍或委托專(zhuān)業(yè)公司來(lái)承包。涂裝材料的管理和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管也可委托材料供應(yīng)廠商或?qū)I(yè)公司來(lái)承包管理，即CPU(按每臺(tái)合格車(chē)身的涂裝價(jià)格)供貨結(jié)算法，相對(duì)來(lái)說(shuō)可提高資源利用率，降低涂裝成本。另外，應(yīng)建立嚴(yán)格的涂裝質(zhì)量考核制度(如建立Audit檢查評(píng)分站)和嚴(yán)肅工藝紀(jì)律。 |
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