汽车涂装技术的应用及发展趋势分析

陈红伟

江苏骠马智能装备股份有限公司

汽车涂装技术的应用及发展趋势分析

陈红伟

江苏骠马智能装备股份有限公司

随着科技发展的不断进步，汽车的生产成本日益降低，所以汽车渐渐走入千家万户，几乎成为家庭的标配用品。但是随着能源的减少与环境污染等情况日益严重，节能环保，被列为本世纪最重要的话题。汽车涂装，作为汽车生产中废物排放最多的环节，急需进行减少公害涂装、降低涂装成本等技术革新。本文就汽车涂装技术的应用以及发展趋势，进行简单的分析。

汽车；涂装；材料；发展趋势

一、汽车油漆涂装工艺的预处理技术

(一)选择的材料

汽车预处理材料选择没有磷和氮降解的脱脂剂，长期的液体或磷锌矿表调节，低温和低残渣磷化处理剂，有机促进剂、无铬钝化剂是涂装工艺环保性发展的主流。近年来为贯彻清洁生产标准，在汽车工业中开始尝试的一种硅烷前处理技术在表面处理行业中崭露头角，硅烷技术具有环保(无重金属、无渣、废水排放少)、节能(可室温和低温操作)、操作简便(双组份，仅控制PH值和电导率)、成本低(产品消耗量低，三废处理成本低)等诸多磷化技术无可替代的优点，并且可实现多种板材的混线处理；它在金属表面吸附一层超薄的类似磷化晶体的三维网状结构的有机涂层，同时在界面形成Si-O-Me共价键，可以在金属基体之间形成优异的附着力和涂漆。

(二)工艺选择

当前研究发展中，最活跃的技术是室温磷化技术，它克服了高、中温磷化能耗大、成本高、效率低的缺点，与低能耗、低成本、低污染、快速等特点

当前业界研究最活跃、技术进步最快的磷化技术是常温磷化，它克服了高、中温磷化的能耗大、成本高、效率低等缺点，具有低能耗、低成本、低污染、快速等特点，因此受到密切关注。室温磷化一般宜控制在15 ～ 35℃，低于15℃，用金属溶解速度慢，磷化时间会变长，磷化膜密度的不同，其耐蚀性是不够优异。

二、自泳漆技术

自泳漆技术与以往的工艺不同在于，它可以通过沉积清洁钢衬底的表面形成一层薄的化学反应薄层，这种有机涂层耐蚀性高，提高了了磷化过程的同时，节约生产线占地空间和能源消耗和运营成本。

膜层具有优异的边缘覆盖性，并且不像电泳漆那样要受到泳透率的限制，隐蔽的内腔区域亦可涂漆到位，而且工艺控制比较简便，不需繁杂的超滤系统，整个工艺不会产生任何重金属离子污染。标准的自沉积涂层膜厚为15-25微米，环氧基涂层硬度可达2H-3H(ASTM D3363)，德国汉高公司研制开发的900系列自泳漆可通过504小时(3mm最大扩蚀)的盐雾试验，其性能完全能够满足汽车涂层的寿命要求。

三、UV/热双固化清漆的应用

UV/热双固化清漆为双组份类型油漆，具有极好的外观装饰性、优异的抗划伤和耐蚀性，其固含量高达70%以上，可有效降低VOC的排放量；并且UV和热固化并用，可明显缩短涂膜的干燥时间，提高涂装车的生产效率。

四、低溶剂化中涂和面漆的应用

涂料低溶剂化的技巧不是单纯地减少涂料中的溶剂量，而是采用降低涂料用树脂的相对分子量来降低涂料黏度的方法。单纯降低涂料中的溶剂量会使涂料粘度增高，难以喷涂，使涂面的平滑性下降。低溶剂化中涂和面漆可有效降低涂装作业中的VOC排放，并且可增加每道漆膜的涂层厚度，进而提高涂膜的丰满度和外观装饰性。

五、贴膜技术在图案漆中的应用

贴膜技术也被称为是涂层可以发布，这种技术应用在国外已经非常成熟，一般分为彩色胶片，印刷膜、丝网印刷膜、热转移膜几个类别，如矩阵材料是一种聚氯乙烯(PVC)膜与胶，使用可以使梯度，三维图形，如图形绘画建筑可以匹配人体模式。因为可以缩短生产节拍时间，提高生产效率，和施工过程不占用生产资源如喷漆室和干燥的室内，可以减少VOC排放量油漆店同时，国内汽车行业应用越来越广泛。

六、水性高弹防腐胶的应用

水性高弹防腐胶是以天然橡胶及其衍生物、合成高分子材料为基料，并添加云母颗粒的一种新型环保防水、耐腐蚀和抗冲击、密封性能强的汽车涂料。它采用高压无气喷涂施工，自然干燥成膜，有弹性、材料延伸率＞200%，在-60℃-150℃/1h条件下不会出现开裂等情况，主要用于汽车下裙蒙皮内表面、仓板外表面以及轮罩、梯步周圈等部位，以确保车体的抗腐蚀性。

七、涂装工艺及设备

近10年来，涂装工艺和设备的进展主要体现在环保涂料的应用材料，减少排放的废水，废渣，降低成本，优化汽车生产过程。由于涂层材料的进步，涂层系统的设计也有几种典型的革命性进展新涂层系统和新技术已经或将很快被用于工业生产。目前我国涂装工艺和设备的整体水平相当于欧洲和美国十年前，一些企业在新涂装线采用当前国际先进水平的新设备。

八、涂装管理

涂装管理包括涂装材料的订货、材料质量控制、施工过程的控制等方面。由于汽车涂装使用的材料品种多，在贮运过程中易变质，工艺流程长，需要控制的参数多，所以在汽车生产管理中其复杂程度最高。世界各大汽车制造企业历来对涂装管理极为重视。随着汽车相关工业的不断发展，在汽车工业发达国家，汽车涂装材料生产行业不仅用其先进的产品促进汽车涂装技术的进步，而且为满足汽车行业降低涂装成本的需求，供货方式已从单一的材料供货向系统供货过渡。系统供货方式始于20世纪90年代初，发展很快，目前在欧美已经基本普及。由涂料厂商直接负责涂装生产的技术管理，使汽车生产厂的涂装管理大大简化，涂装一次合格率提高，生产成本降低。国内各汽车公司还处于尝试阶段。

近几年，部分有实力的涂装材料公司和涂装设备公司又推出了BOT服务模式，即汽车公司的涂装车间由涂装材料公司或涂装设备公司投资建设，并负责生产管理，根据汽车公司的整车生产计划进行涂装生产，供给汽车公司的是合格的涂膜。汽车公司只需制定技术标准和验收监督涂装产品质量。这将成为涂装管理的一大发展趋势。

我国汽车涂装技术与国际水平的差距在不断缩小，但发展不均衡，就涂装质量保证方面而言，几大轿车生产企业已经达到国际水平，但综合比较仍有10年左右的差距，主要体现在清洁生产技术方面。就汽车涂装生产关键装备技术而言，我国可能在今后相当长的时间内主要依赖进口。预计我国在未来10～15年内，汽车涂装水平将全面与国际接轨，会加快节省资源和应用环保技术。

[1]吴涛，低成本降低汽车涂装VOC排放的途径[J].汽车工程，2002.6

[2]黄建中，左禹，材料的腐蚀性及腐蚀数据[M].北京：化学工业出版社，2003