汽车涂装中水性色漆工艺的应用

孙皓 刘剑虹

摘 要：在社会快速发展过程中，社会环保意识有了较大程度的提升，环保相关的法律法规也越来越严格。水性色漆作为新材料，将其在汽车涂装中进行使用，可以有效的降低VOC的排放，提升汽车涂装工艺的环保性能。

关键词：汽车涂装;水性色漆;热闪干工艺;输调漆系统

在汽车涂装工艺过程中，一般会采用溶剂型油榉进行涂装作业，这也导致整个涂装工艺中三废排放量较大。汽车通过涂装能够起到保护、美观和识别等作用，特别是随着油漆品质的多样性，通过对涂装工艺进行优化，这对于汽车整体价值的增加也具有极为重要的意义。将水性色漆在汽车涂装使用，主要是将水性色漆用于面漆工艺中，可以使涂装工艺能够达到国家环保法规要求。这也使水性漆工艺受到越来越多汽车生产厂家的青睐，成为面漆工艺技术发展的必然趋势。

1 水性漆特点及使用要求

水性漆中有机溶剂含量较少，相较于溶剂型涂料，水色漆中VOC较少，其以水作为载体，具有较好的环保性和安全性。水性漆的使用，其比金属漆在视觉上具有更好的效果，相容性也好于溶剂性油漆，而且金属颗粒排列性较好，在具体应用过程中，水性漆生产工艺更易于控制。近年来水性漆技术不断完善，这也使其在实际使用过程中有取代溶剂型色材料的趋势，特别是随着技术的不断发展，水溶型漆加快了与国际接轨的步伐，这也使其在行业发展过程中的优势越来越突出。

2 水性色漆应用要求

2.1 涂装方式

随着水溶性色漆技术的发展，在当前具体应用过程中，其施工设备也可以选外部加电方式，因此在初期设计时，需要对水性漆空间进行考虑，以此来节约改造成本。在具体涂装作业过程中，外置的加电手是难点问题，油漆易于积到手指里，造成清洁难度的增加。近年来水性漆内部加电方式在技术水平了提升速度较快，而且应用十分广泛。当采用步进式生产过程中，一般会在内部加电前，针对每一次喷涂开始之前则在机器人手臂上的漆罐里加入水溶性油漆。当采用连续生产方式时，具体可以采用二套漆罐安放在喷房的外部，使用一套喷涂时，可以同时清洗另一套，以此来保证生产的连续性。

2.2 快速闪干

基于工艺要求，在具体作业开始之前色漆需要以湿碰湿的方式进行，当色漆水分与溶剂挥发至一定程度时，这时其质量才更具稳定性，能够更好的满足外观要求。水性色漆下溶剂型材料相比，水性闪干时间较民，需要依靠外部加热才能保证表面水分干透。在当前水性色漆施工过程中，八角形闪干结构是常用的结构形式，可以达到全面加热的效果。并能够将热能效直接正面喷至车身车面，有利于节省脱水前的工艺时间，进一步促进生产效率的提高。另外，为了确保温湿度达到美称，在具体设计闪干区结构时，需要对温度和湿度进行调整。在针对湿度调整时，一般会通过加入外部空气的方式，即应用换气法，对于具体加入的空气，当处于湿热季节时，需要加大的空气量相应较大，也可以直接对循环空气进行除湿处理。

3 水性色漆施工工艺

水性漆在溶解性与储存环境的温度具有直接的关系，一旦储存不符合要求，必然会对影响水性漆的溶解性。一旦在零下环境中储存，则水性漆中的成分易在底部形成沉淀，影响水性漆整体的均匀性，同时还会发生晶体析出的现象。储存水性油漆首选不锈钢的容器或者塑料容器，在运输过程要特变注意环境的变化，在温度低时必须进行加热，而在温度高时要做好冷却，所以运输过程的车辆要安装控温设备。也就是说从储存到运输这两个环境下都要做好温度的管控。水性漆的保存环境还有时间限制，一般水性漆储存时间在90天较为稳定，如果超出这个时间段，建议对水性漆的稳定性做好重新评估。这样有利于保证喷涂后质量效果。

由于水性漆与溶剂型漆的黏特性不同导致输漆系统也存在着一定的差异性。需要选择全不锈钢材料，阀门也要选用306以上的不锈钢，使用特氟龙材料作为软管连接部分，整个系统中不能使用铜和铁，而且水性漆输漆的不锈钢管路也需要进行加钝化处理。液位控制系统需要保证涂料稳定供给和避免干结。因水性漆在罐体内液位下降后，附着在罐体壁上的涂料，由于水的挥发容易产生结皮剥落，且无法因为新的涂料加入而得到消除，从而影响涂层质量（颗粒问题）。因此需要定期对罐体进行的清洗，以免结皮的掉落产生涂层的颗粒质量问题。涂料供给压力需要保持稳定，合理设定供漆压力、背压、流速。水性漆是以水为分散介质或稀释剂的涂料，对水质提出了较高的要求，要求使用去离子水的电导率低于5μs/cm，并且需要对水的pH进行控制。

黏度是一项非常重要的施工工艺参数。对于水性漆来说，黏度与传统的溶剂型有较大的差别。水性色漆的黏度受剪切力的影响变化很大，在低剪切力的环境下如静止放置于容器内可以达到很高的黏度，而在管路内循环或者经过自动喷涂机的换色阀进行喷涂的瞬间，由于高剪切力的作用，水性色漆的黏度可以下降很多。在水性漆调试过程中长时间不更新只搅拌的水性漆，易出现色差问题。考虑到水性漆不同于溶剂性漆，它可以在静止的情况下保证涂料内的铝粉颜料不形成沉淀。因此为避免漆液老化，降低能耗，可以在周末或节假日期间在结束生产以后关闭循环系统，储漆缸内的涂料每日搅拌1～2h即可，在开始生产前2～3h打开循环，不会影响喷涂质量。如果长时间停止生产，尽可能地在生產结束前在系统内保留较低的液位，在恢复生产前加入新的涂料进行循环混合。

4 结束语

近年来汽车行业发展速度较快，这也使各种技术不断更新，当前由于人们对环保问题越来越关注，这也使水性色漆的研发和推广势不可挡，因此需要掌握水性色漆涂装工艺，不断推进汽车喷涂技术的完善，进一步提升水性色漆在汽车涂装中应用的环保性。

参考文献：

[1]温海军，姚荣茂，陈炳耀，何冬梅，庞文.浅析汽车水性漆技术[J].轻工科技，2018（08）：39-40.

[2]陈兆波.水性色漆工艺在汽车涂装的应用与问题解决[J].时代汽车，2017（10）：82-83.

[3]陈海华，闫振升.汽车保险杠水性漆涂装过程控制及应用[J].时代汽车，2018（08）：88-91.

基金项目：本文系齐齐哈尔市科学技术局资助项目“水性生物基汽车涂料的制备与性能研究”（项目编号：GYZDZ-201906）最终成果。